Murata tillverkar nu temperaturstabila keramiska kondensatorer i kapacitanser upp till 0,1uF 25V med C0G-karaktäristik. Det innebär att det finns mekaniska, elektriska och även ekonomiska fördelar med att byta ut ytmonterade plastfilms-kondensatorer mot keramiska kondensatorer.

Keramiska kondensatorers temperaturstabilitet.
Material med C0G-specifikation har max. ±30ppm kapacitansändring inom temperaturområdet -55°C ~ +125°C. Jämförelsevis ändras kapacitansen mer än 5% hos plastfilmskondensatorer, se figur 1.

Kondensatorer i keramik tar mindre plats.
Keramiska kondensatorer som ersättare för plastfilm finns i storlekar från 1206 (3,2x1,6mm.) och nedåt medan plastfilmskondensatorerna för ytmontering normalt finns i storlek 1812 och uppåt. Nuvarande maximal kapacitans per storlek för keramiska kondensatorer anges i tabellen.

Temperaturstabila material som C0G (NP0) har låg dielektricitetskonstant. Därför har det tidigare inte varit möjligt att tillverka keramiska kondensatorer med höga kapacitanser i C0G-material i små storlekar. Genom utveckling av keramiska material med finkornig struktur kan Murata nu tillverka kondensatorer med fler och tunnare keramiska lager med bibehållen spänningstålighet. Tjockleken på de keramiska lagren är nu nere på 1µm och Murata beräknar att utvecklingen nedåt fortsätter. De siktar på att tillverka kondensatorer med lager i 0,6µm tjocklek redan 2005, se figur 2. Keramiska kondensatorer kan nu innehålla fler än 1000 lager

Den mindre storleken hos keramerna ger fördelar vid ytmontering och lödning. Det går snabbare att värma upp en mindre komponent och keramik har god värmetålighet. Keramiska kondensatorer tål upp till 270°C i 60 sekunder vid reflow-lödning. Temperaturtåligheten är särskilt intressant då blyfria lödmetoder ofta kräver högre lödtemperaturer. Sedan länge är den keramiska kondensatorn i sig helt blyfri.

Keramiska kondensatorer har normalt lägre ESR än plastfilmskondensatorer. I figur 3 visas en jämförelse i frekvensområdet 500 kHz till 1 GHz. Det lägre ESR-värdet ger mindre ökning av temperaturen och därmed högre rippelströmstålighet. Keramiska material lämpar sig även bra när man eftersträvar ett högt Q-värde.

Keramiska kondensatorer har högre överspännings-tålighet samt lägre frekvensdistorsion än plastfilms-kondensatorer. Keramer i C0G är inte mikrofoniska.
Om plastfilmskondensatorer utsätts för vibrationer eller slag genereras normalt ett oönskat brus, ett s.k. "shock noise". Keramiska material med C0G-karaktäristik är inte mikrofoniska och genererar därför mindre brus än plastfilmskondensatorer, se figur 4.

Kondensatorer med keramiskt dielektrikum har högre tålighet mot överspänningar. Normalt klarar dessa keramiska kondensatorer över 400V spänning utan skador.

När man mäter 3:e övertonsdistorsionen så är den typiskt lägre för de keramiska kondensatorer än för platsfilmskondensatorer.

Utförliga data och jämförelse mellan keramik och plastfilm (i pdf-format 434 kB)