Capacitores Cerámicos Multicapas MLCC

El MLCC (Multilayer Ceramic Capacitor) es un condensador de tipo SMD (dispositivo de montaje en superficie) que puede ser usado en amplios rangos de capacitancia. La tecnología MLCC recibe más atención que otros condensadores debido a que presenta mejores prestaciones en manejo de frecuencias, mayor confiabilidad, mayor voltaje de resistencia, etc.

Está compuesto de muchas capas de cerámica y electrodos internos como un sándwich. El Paladio –Pd- fue utilizado inicialmente para sus electrodos internos, sin embargo, cuando los precios del Pd se dispararon, fue reemplazado por el BME (Base de Electrodo de Metal), lo que redujo los costos en esta tecnología.

Este electrodo interno está conectado a la terminación externa para montaje en superficie, que se compone de tres capas: capa de cobre –Cu- o plata –Ag-, capa de recubrimiento de niquel –Ni- y capa de recubrimiento estaño/plomo –SnPb- o estaño –Sn-.  Actualmente la mayoría de los MLCC son libres de plomo con el fin de mejorar el medio ambiente y acatar las regulaciones legales en esta materia.

Clases de MLCC

Se dividen en dos clases:

La clase I (C0G) es el tipo de compensación de temperatura. Tiene un pequeño TCC (coeficiente de temperatura de capacitancia) y un mejor rendimiento de frecuencia. Por lo tanto, se utiliza en aplicaciones de RF como teléfonos celulares, sintonizadores, etc.

Clase II (X7R, X5R, Y5V, entre otras.) es el tipo de constante dieléctrica alta, que se utiliza en circuitos electrónicos de tipo general.

Derivado especialmente de su alta capacidad, el MLCC está reemplazando otros tipos de condensadores (Tantalio y Aluminio) debido al bajo valor de ESR (resistencia de serie equivalente).

Características y aplicaciones

Características	Aplicaciones
Tamaño en miniatura	Circuitos de alta frecuencia (sintonizador, VCO, PAM, etc.)
Amplio rango de capacitancia y voltaje	Circuito de fuente de alimentación general (SMPS, etc.)
Rendimiento altamente confiable	Convertidor DC-DC
Cinta y carrete para montaje en superficie	Circuito electrónico general
Baja ESR
Alta Q a altas frecuencias
Dependencia estable de la temperatura de la capacitancia

Encapsulados (package)

Algunas tecnologías de encapsulados han sido estandarizadas por tamaño, como los tamaños de cajas para componentes pasivos rectangulares. Con la información dimensional incorporada en la nomenclatura, los ingenieros pueden captar rápida y fácilmente la diferencia de tamaño entre un condensador 5025 y un 0201 sin siquiera verlos.

La combinación de métodos de embalaje mejorados con avances en el material del condensador, incluidas capas cerámicas más delgadas o potencia de tantalio de grano más fino, han permitido disminuir los tamaños de cajas con valores de capacitancia comparables a tamaños de cajas más grandes.

Conclusión

Te invitamos a probar esta tecnología en tu próximo desarrollo ya que los MLCC de alta capacitancia son una solución ideal para dispositivos IoT debido a su confiabilidad intrínseca y larga vida de servicio. Tienen un tiempo medio de falla demostrado (MTTF) de 10,000 a más de 1,000,000 horas y proporcionan una resistencia en serie equivalente (ESR) e inductancia (ESL) baja. Las demandas de MLCC continuarán creciendo en los  mercados emergentes, pero con necesidades y requisitos diferentes a los de la industria de electrónica de consumo convencional.

Referencias

[1] Samsung Electro-mechanics, «Multilayer Ceramic Capacitor,» [En línea]. Available: http://www.samsungsem.com/global/product/passive-component/mlcc/general-n-high-cap/index.jsp. [Último acceso: 29 Septiembre 2019].
[2] S. Oxley, «PCNS Passive Components Networking Symposium,» de Advances in Film Resistor Technology, Bucharest, Rumania, 2018.