X5R和X7R的失效率比较

silentsnow

昨天和同事讨论使用MLCC电容X5R和X7R的时候，才发现失效率不像自己想象的那样。

首先X5R的最高温度大概是85C，而X7R可以达到125C。
两种电容的选型有：
1) 10uF/10V, X7R, 0805
2) 10uF/16V, X5R, 0805
工作电压为5V，产品工作最高温度为70C。

在70C的情况下，我以为X7R更好一点，毕竟温度范围更广。可是，最后发现X5R更好，失效率是X7R的1/4.
X5R的失效率为3.77 FIT
X7R的失效率为14.48 FIT

从MIL-HDBK-217F (10.10章节)的公式中看出，工作电压/电容的额定电压比值比温度差值更重要。

对了，使用西门子的软件也是显示X5R的失效率底，不过大概是X7R的1/2。

admin

原创好贴！！！

Techwang

电容选型时经常会忽略材质，有些电容材质也很重要，NPO X7R 还是X5R有时候是得好好考虑一下。

silentsnow

有时因为价钱的原因，只好一点点的省。
NPO/COG的确不错，就是容量太小。

jason12345

失效率也是跟温度相关的，，X7R是工业级标准，用到工业级温度下失效率肯定比X5R低。

其实跟厂家交流，很多X7R也是他们评估X5R的器件是否满足X7温度而直接升级的。

jason12345

NPO电容基本是nf级别以下，，X7R很多容值都没有，比如0201封装的100nF 及以上就没有。

Star

一直以为X5R没有X7R的好！看来还是要看使用环境，学习了！

silentsnow

jason12345 发表于 2015-1-14 22:55
失效率也是跟温度相关的，，X7R是工业级标准，用到工业级温度下失效率肯定比X5R低。

其实跟厂家交流，很 ...

赞同，温度参数重要。
一直慎用x5r，没想到的是，在我们的这个产品中（温度要求-40~70C），选择x5r（更高的电压）更好一点。

silentsnow

Star 发表于 2015-2-16 17:09
一直以为X5R没有X7R的好！看来还是要看使用环境，学习了！

是啊。
都是血和泪的经验啊。
做硬件7年了，每个新的设计都能学到东西。

电阻用错过，结果造成ACDC电源的noise过大，conducted emission差点没过。
磁珠也是，不容易学，最终还是测试找出最佳型号（公司有自己的EMC测试实验室，这点非常好。例如有个板子有140MHz的noise，通过DC电缆传输出去了，我本以为300R的磁珠比较好，结果，60R的更好。那个曲线学了很多，感觉理论和实践总是有点脱钩。例如确保noise不在磁珠的inductive区域段，额定电流最好是电路电流的4~5倍，不然filter效果差，Z曲线就不用讲了）。
MOV，就更不用说了，20cm的621系列，用在3相4线电中，8KV的雷击测试就是过不去（就差那么一点点），前面还不能加电阻，因为需要电缆通信。这个还在研究中，等新的板子回来继续测试。
TVS么，这个，说多了也是泪。因为本身有电容，加上电线的寄生电感，上电下电的时候会overshoot 电压，久而久之，TVS死掉。算算，TVS死掉好几个了，如何解决这个问题，其实就是加入ESR适当的电容，我比较喜欢加入电解电容，电容值要远高于MLC。
至于电容，比上面的问题更多，能写一片长的文章。总结经验就是，ESR要适中，太低问题也多（刚买了一个FILCO键盘，里面USB的接口处用的是MLCC的电容，明显的设计失误啊。每次上电这个电容和USB的寄生电感会产生overshoot，久了会造成问题。可以串0.xOHM的电阻去damp这个ringing。也可以加入16倍于MLCC的低内阻polymer电容。而这个ESR，是USB数据线的寄生电感+板子上输入端MLCC的数值决定的）。

总的来说，电容不容易学。一直从错误中学习。

admin

silentsnow 发表于 2015-2-17 02:17
是啊。
都是血和泪的经验啊。
做硬件7年了，每个新的设计都能学到东西。

写得都是经验之谈！！！