MLCC - Multilayer Ceramic Chip Capacitor

MLCCs sind mehrlagige Keramik-Kondensatoren in Chip-Bauweise. Sie bestehen aus einem monolithischen Keramik-Block mit kammähnlichen gesinterten Innenelektroden. Das Keramik zwischen den Elektroden bildet ein extrem durchschlagsfestes und stabiles Dielektrikum. Die Elektroden sind metallisch. Zum Beispiel Nickel oder Silber-Palladium. Dadurch ist die Leitfähigkeit sehr hoch, wodurch geringe Impedanzen und sehr kleine ESR-Werte erreicht werden.
Bei der Herstellung werden die Innenelektroden in Form metallischer Pasten auf dünne Keramikfolien aufgedruckt. Danach werden sie gestapelt, verdichtet und bei hohen Temperaturen gesintert. Auf einer Seite werden die Außenelektroden als Metallpaste (Kupfer oder Silber) aufgetragen und eingebrannt.

Keramikkondensator

Vorteile im Vergleich zu Tantal-Kondensatoren

geringere dielektrische Verluste
polaritätsfrei
geringere Impedanz
sehr hohe Zuverlässigkeit des Dielektrikums
kleinere Abmessungen
niedrigere Kosten
geringe Empfindlichkeit gegenüber Feuchte

Bei MLCCs ist die Impedanz bei Frequenzen kleiner 100 kHz etwa gleich groß. Bei höheren Frequenzen nimmt die Impedanz bis zur Resonanzfrequenz deutlich ab. Dafür verantwortlich sind die metallischen Innenelektroden des MLCCs. So sind auch die ESR-Werte geringer, wodurch sich schnelle und verlustarme Ladevorgänge besonders bei hohen Frequenzen erreichen lassen.

Anwendungen von MLCCs

In Spannungswandlerschaltungen sind normale Elkos zu langsam und zu groß. Bei großer Entfernung wirken die Leitungspfade auf Platinen bereits als Induktivität, bei Hochspannungsimpulsen sind sie eher ungeeignet. Robuste Keramik-Kondensatoren wie MLCCs eignen sich dafür schon viel besser.

Kondensator im Gleichstromkreis

Legt man an einen Kondensator eine Spannung an, dann lädt er sich auf. Die Ladung bis zur höchsten Spannung und auch die Entladung auf 0 Volt läuft nach einer Exponentialfunktion ab. Das heißt, beide Vorgänge sind zeitabhängig, wodurch sich zeitabhängige Funktionen in einer elektronischen Schaltung realisieren lassen.

Kondensator im Gleichstromkreis

Kondensatoren in Schaltungen und Anwendungen

Kennzeichnung von Kondensatoren

Im besten Fall ist ein Kondensator einfach mit der Kapazität, der maximalen Spannung und auch der Toleranz beschriftet. Aufgrund der kleinen Bauformen ist oft wenig Platz. Zu allem Überfluss gibt es verschiedene Verfahren und Systeme, um Kondensatoren zu kennzeichnen und zu beschriften.

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