안녕하세요^^
칩캐패시터 칩콘덴서 Chip capacitor는
세라믹칩 캐패시터라고하며
종류와 특성을 알아야
고장시에 어떤 종류를 구입해야 할지
알 수 있습니다.
아래와 같이 자세히 알아보죠
칩 캐패시터(Chip Capacitor)는
전자 기기에서 널리 사용되는 소형 전자 부품으로,
일반적으로 SMT(Surface Mount Technology)
방식으로 장착되어 회로에 통합됩니다.
다양한 종류와 특성이 있으며,
용도에 따라 선택할 수 있습니다.
세라믹 칩 캐패시터는
가장 흔하게 사용되는 타입으로,
다양한 전압과 용량 범위에서 사용할 수 있습니다.
아래는 칩 캐패시터의 주요 종류와
그 특성에 대해 설명한 내용입니다.
칩 캐패시터의 주요 특성
칩 캐패시터의 성능을 결정하는 주요 요소는
다음과 같습니다.
- 용량 (Capacitance): 캐패시터가 저장할 수 있는 전기의 양을 나타냅니다. 주로 pF(피코패럿), nF(나노패럿), μF(마이크로패럿)로 표시됩니다.
- 전압 (Voltage Rating): 캐패시터가 견딜 수 있는 최대 전압을 나타냅니다. 이 값은 캐패시터가 고장 나지 않도록 하는 중요한 파라미터입니다.
- ESR (Equivalent Series Resistance): 캐패시터의 내부 저항을 나타내며, 높은 ESR은 전류의 흐름을 방해하고 효율성을 떨어뜨릴 수 있습니다. 낮은 ESR이 고속 회로에서 더 나은 성능을 발휘합니다.
- 온도 특성: 온도 변화에 따른 용량의 변화를 의미합니다. 예를 들어, 세라믹 캐패시터의 경우 C0G/NP0 타입은 온도 변화에 민감하지 않지만, X7R, Y5V 같은 타입은 온도 변화에 따른 용량 변화가 클 수 있습니다.
- 주파수 특성: 고주파 회로에서 사용되는 캐패시터는 주파수에 따라 성능이 달라질 수 있습니다. 세라믹 캐패시터는 고주파에서의 성능이 우수한 특징을 가지고 있습니다.
종류:
- Class I (정밀): C0G/NP0 (발열, 온도 변화에 강한 특성을 가짐)
- 특성: 저항성(정밀한 용량 유지, 고온에서 안정적)
- 용도: 고정밀 회로, RF 회로, 통신 장비 등
- Class II (비정밀): X7R, X5R, Y5V
. 특성: 용량 변화가 있지만, 고온 및
높은 전압에 대한 내성이 좋음
. 용도: 전원 공급 장치, 디지털 회로 등
. X5R과 X7R의 차이
X는 최저온도 -55도 의미
R 은 온도의 오차범위 15% 의미
5와 7은 최고 온도를 의미하는 데
5는 +85도, 7 은 + 125도
일반적으로 수리 시에는 X5R을 사용해도
되고
예를 들어, 2.2uF/50V/3216/K/X5R에서
2.2uF는 허용정전용량인데
2.2uF 가 넘으면 콘덴서가 고장 50V는
허용전압을 말하는 건데
50V 가 넘으면 콘덴서가 고장
3216 은 가로, 세로 길이 3.2 mmx1.6 mm
K는 캐패시터용량의 오차범위 10% 를
의미하고
X5R 은 -55 도에서 +85 도,
온도의 오차범위는 15%
- Class III(고용량) : Z5U, Y5V
. 특성: 높은 용량을 제공하지만,
온도에 따른 용량 변화가 큰 특성
. 용도: 일반적인 전자기기에서 사용
칩 캐패시터의 장점
- 소형화: 칩 캐패시터는 소형이기 때문에 고집적 회로에 적합합니다.
- 자동화된 장착 가능: SMT 방식으로 제조 및 장착이 가능하여 생산 과정에서 효율적입니다.
- 고주파 특성: 세라믹 타입 캐패시터는 특히 고주파에서 성능이 우수합니다.
- 전력 효율성: 낮은 ESR을 가진 캐패시터는 전력 손실을 줄여 효율성을 높입니다.
칩 캐패시터의 용도
칩 캐패시터는 다양한 전자 기기에서 사용됩니다.
- 디지털 회로: 데이터 전송이나 처리 과정에서 안정적인 전원 공급을 위해 사용됩니다.
- 전원 필터링: 전원 회로에서 전압을 안정화시키는 데 사용됩니다.
- RF 회로: 고주파 신호를 처리하는 데 필수적입니다.
- 오디오 회로: 필터링, 신호 정렬 및 전원 공급에 사용됩니다.
칩 캐패시터의 크기와 패키지
칩 캐패시터는 다양한 크기와 패키지 형태로 제공됩니다. 일반적인 칩 캐패시터 크기는 다음과 같습니다:
- 0402: 0.04 x 0.02 인치 (1.0 x 0.5 mm)
- 0603: 0.06 x 0.03 인치 (1.6 x 0.8 mm)
- 0805: 0.08 x 0.05 인치 (2.0 x 1.25 mm)
- 1206: 0.12 x 0.06 인치 (3.2 x 1.6 mm)
이 크기는 주로 용량과 전압에 따라 선택됩니다. 작은 크기는 높은 집적도를 요구하는 소형 기기에 적합하고,
큰 크기는 더 높은 용량과 전압을 처리할 수 있습니다.
칩캐패시터 Chip Capacitor는 작기 때문에
파트넘버를 표면에 기재할 수 없어,
LCR 미터기로 측정해야 용량을 알 수 있지만
측정기가 없기 때문에
주로 크기를 측정하여 용량을 추정할 수 있고
주변회로 전압을 측정하여
전압을 추정할 수 있는데
아래와 같이 자세한 사항을 알아보죠
작은 칩 캐패시터에서 용량 표시가 없을 때, 용량을 확인하는 방법은 몇 가지가 있습니다. 작은 칩 캐패시터에서는 용량을 직접적으로 표기하지 않고 패키지 크기나 기타 특성으로 간접적으로 유추해야 할 수 있습니다.
다음은 용량을 확인하거나 유추할 수 있는 방법입니다:
패키지 크기와 용량의 관계
칩 캐패시터는 일반적으로 패키지 크기에 따라 용량 범위가 결정됩니다.
예를 들어, 0402, 0603, 0805 등의 표준 패키지 크기에 따라 대략적인 용량을 알 수 있습니다.
패키지 크기와 용량 간의 관계는 대체로 일정한 경향을 보입니다.
1. mm(미리) 단위 : 0402 < 0603 < 1005 < 1608 < 2012 < 3216 < 3225
예 ) 0402 이면 4mm x 2mm 길이를 표현
2. inch(인치) 단위 : 0105 < 0201 < 0402 < 0603 < 0805 < 1206 < 1210
예시:
- 0402 패키지: 이 크기의 캐패시터는 일반적으로 작은 용량(수십 pF에서 수백 pF까지)을 가집니다.
- 0603 패키지: 보통 10nF에서 100nF 사이의 용량을 가집니다.
- 0805 패키지: 100nF에서 10μF까지의 용량을 가질 수 있습니다.
패키지 크기가 클수록 더 높은 용량을 가질 가능성이 큽니다.
따라서 칩 캐패시터의 패키지 크기를 통해 용량 범위를 유추할 수 있습니다.
칩 캐패시터의 코드(기타 표기 방식)
작은 칩 캐패시터에는 용량 코드가 포함되지 않는 경우도 있지만,
다른 방식으로 코드나 문자/숫자 코드가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 전압이나 온도 특성과
같은 다른 정보가 표기되어 있을 수 있습니다.
예시:
- 전압 등급: 일부 칩 캐패시터는 용량을 표시하지 않고 전압 등급만 표시될 수 있습니다. 이 경우 제조사의 데이터시트나 표준을 참고해야 합니다.
- 온도 특성: X7R, C0G/NP0와 같은 온도 특성을 나타내는 코드가 있을 수 있습니다. 온도 특성은 용량 범위와 연관될 수 있습니다.
제조사 데이터시트 확인
칩 캐패시터에 용량 코드가 없다면, 제조사 데이터시트를 참조하는 것이 가장 정확합니다. 칩 캐패시터의 모델 번호나 시리즈 번호를 통해 제조사 웹사이트나 데이터시트에서 해당 캐패시터의 용량, 전압 등급, 온도 특성 등을 확인할 수 있습니다.
예시:
- 0603 사이즈의 캐패시터가 있다면, 이를 제조한 회사의 웹사이트에서 해당 시리즈의 데이터시트를 찾고, 시리즈에 따른 용량 범위를 확인할 수 있습니다.
LCR 미터를 사용하여 측정
칩 캐패시터의 용량을 정확하게 측정하려면, LCR 미터를 사용할 수 있습니다. LCR 미터는 인덕턴스(L), 커패시턴스(C), **저항(R)**을 측정하는 장비로, 캐패시터의 정확한 용량 값을 실시간으로 확인할 수 있습니다.
방법:
- LCR 미터를 사용하여 칩 캐패시터를 측정합니다.
- 미터에서 출력되는 커패시턴스 값을 확인하면, 정확한 용량을 알 수 있습니다.
패키지와 용량의 유추
칩 캐패시터의 크기와 관련된 일반적인 용량 범위를 기준으로 유추할 수 있습니다. 예를 들어:
- 0402 패키지는 일반적으로 1 pF에서 100 pF 범위의 용량을 가질 수 있습니다.
- 0603 패키지는 10 pF에서 100 nF 정도의 용량을 가질 수 있습니다.
- 0805 패키지는 100 nF에서 10 μF까지의 용량을 가질 수 있습니다.
이 정보는 대체로 업계 표준에 근거한 추정값이며, 실제 용량은 제조사와 제품에 따라 다를 수 있습니다.
색상으로 구분
결론
작은 칩 캐패시터에서 용량이 표시되지 않은 경우, 다음과 같은 방법으로 용량을 알 수 있습니다:
- 패키지 크기와 용량의 관계를 활용하여 대략적인 용량을 추정.
- 제조사 데이터시트에서 제품의 세부 정보를 확인.
- LCR 미터를 사용하여 정확한 용량 측정.
따라서, 용량 표시가 없는 칩 캐패시터를 정확히 알고 싶다면, 제조사 데이터시트를 확인하거나
LCR 미터로 측정하는 것이 가장 좋은 방법입니다.
전원회로 중 LED 컨버터나 인버터 회로 근처에서는,
전압은 높지만 전류가 작기 때문에 크기별로 최대전압의 최대 용량을 확보해 놓고 보유하는 것이 좋고,
일반적인 회로에서는,
5V/3.3V/1.8V 전압이 낮으므로 크기별로 10V 정도의 최대 용량을 선택해서 보유하는 것이 좋을 것 같습니다.
전체 종류별로 다 구입하여 보유하기에는 비생산적이니까요!!!
출처 :
http://www.samsungsem.com/kr/product/passive-component/mlcc/general-n-high-cap/index.jsp
