C0G（NP0）是Ⅰ類陶瓷絕緣介質中最常用、最具代表性的一種絕緣介質，它的容值漂移和遲滯影響幾乎可以忽略不計，均小于±0.05%。它的容值隨時間變化小于±0.1%，而其他陶瓷介質有的變化率多達五分之一以上，所以可以說C0G（NP0）的容值幾乎不隨溫度變化。C0G（NP0）：（0±30）ppm/℃（ppm=10^-6），工作溫度范圍-55～125℃，可理解為此種陶瓷介質電容器在溫度每變化1℃時容值變化量為±30×10^-6（±0.003%/℃），如果環境溫度從25℃上升到125℃，電容器的容值變化量小于±0.3%（即0.3%/100℃）。所以C0G（NP0）材質的電容器的容值隨溫度變化非常小，幾乎可以忽略不計，它的溫度特性相當穩定。另外它的損耗角（DF值和tanδ）幾乎不隨溫度變化，且始終小于0.05%。C0G是Ⅰ類陶瓷絕緣介質的典型代表，下圖展示的是其不同容值規格的容值溫度曲線可能落入的區間范圍。

在MLCC工廠里，有時候為了矯正不同LCR測試儀之間的誤差，選C0G（NP0）材質的電容器做矯正補償電容，這也是利用其溫度特性穩定的特性。為了更具體展現它的容值溫度特性，我們選擇幾個不同容值規格的容值溫度特性曲線進行對比，所選代表容值分別為1pF、10pF、100pF、1nF、10nF、100nF，尺寸為常用規格，額定電壓50V。

從C0G容值變化比溫度曲線可以看出

a. 不加載電壓和加載0.5倍額定偏壓對容值變化比溫度曲線沒有明顯影響，說明C0G容值幾乎不受直流偏壓影響；

b. 1pF～100nF之間規格在-55～125℃溫度范圍內，容值變化比＜0.3%，說明C0G容值隨溫度變化非常輕微，幾乎可以忽略不計。

容值變化比測試是以25℃時被測量規格的容值作為參考基點，測試條件：CP≤1nF，測試電壓AC 1.0V@1MHz（交流電壓1V，頻率為1MHz）；1nF＜CP≤10μF，測試電壓AC 1V@1KHz。

3）? C0G、C0H、C0K以及U2J溫度特性對比

Ⅰ類陶瓷絕緣介質除C0G（NP0）以外，還有C0H（NP0）、C0K（NP0）、U2J。C0G和C0H溫度特性非常接近，它們的容值變化比在0.3%以內，C0K也屬于NP0，但是容值隨溫度變化百分比大于C0G和C0H。NP0系列跟U2J相比，它的容值變化曲線幾乎可以看作一條直線，它們的容值變化比溫度特性曲線對比如下圖所示。

將上面溫度曲線放大比例來看，NP0系列的曲線差別才顯現出來

4） C0G（NP0）的DF溫度曲線

如下圖所示，C0G（NP0）的tanδ（DF）隨溫度升高而降低，此說明以C0G為絕緣介

質的陶瓷電容器在較高溫度下損耗因數反而低。

根據X7R的溫度特性，在-55～125℃下，容值變化在±15%范圍內。加載偏置電壓與不加載偏置電壓相比，容值隨溫度變化的幅度更大。

下面圖2所示是X7R在不加載偏置電壓的溫度特性曲線，Ⅱ類陶瓷絕緣介質展示了兩個容值峰值，第一個在較低溫度下（形成于高摻雜的晶粒生長區），第二個峰值在125℃處（來自無摻雜晶核區），因為125℃是X7R工作溫度上限，所以真正有影響的是第一低溫峰值點。我們對比各MLCC廠家的X7R的溫度特性曲線，發現低溫容值峰值點各有差異，如下面圖1和圖2所示，MA廠家部分規格低溫的峰值落在-35～-5℃，而TK廠家則落在15～45℃，正因為這個差異，也許會讓MLCC用戶認為前者“耐寒”、后者“耐熱”，可能出現低或高工作溫度環境的產品無法用另外一個MLCC品牌替換的情況。個人認為容值峰值落在25～50℃是比較理想的，因為絕大多數電子電氣設備存在自熱現象，所以它們的工作溫度上升的可能性比較大，這樣可以確保MLCC的容值不至于因環境溫度上升而大幅度下降。

圖1? ?X7R不同容值的容值變化比溫度曲線（MA廠家）

圖2? ?X7R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（TK廠家）

圖2所示是TK廠家的X7R加載0.5U_R偏置電壓的溫度特性曲線，容值隨溫度變化的幅度增大。在加載0.5倍額定電壓后，各個MLCC廠家的電容器溫度特性曲線的差異還是很大的，如圖3所示溫度曲線，TK廠家的X7R在加載0.5U_R偏置電壓后，容值隨溫度變化的幅度增大而增大，但容值變化范圍仍落在±15%以內，而SG廠家有部分規格容值下降可能高達60%（見圖4）。

圖3? ?X7R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（TK廠家）

圖4? ?X7R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（SG廠家）

X7R溫度特性測試是以25℃時被測量規格的容值作為參考基點，測試電壓：

CP≤10μF，AC=1.0V，CP＞10μF，AC=0.5V。

從下面兩個圖的曲線可以看出：X7R的DF值隨溫度的升高而降低，這是利好的特性。

X7R典型DF溫度曲線舉例

X7R的DF溫度曲線分布區間示意圖

X5R容值溫度特性跟X7R比有相似的地方，在工作溫度范圍內容值變化率均小于±15%，區別在于X7R的工作溫度范圍是-55～125℃，而X5R是-55～85℃。

圖5和圖6所示是X5R不加載偏置電壓的溫度特性曲線。Ⅱ類陶瓷絕緣介質可以通過添加物使居里溫度點向低溫區推移，即容值峰值向低溫區移動。我們對比各MLCC廠家的X5R的溫度特性曲線，發現容值峰值點各有差異，有些廠家即使同介質不同容值規格的容值峰值就各不相同（如圖5所示，TK廠家），而有些廠家能做到同材質的容值峰值溫度點相近（如圖6所示，AX廠家）。TK廠家除開高容規格外大部分規格的峰值還是比較一致的，落在-25～0℃，而AX廠家所有規格的峰值顯示出很高的一致性，落在30～60℃，正因為這個差異，也許會讓MLCC用戶感覺到前者“耐寒”與后者“耐熱”的差異，可能出現低向高工作溫度環境的產品無法用另外一個MLCC品牌替換的情況。個人認為容值峰值落在25～50℃之間是比較理想的，因為絕大多數電子電氣設備存在自熱現象，所以它們的工作溫度上升的可能性比較大，這樣可以確保MLCC的容值不至于因環境溫度上升而大幅度下降。

圖5? ?X5R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（TK廠家）

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圖6? ?X5R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（AX廠家）

在加載0.5倍額定電壓后，各個MLCC廠家的溫度特性曲線的差異還是很大的，如圖7所示為TK廠家溫度曲線，在加載0.5U_R偏置電壓后，容值隨溫度變化的幅度的增大而增大，并且出現無規律峰值，但容值變化范圍仍落在±15%以內，而SG廠家有部分規格容值下降可能高達90%，如圖8所示。

X5R溫度特性測試是以25℃時被測量規格的容值作為參考基點，測試電壓：

CP≤10μF，U_AC=1.0，CP＞10μF，U_AC=0.5V。

圖7? ?X5R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（TK廠家）

圖8? ?X5R不同容值規格的容值變化比溫度曲線（SG廠家）

如下圖所示，X5R的DF值隨溫度的上升而下降，這屬于利好特性。

Y5V在-30～+85℃工作溫度范圍內，容值變化比為-82%～+22%，溫度特性比X7R和X5R差。在不加載偏壓的情況下，對比各MLCC廠家Y5V溫度特性曲線，容值的峰值在0～25℃附近，在50℃下容值下降將近50%，代表性溫度特性曲線如圖9所示。

圖9? ?Y5V不同容值規格的容值變化比溫度曲線1

圖10所示的溫度曲線為在加載0.5U_R偏置電壓后的Y5V溫度特性曲線，加載偏置電壓后容值隨溫度變化的幅度的增大而顯著增大，跟不加載偏壓相比，容值的峰值幾乎被削平，容值下降可能高達90%。

Y5V的存在是因為它有比X5R更高的K值（介電常數），換言之，在體積一定的情況下可以獲得更高的容量，但是它很差的溫度特性抹殺了這一優點。由于目前制造工藝的進步，MLCC小型化大幅提升，如果沒有成本優勢，X5R可以完全取代Y5V，它之所以存在于“市”，還有另外一個原因，即在電路應用中確實有些應用對容值穩定性沒有太高的要求，只要容值變化保持在一個數量級上即可。比如Y5V 104Z規格，標準容值是100nF，受工作溫度影響，容值最大變化達-82%，也就是說在25℃測試的容值為100nF，在85℃測試容值可能只有100×（1-82%）=18nF。

圖10? ?Y5V不同容值規格的容值變化比溫度曲線2

從下圖的曲線可以看出：Ⅱ類陶瓷絕緣介質的DF值隨溫度上升而下降，而DF越小說明損耗越小，所以溫度上升對DF值來說是正面影響。

Y5V典型DF溫度曲線舉例

Y5V的DF溫度曲線分布區間示意圖

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