Utvecklingen av keramiska chipskondensatorer för ytmontering går oerhört snabbt. Ändå är de få som idag klarar att välja de bästa passiva komponenterna för sin tillämpning.

Keramiska chipskondensatorer för ytmontering är idag så små att de knappt går att se med blotta ögat. Mindre än ett sandkorn, faktiskt. Och än mindre blir de.

Japanska Murata, som i dagsläget är världsledande på just keramiska chipskondensatorer, tog nyligen ett rejält kliv i förminskningsriktningen. Ut från produktionslinan matar företaget numera en keramisk chipskondensator för ytmontering som bara är 0,6 mm lång samt 0,3 mm på både höjden och bredden.

Man kan fråga sig om någon verkligen behöver så små komponenter. Den tidigare minstingen - som är nära dubbelt så stor som den nya - är varken vanligt förekommande eller särskilt enkel att montera.

Men tydligen finns behovet. Murata tar nämligen inte fram några nya komponenter utan att först både lyssna av kundernas förväntningar och ta reda på hur tillverkarna av monteringsmaskiner ställer sig. Dessutom använder företaget den nya kondensatorn redan i sina egna spänningsstyrda oscillatorer.



Komponenter som inte finns


Efterfrågan tycks alltså finnas även om ingen monteringsmaskin ännu är officiellt utprovad för att montera kondensatorn.

Flera maskintillverkare hävdar dock att deras maskiner har förutsättningar att klara det, även om vissa praktiska problem måste lösas först. Hur skall exempelvis komponenten plockas till matarhuvudet? Hur löder man fast den? Är kvaliteten på dagens mönsterkort tillräcklig? Frågorna är många.

- Utvecklingen går faktiskt så snabbt att de allra största användarna, exempelvis mobiltelefontillverkarna, måste konstruera med komponenter som ännu inte finns, förklarar Peter Lundin, VD på Scapro som representerar Muratas komponenter i Sverige.

Ändå är det bara en bråkdel av användarna som lärt sig att välja passiva komponenter med omsorg.

- Det är i stort sett bara de allra största företagen som idag kan optimera sina tillämpningar med hänsyn till de passiva komponenterna.

- De flesta medelstora och mindre företag har inte insett vinsten med att lägga ner lite extra energi på att försöka få tag på optimala passiva komponenter, säger Peter Lundin.

Många tycker inte att det är lönt att bry sig om den passiva delen. De passiva komponenterna är ändå så billiga, jämfört med övriga komponenter i en konstruktion, resonerar de. Men tillverkar man större serier kan tiotusentals kronor tjänas på att optimera även den passiva delen.

- Vanligt är att man väljer en alltför stor och dyr avkopplingskondensator. Ofta tar man dessutom en komponent med onödigt snäv temperaturtolerans.

Genom att välja en avkopplingskondensator med ett stort temperaturberoende (Z5U- eller Y5V-egenskaper) istället för ett litet (X7R-egenskaper) kan priset per komponent mer än halveras.



För bra komponenter


En annan vanlig källa till pengaspill är att använda komponenter av allt för hög kvalitet. En orsak kan vara att många använder komponenter från labbaskar - som ju är av mycket hög kvalitet - när de tar fram själva konstruktionen. Av slentrian hänger ofta samma komponentval med även i produktionsskedet, trots att de flesta komponenter skulle kunna bytas ut mot en betydligt billigare variant.

Betydelsen av märkspänningen är ytterligare en vanlig missuppfattning vid val av just keramiska chipskondensatorer. Märkspänningen anger i stort den spänning som komponenten kan utsättas för under hur lång tid som helst utan att påverkas.

- Många väljer komponenter med onödigt hög märkspänning för att gardera sig mot spänningsspikar som kanske ligger tio gånger högre än arbetsspänningen.

Men till skillnad mot tantalkondensatorer klarar keramiska chipskondensatorer mycket höga spänningsspikar.

En keramisk chipskondensator med märkspänningen 16 V kan exempelvis ofta klara spänningsspikar på över 200 V utan problem, medan den förstörande spänningen (break down voltage) då kan ligger över 400 V.

Anna Wennberg



Små, små mått


Storleken på keramiska chipskondensatorer har tidigare alltid angivits i tum. Numera smyger sig dock millimetermåttet mer och mer in i vår vokabulär. Dessvärre kan en blandning av måttangivelser lätt ge upphov till rejäla missuppfattningar. En komponent kallad 0603 i tum är exempelvis inte jämförbar i storlek med en kallad 0603 i millimeter (se tabellen).

 Storlek Storlek 

i tumi mm

02010603

04021005

06031608

08052012

12063216

I Japan har man kommit längst med att använda riktigt små keramiska chipskondensatorer för ytmontering. Trenden på den europeiska marknaden liknar den japanska, men ligger några år efter. Trots detta visar det sig att både 1608 och

2012 mm-storlekarna används

i större volymer än 1005 mm-storleken i Japan idag. I Sverige är däremot 1005 mm-storleken vanligast om man ser till volym, medan 2012 mm-storleken är den mest spridda bland användarna. Många svenska företag använder dock fortfarande 3216 mm-storleken.