Keramikkondensator

Keramikkondensatoren, kurz Kerkos genannt, zeichnen sich gegenüber allen anderen Festkondensatoren durch eine wesentlich kompaktere Bauweise aus. Das Kapazitäts- zu Volumenverhältnis ist um ein Vielfaches höher als das von Tantal-Kondensatoren oder Folienkondensatoren.

Keramikkondensatoren haben gegenüber Folienkondensatoren eine 50-fach höhere Kompaktheit, gegenüber Tantal-Kondensatoren zeichnen sie sich durch geringere elektrische Verluste aus, zudem sind sie ungepolt, haben eine kleinere Impedanz, sehr kleine ESR-Werte und eine hohe Zuverlässigkeit. Die Kompaktheit resultiert aus den keramischen Dielektrika mit einer Permittivität von bis zu 10.000 und darüber.

Aufbau eines Vielschicht-Keramikkondensators

Aufbau eines Vielschicht-Keramikkondensators

Keramikkondensatoren bestehen aus einem monolithischen Keramikblock mit kammähnlichen, gesinterten Innenelektroden. Das Dielektrikum wird durch dünnes durchschlagfestes Keramik gebildet, aus Titandioxid ( TiO2) oder Bariumtitanat ( BaTiO3). Die Elektroden werden in das Keramikmaterial eingesintert und bestehen aus Nickel oder Silber- Palladium und sind am Keramikblock nach außen geführt, wo sie kontaktiert werden. Die Kontaktierung der Elektroden kann mit Edelmetallen, Noble Metal Electrode ( NME), oder mit einfacheren Metallen, Base Metal Electrode (BME), erfolgen. Je nach keramischen Materialien und Kontaktierung unterscheidet man zwischen mehreren Klassen, den DIN- oder EIA-Klassen. Ein von der EIA spezifiziertes Dielektrikum ist C0G-Dielektrikum (NP0), mit einem vernachlässigbaren Temperaturkoeffizienten.

Keramikkondensator, Foto: Epcos

Keramikkondensator, Foto: Epcos

Keramikkondensatoren auf der Basis von Titanverbindungen gehören der Klasse-1 an und haben eine niedrige Permittivität zwischen 10 bis 400. Ihr Isolationswiderstand beträgt mindestens 10 Giga- Ohm. Sie werden wegen ihrer hohen Konstanz und Stabilität in Schwingkreisen, Filtern und Oszillatoren eingesetzt. Dagegen haben Keramikkondensatoren der Klasse-2 hohe Dielektrizitätskonstanten von bis zu 1.000. Sie basieren auf Bariumtitanat und werden als Entstörkondensatoren in Siebschaltungen und als Puffer eingesetzt. Die Kapazitätswerte liegen im Pico- und Nanofarad-Bereich. Weitere Einsatzgebiete sind die Hochspannungstechnik und der Schutz gegen elektrostatische Entladungen ( ESD). Allerdings können sie keine kurzen Spannungsimpulse von über 5 kV verarbeiten.

Eine wesentlich kompaktere Bauweise haben Vielschicht-Keramikkondensatoren, Multi Layer Ceramic ( MLC), deren Kapazitäts- zu Volumenverhältnis ist um ein Vielfaches höher als das der normalen Keramikkondensatoren.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Keramikkondensator
Englisch: ceramic capacitor
Veröffentlicht: 11.12.2019
Wörter: 321
Tags: Passive Bauelemente
Links: Festkondensator, Tantal-Kondensator, Folienkondensator, Impedanz, Ersatzserienwiderstand
Übersetzung: EN
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