SMD Kondensator Baugröße - Auswirkungen?

[Krlto90 (Gast)]

Hallo,

welche Vor- und Nachteile bzw. Anwendungen haben denn SMD-Kondensatoren 
(Keramik) mit unterschiedlichen Baugrößen?

Zum Beispiel, alle Werte sind gleich nur der eine ist 0402 und der 
andere 1206.

Aus dem Bauch heraus würde ich einen kleineren Kondensator nehmen, um 
Platz zu sparen.

[MonetenHannes (Gast)]

Krlto90 schrieb:
> Hallo,
>
> welche Vor- und Nachteile bzw. Anwendungen haben denn SMD-Kondensatoren
> (Keramik) mit unterschiedlichen Baugrößen?
>
> Zum Beispiel, alle Werte sind gleich nur der eine ist 0402 und der
> andere 1206.
>
> Aus dem Bauch heraus würde ich einen kleineren Kondensator nehmen, um
> Platz zu sparen.

- Kleinere Bauteile sind je nach Tattergrad schwieriger zu 
bestücken/löten/wechseln

- Kleineres Package hat eine geringere parasitäre Induktivität

- Kleineres Package hat oft kleinere Spannungsfestigkeit (Nicht unter 
den Tisch fallen lassen, denn die effektive Kapazität hängt von der 
angelegten Spg und der Spg.festigkeit ab)

[Dieter W. (dds5)]

Die kleinere Bauform bedingt bei gleicher Kapazität oft eine Keramik mit 
höherer Dielektrizitätskonstante. Die ist immer mit einer - teils 
erheblichen - Verschlechterung der elektrischen Daten verbunden.
Am stärksten betrifft das die Abhängigkeit der Kapazität von der 
Temperatur des Bauteils und von der anliegenden Spannung.

[M.A. S. (mse2)]

Dieter W. schrieb:
> Am stärksten betrifft das die Abhängigkeit der Kapazität von der
> Temperatur des Bauteils und von der anliegenden Spannung.

Die Abhängigkeit der Kapazität von der anliegenden Spannung kann, je 
nach Nennkapazität, Dielektrikum und Bauform, ganz erheblich sein.
Stichwort zum Selbergooglen: Voltage Derating Ceramic Capacitors.

[Test (Gast)]

Krlto90 schrieb:
> welche Vor- und Nachteile bzw. Anwendungen haben denn SMD-Kondensatoren
> (Keramik) mit unterschiedlichen Baugrößen?

Kleinere Kondensatoren haben fast alle einen niedrigeren ESL. Ein 
Kondensator wirkt kapazitiv (wie ein Kondensator) bis zu einer gewissen 
Frequenz (Resonanzfrequenz / Schwingkreis) mit seinen parasitären 
Elementen (Anschlussbeinchen, etc.). Danach wirkt er elektrisch wie als 
ob er eine Spule wäre. Auch SMD-Kondensatoren haben "Anschlussbeinchen" 
auch wenn sie nicht so aussehen. Aber sie haben eine Induktivität (ESL). 
Diese Induktivität versaut dir quasi alles. Wenn du einen Kondensator 
einsetzt der bei 3 MHz seine Resonanzfrequenz hat (und bis dahin wie ein 
Kondensator wirkt) dann kannst du mit diesem keine Störung bei 15 MHz 
bekämpfen (oder nur sehr ineffizient). Hat dein Kondensator weniger ESL, 
dann kommt diese Resonanzfrequenz erst viel später (z.B. bei 30 MHz) und 
du kannst diesen Kondensator zur Bekämpfung bei 15 MHz ideal einsetzen.

https://electronics.stackexchange.com/a/327980

> Zum Beispiel, alle Werte sind gleich nur der eine ist 0402 und der
> andere 1206.

Das ist sicher nicht so. Das sieht vielleicht in der Tabelle nur so aus. 
Grundsätzlich: Je größer die Bauform, desto größer die maximal 
erhältliche Kapazität und Spannungsfestigkeit. Außerdem wird die 
Toleranzklasse in den Randbereichen immer schlechter. z.B. 100uF/6,3V 
findest du nicht in X7R in 1206 sondern nur in 1210. Für 1206 findest du 
nur X5R.

Außerdem ist bei fast allen Kerkos (insb. MLCC) die Kapazität extrem von 
der anliegenden Spannung abhängig. Je kleiner die Bauform, desto stärker 
sinkt die Kapazität mit zunehmender Spannung.

Piezoelektrischer Effekt: MLCCs neigen zum piepsen / pfeiffen. Je 
kleiner, desto schlimmer ist dieser Effekt.

Generell: Je kleiner desto schwerer zu bestücken und desto anfälliger 
gegen mechanischen Stress (weil die ausgleichende Anschlussfläche 
kleiner wird). Je kleiner das Ding ist, desto weniger mechanisch stabil 
ist es.

Krlto90 schrieb:
> Aus dem Bauch heraus würde ich einen kleineren Kondensator nehmen, um
> Platz zu sparen.

Man versucht eingentlich genau das Gegenteil. Man meidet das ganz klein 
weil die Daten schlechter sind. Manchmal bleibt aber keine andere Wahl. 
Beispielsweise unter BGAs bleibt nichts anderes übrig als 0201 Bauformen 
zu verbauen. Bei derbe hohen Frequenzen ist schon die Leiterbahn (0,5 mm 
mehr) die ein 0603 Gehäuse bedingt eine Katastrophe. In solchen Regionen 
wird aber meist mit sehr hohem Detailgrad (Layout fließt voll ein) 
simuliert.

[Markus E. (markus_e176)]

Test schrieb:
> Generell: Je kleiner desto schwerer zu bestücken und desto anfälliger
> gegen mechanischen Stress (weil die ausgleichende Anschlussfläche
> kleiner wird). Je kleiner das Ding ist, desto weniger mechanisch stabil
> ist es.

Bei Verwindung der Platine (Platinenrand, Schrauben durch die Platine) 
sind allerdings größere Bauformen anfälliger für Bruch.

[Peter R. (Gast)]

Bei größeren Strömen (Schaltnetzteile) müssen die Cs Wechselströme im 
Amperebereich aushalten. Da wird die Stromdichte (A/mm²)in den µm-dicken 
Belägen eines SMD-Kondensators extrem hoch.