MLCC C0G·X7R·X5R 차이

적층세라믹콘덴서(MLCC) 사양서를 보면 C0G, X7R, X5R 같은 표기를 자주 볼 수 있습니다. 이 표시는 단순한 제품 시리즈명이 아니라 온도에 따라 정전용량이 얼마나 변하는지와 사용할 수 있는 온도범위를 나타내는 특성 코드입니다.

같은 용량과 전압의 MLCC라도 C0G, X7R, X5R에 따라 회로에서의 안정성과 사용 목적이 크게 달라질 수 있습니다.

C0G·X7R·X5R은 무엇을 의미할까?

MLCC는 유전체 특성에 따라 크게 Class 1과 Class 2로 구분할 수 있습니다.

구분	대표 코드	특징
Class 1	C0G	온도에 따른 용량 변화가 매우 작음
Class 2	X7R	높은 용량 확보가 쉽고 온도특성이 비교적 안정적
Class 2	X5R	X7R과 비슷하지만 최고 사용온도가 낮음

Murata는 C0G를 온도보상형 Class 1, X5R·X7R을 고유전율 Class 2로 구분하며, Class 2는 DC Bias와 시간에 따른 용량 변화가 나타날 수 있다고 설명합니다.

X7R 코드의 의미

X7R의 세 글자는 각각 온도범위와 정전용량 변화율을 뜻합니다.

X = 최저 사용온도 -55℃
7 = 최고 사용온도 +125℃
R = 정전용량 변화 ±15%

따라서 X7R은 일반적으로 -55℃~+125℃ 범위에서 용량 변화가 ±15% 이내인 특성을 의미합니다.

예를 들어 정격용량이 10µF인 X7R 콘덴서라면 온도 변화에 따른 허용범위만 놓고 보면 기준 조건 대비 일정 범위 안에서 용량이 변할 수 있다는 뜻입니다.

다만 실제 사용에서는 DC Bias 등의 영향도 추가로 고려해야 합니다.

X5R은 X7R과 무엇이 다를까?

X5R 역시 Class 2 MLCC이며 용량 변화 허용범위는 **±15%**로 X7R과 같습니다.

차이는 최고 사용온도입니다.

X5R = -55℃~+85℃ / ±15%
X7R = -55℃~+125℃ / ±15%

TDK 자료에서도 X5R은 -55℃~+85℃, X7R은 -55℃~+125℃에서 ±15% 특성으로 구분합니다.

따라서 고온 환경까지 고려해야 하는 회로라면 일반적으로 X7R이 더 적합할 수 있습니다.

하지만 무조건 X7R이 X5R보다 우수하다고 볼 수는 없습니다. 필요한 용량, 크기, 가격, 사용온도에 따라 적절한 특성을 선택해야 합니다.

C0G는 왜 다를까?

C0G는 X5R·X7R과 구조적으로 성격이 다릅니다.

C0G의 대표적인 온도특성은

-55℃~+125℃ / 0±30ppm/℃

입니다.

ppm은 백만분율을 의미하며, C0G는 온도 변화에 따른 정전용량 변화가 매우 작습니다.

또한 Murata는 C0G 계열이 X5R·X7R과 달리 DC Bias에 따른 용량 변화와 Aging 특성이 사실상 없는 온도보상형 특성이라고 설명합니다.

이 때문에 C0G는 다음과 같은 회로에서 많이 사용됩니다.

• 발진회로
• 필터
• 주파수 조정회로
• 정밀 아날로그 회로
• 용량 안정성이 중요한 회로

X7R·X5R의 DC Bias는 왜 중요할까?

Class 2 MLCC를 선택할 때 온도등급만큼 중요한 것이 DC Bias 특성입니다.

예를 들어 제품에 10µF X7R 10V라고 적혀 있다고 해서 실제 회로에서도 항상 10µF를 유지하는 것은 아닙니다.

DC 전압을 인가하면 실제 정전용량이 줄어들 수 있으며, 그 감소폭은 제품 크기, 정격전압, 용량, 제조사 설계에 따라 달라집니다.

Murata 역시 X5R·X7R 같은 고유전율 MLCC에서 DC 전압에 따른 용량 변화가 발생한다고 설명합니다.

따라서 전원 디커플링이나 평활용 콘덴서를 선정할 때는 표기된 정격용량뿐 아니라 제조사가 제공하는 DC Bias 특성 그래프까지 확인하는 것이 좋습니다.

같은 용량이면 어떤 것을 선택할까?

선택 기준을 단순하게 정리하면 다음과 같습니다.

C0G
정전용량 안정성과 정확성이 중요한 회로에 적합합니다. 다만 일반적으로 큰 용량을 확보하기 어렵습니다.

X7R
비교적 큰 용량이 필요하면서 -55℃~+125℃ 범위까지 고려해야 하는 일반 전원·디커플링 회로 등에 많이 사용됩니다.

X5R
큰 용량을 작은 크기로 구현하는 데 유리하며 +85℃ 이하 환경에서 많이 사용됩니다.

즉,

정밀성 우선 → C0G

용량과 넓은 온도범위 → X7R

용량과 소형화, +85℃ 이하 환경 → X5R

정도로 이해하면 쉽습니다.

정리

C0G·X7R·X5R은 MLCC의 온도특성과 정전용량 안정성을 구분하는 코드입니다.

C0G = -55~+125℃ / 0±30ppm/℃
X7R = -55~+125℃ / ±15%
X5R = -55~+85℃ / ±15%

하지만 실제 콘덴서를 선택할 때는 이 코드만 봐서는 부족합니다.

특히 X5R과 X7R 같은 Class 2 MLCC는 DC Bias, 사용전압, Aging, 온도에 따라 실제 용량이 달라질 수 있으므로 제조사의 특성 데이터를 함께 확인해야 합니다.

제품 사양을 볼 때는
온도특성 → 정격용량 → 정격전압 → DC Bias → 실제 사용온도 순서로 확인하면 보다 정확하게 MLCC를 선택할 수 있습니다.

공식 참고 자료: Murata MLCC Temperature Characteristics, TDK MLCC Temperature Characteristics