金屬端子電容器的嘯叫降低作用

前言
隨著近來的民用設備尺寸越來越小，越來越輕薄，電子設備內部的溫度變高，逐漸地開始使用疊層型電容器替代薄膜電容。特別是FPD當中，為了追求薄型化，電源電路板高度越來越低，元器件也開始進行低厚度化和表面貼裝化的研究設計。同時在中高壓領域，作為開關電源節省能耗的對策之一，使用疊層電容器能夠在待機時間降低電力消耗。但是，在電源初級中，待機狀態的基本頻率是在幾百至幾千赫茲，在一些較高級的靜音設計電視中，電容器會出現“嘯叫”的情況。
村田制作所為了解決此類嘯叫問題，通過對疊層陶瓷電容器的外部電極焊接金屬端子，來抑制電容器壓電效應引起的電路板振動。下面就介紹一下這系列產品。（圖1）

圖1：金屬端子電容器
片狀疊層陶瓷電容器的嘯叫原理
由于陶瓷的強介電性引起的壓電效應，疊層電容在施加交流電之后會向疊層的方向發生伸縮。這是因為介電體一般的泊松比（橫向變形系數）為0.3，如圖2中所示，與疊層方向垂直的方向，即與電路板平行的方向也會發生伸縮，結果導致電路板表面產生振動并能夠聽到聲音。電容器以及電路板的振幅僅為1pm～1nm，但振動聲音已足夠大到我們可以聽見。單個電容器與空氣產生的聲阻抗有所差別，因此若僅是這樣的話應該幾乎是聽不到嘯叫的，然而焊接到電路板上之后，電路板成了聲阻抗變壓器，使振動頻率達到人耳可分辨頻段(20Hz～20kHz)時，就會聽到類似“嘰”的聲音。

圖2：施加電壓時的壓電效應引起電容變形