如何消灭手机电容器的“啸叫”？

随着电子产品的寂静化，笔记本电脑、手机、数码相机、超薄电视机等等，在各种各样的应用电源电路中，原先并未引人注目的由电容器振动引起的“啸叫”现已成为重要的设计课题之一。村田制作针对解决这一啸叫问题，向大家介绍面向移动设备和声像机器的，带金属端子、并已商品化的小型电容器。

独石陶瓷电容器产生啸叫的原理

由于强电介质陶瓷的电致伸缩效应（又称压电效应），当施加交流电压时，独石电容器就会向堆叠方向发生伸缩。这是根据电介质一般的泊松比为0.3的特性、如图2所示与堆叠方向垂直的方向，即与电路板平行的方向也会产生伸缩，结果等效电路板表面产生振动并能够听到声音。因为单个电容器和空气的声阻抗有所差别，只是这样的话根本听不见任何声音，但电容器被安装在电路板的话，电路板作为阻抗变压器发生振动，振动频率在人的可听频率范围（20Hz～20kHz）内就会产生“吱”的声音。虽然贴片和电路板的振幅仅是1pm～1nm的程度，但振动声音已足够大到人耳很容易分辨的出。

作为针对电路板振动引起的电容器啸叫对策，使用了相对低介电常数的材料，使电容器的变形量减小、抑制啸叫的产品都商品化了。另一种啸叫的对策方法是通过使用端子板等，安装电容器时，使其架空于电路板上，来抑制振动传达到电路板上的方法。村田制作所的减少啸叫的方法是在电容器外部电极上安装金属端子，并开发了带金属端子的电容器产品。产品概要如下所示。

金属端子减少啸叫

代表性的带金属端子独石陶瓷电容器的结构图如图4所示。结构原理是通过接合材料（无铅高温焊接）在贴片的外部电极上附上金属端子、将金属端子作为媒介与电路板接合。利用此金属端子的弹性作用来抑制振动传达到电路板上。

图6为啸叫比较数据的典型示例图。在村田制作所拥有可进行评价的测定系统，能够使安装了电容器的电路板上的啸叫声压水平稳定，可以利用此系统来定量的测定电容器的啸叫。

相对于单个贴片电容的啸叫声压级，接合了金属端子的电容器能大幅减少啸叫。此外，如果和使用了低介电常数材料陶瓷的电容器进行组合，能更大程度的降低啸叫。

图6： 啸叫比较数据的典型示例图

产品一览

带金属端子的啸叫对策用陶瓷电容器列表如下所示。

今后的展望