隨著近來的民用設(shè)備尺寸越來越小,越來越輕薄,電子設(shè)備內(nèi)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(dāng)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(jìn)行低厚度化和表面貼裝化的研究設(shè)計(jì)。同時(shí)在中高壓領(lǐng)域,作為開關(guān)電源節(jié)省能耗的對(duì)策之一,使用疊層電容器能夠在待機(jī)時(shí)間降低電力消耗。但是,在電源初級(jí)中,待機(jī)狀態(tài)的基本頻率是在幾百至幾千赫茲,在一些較高級(jí)的靜音設(shè)計(jì)電視中,電容器會(huì)出現(xiàn)“嘯叫”的情況。此現(xiàn)象是2類陶瓷電容器的一個(gè)固有特征,當(dāng)施加到電容器的電壓達(dá)到一定的值后,便會(huì)產(chǎn)生此問題。
具體的原理圖說明

片狀疊層陶瓷電容器的嘯叫原理

如果向高介電常數(shù)型的電容器(諸如溫度特性為:B,R,X5R,X7R,Y5V的電容器)施加交流電壓,由于電致伸縮效應(yīng),會(huì)造成多層電容器芯片伸縮注)。由于陶瓷的強(qiáng)介電性引起的壓電效應(yīng),疊層電容在施加交流電之后會(huì)向疊層的方向發(fā)生伸縮。這是因?yàn)榻殡婓w一般的泊松比(橫向變形系數(shù))為0.3,如上圖中所示,與疊層方向垂直的方向,即與電路板平行的方向也會(huì)發(fā)生伸縮,結(jié)果導(dǎo)致電路板表面產(chǎn)生振動(dòng)并能夠聽到聲音。通常情況下,因?yàn)檫@種振動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人耳可聽頻率范圍(20Hz~20kHz),所以即使向單體電容器施加人耳可聽頻率范圍的信號(hào)電壓,也不會(huì)形成人耳可聞程度的聲音(嘯叫)。但是,如果將電容器封裝于基板,那么該振動(dòng)會(huì)傳導(dǎo)至基板,振動(dòng)就會(huì)放大(諧振)。其結(jié)果是人耳可以感知到類似于“吱吱”的聲音。雖然芯片和基板的振幅僅為1pm~1nm左右,但其聲音卻大到人耳輕易識(shí)別的程度。
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