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嘯叫是指聽(tīng)到來(lái)自PCB板的類(lèi)似“嘰”或“吱”聲音的現象。例如，聽(tīng)說(shuō)有的便攜設備用的廉價(jià)充電器發(fā)出相當大的嘯叫音。
可能有些設備或環(huán)境即使產(chǎn)生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現象，但如果在就寢時(shí)的安靜環(huán)境中，應該可以注意到便攜設備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設備等聽(tīng)到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴重的問(wèn)題了。
首先，講解一下嘯叫的機理。
高介電常數的陶瓷電容器具有給電介質(zhì)施加電壓時(shí)，電介質(zhì)變形（失真）的特性。這是壓電效應的相反現象，被稱(chēng)為“逆壓電效應”。此外，有時(shí)也將具有這種特性表達為“壓電性”或“逆壓電性”。如果施加的是DC電壓，則僅產(chǎn)生相應的失真，而如果是有振幅的電壓，則使MLCC周期性地變形并引起PCB板振動(dòng)。如果其頻率是可聽(tīng)頻段20Hz～20kHz，就可聽(tīng)到聲音。
上圖是更具體的示意圖，表示施加電壓與MLCC變形的關(guān)系。從開(kāi)關(guān)電源考慮，輸出電壓是DC，包括開(kāi)關(guān)頻率引起的紋波電壓。輸出紋波誘發(fā)被用作輸出電容器的MLCC的振動(dòng)。
在PCB板中，由于在MLCC兩端的電極為焊接，電極間的長(cháng)度方向的變形（圖中藍色的雙箭頭）使PCB板表面（圖中黃綠色的雙箭頭）變形，如此反復導致振動(dòng)。該振動(dòng)通過(guò)PCB板的傳導被放大，成為人耳能聽(tīng)到的程度的音壓是嘯叫。當然，條件是振動(dòng)的頻率為可聽(tīng)頻段。
嘯叫是種典型的現象，有怎樣的對策呢？
嘯叫不僅與電介質(zhì)材料和電容器的形狀有關(guān)，也與PCB板的尺寸和安裝狀態(tài)等有關(guān)，實(shí)際上需要進(jìn)行電容器自身的對策和布局兩方面的探討。不管怎樣，讓嘯叫完全消失是相當難的，可采用改善到容許范圍內的方法。在此介紹4個(gè)對策。
①通過(guò)材料進(jìn)行改善
開(kāi)發(fā)出使用了逆壓電效應很低、即變形較小的電介質(zhì)材料的MLCC?；旧先缬覉D所示，低介電常數材料的失真更低。例如，有LD（Low Distortion）系列等可降低嘯叫的產(chǎn)品群。
②通過(guò)電路板設計進(jìn)行改善
這是PCB板方面的改善。例如，對于同一電源線(xiàn)，如圖所示，兩面安裝相同的MLCC。兩個(gè)MLCC的振動(dòng)相反相互抵消，振動(dòng)被緩解。
③通過(guò)結構進(jìn)行改善：LW（長(cháng)度-寬度）逆轉結構
MLCC的電極間的長(cháng)度通常大于寬度。通過(guò)縮短電極間的長(cháng)度，可減輕導致PCB板振動(dòng)的電極間的變形。如圖所示，準備了寬度較電極間寬的類(lèi)型的MLCC。圖中稱(chēng)為“RGC”的是逆轉結構型。
④通過(guò)結構進(jìn)行改善：金屬框架型
在彎曲應力的對策中提過(guò)的金屬框架型MLCC也有助于改善嘯叫。從結構立刻可以想象到，金屬框架吸收MLCC的振動(dòng)。
各種對策的效果是怎么樣的？
這四個(gè)對策之中，可以預期金屬框架有很好的效果?？丛囼灁祿鸵荒苛巳涣?。從以下數據可以看出，金屬框架型與標準品相比，最大可改善約30dB的音壓。
關(guān)于嘯叫的對策，要注意的地方
嘯叫如前面所提到的，不僅與MLCC的材料和形狀有關(guān)也與PCB板和安裝有關(guān)，因此有些情況需要從不同的角度來(lái)多方研究。不僅是改善效果的大小，為了改善嘯叫有可能要變更PCB板布局和元器件?，F實(shí)中，這些有可能是限制事項，有時(shí)需要權衡。
例如，雖然金屬框架型的改善效果很好，但對元器件的高度有限定時(shí)，可能無(wú)法使用。相反，如果因改善效果不錯、可解決高度問(wèn)題而采用LW逆轉型，則需要變更布線(xiàn)模式和布局。下表總結了這些限制事項與對策的關(guān)系，僅供參考。
電容器制造商可以采取包括這些方法在內的綜合嘯叫對策，所以咨詢(xún)制造商也是良策。
另外，嘯叫對于疊層陶瓷電容器自身的可靠性有不良影響嗎？例如，如果響聲不是問(wèn)題，可以對響聲置之不理地繼續使用下去嗎？
嘯叫被認為對MLCC自身沒(méi)有影響。MLCC自身的振動(dòng)非常小，僅為微米～納米級別。相比之下，利用壓電效應的壓電蜂鳴器和陶瓷振蕩器等，是積極的利用了高達幾十倍振動(dòng)的產(chǎn)品，具有充分的可靠性。從這點(diǎn)看也可以理解MLCC的逆壓電效應對可靠性并沒(méi)有特別的影響。
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