セラミックコンデンサーは電子回路で最も一般的に使用されるコンデンサーです。その小さな物理的なサイズと大きな充電能力のために使用されます。セラミックコンデンサーという名前は、絶縁体としてセラミックを使用していることから来ています。
私たちはセラミックコンデンサーを高周波コンデンサーの「主力」と呼びます。これは極性のないコンデンサーであり、そのためセラミックコンデンサーには極性表示がありません。これに対して電解コンデンサーでは極性表示があります。
したがって、交流回路で容易に使用することができます。セラミックコンデンサーは通常、1pFから100μFの値と、10ボルトから5000ボルトの直流作動電圧で製造されています。
構造的には2つのグループに分けることができます。
セラミックディスクコンデンサー
多層セラミックコンデンサー(MLCC)
セラミックディスクコンデンサーは通常、セラミック絶縁体の両側に2つの導電性ディスクがあり、各プレートに1本ずつリードが接続され、何らかの不活性かつ防水性のあるセラミック成分でコーティングされています。
ディスク型コンデンサーは単位体積あたりの静電容量が高いです。最大0.01 μFまで利用可能です。電圧評価はDC 750V、AC 350Vまでです。
多層セラミックコンデンサー(MLCC)は、しばしばバリウムチタン酸塩で構成された複数のセラミック層と、それらの間に配置された指状金属電極で構成されています。この構造は多くの並列接続されたコンデンサーを配置します。
一部のMLCCには数百ものセラミック層が含まれており、各層は単一のセラミックコンデンサーとして機能します。つまり、MLCCは通常、バリウムチタン酸塩などのセラミック材料の複数の層で構成され、金属電極によって分離されています。
端子接点は構造の両端から取り出されます。一部のMLCCには、各層が数マイクロメートルの厚さしかない数百のセラミック層が含まれています。
構造全体の静電容量は、各層の静電容量とコンデンサー内の総層数の積となります。
多層コンデンサ構造と表面実装技術を組み合わせることで、ほぼ理想的な高周波コンデンサーを作成できます。一部の小容量(例:数十ピコファラド)の表面実装MLCCは、数ギガヘルツ範囲の自己共振周波数を持つことができます。
ほとんどのMLCCは1μF以下の静電容量で、電圧評価は50V以下です。層間の小さな隙間が電圧評価を制限しています。
しかし、小さな隙間と多数の層を組み合わせることにより、メーカーは10〜100 pFの静電容量を持つ大容量のMLCCを生産することが可能になりました。MLCCは優れた高周波コンデンサーであり、高周波フィルタリングやデジタル論理デカップリングアプリケーションに広く使用されています。
高誘電率(K=誘電率)セラミックコンデンサーは、中程度の周波数用のコンデンサーです。時間、温度、周波数に対して相対的に不安定です。主な利点は、標準的なセラミックコンデンサーと比較して、より高い容積比です。
これらのコンデンサーは通常、バイパス、結合、ブロッキングなどの非重要用途で使用されます。別の欠点は、電圧の一時変化により損傷する可能性があることです。
したがって、低インピーダンスの電源に直接バイパスコンデンサーとして使用することは推奨されません。
セラミックコンデンサーの利点は以下の通りです:
市場にはあらゆるサイズや形状が利用可能です。
同時に、セラミックコンデンサーは安価です。
また軽量でもあります。
十分に高い電圧(最大100V)に耐えるように設計することができます。
性能は信頼性があります。
ハイブリッド集積回路での使用に適しています。
セラミックコンデンサーの欠点は以下の通りです:
非常に高電圧のセラミックコンデンサーは利用できません。