隨著對更多突破性產(chǎn)品和產(chǎn)品的需求，電子設(shè)備和設(shè)備不斷發(fā)展。這種演變的核心支柱是高性能LSI芯片，它集成在各種數(shù)字設(shè)備和設(shè)備中，包括通信設(shè)備。多層陶瓷電容器支持這些高性能LSI芯片，其中大量定位為去耦LSI芯片周圍的器件，用于吸收工作期間的負(fù)載波動并抑制噪聲。

 直到最近，噪聲對策基礎(chǔ)背后的一般思考可以表達(dá)為“降低相關(guān)線路中的阻抗。”因此，已考慮使用稱為ESR（等效串聯(lián)電阻）的低電阻元件的多層陶瓷電容器是一種非常適合作為抗噪聲對策的設(shè)備，并且其中包含了大量的設(shè)備。另一方面，使用不適用的情況產(chǎn)生了某種電路。由于它們的ESR太低，所以形成阻抗峰，其被稱為反共振，并且因此在峰形成的頻率處的去耦性能劣化。

為了解決這個問題，村田制作所創(chuàng)造了LLR系列，這是一系列ESR控制型低ESL陶瓷電容器，具有更高的ESR值。本文介紹了“LLR系列”。

LLR系列的特點：“LLR系列”的特點是故意高ESR值，支持從100mΩ到1000mΩ的四級電阻。（表格1）

 理想情況下，只有表示電容的ESC（等效串聯(lián)電容）才能代表電容器的電氣特性。然而，作為所用材料的電介質(zhì)中的損耗和內(nèi)部電極中的損耗產(chǎn)生稱為ESL（等效串聯(lián)電感）的線圈組件和稱為ESR的電阻組件。這就是為什么阻抗特性采用如圖1所示的波谷形狀的原因。多層陶瓷電容器的特點是低ESR（高Q值），但這可能會導(dǎo)致具有不同電容水平的電容器中的反諧振或LSI封裝的電容元件。為了防止這種情況，“LLR系列”具有增加電容器ESR值（降低Q值）和提供浴缸曲線形狀的阻抗特性的功能。此外，作為最小化LSI芯片的負(fù)載波動的方法，理想的是最小化電容器的ESL值并提高充電/放電特性。然而，改變過去通常可用的多層陶瓷電容器的內(nèi)部電極圖案的ESR控制的問題在于同時也提高了ESL值?，F(xiàn)在，通過使用專有設(shè)計，村田制作所成功地控制了ESR值，同時將ESL值保持在原始水平。這實現(xiàn)了在寬帶中起作用的電容器性能。作為最小化LSI芯片的負(fù)載波動的方法，理想的是最小化電容器的ESL值并提高充電/放電特性。然而，改變過去通常可用的多層陶瓷電容器的內(nèi)部電極圖案的ESR控制的問題在于同時也提高了ESL值?，F(xiàn)在，通過使用專有設(shè)計，村田制作所成功地控制了ESR值，同時將ESL值保持在原始水平。這實現(xiàn)了在寬帶中起作用的電容器性能。作為最小化LSI芯片的負(fù)載波動的方法，理想的是最小化電容器的ESL值并提高充電/放電特性。然而，改變過去通?？捎玫亩鄬犹沾呻娙萜鞯膬?nèi)部電極圖案的ESR控制的問題在于同時也提高了ESL值?，F(xiàn)在，通過使用專有設(shè)計，村田制作所成功地控制了ESR值，同時將ESL值保持在原始水平。這實現(xiàn)了在寬帶中起作用的電容器性能。ESR控制的問題改變了過去通?？捎玫亩鄬犹沾呻娙萜鞯膬?nèi)部電極圖案，同時也提高了ESL值。現(xiàn)在，通過使用專有設(shè)計，村田制作所成功地控制了ESR值，同時將ESL值保持在原始水平。這實現(xiàn)了在寬帶中起作用的電容器性能。ESR控制的問題改變了過去通?？捎玫亩鄬犹沾呻娙萜鞯膬?nèi)部電極圖案，同時也提高了ESL值?，F(xiàn)在，通過使用專有設(shè)計，村田制作所成功地控制了ESR值，同時將ESL值保持在原始水平。這實現(xiàn)了在寬帶中起作用的電容器性能。

如何使用LLR電容器

（1）最小化反共振

如果電容器的ESR值過度降低，則可能導(dǎo)致反共振。下面描述LSI封裝中發(fā)生的反共振的情況。如果為此使用正常的電路配置，則在高性能LSI芯片和用作芯片電源的DC-DC轉(zhuǎn)換器之間放置各種轉(zhuǎn)換器（參見圖2）。在表示為C01（封裝在LSI封裝板上的電容器）的封裝電容器中，用作高頻區(qū)域去耦器件的大電容陶瓷電容器和電容超過100μF的鋁電解電容器表示為安裝CO 2和C03用于在低頻和中頻區(qū)域中去耦。在這種電路配置的情況下，在LSI封裝和封裝電容器（C01）之間容易感受到反共振效應(yīng)的一個地方。反共振是由LSI封裝的極低電容元件和安裝在封裝上的電容器（C01）的ESL元件產(chǎn)生的LC諧振引起的。

使這種反共振最小化的一種方法是增加LSI封裝的靜態(tài)電容，第二種方法是降低電容器的ESL值，第三種方法是增加電容器的ESR值。由于在設(shè)備設(shè)計階段選擇的組件確定的那些方面在方法1和2的情況下是最重要的，所以增加方法3中的ESR值是最簡單的方法，并且這是“通過”的方法。 LLR系列?！?span>

圖3顯示了當(dāng)安裝在LSI封裝上的所有電容器（C01）已被“LLR系列”替換時產(chǎn)生的仿真數(shù)據(jù)。這表明隨著電阻值的增加，反諧振峰值下降。在這里進(jìn)行的模擬中，峰值已減小到1/50，并且可以預(yù)期目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的降噪。

圖2 LSI芯片安裝板上的電路配置示例

圖3電路阻抗仿真數(shù)據(jù)

（2）防止DC-DC轉(zhuǎn)換器振蕩

 在降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)，使用電容器以最小化輸出電壓的波動（紋波電壓波動）。此外，在輸出側(cè)形成LC低通濾波器，以平滑從DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出的電壓（見圖4）。如果在相關(guān)位置使用低ESR多層陶瓷電容器，則會產(chǎn)生振蕩。防止這種振蕩的一種方法是增加電容器的ESR值以提供相位裕度：現(xiàn)在通過使用LLR串聯(lián)電容器來實現(xiàn)，從而克服由低ESR引起的振蕩，這是多層陶瓷電容器的弱點。 。結(jié)果，現(xiàn)在認(rèn)為可以擴(kuò)展電路設(shè)計階段的可能性范圍。

圖4降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器

結(jié)論

 先前對多層陶瓷電容器所要求的特性僅僅是高電容和低ESR，以使電源線和I / O線保持在低阻抗水平。然而，為了響應(yīng)設(shè)備和設(shè)備日益復(fù)雜的功能，出現(xiàn)了一個新概念：ESR控制。通過靈活地支持這些新需求，村田制作所相信多層陶瓷電容器的價值可以作為無源元件使用，從而比以往更容易使用。

 通過恰當(dāng)?shù)卮_定其LLR系列所需的性能，村田制作所打算擴(kuò)大其產(chǎn)品陣容。