目前，為了確保數(shù)碼設(shè)備使用的低電壓及高速運轉(zhuǎn)的半導(dǎo)體電源線的穩(wěn)定性，需要控制由紋波電壓及負載變動引起的電壓變動。作為平滑用電容器，必須要達到100μF以上容量及低阻抗，此前市場的解決方案主要是使用導(dǎo)電性聚合物電解電容器。村田這次擴充了100μF以上的多層陶瓷電容器產(chǎn)品陣容，可以取代導(dǎo)電性聚合物電解電容器。
雖然多層陶瓷電容器的容量比導(dǎo)電性聚合物電解電容器要低，但仍然具有很強的可替代性。這是因為多層陶瓷電容器的阻抗及ESR很低，應(yīng)對電壓變化反應(yīng)良好。圖5是代表性的導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器和多層陶瓷電容器的阻抗，ESR-頻率特性。數(shù)碼設(shè)備使用的電源IC開關(guān)頻率在100kHz以上，從圖中可以看出，相對于導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器，多層陶瓷點容易不僅和它具有相同容量，而且容量比它低的產(chǎn)品，阻抗和ESR也很低。
此外，在諧振頻率為高頻時，與導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器相比，多層陶瓷電容器的阻抗非常低，對高頻靜噪非常有用。
圖5.阻抗/ESR-頻率特性比較
村田使用PC上DDR用電源IC的評估基板進行了替換評估，評估電路及評估結(jié)果如圖6所示。評估基板使用1.4V直流電壓，初始狀態(tài)下在2處使導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器（7.3x4.3mm尺寸/2.0V/330μF/M偏差）作為平滑用電容器。然后，使用150μF及200μF（3.2x1.6mm尺寸/6.3V/M偏差）的多層陶瓷電容器替換導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器，對紋波電壓/尖峰電壓、負載變化時的電壓變化進行評估。本次評估已事先調(diào)整相位，確保了評估基板的穩(wěn)定性。
圖6.導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器替換評估結(jié)果
從圖中可以看出，使用多層陶瓷電容器時，雖然其標(biāo)稱容量值比導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器低，但的確能改善紋波電壓。這是因為開關(guān)頻率處的多層陶瓷電容器阻抗及ESR很低，控制了由開關(guān)頻率產(chǎn)生的電壓變動，改善了紋波電壓。此外，對于尖峰電壓同樣有改善作用。這是由于多層陶瓷電容器的ESL很低，控制了高頻噪聲，改善了尖峰電壓。
但是，在電流變化很大的負載變動測試中，使用150μF多層陶瓷電容器時，電壓變動結(jié)果并不理想。這與負載變動測試對電容器施加電壓時的有效容量有關(guān)。測試所用的多層陶瓷電容器的標(biāo)稱容量值比導(dǎo)電性聚合物鉭電解電容器低，DC偏壓特性導(dǎo)致有效容量值更低，因此測試結(jié)果不理想。但是，用了容量較大的220μF產(chǎn)品，就能改善負載變動測試的評估結(jié)果。
由于低電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體十分普及，作為提供直流電源的電源IC的平滑用電容器，一般會使用具備大容量、低ESR特性的導(dǎo)電性聚合物電解電容器，但隨著使用此類產(chǎn)品的服務(wù)器等設(shè)備對小型化、長期可靠性等性能越發(fā)重視，對平滑用電容器也產(chǎn)生了同樣的要求。村田十分看重具備小型化、高可靠性，且有更低阻抗/低ESR/低ESL特性的100μF以上的多層陶瓷電容器的發(fā)展。如今市場交易很活躍，相信村田今后產(chǎn)品陣容的擴大將有助于電子設(shè)備市場的發(fā)展。