(57)【要約】  自己減衰するＭＬＣＣを備えた電子部品を提供する。該電子部品はパルス信号発生器と、第１トレース、第２トレースを備える基板とを含む。ＭＬＣＣは２つの第１外部終端の間の第１容量性カップルと２つの第２外部終端の間の第２容量性カップルとを含んで設けられ、各第１外部終端は異なる第１トレースと電気的に接触し、各第２外部終端は異なる第２トレースと電気的に接触する。パルス信号発生器は第１パルスを第１トレースに供給し、第２パルスを第２トレースに供給し、第１パルスと第２パルスは位相が一致していない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス信号発生器と；
第１正トレース、第１負トレース、第２正トレース、第２負トレースを備える基板と；
前記基板上にあって、前記第１正トレースと前記第１負トレースとの間に電気接続された第１容量性カップルと、前記第２正トレースと前記第２負トレースとの間に電気接続された第２容量性カップルとを含むＭＬＣＣとを備え、
前記パルス信号発生器は第１パルスを前記第１正トレースへ供給し、第２パルスを前記第２正トレースへ供給し、前記第１パルスと前記第２パルスとは位相が一致していないことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記第１容量性カップルは交互の第１内部電極からなり、隣接する第１内部電極は異なる第１外部終端に終端され、前記第２容量性カップルは交互の第２内部電極からなり、隣接する第２内部電極は異なる第２外部終端に終端されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記ＭＬＣＣは前記第１内部電極と前記第２内部電極の数が同じであることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記ＭＬＣＣは前記第１内部電極の数が前記第２内部電極の数より多いことを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項５】
前記第２内部電極が前記第１内部電極よりも前記基板に近いことを特徴とする請求項４に記載の電子部品。
【請求項６】
前記第１内部電極及び前記第２内部電極が前記基板に平行であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項７】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±６０°だけ位相がずれていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項８】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±２０°だけ位相がずれていることを特徴とする請求項７に記載の電子部品。
【請求項９】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±１０°だけ位相がずれていることを特徴とする請求項８に記載の電子部品。
【請求項１０】
前記第１パルスと前記第２パルスとは１８０°位相がずれていることを特徴とする請求項９に記載の電子部品。
【請求項１１】
パルス信号発生器と；
第１トレースと第２トレースを備える基板と；
２つの第１外部終端の間に第１容量性カップルを備え、２つの第１外部終端の各第１外部終端は前記第１トレースのうち異なる第１トレースに電気接続される、第１ＭＬＣＣと；
２つの第２外部終端の間に第２容量性カップルを備え、２つの第２外部終端の各第２外部終端は前記第２トレースのうち異なる第２トレースに電気接続される、第２ＭＬＣＣとを備え、
前記パルス信号発生器は第１パルスを前記第１トレースへ供給し、第２パルスを前記第２トレースへ供給し、前記第１パルスと前記第２パルスとは位相が一致していないことを特徴とする電子部品。
【請求項１２】
前記第１容量性カップルは交互の第１内部電極からなり、隣接する第１内部電極は異なる前記第１外部終端に終端され、前記第２容量性カップルは交互の第２内部電極からなり、隣接する第２内部電極は異なる前記第２外部終端に終端されることを特徴とする請求項１１に記載の電子部品。
【請求項１３】
前記第１内部電極と前記第２内部電極の数が同じである請求項１２に記載の電子部品。
【請求項１４】
前記第１内部電極は前記第２内部電極よりも数が多い請求項１２に記載の電子部品。
【請求項１５】
前記第２内部電極が前記第１内部電極よりも前記基板に近いことを特徴とする請求項１４に記載の電子部品。
【請求項１６】
前記第１内部電極と前記第２内部電極は前記基板に平行であることを特徴とする請求項１２に記載の電子部品。
【請求項１７】
前記第１パルスと前記第２パルスとは１８０°±６０°位相がずれていることを特徴とする請求項１１に記載の電子部品。
【請求項１８】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±２０°位相がずれていることを特徴とする請求項１７に記載の電子部品。
【請求項１９】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±１０°位相がずれていることを特徴とする請求項１８に記載の電子部品。
【請求項２０】
前記第１パルスと前記第２パルスとは１８０°位相がずれていることを特徴とする請求項１７に記載の電子部品。
【請求項２１】
パルス信号発生器と；
前記パルス信号発生器と第１の電気的接触を持つ第１容量性カップル、及び前記パルス信号発生器と第２の電気的接触を持つ第２容量性カップルを備えるＭＬＣＣとを含み、
前記パルス信号発生器は第１パルスを前記第１の電気的接触を介して前記第１容量性カップルへ供給し、第２パルスを前記第２の電気的接触を介して前記第２容量性カップルへ供給し、前記第１パルスと前記第２パルスは位相が一致していないことを特徴とする電子部品。
【請求項２２】
前記第１容量性カップルは交互の第１内部電極からなり、隣接する第１内部電極は異なる第１外部終端に終端され、前記第２容量性カップルは交互の第２内部電極からなり、隣接する第２内部電極は異なる第２外部終端に終端されることを特徴とする請求項２１に記載の電子部品。
【請求項２３】
前記第１内部電極と前記第２内部電極の数が同じである請求項２２に記載の電子部品。
【請求項２４】
前記第１内部電極は前記第２内部電極よりも数が多い請求項２２に記載の電子部品。
【請求項２５】
前記第２内部電極が前記第１内部電極よりも前記基板に近いことを特徴とする請求項２４に記載の電子部品。
【請求項２６】
前記第１内部電極と前記第２内部電極は前記基板に平行であることを特徴とする請求項２２に記載の電子部品。
【請求項２７】
前記第１パルスと前記第２パルスとは１８０°±６０°位相がずれていることを特徴とする請求項２１に記載の電子部品。
【請求項２８】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±２０°位相がずれていることを特徴とする請求項２７に記載の電子部品。
【請求項２９】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±１０°位相がずれていることを特徴とする請求項２８に記載の電子部品。
【請求項３０】
前記第１パルスと前記第２パルスとは１８０°位相がずれていることを特徴とする請求項２７に記載の電子部品。
【請求項３１】
第１位相を有するＡＣパルスによって付勢される第１容量性素子と第２位相を有するＡＣパルスによって付勢される第２容量性素子とを備えたＭＬＣＣを含み、前記第１位相と前記第２位相は１８０°±６０°位相がずれていることを特徴とする電子部品。
【請求項３２】
前記第１容量性カップルは交互の第１内部電極からなり、隣接する第１内部電極は異なる第１外部終端に終端され、前記第２容量性カップルは交互の第２内部電極からなり、隣接する第２内部電極は異なる第２外部終端に終端されることを特徴とする請求項３１に記載の電子部品。
【請求項３３】
前記第１内部電極と前記第２内部電極の数が同じである請求項３２に記載の電子部品。
【請求項３４】
前記第１内部電極は前記第２内部電極よりも数が多い請求項３２に記載の電子部品。
【請求項３５】
前記電子部品はさらに基板を含み、前記第２内部電極が前記第１内部電極よりも前記基板に近いことを特徴とする請求項３４に記載の電子部品。
【請求項３６】
前記電子部品はさらに基板を含み、前記第１内部電極と前記第２内部電極は前記基板に平行であることを特徴とする請求項３２に記載の電子部品。
【請求項３７】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±２０°位相がずれていることを特徴とする請求項３２に記載の電子部品。
【請求項３８】
前記第１パルスと前記第２パルスとは少なくとも１８０°±１０°位相がずれていることを特徴とする請求項３７に記載の電子部品。
【請求項３９】
前記第１パルスと前記第２パルスとは１８０°位相がずれていることを特徴とする請求項３８に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板に搭載される、自己減衰特性を有する積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）に関する。より具体的には、本発明は、ＭＬＣＣ素子の電気的位相をずらすことによってマイクロフォニックノイズを減衰させる回路におけるＭＬＣＣ又はＭＬＣＣアレイに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は２０１７年１月２５日に出願された継続中の米国仮特許出願第６２／４５０，１７３号を参照することにより本願に組み込み、それに基づく優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
チタン酸バリウムのような分極した誘電体により製造されるＭＬＣＣは、マイクロフォニックノイズを拾いやすい。マイクロフォニックノイズは、印加された電界が存在する場合に発生するセラミックの動きに関連した電気歪みや圧電効果によって引き起こされると信じられている。該セラミックの動きはコンポーネントが搭載された回路基板へ振動エネルギ−として伝わり、最終的には電界印加時に可聴ノイズを生成する。回路基板に搭載されたリードレスのコンデンサによってマイクロフォニックノイズが大幅に高められるため、それらコンデンサを特に携帯電話等のポータブルデバイスに利用することが制限される。
【０００４】
マイクロフォニックノイズはＡＣ信号の例えば６０Ｈｚの周波数で発生し易いので、マイクロフォニックノイズは交流（ＡＣ）システムにおいて特に問題であり、又別の振動周波数や誘電体の振動が基板や周囲のコンポーネントに伝わることによって可聴ノイズを発生させる。このことは小型のデバイス、特にヘッドホン等のデバイス、音楽を演奏するためのデバイス等にとって特に問題となる。
【０００５】
従来技術は主として振動エネルギ−が基板へ伝搬するのを除去したり低減するのに適した方法でＭＬＣＣが基板に実装されるように、物理的な構造を改変することによりマイクロフォニックノイズの減少に取り組んできた。このアプローチはある程度は成功したが、振動エネルギ−の伝搬を抑制するための構造的な対策はマイクロフォニックノイズの発生を除去するものではなく、従って、問題が完全に解決されるものではない。複数のデバイスの位相が一致するとマイクロフォニックノイズは合算され、あるいは高調波を発生し、従って伝搬が弱められたとしてもノイズはなお生成される。
【０００６】
本発明はマイクロフォニックノイズを内部的に減衰させることによって一般的に従来より実施されている構造的なアプローチに関わる物理的な制約を取り除いたＭＬＣＣアレイを提供する。内部的にマイクロフォニックノイズを減衰させることにより、ＭＬＣＣを表面実装することが可能となり、それによって設計の自由度が大幅に向上する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的はマイクロフォニックノイズが少ない改善された電子機器を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的はマイクロフォニックノイズに対して自己減衰を行うＭＬＣＣを提供し、マイクロフォニックノイズの減少のために一般的に使われる物理的な制約を取り除くことである。
【０００９】
本発明の顕著な特徴は従来の製造技術やプラクティスを使って自己減衰型ＭＬＣＣを形成できることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
パルス信号発生器、好ましくはＡＣパルス発生器及び第１トレース、第２トレースを含む基板を備えた電子部品において上記及びその他の目的を実現できる。ＭＬＣＣは２つの第１外部終端間の第１容量性カップルと２つの第２外部終端間の第２容量性カップルとを備えており、２つの第１外部終端のうちの各第１外部終端は２つの第１トレースのうちの異なる第１トレースと電気的に接触し、２つの第２外部終端のうちの各第２外部終端は２つの第２トレースのうちの異なる第２トレースと電気的に接触する。パルス信号発生器は第１パルス、好ましくはＡＣパルスを第１トレースへ供給し、第２パルス、好ましくはＡＣパルスを第２トレースへ供給する。ここで第１パルスと第２パルスは位相が一致していない。
【００１１】
さらに別の実施例は、パルス信号発生器及び第１トレースと第２トレースを含む基板を備えた電子部品において実現される。第１のＭＬＣＣは２つの第１外部終端間に第１容量性カップルを備え、２つの第１外部終端のうちの各第１外部終端は２つの第１トレースのうちの異なる第１トレースと電気的に接触する。第２のＭＬＣＣは２つの第２外部終端間に第２容量性カップルを備え、２つの第２外部終端のうちの各第２外部終端は２つの第２トレースのうちの異なる第２トレースと電気的に接触する。パルス信号発生器は第１トレースに第１パルスを供給し、第２トレースに第２パルスを供給する。ここで、第１パルスと第２パルスは位相が一致していない。
【００１２】
さらに別の実施例は、パルス信号発生器及び第１正トレース、第１負トレース、第２正トレース、第２負トレースを含む基板を備えた電子部品において実現される。ＭＬＣＣが該基板上にあって、該ＭＬＣＣは第１正トレースと第１負トレースとの間に電気接続された第１容量性カップルと、第２正トレースと第２負トレースとの間に電気接続された第２容量性カップルとを含む。パルス信号発生器は第１正トレースに第１パルスを供給し、第２正トレースに第２パルスを供給する。ここで、第１パルスと第２パルスは位相が一致していない。
【００１３】
さらに別の実施例は、パルス信号発生器及び第１トレースと第２トレースを含む基板を備えた電子部品において実現される。第１ＭＬＣＣが該基板上にあって、該ＭＬＣＣは２つの第１外部終端の間に第１容量性カップルを含み、各第１外部終端は異なる第１トレースと電気的に接触される。第２容量性カップルを含む第２ＭＬＣＣが２つの第２外部終端の間にあり、各第２外部終端は異なる第２トレースと電気的に接触される。パルス信号発生器は第１トレースに第１パルスを供給し、第２トレースに第２パルスを供給する。ここで、第１パルスと第２パルスは位相が一致していない。
【００１４】
さらに別の実施例は、パルス信号発生器及び該パルス信号発生器と第１電気的接触を有する第１容量性カップルと該パルス信号発生器と第２電気的接触を有する第２容量性カップルとを備えたＭＬＣＣを含む電子部品において実現される。パルス信号発生器は該第１電気的接触を介して該第１容量性カップルに第１パルスを供給し、該第２電気的接触を介して該第２容量性カップルに第２パルスを供給する。ここで、第１パルスと第２パルスは位相が一致していない。
【００１５】
さらに別の実施例は第１位相を有するＡＣパルスによって付勢される第１容量性素子と第２位相を有するＡＣパルスによって付勢される第２容量性素子とを備えたＭＬＣＣを含む電子回路において実現される。ここで、第１位相と第２位相は１８０°±６０°位相がずれている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例の概略図である。
【図２】好ましくは垂直に配置されるアレイである図１の実施例の内部電極または導体の概略図である。
【図３】図１の実施例で使われるＡＣ信号の概略図である。
【図４Ａ】本発明の実施例の概略断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例の概略断面図である。
【図５】本発明の実施例の概略斜視図である。
【図６】好ましくは水平に配置されるアレイである本発明の実施例の概略図である。
【図７】図６の水平アレイの部分の概略分解図である。
【図８Ａ】本発明の実施例の概略上面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す実施例の断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａに示す実施例の断面図である。
【図９】本発明の実施例のグラフである。
【図１０】本発明の実施例のグラフである。
【図１１】本発明の実施例の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は改良されたＭＬＣＣアレイ及び該アレイを含む電子デバイスに関し、少なくとも１つのＭＬＣＣが基板に実装され、該ＭＬＣＣがマイクロフォニックノイズに対して自己減衰特性を有し、該ＭＬＣＣは第１電気的位相の第１容量性電極と第２電気的位相の第２容量性電極とを有し、第１位相を第２位相から十分にずらすことでノイズの相殺によってマイクロフォニックノイズを減衰させ、好ましくは除去する。
【００１８】
ＭＬＣＣは従来技術において周知の、誘電体を間に挟んだ複数の導電層を含む容量性カップルからなり、各層は反対極性の外部終端に交互に終端する。本発明の一実施例において自己減衰型ＭＬＣＣは第１容量性カップル及び第２容量性カップルからなり、第１容量性カップル及び第２容量性カップルはその電気的な位相がずれている。
【００１９】
本発明は、本発明の不可欠ではあるがそれに限定されることのない構成要素を表す、多様な図を参照して説明される。説明を通して同じ要素にはそれに応じた参照番号を付ける。
【００２０】
図１にＭＬＣＣ１０の概略図を示し、同じＭＬＣＣ内で外部終端１２が第１容量性カップルを表し、外部終端１４が第２容量性カップルを表す。図１に示されたＭＬＣＣは図２に示される導電層を含み、第１導電性カップルは誘電体を間に挟んで層Ａ１及びＡ２を交互に配置し、第２導電性カップルは誘電体を間に挟んで層Ｂ１及びＢ２を交互に配置する。各タブ１００が交互に共通の外部終端に電気的に接続されることが分かる。ＭＬＣＣ１０は基板２０に実装され、基板は正極及びグランドトレースとして任意に表示されるトレース１６、１８を含む。２つの容量性カップルに印加されるＡＣ信号が図３に示されており、第１導電性カップル１２にトレース１６を介して第１位相ＡのＡＣ信号が印加され、第２導電性カップル１４にトレース１８を介して第２位相ＢのＡＣ信号が印加される。２つの容量性カップルに対して位相がずれたＡＣ信号、最も好ましくは逆位相のＡＣ信号を印加することにより、プレートＡ間の誘電体の収縮／膨張はプレートＢ間の誘電体の収縮／膨張とは逆になり、従って容量性カップルＡにより生成されたマイクロフォニックノイズは容量性カップルＢにより生成されたマイクロフォニックノイズによって相殺されるか、又は少なくとも減衰される。
【００２１】
本発明の一実施例は、図１のライン４Ａ−４Ａに沿って切り取った図４Ａの概略断面図、及び図１のライン４Ｂ−４Ｂに沿って切り取った図４Ｂの概略断面図で表される。図２の概略図で示される内部電極は、例えば、図２の第１セットの導電層Ａによって配置されて、外部終端１２、１２’間に第１容量性カップルを形成する。例えば、図２の第２セットの電極Ｂは外部終端１４、１４’間に第２容量性カップルを形成する。図４Ａ、４Ｂの概略図で示された実施例において、内部電極の第１セットの内部電極の電極数は、第２セットの電極数と概略同じであり、実施例によってはそれが望ましい。
【００２２】
第１導電性カップル及び第２導電性カップルの導電層の数は例えば数百のかなり大きな数となり、第１導電性カップル及び第２導電性カップルの導電層の数は同じでも異なっていても良い。第１導電性カップル及び第２導電性カップルの導電層の数が同じ実施例では、ＭＬＣＣは基本的には物理的、電気的に対称である。別の実施例では、第１容量性カップルの導電層の数と第２容量性カップルの導電層の数が異なり、従ってＭＬＣＣは基本的には物理的、電気的に非対称であるが、これについては後述する。一実施例では、内部電極は基板に対して垂直である。別の実施例では、内部電極は基板に対して水平である。
【００２３】
本発明の実施例を図５を参照して説明する。ここでＭＬＣＣは説明のためにＡ−Ｄで示した連続する容量性カップルを含む。各容量性カップルは独立して回路トレースに電気接続されるか、またはそれらは組み合わせて電気接続されても良い。例として、容量性カップルＡは第１セットの回路トレースと電気的に接続されており、容量性カップルＡは第１位相のＡＣパルスで付勢される。容量性カップルＢ−Ｄはアクティブな容量性カップルであり、各アクティブな容量性カップルが共通の回路トレース又は独立する回路トレースに電気接続されて回路にキャパシタンス機能を与え、各アクティブな容量性カップルは第１位相とは異なる第２位相を有する共通のＡＣパルスにより通電される。この実施例では、容量性カップルＡは容量性カップルＢ−Ｄによって集合的に発生されるノイズを減衰する。例えば容量性カップルＡ、Ｃ等の複数の容量性カップルが第１位相で通電され、この例では第２位相で通電されて回路にキャパシタンス機能を与えるアクティブ容量性カップルである容量性カップルＢ、Ｄに対して減衰を行うことが分かる。
【００２４】
キャパシタンスは異なるがそれぞれが図５に示すように４つの容量性カップルを有する２つの異なるコンデンサに対して計測したノイズをテーブル１に示す。各ＭＬＣＣは６Ｖ、１ｋＨｚで付勢された。テーブル１では、すべての容量性カップルを同一の位相で通電するようコントロールした結果、デシベル（ｄＢＡ）で表示される高ノイズが発生した。同じＭＬＣＣを使って、ＡとＢのような隣接する容量性カップルは反対極性の又は１８０°位相がずれたパルスを通電し、ＡとＣのような一つおきの容量性カップルは共通のパルスを通電した。その結果、ノイズレベルがほぼ２桁減少した。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
図５のコンデンサの電極は水平方向に配置されたアレイであり、図６でその概略上面図が示されている。一例としてスタックＡを使った導電層の一部の層が図７の概略部分分解図として表される。一つおきの導電層のタブ１００は位置合わせとなり、そして最終的には共通の外部終端に電気的に接続されることが分かる。誘電体１０２は各導電層に挟まれる。従って、所定のスタックにおいて、隣接する導電層は容量性カップルを形成する。
【００２７】
本発明の電子部品の一実施例が図８Ａの概略上面図に示されている。図８Ａにおいて、ＭＬＣＣは、外部終端１２、１２’に終端する第１容量性カップルを含み、外部終端１４、１４’に終端する第２容量性カップルがそれとは垂直に終端される。図示のように、ＭＬＣＣは第１容量性カップルと電気的に接続する第１セットのトレース１６、１６’及び第２容量性カップルと電気的に接続する第２セットのトレース１８、１８’を含む回路基板２０に実装される。図８Ｂには図８Ａのライン８Ｂ−８Ｂに沿って切り取った電子部品の断面図が示され、図８Ｃには、図８Ａのライン８Ｃ−８Ｃに沿って切り取った電子部品の断面図が示されている。第１容量性カップルは第２容量性カップルよりも基板２０から離れていることが理解されるであろう。
【００２８】
本発明の電子部品の実施例は非対称であることの利点を実証する図９及び１０を参照して説明する。図９はマイクロフォニックノイズの発生を電圧の関数としてグラフで示し、一般的にマイクロフォニックノイズは電圧の上昇につれて増加することを示す。図９の結果は、図１さらには図４Ａおよび４Ｂに概略が図示された構造を有する対称型のＭＬＣＣに対応しているが、例えば、第１の導電性カップルＡの導電層の数が、例えば、第２の導電性カップルＢの導電層の数に略同一である。図９において例１は全ての容量性カップルが、１００ｋＨｚ及び１０００ｋＨｚの同一位相で付勢される場合に発生するノイズを表し、この場合、ノイズの伝搬力が高く電圧上昇と共に増加する。例２では、容量性カップルが逆位相で通電されるが、ＭＬＣＣの基板から離れた部分で発生されるノイズは基板の近くで発生するノイズを緩和するには不十分であるため、改善は最小限に留まる。換言すると、基板に最も近い容量性カップルによって発生するノイズは発生する全体のノイズの大部分を占めるので、従って基板から離れた容量性カップルは基板に近い容量性カップルのノイズを十分に相殺できない。例３は基板から離れた容量性カップルのみが通電されることにより発生するノイズを示し、例４は基板に最も近い容量性カップルのみが通電されることにより発生するノイズを示す。発生するノイズの大部分が基板に最も近い容量性カップルからのものであることが分かる。
【００２９】
非対称のＭＬＣＣはいくつかの実施例において利点を示す。図１０は図１、さらには図４Ａ及び４Ｂで図示されたＭＬＣＣによって発生するノイズをグラフで示す。図には示していないが、全体の導電層数の約８０％が第１容量性カップルを形成し、全体の導電層数の約２０％が第２容量性カップルを形成している。電圧の関数としてのデシベルが１００ｋＨｚと１０００ｋＨｚにおいて示される。図１０の例５−７では、ＭＬＣＣは、導電層の全体数の８０％からなる第１容量性カップルを、第２導電性カップルよりも基板から離した状態で実装される。例５では、両方の容量性カップルが共通の周波数によって付勢される。例６では、基板から離れた第１の容量性カップルのみ通電される。例７では、基板に最も近い容量性カップルのみが通電される。例８−１０では、導電層の８０％からなる第１容量性カップルが基板に最も近い状態でＭＬＣＣが実装されている。例８では、容量性カップルの両方が共通周波数で通電されている。例９では、基板に最も近い第１容量性カップルのみが通電される。例１０では、基板から離れた第２容量性カップルのみが通電される。
【００３０】
図１０の例から分かるように、多数の導電層を基板から離れて配置することが可能であり、それによってＭＬＣＣボリュームの機能としてより大きなキャパシタンスを提供することができる。より少ない数の導電層を基板近くに配置して上記容量性カップルとの位相をずらして付勢する。従って、基板近くで発生し増大されたノイズにより基板から離れた多数の導電層によって発生されたノイズを十分に減衰することができる。
【００３１】
本発明の一実施例の概略を図１１に図示する。図１１では、同一又は異なる２つのＭＬＣＣ２２及び２４がアレイの２つの要素として基板２０に実装される。アクティブなＭＬＣＣ２２はカソードトレース３４に電気的に接触するカソード外部終端２６を有し、アノードトレース３６に電気的に接触するアノード外部終端２８を有する。ノイズ緩和用のＭＬＣＣ２４は、アクティブにもなることができ、カソードトレース３８に電気的に接触するカソード外部終端３０を有し、アノードトレース４０に電気的に接触するアノード外部終端３２を有する。ＡＣジェネネレータ４２は第１ＡＣ信号を供給してアクティブＭＬＣＣ２２を第１位相で付勢し、ノイズ緩和ＭＬＣＣ２４を第２位相で通電する。第１位相と第２位相とは異なる位相であり、好ましくは逆位相である。位相のずれによりノイズが相殺されるため、アクティブなＭＬＣＣによって発生するマイクロフォニックノイズはノイズ緩和ＭＬＣＣによって発生するマイクロフォニックノイズによって緩和される。ノイズ緩和ＭＬＣＣ及びアクティブなＭＬＣＣを基板上に接近させて配置するのが好ましいが、異なったセクションに配置してもあるいは基板の異なる面に配置しても良い。
【００３２】
本発明の目的のためには、アクティブな容量性カップルの主たる機能は電気回路にキャパシタンスを提供することである。ノイズ緩和容量性カップルの主たる機能は、アクティブな容量性カップルのノイズを緩和することである。容量性カップルはアクティブな機能のみとなることができ、ノイズ緩和機能のみとなることができ、あるいは、アプリケーションによって、容量性カップルがアクティブな容量性カップルとして機能するとともに、第２のアクティブな容量性カップルのノイズの緩和として機能することもできる。
【００３３】
ノイズはデシベル又はｄＢＡとして対数目盛で表される。マイクロフォニックノイズを全て除去するのが好ましいが、アプリケーションにおいて検知されるレベル以下にするためにマイクロフォニックノイズは１桁減少すれば一般的には十分である。例えば、高品質のノイズキャンセリングヘッドホンはポータブルミュージックプレーヤーよりも厳しい要件が課される。
【００３４】
所定電圧でマイクロフォニックノイズを抑えるために本発明において利用可能ないくつかの主要なコントロールがある。コントロールの最適化は、アプリケーションと必要とするノイズ低減のパーセントで決定される。
【００３５】
１つのコントロールはキャパシタンス供給専用の導電層対ノイズキャンセリング専用導電層の相対数である。ここで記載されている通り、ノイズキャンセリング専用の導電層を基板のより近くに配置することでキャパシタンス供給に必要な導電層よりも少ないノイズキャンセリング専用導電層を使用することが好ましい。これによってマイクロフォニックノイズを最小にしつつ単位ボリューム当たり最も高いキャパシタンスを供給できる。
【００３６】
別のコントロールは、コンデンサとして使用するための専用の容量性カップルに供給される交流位相とマイクロフォニックノイズを最小化するための専用の容量性カップルに供給される交流位相と間の位相差である。位相差が１２０°より少ないと最小限度のノイズリダクションとなり、効果が十分に発揮されないので少なくとも１２０°の位相差があることが望ましい。従ってノイズリダクション専用の容量性カップルに供給される交流位相はキャパシタンス専用の容量性カップルに供給される交流位相に対して１８０°±６０°の位相のずれがあることが好ましい。ノイズリダクション専用の容量性カップルに供給される交流位相がキャパシタンス専用の容量性カップルに供給される交流位相に対して１８０°±２０°の位相のずれがあることが一層好ましい。ノイズリダクション専用の容量性カップルに供給される交流位相がキャパシタンス専用の容量性カップルに供給される交流位相に対して１８０°±１０°の位相のずれがあることがなお一層好ましく、そして最も好ましいのは、図３に示されるように、２つの位相がほぼ反対になることである。
【００３７】
本発明は好ましい実施例を参照して説明したが、それに限定されることはない。当業者はここに具体的に述べられなかった追加の実施例や変更を実現するかもしれないが、それらはここに添付された特許請求の範囲に含まれ、本願の不可欠な部分を構成する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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