JIS C 5101-9:2018 電子機器用固定コンデンサ―第９部：品種別通則：固定磁器コンデンサ　種類２ | ページ 6

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                                                                C 5101-9 : 2018 (IEC 60384-9 : 2015)
                                          附属書A
                                          (参考)
                 固定磁器コンデンサ種類2の静電容量エージング
A.1 一般事項
  磁器コンデンサ種類2の磁器誘電体は,強誘電体特性をもち,キュリー温度(Curie temperature)をもつ。
このキュリー温度を超える高温では,立方晶形構造を示し,キュリー温度未満では非対称結晶構造となる。
単結晶ではこの晶形の移行が急激であるのに対し,実際の誘電体は,ある温度範囲内では緩やかに移行す
る。この移行は,静電容量対温度カーブのピークと関連している。
  熱振動の影響で結晶中のイオンは,誘電体がキュリー温度未満で冷却されてから,長時間継続的により
低いポテンシャルエネルギーに移行する。静電容量のエージング現象は,このようにして起こり,これに
よってコンデンサの静電容量が連続的に減少する。ただし,コンデンサをキュリー温度を超える温度で熱
すると,例えば,エージングで減少した静電容量が回復し,脱エージングが起こる。コンデンサが冷やさ
れると,そのときから,エージングが再度始まる。
A.2 静電容量エージングの法則
  キュリー温度未満まで冷却した最初の1時間は,静電容量の減少を定義することはできないが,この時
間以降は,静電容量は対数的に減少することからこれをエージング定数として表すことができる(K.W.
Plessner, Proc. Phys. Soc., vol. 69B, p1261, 1956参照)。
  エージング定数kは,対数目盛の1ディケード,例えば,1時間から10時間までと10倍の時間経過で
のエージングによる静電容量の減少を,百分率で定義する。
  静電容量の減少の規則が対数的となることから,静電容量の変化率は,1時間から100時間までは2k,1
時間から1 000時間までは3kとなる。このことは次の式で表すことができる。
                                   k
                        Ct  C1 1      log t
                                  100
                      ここに,   Ct :  エージング開始t時間後の静電容量
                                 C1 :  エージング開始1時間後の静電容量
                                  k :  エージング定数
                                  t :  エージング経過時間
  エージング定数は,それぞれの磁器誘電体について製造業者が提示するか,又はコンデンサの脱エージ
ング後の2点の経過時間での静電容量を測定することによって求めるかの,いずれでもよい。
  エージング定数kは,次の式によって算出する。
                               100 Ct1 Ct2
                         k
                            Ct1 log t2Ct2log t1
  静電容量の測定を経過時間の3点以上で行った場合は,log tに対してプロットしたCtのグラフの傾斜か
らエージング定数kを求めることができる。
  エージング中のコンデンサの測定は,温度特性による静電容量の変化が測定に悪影響を与えることを避
けるために一定の温度に保持して行う。

――――― [JIS C 5101-9 pdf 26] ―――――

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C 5101-9 : 2018 (IEC 60384-9 : 2015)
A.3 静電容量の測定及び静電容量許容差(4.4.1参照)
  エージング特性があるため,静電容量許容差に標準エージング時間を規定する必要があり,1 000時間と
定めている。これは,1 000時間以上での静電容量の減少は小さいためである。
  1 000時間後の静電容量C1 000を算出するには,エージング定数は既知であるか,又はA.2によって求め
ておく必要があり,次の式を用いて計算できる。
                                     k
                        C1 000 Ct 1     3  log t
                                    100
  製造業者の検査測定時には,1 000時間後の容量減少量が計算可能なため,検査時にこの容量減少分を補
正した検査用の容量許容基準を用いることで,標準エージング時間での静電容量許容差に対応した検査を
行うことができる。例えば,静電容量の減少が5 %と既知のとき,規格値が±20 %の場合では,それに代
わって−15 %+25 %で検査してもよい。
  静電容量は,通常20 ℃での値を用いるため,20 ℃で測定するか,又はこの温度の値に補正する必要が
ある。手を通して伝わる温度によって誤差が生じるので,コンデンサは常にピンセットで取り扱うことが
望ましい。
A.4 特殊な前処理条件(4.2の注記参照)
  この規格の中の試験の多くは,与えられた条件(例えば,一連耐候性)によって生じる静電容量変化を
測定する。エージングによる悪影響を避けるために,判定前にコンデンサはカテゴリ上限温度に1時間放
置し,引き続いて標準状態で24時間放置するという,特殊な前処理を行う。
  これによって,カテゴリ上限温度未満のキュリー点をもつコンデンサに脱エージングを起こし,引き続
き24時間のエージングを行うわけである。これによってエージングによる静電容量値の変化とばらつきを
最小にできる。
  熱処理の脱エージングで静電容量が回復することもあるので,その後の24時間のエージングによって,
製造後からの静電容量変化を実用上,最小限とみなすことができる。
  誘電体のキュリー温度がカテゴリ上限温度よりも高い場合,この特殊な前処理条件ではコンデンサの完
全な脱エージングを行うことができないが,処理されたコンデンサの静電容量値は過去の来歴を事実上受
けない状態とすることができるため,エージングによる悪影響を避けるという目的に対して完全な脱エー
ジングと同じ効果が達成される。
  このようなコンデンサを完全に脱エージングするためには最大160 ℃の放置温度が必要な場合があり,
この温度が外装樹脂に悪影響を与えることがある。したがって,コンデンサを完全に脱エージングする必
要がある場合は,個別規格に詳細事項及び必要な注意事項を考慮して規定する。

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参考文献 JIS C 5101-14 電子機器用固定コンデンサ−第14部 : 品種別通則 : 電源用電磁障害防止固定コ
              ンデンサ
            注記 対応国際規格 : IEC 60384-14,Fixed capacitors for use in electronic equipment−Part 14:
                  Sectional specification−Fixed capacitors for electromagnetic interference suppression and
                  connection to the supply mains(IDT)
          JIS C 5101-22 電子機器用固定コンデンサ−第22部 : 品種別通則 : 表面実装用固定積層磁器コ
              ンデンサ 種類2
            注記 対応国際規格 : IEC 60384-22,Fixed capacitors for use in electronic equipment−Part 22:
                  Sectional specification−Fixed surface mount multilayer capacitors of ceramic dielectric,
                  Class 2(IDT)
          K.W. Plessner: Ageing of the Dielectric Properties of Barium Titanate Ceramics, Proceedings of the
              Physical Society, Section B, Volume 69, Issue 12, p.1261 to 1268 (1956)