セラミックコンデンサ

クラス1セラミックコンデンサは、高精度で温度補償機能を備えたコンデンサです。電圧、温度、そしてある程度は周波数においても最も安定した特性を示します。損失が最も少ないため、安定性が不可欠な共振回路用途や、回路の温度影響を補償するなど、正確に定義された温度係数が求められる用途に特に適しています。クラス1セラミックコンデンサの基本材料は、二酸化チタン（TiO₂）などの常誘電体材料の微粉末の混合物で構成されています。₂ )コンデンサの望ましい線形特性を実現するために必要なジルコニウム、ニオブ^{、マグネシウム、タンタル、コバルト、ストロンチウムの添加剤で改質されている。 [ 11 ] [ 12 ]}

クラス1コンデンサの一般的な静電容量の温度特性は、例えばTiO2のような基本的な常誘電体材料に依存します。_2．化学組成の添加剤は、所望の温度特性を正確に調整するために使用されます。クラス1セラミックコンデンサは、体積効率が誘電率が比較的低い（6～200）ためです。したがって、クラス1コンデンサの静電容量値は低い範囲にあります。

クラス1コンデンサは、温度係数が温度に対してほぼ線形です。これらのコンデンサは、約0.15%の損失係数を持つ非常に低い電気損失を有しています。顕著な経年劣化は起こらず、静電容量値は印加電圧にほとんど依存しません。これらの特性により、高Qフィルタ、共振回路、発振器（例えば、位相同期ループ回路）への応用が可能です。

EIA RS-198規格では、セラミッククラス1コンデンサを温度係数を示す3文字のコードで識別します。最初の文字は、温度変化に伴う静電容量の変化（温度係数α）の有効数字をppm/K単位で表します。2番目の文字は温度係数の乗数を表します。3番目の文字は、その値からの最大許容値をppm/K単位で表します。すべての定格は25～85  ℃の範囲です。

EIAコードに加えて、クラス1セラミックコンデンサの静電容量依存性の温度係数は、「NP0」、「N220」などのセラミック名で一般的に表されます。これらの名称には温度係数（α）が含まれています。IEC/EN 60384-8/21規格では、温度係数と許容誤差は、対応するEIAコードが追加された2桁の文字コード（表を参照）に置き換えられています。

例えば、EIAコード「C0G」を持つ「NP0」コンデンサは、ドリフトが0で、許容誤差は±30  ppm/Kです。一方、コード「P3K」を持つ「N1500」コンデンサは 、ドリフトが-1500 ppm/Kで、最大許容誤差は±250  ppm/Kです。なお、IECおよびEIAコンデンサコードは業界標準のコンデンサコードであり、軍用コンデンサコードとは異なります。

クラス1コンデンサには、異なる温度係数αを持つコンデンサが含まれます。特に、αが±0・10⁻⁶/Kで、α許容値が30ppmのNP0/CG/C0Gコンデンサは、^技術 的に非常に注目されています。これらのコンデンサは、-55～+125 ℃の温度範囲で、静電容量変動dC/Cが±0.54%です。これにより、広い温度範囲で正確な周波数応答が得られます（例えば、共振回路など）。その他の特殊な温度特性を持つ材料は、発振回路のコイルなど、並列接続された部品の逆方向の温度変化を補償するために使用されます。クラス1コンデンサは、定格静電容量の許容値が非常に小さいという特徴があります。  

• 異なるクラス1セラミックコンデンサの理想化された曲線と温度係数αの許容範囲の表現
• 
  異なるクラス1セラミックコンデンサの理想化された曲線
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  温度係数αの許容範囲の表現

クラス2セラミックコンデンサは、誘電率の高い誘電体を使用しているため、クラス1コンデンサよりも体積効率は優れていますが、精度と安定性は劣ります。セラミック誘電体は、温度範囲全体にわたって静電容量が非線形に変化するという特徴があります。静電容量の値は、印加電圧にも依存します。バイパス、カップリング、デカップリング用途、または低損失と高い静電容量安定性がそれほど重要ではない周波数弁別回路に適しています。一般的にマイクロフォニックノイズが発生します。

クラス2コンデンサは、チタン酸バリウム（BaTiO₃）などの強誘電体材料で作られています。₃ ) ^{[ 13 ]}およびケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、酸化アルミニウムなどの適切な添加剤。 ^{[ 14 ]}これらのセラミックは非常に高い誘電率（200～14,000）を持ち、比較的小さなパッケージ内で極めて高い電界と静電容量を実現できます。クラス2コンデンサは、同等のクラス1コンデンサよりも大幅に小型です。ただし、誘電率は非線形でため、端子間の電圧が増加すると静電容量が大きく変化します。クラス2コンデンサは、温度安定性と経年劣化も劣ります。 ^{[ 11 ]}

これらの特性から、クラス2コンデンサは、電源の入出力のバッファリング/フィルタリングや電気信号の結合など、正確な値ではなく最小限の静電容量のみが必要とされる用途で一般的に使用されます。

クラス2コンデンサは、温度範囲における静電容量の変化に応じて分類されます。最も広く使用されている分類はEIA RS-198規格に基づいており、3桁のコードを使用します。最初の文字（アルファベット）は最低動作温度を示し、2番目の文字（数字）は最高温度を示し、3番目の文字（別のアルファベット）はコンデンサの指定温度範囲全体における最大許容静電容量変化を示します。

例えば、Z5Uコンデンサは+10  ℃から+85  ℃までの温度範囲で動作し、静電容量の変化は最大で+22%から-56%です。X7Rコンデンサは-55  ℃から+125  ℃までの温度範囲で動作し、静電容量の変化は最大で±15%です。

一般的に使用されているクラス2セラミックコンデンサの材料を以下に示します。

• X8R (−55/+150、ΔC/C ₀ = ±15%)、
• X7R（−55/+125  °C、ΔC/C ₀ = ±15%）、
• X6R（−55/+105  °C、ΔC/C ₀ = ±15%）、
• X5R（−55/+85  °C、ΔC/C ₀ = ±15%）、
• X7S (−55/+125、ΔC/C ₀ = ±22%)、
• Z5U（+10/+85  °C、ΔC/C ₀ = +22/−56%）、
• Y5V（−30/+85  °C、ΔC/C ₀ = +22/−82%）、

IEC/EN 60384 -9/22規格では、別の2桁のコードが使用されています。

ほとんどの場合、EIA規格をIEC/EN規格に変換することは可能です。若干の変換誤差が生じる場合もありますが、通常は許容範囲内です。

• X7Rは2X1と相関関係にある
• Z5Uは2E6と相関する
• Y5Vは2F4と類似しており、収差はΔC/C ₀ = +30/−80%（+30/−82%ではなく）です。
• X7Sは2C1と類似しており、収差：ΔC/C ₀ = ±22%ではなく±20%です。
• X8RにはIEC/ENコードがありません

クラス2のセラミックコンデンサは静電容量の精度と安定性が低いため、より高い許容誤差が求められる。

軍用タイプの場合、クラス2誘電体は温度特性（TC）は規定していますが、温度電圧特性（TVC）は規定していません。X7Rと同様に、軍用タイプBXは温度変化が15%を超えてはならず、さらに 最大定格電圧において+15%/-25%の範囲内に収まる必要があります。タイプBRのTVC制限は+15%/-40%です。

クラス3のバリア層コンデンサまたは半導体セラミックコンデンサは、誘電率が最大50,000と非常に高く、クラス2のコンデンサよりも体積効率に優れています。しかし、これらのコンデンサは、精度や安定性が低いなど、電気特性が劣ります。誘電体は、温度範囲全体にわたって静電容量が非常に大きく非線形に変化するという特徴があります。さらに、静電容量の値は印加電圧にも依存します。また、損失が非常に大きく、経年劣化も顕著です。

バリア層セラミックコンデンサは、チタン酸バリウム（BaTiO₃）などのドーピングされた強誘電体材料で作られています。₃ ) 1980年代半ばにこのセラミック技術が進歩すると、バリア層コンデンサは最大100μFの値で入手可能になり 、当時、それらはより小型の電解コンデンサ。

この材料では多層コンデンサを製造することができないため、リード付き単層タイプのみが市販されている。 ^{[ 16 ] [ 17 ]}

多層セラミックコンデンサの技術進歩により、より小型のパッケージで優れた性能を実現できるようになったため、バリア層コンデンサは技術として時代遅れとみなされ、IECによる標準化も行われなくなりました。

• パワーエレクトロニクス用セラミックコンデンサの様々な種類
• 
  ドアノブ型高電圧セラミックコンデンサ
• 
  ディスク型パワーセラミックコンデンサ
• 
  管状またはポット型のパワーセラミックコンデンサ

大型セラミックコンデンサに使用される材料は、小型コンデンサに使用される材料とほとんど同じですが、電力系統、送信機、電気設備などの用途で使用される高出力または超高電圧定格のセラミックコンデンサは、歴史的な理由からしばしば別個に分類されます。低出力セラミックコンデンサの標準化は、電子機器の部品として使用される際の電気的および機械的パラメータに重点​​を置いています。一方、高出力コンデンサの標準化は、地方自治体の規制当局によって定められた、人員と機器の保護に重点を置いています。

現代の電子機器は、これまで「電力」部品の専有領域であった電力レベルを扱う能力を獲得したため、「電子」電力定格と「電気」電力定格の区別は曖昧になってきている。かつては、これら2つの系統の境界はおおよそ無効電力200ボルトアンペア付近であったが、現代のパワーエレクトロニクスはますます大きな電力を扱うことができるようになっている。

パワーセラミックコンデンサは、200ボルトアンペアをはるかに超える定格電流に対応することがほとんどです。セラミック原料の優れた可塑性と高い絶縁耐力により、多くの用途に対応できるソリューションが提供され、パワーセラミックコンデンサの製品群に非常に多様な種類が存在する理由となっています。これらのパワーコンデンサは数十年にわたり市場に出回っており、高安定性と低損失を実現するクラス1パワーセラミックコンデンサ、または高体積効率を実現するクラス2パワーセラミックコンデンサとして、要求仕様に応じて製造されています。

クラス1の電力セラミックコンデンサは、送信局の共振回路用途に使用されます。クラス2の電力セラミックコンデンサは、遮断器、配電線、レーザー用途の高電圧電源、誘導炉、および電圧倍増回路に使用されます。電力セラミックコンデンサは、2 kVから100 kVまでの高定格電圧で供給できます。^{[ 47 ]}  

これらのパワーセラミックコンデンサは、非常に大型になる場合があります。高出力用途では、これらのコンデンサの損失によって大量の熱が発生する可能性があります。そのため、一部の特殊なパワーセラミックコンデンサには、水冷用のパイプが備えられています。

セラミックコンデンサのすべての電気的特性は、理想化された容量とコンデンサのすべての損失と誘導パラメータをモデル化した追加の電気部品から構成される直列等価回路によって定義および指定できます。この直列等価回路では、コンデンサの電気的特性は次のように定義されます。

• Cはコンデンサの静電容量です。
• R _{insul は}誘電体の絶縁抵抗であり、ハウジングの絶縁とは混同しないように注意する必要がある。
• R _{ESR は}等価直列抵抗であり、コンデンサのすべてのオーム損失をまとめたもので、通常は「ESR」と略されます。
• L _{ESL は}等価直列インダクタンスであり、コンデンサの実効自己インダクタンスで、通常は「ESL」と略されます。

並列等価回路の代わりに直列等価回路を使用することは、IEC/EN 60384-1で規定されている。

「定格容量」C _Rまたは「公称容量」C _N は、コンデンサが設計された値です。実際の容量は、測定周波数と周囲温度に依存します。コンデンサの標準条件は、20 °Cの温度で周波数の低電圧 AC 測定法です。

• クラス1セラミックコンデンサ
  • 1 MHz、測定電圧5 VにおいてCR _≤ 100 pF   
  • 1kHz、測定_電圧 5VにおいてCR > 100pF   
• クラス2セラミックコンデンサ
  • 1 MHz、測定電圧1 Vにおいて_、CR ≤ 100 pF   
  • 1kHz、測定電圧1Vにおいて、100pF < C _R ≤ 10μF   
  • 100/120 Hz、測定電圧0.5 Vにおいて_、 CR > 10 μF   

コンデンサは、IEC/EN 60063で規定されているEシリーズ規格に従って、幾何級数的に増加するさまざまな推奨値で入手可能です。10年ごとの値の数に応じて、これらはE3、E6、E12、E24などのシリーズと呼ばれていました。コンデンサの値を指定するために使用される単位には、ピコファラド（pF）、ナノファラド（nF）、マイクロファラド（μF）、ファラド（F）などがあります。

定格値からの許容される静電容量の偏差率を静電容量許容差と呼びます。実際の静電容量値は許容範囲内でなければならず、そうでなければコンデンサは規格外となります。狭いスペースでの簡略表示のために、各許容差には文字コードがIEC/EN 60062で規定されています。

必要な静電容量許容誤差は、用途によって異なります。高精度発振器やタイマーなどの回路で使用される高品質のクラス1コンデンサには、E24～E96の狭い許容誤差が使用されます。重要度の低いフィルタリング回路やカップリング回路などの用途では、クラス2コンデンサの場合、E12～E3の許容誤差シリーズで十分です。

セラミックコンデンサの静電容量は温度によって変化します。多くの種類のコンデンサは誘電体が異なるため、温度依存性も大きく異なります。温度係数は、クラス1のセラミックコンデンサでは摂氏1度あたりの百万分率（ppm）で、クラス2のコンデンサでは全温度範囲におけるパーセント（%）で表されます。

ほとんどの個別コンデンサは、周波数の増加に伴い、容量が大きく変化したり小さくなったりします。クラス2のセラミックコンデンサとプラスチックフィルムコンデンサは、周波数の上昇とともに誘電強度が低下します。そのため、容量値は周波数の増加とともに減少します。この現象は誘電緩和に関連しており、誘電率の周波数依存性は電気双極子の時定数に起因します。右側のグラフは、クラス2コンデンサとクラス1コンデンサの典型的な周波数特性を示しています。

セラミックコンデンサの静電容量は、印加電圧によって変化することもあります。この効果は、クラス2のセラミックコンデンサでより顕著です。強誘電体材料は、印加電圧に依存します。^{[ 48 ] [ 49 ]}印加電圧が高いほど、誘電率は低くなります。より高い電圧で測定または印加された静電容量は、標準測定電圧0.5Vまたは1.0Vで測定された値の-80%まで低下する可能性があります。この動作は、低歪みフィルタやその他のアナログアプリケーションにおける非線形性の小さな原因となります。オーディオアプリケーションでは、これが高調波歪み の原因となる可能性があります。

• いくつかの異なるクラス2セラミックコンデンサの静電容量の電圧依存性
• 
  異なる種類のセラミックグレードの25Vコンデンサにおける、印加電圧に対する静電容量の変化を簡略化した図
• 
  定格電圧の異なるX7Rセラミックスにおける、印加電圧に対する静電容量の変化を簡略化した図。

上記の 2 つの図の容量の電圧依存性は、NME メタライゼーションのセラミックコンデンサの曲線を示しています。BME メタライゼーションのコンデンサでは、容量の電圧依存性が大幅に増加しました。^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]}

ほとんどのコンデンサでは、誘電体材料と厚さごとに、物理的に調整された絶縁耐力または絶縁破壊電圧を規定することができます。しかし、セラミックコンデンサではこれは不可能です。セラミック誘電体層の絶縁破壊電圧は、電極材料とセラミックの焼結条件によって最大10倍も変動する可能性があります。今日の非常に薄いセラミック層の電気的特性のばらつきを規定の範囲内に抑えるには、プロセスパラメータの高度な精度と制御が必要です。

セラミックコンデンサの耐電圧は、定格電圧（UR）として規定されています。これは、コンデンサに連続的に印加できる最大直流電圧であり、上限温度まで使用可能です。この保証耐電圧は、隣の表に示す電圧に基づいて試験されます。

さらに、定期的な寿命試験（耐久試験）では、安全な構造を確保するために、セラミックコンデンサの耐電圧性を試験電圧を上げて（URの120～150%）試験し_ます。

コンデンサの周波数に依存する交流抵抗はインピーダンスと呼ばれる。${\displaystyle Z}$インピーダンスは、交流回路における電圧と電流の複素比です。インピーダンスはオームの法則の概念を交流回路に拡張したもので、抵抗とは異なり、特定の周波数において大きさと位相の両方を持ちます。

インピーダンスは、コンデンサが交流電流を流す能力の尺度です。この意味で、インピーダンスはオームの法則のように使用できます。

${\displaystyle Z={\frac {\hat {u}}{\hat {\imath }}}={\frac {U_{\mathrm {AC} }}{I_{\mathrm {AC} }}}.}$

電流または電圧のピーク値または実効値を計算する。

コンデンサの直列等価回路に示すように、実際の部品には理想的なコンデンサが含まれる。${\displaystyle C}$インダクタンス${\displaystyle L}$抵抗器${\displaystyle R}$。

インピーダンスを計算するには${\displaystyle Z}$抵抗と両方のリアクタンスを幾何学的に加算する必要がある

${\displaystyle Z={\sqrt {{ESR}^{2}+(X_{\mathrm {C} }+(-X_{\mathrm {L} }))^{2}}}}$

ここで、容量性リアクタンス（容量）は

${\displaystyle X_{C}=-{\frac {1}{\omega C}}}$

誘導リアクタンス（インダクタンス）は

${\displaystyle X_{L}=\omega L_{\mathrm {ESL} }}$。

共振の特殊なケースでは、両方のリアクタンスが同じ値を持つ（${\displaystyle X_{C}=X_{L}}$) の場合、インピーダンスは によってのみ決定されます${\displaystyle {ESR}}$。

セラミックコンデンサのデータシートにはインピーダンスの大きさのみが記載されている。${\displaystyle Z}$典型的なインピーダンス曲線は、周波数の増加に伴いインピーダンスが減少し、最小値に達することを示しています。インピーダンスが低いほど、交流電流はコンデンサをより容易に通過できます。曲線の最小点、すなわち共振点（X _{Cと X L}が同じ値になる点）では、コンデンサのインピーダンス値は最小になります。ここでは、オーム抵抗 ESR のみがインピーダンスを決定します。共振周波数を超えると、ESL の影響によりインピーダンスは再び増加します。

セラミックコンデンサの損失は、オーム性交流損失です。直流損失は「漏洩電流」または「絶縁抵抗」として規定され、交流仕様では無視できます。これらの交流損失は非線形であり、周波数、温度、経年劣化、および一部の特殊なタイプでは湿度に依存する場合があります。損失は、2 つの物理的条件によって発生します。

• 内部電源線抵抗による線路損失、電極接点の接触抵抗、電極の線路抵抗
• 誘電分極による誘電損失

大型コンデンサにおけるこれらの損失の大部分は、通常、周波数に依存するオーム誘電損失です。IEC 60384-1規格では、コンデンサのオーム損失は、静電容量の測定に使用される周波数と同じ周波数で測定されます。これらは以下のとおりです。

• 100  kHz、1  MHz（推奨）、または_CR ≤ 1 nF のセラミックコンデンサの場合は10 MHz 。
• 1 nF < C _R ≤ 10 μFのセラミックコンデンサの場合、 1  kHz または 10 kHz 
• _CR > 10 μFのセラミックコンデンサの場合、50/60  Hzまたは100/120 Hz 

コンデンサの抵抗損失を合計した結果は、用途の要件に応じて、等価直列抵抗（ESR）、損失係数（DF、tan δ）、または品質係数（Q）として指定される。

クラス2コンデンサは、ほとんどの場合、損失係数tan δで規定されます。損失係数は、リアクタンスの正接として決定されます。${\displaystyle X_{C}}$–${\displaystyle X_{L}}$ESRは、上記のベクトル図における虚軸とインピーダンス軸の間の角度δとして表すことができます（「インピーダンス」の項を参照）。

インダクタンスが${\displaystyle ESL}$が小さい場合、散逸係数は次のように近似できます。

${\displaystyle \tan \delta =ESR\cdot \omega C}$

損失が非常に低いクラス1コンデンサは、損失係数と、多くの場合品質係数（Q値）で規定されます。品質係数は、損失係数の逆数として定義されます。

${\displaystyle Q={\frac {1}{\tan \delta }}={\frac {f_{0}}{B}}\ }$

Q値は電気抵抗の影響を表し、共振器の帯域幅を特徴づける。${\displaystyle B}$中心周波数または共振周波数に対して${\displaystyle f_{0}}$共振回路において、高いQ値は共振の質の高さを示す指標である。

IEC 60384-8/-21/-9/-22 に従って、セラミックコンデンサは次の損失係数を超えてはならない。

セラミックコンデンサの抵抗損失は、周波数、温度、電圧に依存します。さらに、クラス2コンデンサの測定値は経年劣化によって変化します。異なるセラミック材料は、温度範囲と動作周波数において異なる損失を示します。クラス1コンデンサの変化は一桁台ですが、クラス2コンデンサの変化ははるかに大きくなります。

セラミックコンデンサでは、コンデンサのインピーダンスとアドミタンスの虚数部が互いに打ち消し合う特定の共振周波数で電気共振が発生します。X _{C がX L}と等しくなるこの周波数を自己共振周波数と呼び、以下の式で計算できます。

${\displaystyle \omega ={\frac {1}{\sqrt {LC}}}}$

ここで、ω = 2π fであり、fはヘルツ単位の共振周波数、Lはヘンリー単位のインダクタンス、Cはファラッド単位の静電容量です。

静電容量CとインダクタンスLが小さいほど、共振周波数は高くなります。自己共振周波数は、インピーダンスが最小値をとる最低周波数です。交流アプリケーションでは、自己共振周波数はコンデンサを容量性部品として使用できる最高周波数となります。共振周波数を超えると、ESL（等価直列インダクタンス）によりインピーダンスが再び増加します。つまり、コンデンサはインダクタンスがコンデンサのESLに等しく、抵抗が所定の周波数におけるESRに等しいインダクタになります。

工業用コンデンサにおける等価直列インダクタンス（ESL）は、主に電極板を外部に接続するためのリード線や内部接続部によって生じます。大型コンデンサは小型コンデンサよりもESLが高くなる傾向があります。これは、電極板までの距離が長くなり、1ミリメートルごとにインダクタンスが増加するためです。

セラミックコンデンサは、非常に小さな容量値（pF以上）の範囲で入手可能ですが、すでに数百 MHzまでの高周波に適した容量値は限られています（上記の式を参照）。リードがなく電極が近接しているため、MLCCチップは、リード付きタイプよりも寄生インダクタンスが大幅に低く、高周波アプリケーションに適しています。チップの側面ではなく縦方向に電極を接触させることで、寄生インダクタンスをさらに低減できます。

NP0/C0G 1 セットと X7R 1 セットのセラミックコンデンサのサンプル自己共振周波数は次のとおりです。^{[ 54 ]}

X7RはC0Gよりも周波数特性が優れていることに注意してください。これは理にかなっています。なぜなら、クラス2のコンデンサはクラス1のコンデンサよりもはるかに小さいため、寄生インダクタンスが低くなるはずだからです。

強誘電体クラス2セラミックコンデンサでは、静電容量は時間とともに減少します。この挙動は「エージング」と呼ばれます。エージングは​​強誘電体誘電体で発生し、誘電体中の分極ドメインが全体の分極に寄与します。誘電体中の分極ドメインの劣化により、誘電率が時間とともに低下するため、クラス2セラミックコンデンサの静電容量は部品の経年劣化とともに減少します。^{[ 55 ] [ 56 ]}

経年劣化は対数法則に従います。この法則は、特定の温度におけるはんだ付け回復時間後の時間経過に伴う静電容量の減少率をパーセンテージで表したものです。例えば、20  ℃で1時間から10時間までの期間における減少率です。この法則は対数であるため、静電容量の減少率は1時間 から100時間の間で2倍になり、1時間から1000時間 の間で3倍になるなど、徐々に増加していきます。したがって、経年劣化は初期段階で最も速く進行し、その後、静電容量の値は時間とともに安定していきます。  

クラス2コンデンサの劣化率は、主に使用されている材料に依存します。経験則として、セラミックの温度依存性が高いほど、劣化率も高くなります。X7Rセラミックコンデンサの典型的な劣化率は10年あたり約2.5%です^{[ 57 ]}。Z5Uセラミックコンデンサの劣化率は著しく高く、10年あたり最大7%になることがあります。

クラス2コンデンサの劣化プロセスは、部品をキュリー点以上に加熱することで逆転させることができる。^{[ 2 ]}

クラス1コンデンサは、クラス2コンデンサのような強誘電体劣化を起こしません。しかし、高温、高湿度、機械的ストレスなどの環境要因により、長期間にわたって静電容量がわずかに不可逆的に低下することがあり、これは劣化とも呼ばれます。P100 およびN470 クラス1コンデンサの静電容量の変化は1%未満であり、N750  ～ N1500セラミックを使用したコンデンサでは2%以下です。

誘電体の抵抗は決して無限大ではなく、ある程度の直流「漏れ電流」が発生し、これが自己放電の原因となります。セラミックコンデンサの場合、コンデンサの直列等価回路においてコンデンサと並列に接続されたこの抵抗は、「絶縁抵抗 R _ins」と呼ばれます。絶縁抵抗は、外部環境に対する絶縁状態と混同してはなりません。

コンデンサ電圧の低下に伴う自己放電率は次の式に従う。

${\displaystyle u(t)=U_{0}\cdot \mathrm {e} ^{-t/\tau _{\mathrm {s} }},}$

蓄積された直流電圧${\displaystyle U_{0}}$自己放電定数

${\displaystyle \tau _{\mathrm {s} }=R_{\mathrm {ins} }\cdot C}$

つまり、${\displaystyle \tau _{\mathrm {s} }\,}$コンデンサ電圧${\displaystyle U_{0}}$当初の値の37％まで下落した。

絶縁抵抗（単位：MΩ（10⁶Ω ^））および自己放電定数（単位：秒）は、誘電体絶縁の品質を示す重要なパラメータです。これらの時間値は、例えばコンデンサをリレーのタイミング部品として使用する場合や、サンプルホールド回路や演算増幅器のように電圧値を記憶する場合などに重要となります。

適用規格に従い、クラス1セラミックコンデンサは、_CR ≦ 10nFのコンデンサでは_Rins ≧ 10,000MΩ 、_CR ＞ 10nFのコンデンサではτs ≧ 100sを_満たします。クラス2セラミックコンデンサは、_CR ≦ 25nFのコンデンサでは_Rins ≧ 4,000MΩ 、 _CR ＞ 25nFのコンデンサではτs ≧ 100sを満たし_ます。        

絶縁抵抗、ひいては自己放電時間は温度に依存し、温度の上昇とともに約 60  ℃あたり1MΩずつ減少する。

誘電吸収とは、長時間充電されたコンデンサが完全に放電しない現象のことです。理想的なコンデンサは放電後も電圧がゼロボルトのままですが、実際のコンデンサでは時間遅延を伴う双極子放電によってわずかな電圧が発生します。この現象は誘電緩和、ソーク、またはバッテリー作用とも呼ばれます。

コンデンサの多くの用途では、誘電体吸収は問題になりませんが、長時間の時定数を持つ積分器、サンプルホールド回路、スイッチドキャパシタ型アナログ-デジタル変換器、非常に低歪みのフィルタなどの一部の用途では、コンデンサが完全放電後に残留電荷を回復しないことが重要であり、低吸収のコンデンサが指定されます。誘電体吸収によって発生する端子電圧は、場合によっては電子回路の機能に問題を引き起こしたり、作業員に安全上のリスクをもたらしたりする可能性があります。感電を防ぐため、電力用コンデンサなどの非常に大きなコンデンサのほとんどは、使用前に取り外す短絡線が取り付けられた状態で出荷されます。^{[ 58 ]}

強誘電体セラミックスを使用したクラス2セラミックコンデンサーはすべて圧電性を示し、マイクロフォニックス、マイクロフォニー、またはオーディオ用途ではスクイーリングと呼ばれる圧電効果があります。^{[ 59 ]}マイクロフォニーとは、電子部品が機械的振動を電気信号に変換する現象で、多くの場合、望ましくないノイズになります。^{[ 60 ]}高感度電子プリアンプは、この効果を避けるために、一般的にクラス1セラミックコンデンサーとフィルムコンデンサーを使用します。^{[ 60 ]}

逆マイクロフォニック効果では、コンデンサプレート間の変化する電界が物理的な力を及ぼし、スピーカーのようにプレートを動かします。^{[ 60 ]}高電流インパルス負荷または高リップル電流は、コンデンサから可聴音を発生させることができますが、コンデンサを放電し、誘電体にストレスを与えます。^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]}

セラミックコンデンサは、はんだ付けストレスにより電気的特性が変化する可能性があります。はんだ浴の熱、特にSMDタイプの場合、端子と電極間の接触抵抗が変化する可能性があります。強誘電体クラス2セラミックコンデンサの場合、はんだ付け温度はキュリー点を超えます。誘電体内の分極ドメインが元に戻り、クラス2セラミックコンデンサの劣化プロセスが再び始まります。^{[ 2 ]}

したがって、はんだ付け後には約24時間の回復時間が必要です。回復後、静電容量値、ESR、漏れ電流などの電気的パラメータは不可逆的に変化します。変化率はコンデンサの種類によって異なりますが、低い範囲です。

すべての電気、電子部品および関連技術の標準化は、非営利の非政府国際標準化機関である国際電気標準会議（IEC）^{[ 64 ]}によって定められた規則に従います。^{[ 65 ] [ 66 ]}

電子機器用コンデンサの特性の定義および試験方法の手順は、一般仕様書に規定されている。

• IEC 60384-1、電子機器用固定コンデンサ－第1部：一般仕様

電子機器に使用されるセラミックコンデンサが標準品として承認されるために満たすべき試験および要件は、以下のセクション仕様書に規定されている。

• IEC 60384-8、セラミック誘電体固定コンデンサ、クラス1
• IEC 60384-9、セラミック誘電体固定コンデンサ、クラス2
• IEC 60384-21、セラミック誘電体を用いた固定表面実装型多層コンデンサ、クラス1
• IEC 60384-22、セラミック誘電体を用いた固定表面実装型多層コンデンサ、クラス2

多層セラミックコンデンサは、コスト、信頼性、サイズが競争力を持つようになったため、バイパス電源や高周波スイッチング電源などの用途で、タンタルコンデンサや低容量アルミニウム電解コンデンサの代替としてますます使用されています。多くの用途で、ESRが低いため、より低い公称容量値を使用できます。^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]}

セラミックコンデンサの特長と欠点については、メイン記事「コンデンサの種類#種類の比較」を参照してください。

スペースが許せば、セラミックコンデンサは他のほとんどの電子部品と同様に、製造元、種類、電気的特性、熱的特性、製造年月日を示す刻印が施されています。理想的な場合、コンデンサが十分に大きい場合は、以下の刻印が施されています。

• 製造業者名または商標。
• 製造業者の型式指定。
• 定格容量
• 定格容量の許容誤差
• 定格電圧および電源の種類（交流または直流）
• 気候区分または定格温度。
• 製造年月（または週）
• 安全規格の認証マーク（EMI/RFI抑制コンデンサの安全性に関するもの）

小型コンデンサでは、限られたスペースにすべての関連情報を表示するために、略記法が用いられます。最も一般的に使用される形式は、XYZ J/K/M VOLTS V です。ここで、XYZ は静電容量（XY × 10 ^Z pF で計算）、文字 J、K、M は許容誤差（それぞれ ±5%、±10%、±20%）、VOLTS V は動作電圧を表します。

現代のコンデンサの識別には、詳細な色分けは用いられていない。