1/25 5G/beyond5GおよびCASE実現のための 積層セラミックコンデンサ(MLCC)の 小型化・大容量化・高信頼化技術と展望

【専門】電子材料、通信材料、高周波材料、電波吸収体、電波シールド、強誘電体、圧電体　【講師紹介】

　移動通信システムは,世代を重ねる中で, 通信基盤から生活基盤へと進化してきた。  5Gは様々な業界で利用され, 更にその次の技術であるBeyond 5G(6G) は, サイバー空間を現実世界(フィジカル空間)と一体化を目指している。これらの世界を実現するために，受動部品の代表である積層セラミックスコンデンサ－(MLCC)は小型・大容量・高性能・省電力・高信頼化が進んできた。特に, Ni内電MLCCはNi金属の低コスト化を特徴にして大容量・小型化が急激に進んだ。チップサイズは年々小型化し0201タイプ(0.2×0.1mm)の実用化も始まっている。
　一方、自動車の将来技術 "CASE=自動運転・コネクテッド・シェアリング・電動化"に代表されるCASEが自動車業界全体の未来像を語る概念として話題を集めている。CASE実現のため，特にCASEの「E」の自動車のEV化が進み、高温・高電圧対応MLCCS “高信頼性” 対応の需要が急増している。
　当講座ではNi内電MLCCの ”材料から始まって,これらの高積層技術,高信頼性技術”と更に将来展望まで幅広く、且つ詳細に解説を行なう。　

１．移動通信システムの進化
２．CASEとは
３．自動車用の電子機器の住み分け
４．自動車用コンデンサの要求性能
５．MLCCのサイズの変遷(民生用，車載用)MLCCの温度特性に住み分け(U2J,COG)
６．コンデンサのDC電圧依存性 (Class1 vs Class2 MLCCの温度特性/DC特性/温度上昇)
７．スマートホンに搭載される電子部品の個数，自動車に搭載されるMLCCの個数
８．展望2023/ 2023村田の業績見通し, MLCCの小型化は更に進むか
９．MLCCの世界ランキングと市場、MLCC事情，MLCCの世界ランキングが変わる．
10．MLCCをLCR等価回路で考えると、低ESLコンデンサの利用
11．MLCC材料から見たBaTiO3+希土類+アクセプタ+固溶制御材+焼結助剤の歴史
12．COG,NP０特性のCu内電MLCC，MLCC
13．MLCCの小型化、容量密度の進化、誘電体層薄層化の進化
14．MLCCの進展方向、小型化、大容量、高信頼性、自動車用コンデンサの要求性能
15．Ni-MLCCの製造プロセス、グリーンシートの技術動向
16．高信頼性MLCCに必要なこと、微小粒径、コア・シェル構造の利点
17．BaTiO3の誘電率のサイズ効果
18．小型・大容量化の課題，コアシェル構造の効用
19．薄膜用MLCCに求められる特性、水熱BaTiO3、修酸法BaTiO3
20．微少・均一BaTiO3のためのアナターゼTiO2, アナターゼTiO2の合成法
21．固相反応によるBaTiO3 の反応メカニズム
22．水蒸気固相反応法、水を介してBaTiO3の低温反応、
　　 水で加速する室温固相反応(BaTiO3)Cold sintering は実用化できるか
23．粉砕と分散とは、メデイアのサイズ、メデイアの材質
24．RFプラズマ法による複合ナノ粒子合成
25．X8R規格のMLCC、(Ba,Ca,Sn)TiO3の特性評価、Caの役割、Snの役割
26．X8R規格のMLCCの他の方法、応力印加効果
27．電圧印加で容量が増加するMLCCとは，PZT薄膜のキュリー点が600℃？？？
　　 歪エンジニアリング、”Strain Engineering”
28．車載用MLCCとは，DCバイアス依存性，CaZrO3, BSLZTが切り札か
29．MLCC用内部電極，MLCCでもう一つ重要な要素，ここから内部電極
30．高積層・高容量MLCCのためのNi内部電極用Ni微粒子、供材
31．2段焼成法のNi内部電極の効果，カバーレッジの向上
32．Ni内部電極の成形メカニズム（膜断面の観察），Ni内部電極の連続性（カバーレッジ）向上のメカニズム
33．Ni電極向上のために(Ni微粒子径、粒度分布、供材添加), 熱プラズマNi微粒子
34．Ni電極への添加効果（Ni-Cr, Ni-Sn）,　Ni-Sn内電MLCCの特性
35．Ni電極印刷法（グラビア印刷），プラズマ法、微粒子コーテイング法
36．MLCC外部電極（高温対応）
37．MLCCの信頼性　KFM法J-E評価
38．MLCCの信頼性　構造評価、粒内および粒界の総合評価, J-E特性より
39．MLCCの信頼性　酸素欠陥(熱刺激電流，ラマン)評価,（BLSC）(ZrTi)O3の熱刺激電流評価
40．最近のMLCC研究動向
41．まとめ
付記）反応性スパッタ及びMOCVDを用いたBaTiO3及びBa(Zr,Ti)O3薄膜の作製・高周波特性評価
付記）現象論的熱力学を用いたBaTiO3の特性シミユレーション

　　　□質疑応答□

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