積層セラミックスコンデンサ (MLCC) は、生産量で年間 3 兆個にも達するファインセラミックス産業最大の製品である。MLCCの誘電体層の主原料であるチタン酸バリウムは誘電体産業におけるエース材料として確固たる地位を築いているが、その最たる要因は使用温度域で誘電率が非常に高いことである。
本講演では、まずこの理由を分極機構に基づいて詳しく解説する。一方、MLCCの小型化・高容量化・高性能化のためには、幾つかの技術的課題が山積している。特に、チタン酸バリウムの誘電率がグレインサイズによって変化する「サイズ効果」や、高電界化で生じる「絶縁破壊現象」は、次世代のMLCCを開発する上で重要な知見であると考えられるので、これらの現象を詳しく説明する。
- はじめに
- 積層セラミックスコンデンサの基礎と技術的課題
- MLCCの特徴
- MLCCの小型化・大容量化
- MLCCの現状と技術課題
- 誘電現象の基礎とチタン酸バリウムの誘電分極機構
- 誘電現象
- 誘電性の微視的起源:誘電分極機構
- チタン酸バリウムの強誘電性と分極機構
- リラクサー強誘電体の分極機構
- チタン酸バリウム系強誘電体のサイズ効果
- チタン酸バリウム微粒子のサイズ効果
- チタン酸バリウムセラミックスのサイズ効果
- 圧電特性のグレインサイズ依存性
- 微量添加物のサイズ効果への影響
- 誘電体の絶縁破壊機構
- チタン酸バリウムの欠陥化学
- 誘電体の絶縁破壊現象
- 高温・高耐圧誘電体材料の設計指針
- まとめ
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