積層セラミックコンデンサ (MLCC) の設計、材料技術、開発動向と課題

積層セラミックコンデンサ (MLCC) は積層セラミック電子部品の中でもっとも小型化、高性能化が進んでいます。この10年間で、MLCCの生産額は3倍近い成長を示しました。今後も、スマートフォーンのB5Gや6Gに向けて、車載用としては自動車のEV化、自動運転化に向けて、また、IoTの進展に伴い、生活のあらゆる分野で、大幅な需要の増大が見込まれています。MLCCの小型化、高性能化は用いるセラミック材料の材料設計に負うところが大きいと言えますが、その性能を発揮させるため、スラリーの分散、シート成形、焼成工程などの製造プロセス技術の高度化によるところも大きいと考えられます。　本セミナーでは、MLCCの開発や製造にかかわる技術者、研究者の方、あるいはMLCCに必要な資材、材料の開発、品質保証、製造にかかわる技術者、研究者の方に、MLCC開発で求められる技術、設計の考え方を概説します。主にNi内部電極MLCCで薄層素子を形成するBaTiO3 (BT) 粉末の合成およびBT誘電体セラミックスの設計指針として、酸素空孔に関わる格子欠陥の生成、ドナーやアクセプター元素などによる異種元素置換による格子欠陥制御など、熱力学的考察を交えて材料組成開発に係わる組成設計を説明します。　また、MLCCプロセス技術として、セラミックスラリー作成から焼成工程の、どちらかと言うとノウハウの世界ではありますが、これらの技術動向を踏まえて技術ポイントを紹介していきます。IoT・5G、車載用とMLCCのさらなる市場の広がりが見えていますが、MLCCでは何を大事に設計し、何が課題であるのかも考え、MLCCの今後につながる技術動向を示していきたいと思っています。

積層セラミックコンデンサ (MLCC) の基礎
1. セラミックス
  - 焼結
  - 平衡状態図
  - コンデンサの分類
2. インピーダンス
  - デカップリング
3. MLCCの概要
  - 温度補償系誘電体材料
  - 高誘電率系誘電体材料
4. Ni内部電極MLCC
  - 内部電極金属の酸化
  - 非還元誘電体材料
BaTiO3 (BT) 誘電体セラミックスの基礎
1. BTの強誘電性
  - ペロブスカイト
  - 相転移
  - バイアス特性
  - 分極
2. BTのサイズ効果
3. 微粒BT粉末の合成
  - 固相法
  - シュウ酸法
  - 水熱法
  - 加水分解法
  - c/a軸比
4. BT誘電体原料組成
  - 添加元素
  - Aサイト
  - Bサイト
  - 原料製造
5. BT誘電体セラミックスの構造
  - コアシェル構造
  - 非コアシェル構造
  - 粒界
  - 粒成長
  - 不均一歪
Ni内部電極MLCC対応のBT材料
1. 酸化物の還元現象
  - 熱力学
  - ギブスの生成自由エネルギー
  - エリンガム図
  - 平衡酸素分圧
2. BTの酸素空孔生成
  - 格子欠陥濃度
  - Brouwer図
3. 格子欠陥の制御
  - 元素置換
  - アクセプター
  - ドナー
  - 化学量論比
4. アクセプター元素添加効果
  - 半導体化防止
  - 加速試験
  - 信頼性
BTセラミックスの長期信頼性
1. BTセラミックスの信頼性
  - 酸素空孔
  - 会合
  - ドナー元素
  - 粒界
  - トラップ
2. BTの電気伝導性
  - オーム則
  - チャイルド則
  - 空間電荷制限電流
  - 放出電流
3. 酸素空孔移動
  - 活性化エネルギー
  - シミュレーション
  - 機器分析
4. MLCCの摩耗故障と加速性
  - ワイブルプロット
  - アレニウスプロット
  - 温度加速
  - 電圧加速
MLCCの製造プロセス
1. MLCC製造工程の概要
2. シート成形
  - 剥離
  - 積層
  - スラリー組成
  - 分散材
  - 分散プロセス
  - シート品質
  - バインダー
3. 内部電極
  - スクリーン印刷
  - 焼成収縮
  - 共素地
  - Ni粉末
  - カバレッジ
4. 焼成
  - 雰囲気制御
  - H2/H2O制御
  - 酸素分圧
  - 脱バインダー
  - 残炭素
  - 再酸化
  - 高速焼成
MLCCの技術動向
1. 小型、高容量化
2. IoT
  - 5G
  - 低ESR
  - 低ESL化
  - 三端子
  - 多端子
3. 車載用MLCC
  - 車載規格 (AEC-Q200)
  - 高圧化
  - 高温化
4. 誘電体材料の開発動向
  - CaZrO3
  - 新規材料
  - 新規コンデンサ

質疑応答

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開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
印刷物は後日お手元に届くことになります。
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ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
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視聴期間は2024年7月8日〜22日を予定しております。
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