結露によるイオンマイグレーションを抑制 撥水コンデンサの商品化

2015/07/29

株式会社村田製作所
代表取締役社長 村田 恒夫

要旨

株式会社村田製作所は、積層セラミックコンデンサの表面に撥水処理を施した撥水コンデンサを商品化いたします。


背景

電子機器の小型化・高密度実装化にともない、厳しい温湿度変化にさらされる環境下では結露による部品のイオンマイグレーション*1により回路動作に不具合が生じる可能性があり、対策が課題となっていました。その解決策として、当社では積層セラミックコンデンサの表面に撥水処理を施すことでイオンマイグレーションの発生を抑制できる撥水コンデンサを開発いたしました。年内に量産を開始し、商品化いたします。

*1 イオンマイグレーション:電極間に水分が存在している状態で電圧が印加されたとき、陽極金属がイオン化して陰極に移行し、陰極で電子をもらうと金属として析出・成長する電気的化学現象で最終的にはショートにいたる。特に、結露などにおいて生じやすい。


特長

撥水コンデンサは、コンデンサ表面の撥水処理膜(図1)が持つ撥水性によって水滴が点在する状態を維持し(図2)、結露による外部電極間をまたぐ水滴の成長を遅らせることでイオンマイグレーションの発生を抑制します。また、コンデンサ表面の撥水処理膜は外部電極の金属が水滴へ溶出(イオン化)することを抑制します(図3)。黒色水溶性ペンによる濡れ性の評価(図4)においても、撥水処理品の撥水性が未処理品に比べて優れています。


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図1 撥水コンデンサの構造例

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  図2 撥水性による水滴の点在状態維持     図3 水滴への金属溶出の抑制    



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図4 黒色水溶性ペンによる濡れ性の評価(左が撥水未処理品、右が撥水処理品)


用途

カーナビゲーション、ボディ制御ECU*2、エアコンディショナーECU、メーターECU、エンジンECUなど

*2 ECU:自動車の電子制御装置で、エンジン、エアコン、エアバッグなどの制御を行う組み込みシステム。


品番

一般電子機器用           : GXMシリーズ*3(例:GXM155R61E105K***)
自動車用一般             : GGMシリーズ*4(例:GGM188R71H104K***)
自動車用2素子直列構造品 : GGDシリーズ(例:GGD21BR72A103K***)

*3 GXMシリーズ: JIS規格に準拠しており、結露が生じやすい民生・産業電子機器などに最適です。

*4 GGMシリーズ: 車載電子部品規格のAEC-Q200*5に準拠しており、ECUなどの駆動系制御、セーフティ機器に最適です。

*5 AEC-Q200:Automotive Electronics Councilが策定した、車載電装部品に求められる信頼性試験規格。
 

電気的性能

  GXMシリーズ  GGMシリーズ  GGDシリーズ 

温度特性

(EIA) 

X5R, X5S, X6S, X6T,
X7R, X7S, X7T, X7U,
C0G, C0H, CGJ, U2J

X7R, X7S, C0G
X7R
定格電圧
2.5~100Vdc
6.3~100Vdc
25~100Vdc
容量偏差
±0.05pF, ±0.1pF, ±0.25pF,
±0.5pF, ±0.5%, ±1%,
±2%, ±5%, ±10%, ±20%
±0.05pF,±0.1pF, ±0.25pF,
±0.5pF, ±0.5%, ±1%, ±2%,
±2.5%, ±5%, ±10%, ±20%

±10%,
±20%

使用温度範囲

-55~85℃(X5R, X5S)
-55~105℃(X6S, X6T)
-55~125℃(X7R, X7S,
X7T, X7U, C0G, C0H,
CGJ, U2J)

-55~125℃
-55~125℃

外形寸法図

LWサイズ
1005サイズ:1.0×0.5mm (T=0.2、0.25、0.3、0.5mm)
1608サイズ:1.6×0.8mm (T=0.5、0.8mm)
2012サイズ:2.0×1.25mm(T=0.6、0.85、1.0、1.25mm)
3216サイズ:3.2×1.6mm (T=0.85、1.15、1.2、1.6mm)
3225サイズ:3.2×2.5mm (T=0.85、1.0、1.15、1.35、1.6、1.8、2.0、2.5mm)

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サンプル対応

サンプル出荷開始済

生産体制

年内に量産開始予定

ムラタについて

村田製作所はセラミックスをベースとした電子部品の開発・生産・販売を行っている世界的な総合電子部品メーカーです。独自に開発、蓄積している材料開発、プロセス開発、商品設計、生産技術、それらをサポートするソフトウェアや分析・評価などの技術基盤で独創的な製品を創出し、エレクトロニクス社会の発展に貢献していきます。
詳細はこちらのページをご覧ください。www.murata.com/ja-jp