抑制因结露导致离子迁移 拨水电容器的商品化

2015/7/29

株式会社村田制作所
代表董事社长  村田 恒夫

概要

株式会社村田制作所完成了多层陶瓷电容器的表面施加拨水处理电容器的商品化。

背景

伴随着电子设备的小型化和高密度封装化,有可能在严峻的温湿度变化的环境中因结露造成元件的离子迁移*1导致电路动作发生不良影响,实施对策成了重要的课题。为了解决这个问题,我公司通过在多层陶瓷电容的表面施加拨水处理,完成了能够抑制离子迁移的拨水电容器。并且将在今年内开始量产,将其商品化。

*1 离子迁移:电极间存在水分的状态下实施外加电压时,阳极金属进行离子化后转移至阴极,阴极得到电子后作为金属析出、成长的电气化学现象,最后会导致短路。在结露等情况下特别容易产生。


产品特点

拨水电容器以电容器表面的拨水处理膜(图1)具有的拨水性来维持水滴点在状态(图2),通过拖延跨过外部电极间因结露的水滴的成长来控制离子迁移的发生。 还有,电容器表面的拨水处理膜有抑制外部电极的金属溶入水滴(离子化)的作用(图3).通过黑色水溶性笔湿性评估(图4)中可见拨水处理过产品的拨水性较未处理产品更为优越。


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图1 拨水电容器结构示例


 
 图2 利用拨水性使水维持在水滴状态         图3 抑制金属溶入水滴    



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图4 黑色水溶性笔湿性评估(左为未经拨水处理产品,右为拨水处理产品)

用途

用于卫星导航、车体控制ECU*2、汽车空调ECU、仪表ECU、发动机ECU等

*2 ECU:汽车电子控制装置,组合了发动机,空调,安全气囊等的控制系统。

产品型号

一般电子设备用      : GXM系列*3(例:GXM155R61E105K***)
汽车用                   : GGM系列*4(例:GGM188R71H104K***)
汽车用2个元件串联结构品 : GGD系列(例:GGD21BR72A103K***)

*3 GXM系列: 符合JIS规格,最适于容易发生冷凝的民生、工业电子设备。
*4 GGM系列: 符合车载电子元件规格AEC-Q200*5标准,最适于ECU等的动力传动系统和安全装置设备。
*5 AEC-Q200:Automotive Electronics Council(汽车电子委员会)所制定车载用电子元件可靠性测试规格。


电气特性

  GXM系列  GGM系列  GGD系列 

温度特性

(EIA) 

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

X7R, X7S, C0G
X7R
额定电压
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%

工作温度范围

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

-55~125℃
-55~125℃

外形尺寸

LW尺寸
0402尺寸:1.0×0.5mm (T=0.2、0.25、0.3、0.5mm)
0603尺寸:1.6×0.8mm (T=0.5、0.8mm)
0805尺寸:2.0×1.25mm(T=0.6、0.85、1.0、1.25mm)
1206尺寸:3.2×1.6mm (T=0.85、1.15、1.2、1.6mm)
1210尺寸:3.2×2.5mm (T=0.85、1.0、1.15、1.35、1.6、1.8、2.0、2.5mm)

样品对应

已开始提供样品出货

生产体制

预定在今年内开始进行量产

关于村田

株式会社村田制作所是一家进行基于陶瓷的无源电子元件与解决方案、通信模块和电源模块之设计、制造与销售的全球领先企业。村田致力于开发先进的电子材料以及领先的多功能和高密度模块。公司的员工和制造基地遍布世界各地。