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AT20230317：MLCCの基礎と電極材料（内部電極/外部電極）ペースト・バインダー設計と製造技術
★MLCCの現状、積層セラミックコンデンサの基礎と電極材料(内部電極/外部電極、積層セラミックコンデンサの高信頼性について解説！
★Ni電極印刷法 (グラビア印刷), グラビア印刷用Niペーストの現状や MLCC外部電極 (高温対応)など、特に内部電極，外部電極の技術・製造を詳細に解説する講座となっております。
★Ni電極印刷法 (グラビア印刷), グラビア印刷用Niペーストの現状や MLCC外部電極 (高温対応)など、特に内部電極，外部電極の技術・製造を詳細に解説する講座となっております。
※このテキストは2023年3月17日に実施したセミナー資料です
番号
AT20230317
発行年月
2023/03/17
体裁
A4判, 101ページ
フォーマット
紙版
定価
27,500 円(本体25,000円+消費税、送料込)
冊数：
執筆者
防衛大学校 名誉教授、大阪公立大学 客員教授 工学博士 山本 孝 氏
目次
【主旨】
積層セラミックスコンデンサー(MLCC) は電子機器で数多く使用されている．更に，Beyond 5G(6G)においては必須の小型受動部品である。一方、自動車のEV化が急速に進み、パワートレインに使用されるMLCCには大容量・小型化に加えて高信頼性対応の需要が急増している。MLCCは誘電体と内部電極，即ち内部電極/誘電体/内部電極の積層構造から成り，外部電極で並列につながる構造を取る．誘電体材料の改善は早くから進み，特に小型化ではほぼ完成状態にある．Ni内電MLCCのNi金属の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，多分，このサイズで進展は止まるであろう．当講座では1., 2.<積層セラミックコンデンサの基礎>，3.<電極材料(内部電極/外部電極)>4.<積層セラミックコンデンサの高信頼性>に大別し，特に3.内部電極，外部電極の技術・製造を詳細に解説する．
【習得できる知識】
積層コンデンサ (MLCC) 材料の基礎から応用まで
MLCC原料から完成体まで
MLCCの高積層・高容量の技術
積層の技術、その問題点
【キーワード】
積層コンデンサ (MLCC) 材料の基礎から応用まで
MLCC原料から完成体まで
MLCCの高積層・高容量の技術
積層の技術、その問題点
CASEに向けた自動車、カーエレクトロニクスの動向に関する知識
【ポイント】
MLCCの高積層化技術と、それに伴って生じるトラブル、解決方法を歴史から始まって最新情報まで解説する。
【目次】
1. <積層セラミックスコンデンサ―(MLCC)の現状>
1.1 MLCCのサイズの変遷、MLCC世界ランキングと市場、世界最小MLCCの出現
1.2 MLCC事情、スマートホン・自動車に搭載される電子部品、MLCCの形状と規格
1.3 自動車用MLCCの住み分け，将来性能．
1.4 MLCCをLCR等価回路で考えると、車のEV化に向けて低ESLコンデンサの利用
1.5 スマートホンに搭載される電子部品の個数MLCCの自動車搭載個数
2. <積層セラミックコンデンサの基礎>
2.1 MLCCの小型・大容量化の展開の歴史から現状
2.2 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
2.3 COG,NP0特性のCu内電MLCC
2.4 MLCCの小型化、容量密度の進化、誘電体層薄層化の進化
2.5 Ni-MLCCの製造プロセス、グリーンシートの技術動向
2.6 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
2.7 薄膜用MLCCに求められる特性、水熱BaTiO3
2.8 固相法によるBaTiO3の微細化, 微少・均一BaTiO3のためのアナターゼTiO2
2.9 固相反応によるBaTiO3 の反応メカニズム, 水蒸気固相反応法、BaTiO3の低温反応、水で加速する室温固相反応 (BaTiO3)
2.10 粉砕と分散とは、メデイアのサイズ、メデイアの材質
2.11車載用MLCC、X8R規格のMLCC (Ba,Ca,Sn)TiO3の特性評価、Ca,Snの役割,応力印加効果
2.12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℃???
2.13薄膜コンデンサー，シリコンキャパシター
3. <電極材料(内部電極/外部電極)：電極ペースト・バインダー設計と製造方法>
3.1積層デバイスに用いられる電極，Ni内部電極とCu内部電極
3.2 Ni内部電極向上のために
3.3高積層・高容量MLCCのためのNi内部電極用Ni微粒子、供材
3.4段焼成法のNi内部電極の効果,カバーレッジの向上
3.5 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
3.6 Ni電極向上のために (Ni微粒子径、粒度分布、供材添加), Ni微粒子への添加効果 (Ni-Cr, Ni-Sn)
3.7 MLCC内部電極のプラズマ法によるNi微粒子作製
3.8 Ni内部電極の連続性の向上, MLCCのNI-Sn内部電極
3.9 Ni電極印刷法 (グラビア印刷), グラビア印刷用Niペーストの現状
3.10 MLCC外部電極 (高温対応)
3.11 高温対応MLCC (Yageo)
3.12 積層PTC素子の内部電極は
4.<積層セラミックコンデンサの高信頼性>
4.1 BaTiO3の絶縁性
4.2 MLCCの信頼性評価
4.3 MLCCの信頼性I KFM評価, MLCCの信頼性II E-J評価
4.4絶縁劣化メカニズム
4.5 高信頼性MLCCの材料設計に向けて（電極界面，粒内，粒界）
4.6 酸素欠損の評
4.7まとめ
4.8. 付記１) 最新のMLCC研究， 付記2)現象論的熱力学を用いたBaTiO3の特性シミユレーション
積層セラミックスコンデンサー(MLCC) は電子機器で数多く使用されている．更に，Beyond 5G(6G)においては必須の小型受動部品である。一方、自動車のEV化が急速に進み、パワートレインに使用されるMLCCには大容量・小型化に加えて高信頼性対応の需要が急増している。MLCCは誘電体と内部電極，即ち内部電極/誘電体/内部電極の積層構造から成り，外部電極で並列につながる構造を取る．誘電体材料の改善は早くから進み，特に小型化ではほぼ完成状態にある．Ni内電MLCCのNi金属の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，多分，このサイズで進展は止まるであろう．当講座では1., 2.<積層セラミックコンデンサの基礎>，3.<電極材料(内部電極/外部電極)>4.<積層セラミックコンデンサの高信頼性>に大別し，特に3.内部電極，外部電極の技術・製造を詳細に解説する．
【習得できる知識】
積層コンデンサ (MLCC) 材料の基礎から応用まで
MLCC原料から完成体まで
MLCCの高積層・高容量の技術
積層の技術、その問題点
【キーワード】
積層コンデンサ (MLCC) 材料の基礎から応用まで
MLCC原料から完成体まで
MLCCの高積層・高容量の技術
積層の技術、その問題点
CASEに向けた自動車、カーエレクトロニクスの動向に関する知識
【ポイント】
MLCCの高積層化技術と、それに伴って生じるトラブル、解決方法を歴史から始まって最新情報まで解説する。
【目次】
1. <積層セラミックスコンデンサ―(MLCC)の現状>
1.1 MLCCのサイズの変遷、MLCC世界ランキングと市場、世界最小MLCCの出現
1.2 MLCC事情、スマートホン・自動車に搭載される電子部品、MLCCの形状と規格
1.3 自動車用MLCCの住み分け，将来性能．
1.4 MLCCをLCR等価回路で考えると、車のEV化に向けて低ESLコンデンサの利用
1.5 スマートホンに搭載される電子部品の個数MLCCの自動車搭載個数
2. <積層セラミックコンデンサの基礎>
2.1 MLCCの小型・大容量化の展開の歴史から現状
2.2 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
2.3 COG,NP0特性のCu内電MLCC
2.4 MLCCの小型化、容量密度の進化、誘電体層薄層化の進化
2.5 Ni-MLCCの製造プロセス、グリーンシートの技術動向
2.6 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
2.7 薄膜用MLCCに求められる特性、水熱BaTiO3
2.8 固相法によるBaTiO3の微細化, 微少・均一BaTiO3のためのアナターゼTiO2
2.9 固相反応によるBaTiO3 の反応メカニズム, 水蒸気固相反応法、BaTiO3の低温反応、水で加速する室温固相反応 (BaTiO3)
2.10 粉砕と分散とは、メデイアのサイズ、メデイアの材質
2.11車載用MLCC、X8R規格のMLCC (Ba,Ca,Sn)TiO3の特性評価、Ca,Snの役割,応力印加効果
2.12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℃???
2.13薄膜コンデンサー，シリコンキャパシター
3. <電極材料(内部電極/外部電極)：電極ペースト・バインダー設計と製造方法>
3.1積層デバイスに用いられる電極，Ni内部電極とCu内部電極
3.2 Ni内部電極向上のために
3.3高積層・高容量MLCCのためのNi内部電極用Ni微粒子、供材
3.4段焼成法のNi内部電極の効果,カバーレッジの向上
3.5 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
3.6 Ni電極向上のために (Ni微粒子径、粒度分布、供材添加), Ni微粒子への添加効果 (Ni-Cr, Ni-Sn)
3.7 MLCC内部電極のプラズマ法によるNi微粒子作製
3.8 Ni内部電極の連続性の向上, MLCCのNI-Sn内部電極
3.9 Ni電極印刷法 (グラビア印刷), グラビア印刷用Niペーストの現状
3.10 MLCC外部電極 (高温対応)
3.11 高温対応MLCC (Yageo)
3.12 積層PTC素子の内部電極は
4.<積層セラミックコンデンサの高信頼性>
4.1 BaTiO3の絶縁性
4.2 MLCCの信頼性評価
4.3 MLCCの信頼性I KFM評価, MLCCの信頼性II E-J評価
4.4絶縁劣化メカニズム
4.5 高信頼性MLCCの材料設計に向けて（電極界面，粒内，粒界）
4.6 酸素欠損の評
4.7まとめ
4.8. 付記１) 最新のMLCC研究， 付記2)現象論的熱力学を用いたBaTiO3の特性シミユレーション