近年來的汽車市場對於高效率、低耗油化以及改善耐環境性能和安全性能越來越重視，同時電子設備的安裝率也在提高。另外，與此同時還要保證車內的空間

、車體的輕量化，因此安裝的電子設備不得不具備小型化的特征
，而安裝的電路板也必須小型化。

 

另一方麵，直接連接到電源的平滑用途、噪聲去除用途的多層陶瓷電容器(MLCC)為了對應故障安全而並列配置2個的case很常見。主要是在電路板安裝後的電路板的處理場合，機械應力等會對MLCC產生裂紋，而這種裂紋很可能導致在通電時發生燃燒的最壞後果。為了避免這種後果，對策就是通過並列配置2個MLCC

，即使1個MLCC由於機械應力產生了裂紋，電池也不會受到衝擊。但是，由於電子設備的小型化需求，削減元件個數也很必要。

 

如果使用改善後的耐電路板彎曲性MLCC（圖1、圖2）的話，該係列致力於裂紋偏轉，能夠用1個MLCC將2個並列連接的MLCC替換。本章
，將介紹改善後的耐電路板彎曲性的這2個係列。

  

 
         圖1：車載用樹脂電極多層陶瓷電容器（GCJ係列）    
                                

  

圖2：帶金屬端子多層陶瓷電容器（KCM/KC3係列）

 

 

2端子的MLCC由於受到了過度的機械應力會導致像圖3的裂紋。外部電極的折疊電極前端部分受到電路板集中的偏轉應力，從這裏開始向MLCC發生產生裂紋。為了設計出不讓這種電路板的偏轉應力對MLCC產生影響的產品
，改善後的耐電路板彎曲性的GCJ、KCM/KC3係列應運而生。

 

GCJ係列和KCM/KC3係列的構造圖如圖4所示。GCJ係列，其外部電極的基極電極和電鍍鎳/錫xi電dian極ji中zhong間jian有you一yi層ceng樹shu脂zhi電dian極ji。由you於yu樹shu脂zhi的de彈dan性xing吸xi收shou了le電dian路lu板ban的de偏pian轉zhuan應ying力li，並bing且qie
，樹shu脂zhi外wai部bu電dian極ji相xiang對dui減jian弱ruo了le裂lie紋wen對dui陶tao瓷ci造zao成cheng的de破po壞huai力li，可ke以yi緩huan和he電dian路lu板ban的de偏pian轉zhuan應ying力li。

 

KCM/KC3係列

，在MLCC上使用了金屬端子電極作為接合材料（無鉛高溫焊接）

，使(shi)構(gou)造(zao)相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi)接(jie)合(he)


，將(jiang)金(jin)屬(shu)端(duan)子(zi)作(zuo)為(wei)媒(mei)介(jie)與(yu)電(dian)路(lu)板(ban)接(jie)合(he)。由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)端(duan)子(zi)電(dian)極(ji)的(de)彈(dan)性(xing)作(zuo)用(yong)，緩(huan)和(he)了(le)來(lai)自(zi)於(yu)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)應(ying)力(li)，確(que)保(bao)了(le)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，它(ta)將(jiang)2個電容器重疊起來，相對於等容量的電容器2個並列排列的電路來說減少了實裝空間。

 

 

圖3：一般性的MLCC的電路板偏轉應力（橫截麵照片）

 

 

圖4：GCJ係列構造圖

 

 

圖5：KCM/KC3係列構造圖

 

針對電路板偏轉應力的評價，如圖所示是耐電路板彎曲性的實驗。

 

實驗電路板：環氧玻璃電路板（FR-4、1.6mm厚度）
 

偏轉速度：  1mm/秒

 

實驗樣本個數：10個

 

圖6：耐電路板彎曲性實驗的模式圖

 

根據這個評價結果，於一般用2端子的MLCC（GCM係列）的殘存率的比較如圖7、圖8所示。GCJ、KCM/KC3係列，電路板的偏轉量在6mm的時候也看不見對陶瓷部分的破壞，於GCM係列相比耐電路板彎曲性有了飛速的改善。

 

 

圖7：GCJ係列的耐電路板彎曲性實驗結果

 

圖8：GCJ係列的耐電路板彎曲性實驗結果

      

                        

圖9：KCM/KC3係列的耐電路板彎曲性實驗結果      

            

 

圖10：GCJ係列耐電路板彎曲性後的橫截麵照片


圖11：KCM/KC3係列耐電路板彎曲性後的橫截麵照片

 

此外，KCM/KC3係列除了電路板的偏轉應力，由於熱機械應力，有可能達到改善焊接裂縫的產品。圖11中表示的是KCM/KC3係列的溫度循環後的橫截麵圖片。

 

GCM係列的話
，在1000°溫度循環的情況下會發生焊接裂縫

，而KCM/KC3係列的話即使在2000°溫度循環的時候也看不見焊接裂縫，可見對於熱應力可確保高可靠性。

 

圖12：熱應力引起的焊料裂縫比較

實驗溫度：-55～+125℃
、放置時間：各5分、使用電路板：環氧玻璃纖維電路板（FR-4）

 

 

GCJ係列、KCM/KC3係列的125°C對應產品一覽如圖13
、圖14、圖15所示。

 

GCJ係列1608-5750尺寸、6.3V-1,000V正在商品化。此外，這裏沒有表示出的150°C高溫環境下使用的產品也在商品化中。

 

KCM/KC3係列5750尺寸、25-630V正在商品化中，包括一級產品、二級產品。DC-DC變流器的噪聲去除
、平滑用途等可用於各種廣泛的用途。

 

 

圖13：GCJ 係列的產品一覽

 

 

圖14：KCM係列的產品一覽

 

 

圖15：KC3係列的產品一覽

 

 

安裝在汽車中的電子設備其安裝率今後有望上升，而對於被使用的電子元器件的要求將持續傾向小型化、大容量化、使用期限長。村田公司繼續積極的致力於本次介紹的GCJ、KCM/KC3係列更加小型的
、大容量的、對應150度以上高溫的產品，通過提高汽車用多層陶瓷電容器的所有功能為汽車市場的發展做出貢獻。