兼具可靠性@@、小体积@@、大容量@@,顺应@@CASE潮流不断进化的@@车载@@@@MLCC(二@@)

Image

在@@3系列@@的@@第一回@@中@@,我们介绍了村田@@制作所@@(以下简称@@“村田@@”)的@@车载@@多层陶瓷电容器@@@@(MLCC)在@@汽车产业大变革中发挥的@@作用@@。村田@@在@@该领域拥有领先技术@@,而且是市场占有率达@@50%的@@制造商@@。这些技术和@@产品的@@开发走向@@,将影响着不久的@@将来车载@@应用的@@发展@@。在@@系列@@第@@2回@@,将介绍支撑村田@@车载@@@@MLCC优势的@@技术和@@生产体制@@@@。此外@@,让我们再来了解一下村田@@在@@@@CASE潮流四要素中的@@联网@@@@(C)和@@自动化@@(A)趋势下车载@@@@MLCC的@@开发方向@@。

利用一条龙生产优势@@,从材料开始融入车载@@品质@@

――为了开发适用于汽车的@@@@MLCC,村田@@在@@技术开发方面主要做了哪些努力@@?

如上所述@@,在@@车载@@@@方面@@,从支持自动驾驶的@@低@@电压驱动型高性能处理器用大容量@@产品@@,到电动汽车的@@电池控制@@、噪音对策用的@@高耐压产品@@,需要的@@产品十分广泛@@。作为支撑各种各样的@@产品的@@基本技术@@,我们主要致力于@@2项技术开发@@(图@@1)。

实现@@MLCC大容量@@化和@@高可靠性@@的@@技术@@

图@@1 实现@@MLCC大容量@@化和@@高可靠性@@的@@技术@@

一个是考虑汽车内的@@使用环境@@(环境温度@@、施加电压@@),以实现@@与用途相符的@@特性和@@可靠性为目标的@@材料设计技术@@。在@@村田@@@@,从材料到设备@@@@,实施一条龙生产@@。我们充分运用这一优势@@,从制作陶瓷粉的@@阶段就开始融入车载@@品质@@。具体来说@@,我们正在@@努力实现@@形成陶瓷和@@电极的@@材料的@@超微粒子化@@(图@@5上半部分@@)和@@材料偏差与分散方面的@@均一化@@(图@@5下半部分@@)。

另一个是为了满足车载@@品质要求而抑制不均衡的@@陶瓷加工成型技术@@。在@@推进电极和@@介电体薄层化的@@同时@@(图@@5照片中部@@),致力于实现@@大容量@@化和@@高耐压的@@浆料@@*1片材的@@成型@@、层叠@@、烧制工序等@@技术开发@@。这样的@@生产工序@@,是在@@与材料开发进行磨合的@@过程中寻找最适合@@的@@工序@@。利用这种其他公司不具备@@的@@一条龙生产体制@@@@,在@@开发阶段纳入品质要求的@@做法@@,是保证车载@@品质的@@同时扩大产品范围@@,以及提高村田@@@@MLCC竞争力的@@源泉@@。

*1浆料是指液体中混入矿物等@@的@@泥状混合物@@。在@@MLCC的@@制造中@@,将介电陶瓷的@@微粒子与液体粘合剂混合制成浆料@@,将其延展成薄板状@@,形成浆料片@@(也称为生片@@)。MLCC是在@@此基础上涂上薄层电极糊后进行层叠@@@@、烧结后制作@@。

――反映市场需求的@@@@MLCC要从材料做起@@,那么@@,应该在@@很早之前就规划好市场上需要的@@产品规格了吧@@?

没错@@。村田@@在@@开发产品时@@,坚持以市场动向为起点@@,描绘明确的@@路线图@@@@。首先@@,从市场路线图@@到捕捉电容器@@市场需求的@@需求路线图@@@@,然后反映到产品路线图@@中@@。通过这样的@@活动@@@@,规划在@@怎样的@@时机将怎样的@@产品投入市场@@,以及将来要供应多少年@@@@。

此外@@,包括材料部门和@@生产技术部门在@@内@@,要制作考虑到应用变化和@@电路技术变化等@@因素的@@技术路线图@@@@,材料部门着眼于未来@@3年@@到@@5年@@,商品部门着眼于未来@@1年@@到@@3年@@,推进有先行意识的@@技术开发活动@@@@。当然@@,对未来的@@预测也会有不准的@@时候@@。为了提高预测的@@准确度@@,我们以市场部门为中心@@,认真听取顾客的@@意见@@,在@@内部进行充分的@@假设论证@@,与此同时进行路线图@@的@@描绘@@。

根据市场需求建立稳定的@@供应体制@@

――村田@@的@@@@车载@@@@MLCC是在@@怎样的@@体制下生产的@@呢@@?

村田@@车载@@用@@MLCC是以位于岛根县出云市的@@出云村田@@制作所为母工厂进行生产的@@@@(图@@2)。该工厂创立于@@1983年@@,已经取得了汽车产业品质管理体系标准@@IATF 16949认证@@。无论产品销往国内还是国外@@,先进产品都在@@这里生产@@。另外@@,2011年@@在@@马尼拉郊区创建的@@菲律宾工厂也以生产车载@@产品为主@@。那里生产的@@是面向大众消费市场的@@通用型产品@@。

除此之外@@,福井村田@@制作所和@@新加坡村田@@也建立了可以生产车载@@产品的@@体制@@。从业务持续计划@@(BCP)的@@观点出发@@,这些工厂将在@@出云村田@@制作所和@@菲律宾工厂无法生产的@@时候取代它们@@,以维持稳定生产体制@@@@,完成供给任务@@。我们的@@多家工厂均已受到顾客认可@@,正在@@致力于在@@全球范围内优化供应体制@@。

村田@@的@@@@MLCC生产体制@@

图@@2 村田@@的@@@@MLCC生产体制@@

在@@联网@@方面@@,适合@@5G的@@ MLCC要求达到车载@@级别@@

――CASE的@@4个要素对车载@@@@MLCC分别有什么要求呢@@?首先@@来说说@@“C”,也就是联网@@吧@@。

为了把汽车与云计算@@、交通基础设施更紧密地连接起来@@,利用第@@5代移动通信系统@@(5G)的@@无线通信@@的@@速度将会越来越快@@。可想而知@@,在@@尖端智能手机中投入使用的@@先进@@MLCC会被寄予达到车载@@等@@级的@@期望@@。例如@@,用于天线匹配的@@高频@@MLCC等@@。

另外@@,引进@@5G后如果能实现@@与@@ITS等@@协同的@@@@V2X*2,有可能会出现与动力总成系统联动的@@应用@@,比如在@@检测到前方拥堵时能自动踩刹车等@@@@。因此@@,需要可靠的@@@@MLCC来确保安全@@。

为了满足这样的@@要求@@,需要实现@@高品质@@、高可靠性@@的@@各种要素技术和@@加工技术@@。在@@村田@@@@,能为联网@@的@@进步做贡献的@@产品阵容丰富@@,比如匹配用的@@@@Q值@@*3高的@@电容器@@和@@@@V2X通信模块用的@@电容器@@等@@@@。我们将以面向这些需求的@@技术为基础@@,推进车载@@等@@级化@@。

*2 V2X(Vehicle to X)是指借助通信将汽车和@@其周围的@@人@@、其他车辆@@、交通基础设施等@@连接起来@@。

*3 Q值@@(品质系数@@:Quality Factor)是表示电容器@@性能高度的@@指标@@。

――5G应该会使用各种各样的@@频段@@@@。在@@车载@@@@MLCC的@@开发中@@,村田@@考虑的@@是面向哪种规格的@@产品呢@@?

主要考虑的@@是应对@@@@ “SUB6 *4”频段@@。毫米波频率太高@@,不会产生作为天线匹配用的@@电容器@@的@@需求@@。不仅仅是应对@@@@5G,应对@@4G LTE也是一样的@@@@,对车载@@通信系统小型@@化的@@要求根深蒂固@@,对车载@@品质的@@小型@@@@、大容量@@MLCC的@@呼声很高@@。经营通信模块的@@顾客大多是从民用产品起步的@@@@,他们希望与智能手机同等@@的@@小型@@@@MLCC达到车载@@品质@@。响应这些需求是村田@@的@@@@使命@@。

*4  SUB6是指第@@5代移动通信系统@@中使用的@@频段@@中在@@@@4G及以前未使用过的@@@@6GHz以下的@@频段@@@@。

面向消耗大电力的@@自动驾驶系统@@电源的@@@@MLCC

――那么@@,关于@@CASE的@@“A”,也就是自动化@@,村田@@是怎么做的@@呢@@?

汽车自动化的@@进展非常显著@@,过去的@@主要作用是辅助司机的@@驾驶@@,但今后系统将会成为司机@@,检测道路状况和@@行车环境的@@状态@@,一边做适当的@@判断一边操控汽车@@。为了实现@@这种高度的@@自动驾驶功能@@,需要对配置在@@汽车各个部位的@@多种传感器@@收集到的@@大量数据进行处理@@。处理这些数据的@@高性能@@CPU和@@FPGA等@@应该会比以往搭载在@@汽车上的@@@@ECU消耗更大的@@电力@@。

向计算机提供大电力的@@电源系统的@@控制电路中@@,为了使控制@@IC正常工作@@,需要使用向其提供所需电荷的@@大容量@@@@MLCC(图@@3)。随着@@CPU等@@消耗的@@电流量的@@增加等@@@@,电源电路中使用的@@@@MLCC将会向大容量@@化和@@使用数量增加的@@方向发展@@。此外@@,为了提高安全性@@,确保电源电路发生故障时自动驾驶功能不会中断@@,还存在@@电源电路冗长化的@@倾向@@,这也是@@MLCC使用数量增加的@@重要原因@@。

自动驾驶系统@@中高性能计算机的@@电源回@@路中装配先进@@MLCC的@@方案@@

图@@3 自动驾驶系统@@中高性能计算机的@@电源回@@路中装配先进@@MLCC的@@方案@@

因此@@,小型@@、大容量@@的@@@@MLCC,以及可减少控制@@IC周边使用的@@@@MLCC数量的@@具有低@@电感@@(低@@ESL*5)特性的@@@@MLCC的@@需求将会增加@@(图@@4)。正因为自动驾驶功能是控制车辆运行的@@重要环节@@,所以必须拥有高度可靠性的@@车载@@级别应用程序@@。

*5 ESL是指等@@价串联电感@@。电容器@@的@@等@@效电路模型可以表现为@@C、R、L各金宝@@博@@手机登录@@@@ 的@@串联连接@@,其中的@@@@L被称为等@@效串联电感@@。

在@@CPU周边使用低@@@@ESL的@@MLCC以减少数量@@

图@@4 在@@CPU周边使用低@@@@ESL的@@MLCC以减少数量@@

――自动驾驶汽车上会搭载各种各样的@@传感器@@@@,传感器@@周边会产生对@@MLCC的@@新需求吗@@?

摄像头和@@毫米波雷达中的@@电路会采用同样的@@电源设计@@。基本上会附带驱动这些传感器@@的@@@@控制@@IC的@@电源线路@@,电源线路中会使用@@MLCC。这里也有小型@@@@、大容量@@化的@@要求@@。

文章分类@@

相关文章@@

最新内容@@

关注微信公众号@@@@,抢先看到最新精选资讯@@

关注村田@@中文技术社区微信号@@@@,每天收到精选设计资讯@@