安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙周邊等嚴(yán)酷溫度環(huán)境下的電子設(shè)備，不僅需要具備高可靠性，還要具備高耐熱性。全球領(lǐng)先的電子元器件制造商村田制作所（以下簡稱“村田”）通過運(yùn)用陶瓷耐高溫的優(yōu)勢，開發(fā)新的外部電極，成功研發(fā)出了在超過150℃的高溫環(huán)境下也能工作的導(dǎo)電性粘合劑專用的汽車片狀多層陶瓷電容器GCB系列。
圖1.GCB系列外觀 近年來，為提高安全性以及出于環(huán)境保護(hù)的考慮，汽車行業(yè)內(nèi)各種功能的電子控制化設(shè)備急速發(fā)展，電子設(shè)備的搭載率日益增加，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)搭載的電子設(shè)備越來越多地暴露在嚴(yán)酷的高溫環(huán)境下。在IC等發(fā)熱源附近安裝的元器件周圍的溫度有時(shí)甚至?xí)^150℃，對于元器件的使用壽命提出了很大挑戰(zhàn)。 導(dǎo)電性粘合劑可以緩解由溫度變化導(dǎo)致的電路板與元器件的膨脹收縮，具有較長的高溫循環(huán)工作壽命。村田運(yùn)用陶瓷很強(qiáng)的耐高溫優(yōu)勢，通過開發(fā)新的外部電極，成功研發(fā)了最高使用溫度為200℃，可用導(dǎo)電性粘合劑粘合封裝的片狀多層陶瓷電容器GCB系列產(chǎn)品，滿足了高溫環(huán)境下電路工作的使用需求。 村田GCB系列產(chǎn)品外部電極電鍍采用了Ni/Pd，成為世界首創(chuàng)的導(dǎo)電性粘合劑專用產(chǎn)品系列。這種電鍍結(jié)構(gòu)即使在高溫環(huán)境下，也能保證與導(dǎo)電性粘合劑的高粘合可靠性。此外，由于外部電極未采用Ag，可大幅降低既有的導(dǎo)電性粘合劑專用產(chǎn)品（GCG系列）的Ag高溫遷移導(dǎo)致的短路故障，實(shí)現(xiàn)了高于既有產(chǎn)品的耐熱性。
將GCB系列產(chǎn)品和既有產(chǎn)品（GCG系列）共同置于200℃的高溫環(huán)境后，端子電極與接地間的電阻值結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，雖然連接電阻值隨著放置時(shí)間的增長在不斷變大，但是與既有產(chǎn)品相比，村田本次研發(fā)出的GCB系列產(chǎn)品電阻值的增加率較小，因此具備更加優(yōu)異的特性。
除了能夠應(yīng)對最高使用溫度為150℃的既有產(chǎn)品之外，村田還將最高使用溫度為200℃的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了商品化。兩者都符合汽車元器件所要求的可靠性實(shí)驗(yàn)規(guī)格AEC-Q200（由Automotive Electronics Council制定的汽車元器件可靠性測試規(guī)格），適用于安裝在汽車高溫環(huán)境中的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以及安全設(shè)備。 表1.GCB系列產(chǎn)品陣容及電氣特性
據(jù)了解，村田GCB系列已開始樣品供貨，預(yù)計(jì)年內(nèi)可量產(chǎn)。與既有產(chǎn)品相比，GCB系列除了能應(yīng)對高溫環(huán)境外，其外部電極的耐腐蝕性也更優(yōu)異。在廣泛提供發(fā)揮新外部電極優(yōu)勢的解決方案的同時(shí)，今后村田還將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)品陣容，為電子行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 |
