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【Live配信セミナー】
積層セラミックコンデンサの材料設計、プロセス技術と高信頼性化

5月開催 電気系セミナー  更新日:2021年4月 1日
 セミナー番号【106403】6/18 講師1名
★小型、薄層化、高信頼性化へ向けた誘電体セラミックスの設計指針
★スラリー設計、シート成形、焼成技術など製造プロセス上の課題と解決策

【Live配信セミナー】
積層セラミックコンデンサの材料設計、プロセス技術と高信頼性化


■ 講師
和田技術士事務所 代表 和田 信之 氏

(株)村田製作所に入社以来、材料開発部門で電子セラミック材料の研究開発、主に積層セラミックコンデンサ用誘電体材料の研究開発に従事。セラミックス材料開発部門、分析センター、故障解析センターの責任者を歴任。同社退職後、2016年 和田技術士事務所設立。

■ 開催要領
日 時 : 2021年6月18日(金) 10:30~16:30
会 場 : ZOOMを利用したLive配信 ※会場での講義は行いません
聴講料 : 1名につき55,000円(消費税込・資料付き)
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき49,500円(税込)〕

■ Live配信セミナーの受講について
・本講座はZoomを利用したLive配信セミナーです。セミナー会場での受講はできません。

・下記リンクから視聴環境を確認の上、お申し込みください。
 → https://zoom.us/test

・開催日が近くなりましたら、視聴用のURLとパスワードをメールにてご連絡申し上げます。
 セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。

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・パソコンの他にタブレット、スマートフォンでも視聴できます。

・セミナー資料はお申込み時にお知らせいただいた住所へお送りいたします。
 お申込みが直前の場合には、開催日までに資料の到着が間に合わないことがあります。ご了承ください。

・当日は講師への質問することができます。可能な範囲で個別質問にも対応いたします。

・本講座で使用される資料や配信動画は著作物であり、録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止いたします。

・本講座はお申し込みいただいた方のみ受講いただけます。複数端末から同時に視聴することや複数人での視聴は禁止いたします。

・Zoomのグループにパスワードを設定しています。部外者の参加を防ぐため、パスワードを外部に漏洩しないでください。
 万が一部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。


プログラム

【本セミナーで学べること】
・セラミックスの基礎知識
・コンデンサの機能
・BaTiO3セラミックス誘電体としての特性
・BaTiO3セラミックスでの格子欠陥の様子およびその制御技術
・BaTiO3セラミックスでの化学組成の設計指針
・MLCC製造プロセスでの技術課題
・MLCCの信頼性
・今後のMLCCの開発技術動向


【講座概要】
MLCCはスマートフォーンに代表される小型電子機器から、自動車のEV化、今後の自動運転化に向けて、また、5G、IoTの進展に伴い、生活のあらゆる分野で、その需要の大幅な増大が見込まれる電子部品です。MLCCの多くはBaTiO3をベースにした誘電体セラミックスが誘電体素子に用いられています。MLCCの小型化はこの誘電体素子の薄層化によるところが大きく、MLCCの信頼性はこのBaTiO3誘電体セラミックスの材料的特性に負うところが大きいと言えます。
本セミナーでは、MLCCやMLCCに必要な素材(セラミックス材料、電極材料、バインダーなど有機材料)に係わる技術者、および生産の第一線で頑張っておられる開発および製造に係わる技術者、品質管理や故障解析に係わる技術者の方に聴講していただければと思っています。MLCCの信頼性に影響するBaTiO3誘電体セラミックスの設計指針として、セラミックスの基礎からBaTiO3の格子欠陥からドナーやアクセプター元素添加に係わる材料組成設計の指針までを分かりやすく説明します。MLCCに係わる皆様の日々の研究開発、製造現場での指針、方向性を提供できればと思っています。
今回のセミナーでは1日のセミナーで設計しています。MLCC専門外の方もご理解いただけるように、基礎的な事項も平易に説明し、皆さんのご理解を深められるように構成しています。また、MLCCに限らず積層セラミック電子部品の多くの関係者にも有益なセミナーと考えます。

1.積層セラミックコンデンサ(MLCC)の基礎
 1.1 セラミックスの基礎
   焼結現象 結晶構造、粒界 粒成長 平衡状態図 全率固溶体 共晶系、包晶系 液相生成
 1.2 コンデンサの種類
   アルミ電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、セラミックコンデンサ
 1.3 インピーダンス素子としてのコンデンサ
   周波数特性、インピーダンス、ESR ESL、デカップリング
 1.4 MLCCの概要
   高誘電率系、温度補償系、温度係数
 1.5 Ni内部電極MLCC

2.BaTiO3(BT)誘電体セラミックスの基礎
 2.1 BTの強誘電性
   結晶構造、相転移、自発分極、ドメイン、ヒステリシス、バイアス特性 
 2.2 BTのサイズ効果    
 2.3 微粒BT粉末の合成
   固相法、シュウ酸法、水熱合成法、加水分解法、c/a軸比
 2.4 BT誘電体原料の組成
   アクセプター元素、ドナー元素、添加元素、分散性
 2.5 BT誘電体セラミックスの構造
   コアシェル構造、非コアシェル構造、不均一歪、粒成長抑制、温度特性

3.Ni内部電極MLCC対応のBT材料設計 
 3.1 酸化物の酸化、還元の熱力学
   平衡酸素分圧、化学平衡、ギブス生成自由エネルギー、エリンガム図
 3.2 BTの格子欠陥の基礎
   Kger-Vink欠陥表記、酸素空孔、欠陥反応式 Brouwer図
 3.3 BTの格子欠陥制御
   サイト、化学量論比、異種元素置換、欠陥の会合
 3.4 粒界の役割
   粒界の構造、酸素空孔の拡散、元素の偏析、信頼性

4.BTセラミックスの長期信頼性
 4.1 酸化物の電気伝導
   電子性電気伝導、バンド伝導、オーム則、バンドギャップ
 4.2 高電界での電気伝導
   チャイルド則、放出電流、摩耗故障
 4.3 イオン性電気伝導
 4.4 酸素空孔移動現象とその制御
   活性化エネルギー、機器分析、シミュレーション
 4.5 MLCCの摩耗故障と加速性
   アレニウスプロット、加速評価、温度加速、電圧加速

5.MLCCの製造プロセス
 5.1 製造工程の概要
 5.2 シート成形工程、主にスラリー組成の設計およびスラリー製造技術
   バインダー、分散剤、可塑剤、乾燥収縮、PVC
 5.3 内部電極工程、主にその焼結性
   Niペースト組成、収縮挙動、共素地、電極組成
 5.4 MLCCの焼成工程、主に焼成雰囲気制御とBT酸素空孔制御
   バインダーの熱分解、雰囲気制御、残留炭素、酸素空孔生成、再酸化
 5.5 MLCCの信頼性
   機械的強度、割れ、デラミ、試験項目、初期故障、摩耗故障 
 5.6 故障解析
   表面分析、C-SAM、顕微鏡断面観察、マイクロプロービング、FIB

6.MLCCの技術動向
 6.1 小型、大容量化
 6.2 IoT、5Gへの対応、低ESR化、低ESL化
   5G化の動向、LW逆転、3端子、多端子
 6.3 車載に向けた高圧、高温化
   市場動向、車載規格(AEC-Q200)、信頼性データ、中高圧設計、高温対策、温度補償系材料


【質疑応答】