村田在EMI产品制造中实现银材料循环再利用

Release time：2025-06-11
author：AMEYA360
source：村田
reading：244

　　近日，株式会社村田制作所宣布在部分产品的制造中实现了银材料的循环再利用，这在电子元件行业尚属首次(截至2025年1月，根据村田制作所调查)。近年来，随着全球人口的增加，资源枯竭、全球变暖所导致的海洋和气温上升等成为重大社会课题。为解决这些社会课题，村田制作所集团在成长战略中将“实现循环型社会”设定为重点课题。此外，作为长期愿景，村田还将2050年度的应实现目标定为“完全的可持续资源利用率”以及“完全的循环资源化率”。

村田在EMI产品制造中实现银材料循环再利用

　　这次构建的Ag材料循环再利用系统，主要针对村田的EMI(Electro Magnetic Interference )产品的主要原材料之一——银(Ag)。村田与合作公司联手协作，由合作公司负责将EMI产品制造过程中所产生的Ag废料再生为原料，再将其作为同样用途的Ag进行使用(上图)。

　　本系统从2025年1月开始导入，构建主要原材料的循环再利用模式为本公司首次尝试。

　　今后，村田将进一步扩大该框架的适用范围，通过与利益相关方合作，推动实现利用枯竭资源循环进行产品制造，为实现可持续发展的社会做出我们的一份贡献。

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村田：高功率谐振电路中，MLCC的选择标准和注意事项
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村田：高功率谐振电路中，MLCC的选择标准和注意事项

　　本文介绍适用于汽车OBC、无线电力传输和服务器中的谐振电路的高压低损耗多层陶瓷电容器(MLCC)，详细阐述近年来在高功率LC和LLC谐振电路中使用这些电容器的特性和选择标准。　　1.高功率电源系统市场趋势　　近年来，在高功率电源系统中，谐振电路的应用越来越多。　　LLC谐振电路大范围用于100W及以上的高效率电源中，例如EV和PHV(电动汽车和插电式混合动力汽车)的车载OBC、服务器电源和用于大型设备的电源中，采用率预计超过90%。　　此外，在无线功率传输(WPT)中，LC谐振电路用于传输和接收大量电力。配备WPT的产品不仅用于智能手机和平板电脑等小型设备，还用于汽车和制造过程中的运输机器人等大型产品中。　　高功率电源系统中谐振电路越来越普遍，需要用到容量更大、损耗更低的谐振电容器。　　虽然多种类型的谐振电路(如LC和LLC谐振电路)变得越来越普遍，但处理大量功率的谐振电容器(谐振电路中使用的电容器)需要具有10nF或更大的稳定电容和低损耗性能。　　过去，薄膜电容器是唯一可用的选择，如今多层陶瓷电容器因其多样化的优点而成为主流。尤其对于需要高功率密度的谐振电路来说，多层陶瓷器是其首选。　　这篇技术文章中，我们解释使用多层陶瓷电容作为谐振电容器的好处，并介绍其特性、使用时的注意事项、选择时的考虑因素和村田产品阵容。　　2.大功率谐振电路中的谐振电容器　　这里，我们分三种情况来讨论。　　2.1 高电压谐振电路　　在处理高电流的产品(如车载WPT)中使用的谐振电路中，施加到电容器的电压V(p-p)可能非常高，范围从数百伏(p-p)到1万伏(p-p)，在某些情况下可达1万伏(p-p)。由于多层陶瓷电容器的额定电压为630Vdc或1000Vdc，因此需要串联电容器以确保在高电压下工作时，使该V(p-p)保持在额定电压范围内。　　由于电容器串联时组合电容会减小，因此须通过并联来确保所需的电容。　　因此，谐振电容器越来越多地用于多串联和多并联连接，并且需要具有更小安装面积的产品。　　2.2高谐振频率的谐振电路　　在汽车市场，根据国际标准，汽车WPT的谐振频率固定为85kHz，但用于EV和PHV OBC，谐振频率因制造商而异，范围从60kHz到400kHz。在这些应用中，高频高压被施加到电容器上，容易增加其自热。　　因此，谐振电容器需要具有更低的损耗，并抑制长期使用过程中自发热的增加。　　2. 3MLCC .vs. 薄膜电容器　　与薄膜电容器相比，多层陶瓷电容器具有更高的最高工作温度和更低的发热，因此具有优异的长期可靠性。　　此外，对于具有相同电容的产品，它们的特点是体积更小，ESL更低。　　由于这些特点，多层陶瓷电容器在大功率谐振电路中被大范围用作谐振电容器。　　多层陶瓷电容器的特性　　安装面积(体积)小　　低发热(低ESR)　　低ESL　　出色的长期可靠性　　最高工作温度高　　3. 中高压、低损耗MLCC方案　　如上所述，高功率谐振电路(如汽车用WPT和电动汽车和PHV用OBC)需要具有低损耗和不易产生自热的谐振电容器。为了满足对谐振电容器的需求，Murata提供了一系列额定电压为630Vdc和1000Vdc且使用低损耗材料的中高压多层陶瓷电容器。　　产品分为两种类型：标准型片式和带金属端子型片式陶瓷电容(见上表)。　　金属端子类型可以通过连接金属端子将大型芯片(5750M 尺寸)堆叠成两层，这不仅减少了安装面积，还有助于降低汽车市场中令人担忧的“焊料开裂”风险。由于电容器串联时组合电容会减小，因此须通过并联来确保所需的电容。　　内置谐振电路的车载OBC、服务器电源和大型设施电源等大型产品由于使用时间长，因此需要电容器的长期可靠性。对于这些多层陶瓷电容器，在连续使用的情况下，目标寿命为10年。　　4. 选择谐振电容器要注意什么?　　包括上述介绍的产品在内，在选择谐振电路中使用的电容器(谐振电容器)时，需要注意一些事项。在大功率应用中，谐振电容器的选择不正确可能导致设备冒烟或起火。这也适用于多层陶瓷电容器，它们具备低发热量和长期可靠性;因此，必须在充分考虑其特性后进行选择。　　我们将解释两个我们认为特别重要的项目：“电容器的自加热”和“电压偏离曲线”。　　4.1自热限制　　在高功率应用中使用的谐振电容器在施加电压后立即产生初始热量后，自发热增加。即使在多层陶瓷电容器中，自发热的增加也是不可避免的，但在目标使用寿命(例如10年)内，应避免电压和频率条件超过125°C的最高工作温度(下图)。　　电容器表面温度的变化　　Murata的多层陶瓷电容器将允许电压Vdc定义为电容器表面温度在其目标寿命期间达到最高工作温度125°C的电压。在选择电容器时，施加的电压V(p-p)必须保持在该允许电压内。　　对于每个项目，我们设置了根据频率显示允许电压的“电压偏离曲线”(见下图)，并在网站上的产品规格和规格表中提供了详细说明。　　基于自加热评估的允许电压曲线设置　　4.1 允许电压的限制　　这里是我们对允许电压和频率之间关系的看法。上图所示的“电压折损曲线”概括了为每个项目设置的允许电压图，根据频率范围可分为三个区域。　　区域1：　　频率范围―低于几十kHz：受额定电压限制。　　由于几个10kHz或更低的低频，电容器的自加热是最小的，额定电压成为允许电压。然而，为中、高压低损耗设计的多层陶瓷电容器在该低频范围内作为谐振电容器使用的情况很少见。　　区域2：　　频率范围―几十kHz到几百kHz：由于连续温度升高受到限制。　　施加电压后的立即自热在ΔT20度以内，但由于施加几十kHz～几百kHz的高电压，该区域的自热增加。无论是低损耗还是高介电常数片式电容器，我们都要求工作条件确保电容器的自加热保持在20度ΔT内。　　在该区域，允许电压定义为电容器表面温度达到最高工作温度125°C之前的目标寿命(在这里介绍的产品中，目标寿命为10年)的电压。使用中高压、低损耗多层陶瓷电容器作为谐振电容器的情况大多属于这一区域。　　区域3：　　频率范围―几百kHz或更高：由于施加电压后立即产生初始热量而受到限制。　　当频率进一步增加时，施加电压后电容器的自发热会立即超过ΔT20度。如前所述，我们要求，无论低损耗或高介电常数贴片电容器，工作条件都应确保电容器的自加热保持在ΔT20度以内。即使在中、高压低损耗多层陶瓷电容器中，允许电压定义也是自加热达到20度ΔT的电压。因此，应选择温度低于此阈值的产品。　　5.谐振电路MLCC选型工具　　如上所述，选择谐振电容器需要考虑多种特性，这增加了元件选择的难度。这可能是使快速增长领域的技术进步复杂化的一个因素，例如汽车OBC、服务器电源和大型设备电源。特别需要强调以下两点：　　由于施加的电压有升高的趋势，经常会使用多个串联和并联连接，因此需要计算等效电容。　　有必要将单个电容器的施加电压V(p-p)保持在“额定电压”以下。　　村田制作所开发了一款名为“SimSurfing”的工具，该工具支持根据客户的使用环境选择最佳谐振电容器。只需输入谐振电容器的工作电压、温度和所需静电容量，该工具就能显示最佳产品以及推荐的串联和并联连接数。该工具有助于减轻客户在零件选择和设计过程中的负担。
2025-07-02 15:57 reading：208
村田首款10µF/50V/0805英寸车规级MLCC正式量产
行业新闻

村田首款10µF/50V/0805英寸车规级MLCC正式量产

　　株式会社村田制作所(以下简称“村田”)宣布，已开发并开始量产面向车载市场的首款(1)0805英寸(2.0×1.25mm)尺寸、额定电压50Vdc、电容值10µF的多层片式陶瓷电容器(MLCC)，产品型号为GCM21BE71H106KE02。　　注：(1)数据由村田统计，截至2025年6月25日。　　随着自动驾驶技术不断进步，车载系统数量日益增加，对高性能与小型化元件的需求也显著提升。为保障自动驾驶(AD)和高级驾驶辅助系统(ADAS)等关键模块的稳定运行，IC周边对大容量电容器的需求持续上升，进而加剧了电路板空间的紧张。　　为应对这一挑战，村田运用其自主开发的陶瓷材料与薄膜技术，开发出本款车规级新产品。相比村田传统10µF/50Vdc/1206尺寸MLCC，该产品在保持相同性能的同时，将尺寸缩小至0805，占板面积减少约53%，有效实现小型化。与此同时，相比同为0805尺寸、50Vdc额定电压、电容值为4.7µF的传统产品，该产品的电容值提升约2.1倍，实现了大容量化。　　此外，该产品适用于12V车载标准电源线路，有助于节省电路板空间并减少电容器数量。　　村田将持续推进MLCC的小型化与大容量化，丰富车用产品阵容，满足未来汽车电子在高性能化与多功能化方面的需求。同时，村田也将通过元件尺寸微型化、材料用量减少及提升单位产出效率、降低工厂用电等手段，推动节能减排、降低碳足迹，积极履行环保责任。　　主要特点　　1. 村田首款实现0805英寸尺寸下10µF/50Vdc的车规级多层片式陶瓷电容器(MLCC)产品　　2. 与同容值、同额定电压的传统产品相比，占板面积减少了约53%　　3. 与同尺寸、同额定电压的传统产品相比，电容值提升约2.1倍　　4. 可安装于12V车载标准电源线，助力电路板空间优化和电容器数量精简　　主要规格
2025-06-30 15:33 reading：218
村田推出首款支持引线键合的功率半导体用树脂模塑结构NTC热敏电阻，成功实现商品化
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村田推出首款支持引线键合的功率半导体用树脂模塑结构NTC热敏电阻，成功实现商品化

　　株式会社村田制作所(以下简称“村田”)宣布，将功率半导体用NTC热敏电阻“FTI系列”商品化。该系列产品是村田首款※1采用树脂模塑结构且支持引线键合※2的NTC热敏电阻，通过设置在功率半导体附近，可以准确测量其温度。此外，其工作温度确保范围高达-55°C至175°C，适合用于产生大量热量的汽车动力总成用途※3。　　※1 根据村田内部调查，截至2025年4月。　　※2 引线键合是一种通过细金属线将半导体芯片与电极连接的封装技术。　　※3 包括逆变器、DC-DC转换器和车载充电器等将动力源产生的动力传输至车轮以使车辆行驶的系统。　　近年来，随着汽车电子化和高性能化不断加速，高输出、高效率的功率半导体需求日益增长。然而，由于其工作时产生大量热量，过热导致器件损坏的风险成为一大技术挑战。为此，行业普遍采用在功率半导体附近配置热敏电阻以实时监测温度，并通过冷却系统或功率限制来保障安全运行。　　然而，传统热敏电阻难以承受半导体焊盘上的高电压，无法直接贴装，通常需设置于较远位置，从而影响温度测量的准确性。这不仅降低了热管理的响应效率，还限制了功率半导体的性能发挥。　　为了解决上述难题，村田开发了本款全新NTC热敏电阻产品。其采用树脂模塑结构，具备优异的绝缘性，可直接贴装于功率半导体焊盘上。同时，支持引线键合的设计，使其能够与焊盘实现高可靠连接，从而实现对半导体器件的精确温度监控。其-55°C至+175°C的宽广工作温度范围，也达到了行业领先水平，可在高温环境中实现稳定运行。　　此外，该产品有助于减少功率半导体使用数量，在确保系统安全性的前提下，进一步降低贴装面积与系统成本，提升整体系统的设计灵活性。　　为响应日益多元化的市场需求，村田未来将进一步丰富FTI系列热敏电阻的电阻值阵容，并推进支持银烧结贴装等多种安装方式的产品开发，持续为电动汽车等高集成半导体系统的技术升级提供支持。　　产品特点　　1. 村田首款支持引线键合的树脂模塑结构热敏电阻 可直接与功率半导体共用焊盘，精准测量其温度，提升温控效率。　　2. 支持最高175°C的工作温度，稳定性卓越 采用高可靠性电极连接技术，工作温度范围宽广，性能稳定，适应严苛使用环境。　　(产品顶面、底面照片)　　(支持引线键合的示意图)　　产品规格
2025-06-26 14:15 reading：241
村田首款面向5.9GHz车联网通信的车规级噪声对策铁氧体磁珠BLM15VM系列实现商品化
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村田首款面向5.9GHz车联网通信的车规级噪声对策铁氧体磁珠BLM15VM系列实现商品化

　　株式会社村田制作所(以下简称“村田”)宣布，针对5.9GHz频段车联网(C-V2X)(1)通信的噪声抑制需求，成功开发并商品化其首款(2)片状铁氧体磁珠——BLM15VM系列。该系列产品计划于2025年7月启动量产。　　近年来，随着汽车市场对高频无线通信应用的日益普及，其用途正从信息传输向自动驾驶、先进驾驶辅助系统(ADAS)及V2X(3)等安全关键领域扩展。为确保设备稳定运行，高频通信的灵敏度要求不断提高，噪声对策的重要性愈发凸显。　　传统GHz频段噪声抑制方案主要依赖高频电感器，其高阻抗特性集中于特定窄频带，需精确匹配噪声频率。村田凭借在噪声抑制元器件领域长期积累的特有的材料技术和优化结构设计，成功开发出具备宽频带高阻抗特性的BLM15VM系列产品。该系列显著拓宽了噪声抑制频带，仅需该系列磁珠即可轻松实现高效的噪声过滤解决方案。　　高频通信是自动驾驶的重要基础。BLM15VM系列能有效提升5.9GHz频段C-V2X通信以及工作于5.8GHz频段的专用短程通信(DSRC)(4)设备的接收灵敏度，帮助实现控制系统稳定运行。　　此外，鉴于Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7等无线局域网通信标准也使用6GHz频段，BLM15VM系列同样适用于改善民用通信设备的灵敏度及噪声抑制。村田未来将持续扩展该铁氧体磁珠产品线，以满足更广泛的市场需求。　　主要特点　　1. 高频阻抗：1000Ω(典型值)@5.9GHz　　2. 封装尺寸：1005尺寸(1.0×0.5mm)，实现小型化　　3. 工作温度范围：-55℃至150℃　　4. 高可靠性：符合AEC-Q200(5)车规标准　　5. 适用领域：适用于汽车动力传动系统等安全应用　　主要规格　　主要用途　　1. C-V2X通信　　2. DSRC通信等各类V2X通信应用　　注释　　1. C-V2X (Cellular-V2X):由3GPP于2016年标准化的V2X通信技术，基于蜂窝通信技术，当前主要使用LTE-V2X。　　2. 特有产品(基于村田调查，截至2024年11月25日):包括Sub 6GHz频段在内，具备高频高阻抗特性，专为消除C-V2X高频通信干扰噪声而设计。　　3. V2X(Vehicle to Everything):涵盖车对车(V2V)、车对基础设施(V2I)等无线通信方式的信息共享系统统称，是实现自动驾驶的关键技术，部分区域正研究强制搭载。　　4. DSRC (专用短程通信):基于IEEE 802.11p标准，主要用于道路交通信息等V2X控制系统。　　5. AEC-Q200:汽车电子委员会(AEC)制定的被动元器件汽车级可靠性测试标准。
2025-06-25 11:36 reading：221
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