村田新品 | 汽车用树脂外部电极片状MLCC：增强贴装可靠性，贴装面积减少50%！

发布时间：2026-06-25 10:02
作者：AMEYA360
来源：村田
阅读量：176

　　株式会社村田制作所开发并量产汽车动力总成/安全设备用树脂外部电极片状多层陶瓷电容器(MLCC)"GCJ21BD72A225KE02"，在0805英寸(2.0×1.25mm)尺寸、额定电压100Vdc条件下，村田初次(村田调查结果。截至2026年6月3日)实现了2.2μF特大静电容量。本产品在汽车电源系统中实现了小型化、大容量与高耐压，同时通过降低基板弯曲引起的裂纹(龟裂)发生风险，有助于增强贴装可靠性。

村田新品 | 汽车用树脂外部电极片状MLCC：增强贴装可靠性，贴装面积减少50%！

　　近年来，随着自动驾驶(AD)和高阶驾驶辅助系统(ADAS)的功能不断增强以及车辆电气化的持续推进，搭载部件数量增加，基板空间的限制愈发严格。此外，受车辆电气化带来的电力需求增加影响，48V电源系统的应用日趋普遍，用于此类电路的汽车用MLCC需要同时兼顾小型化、大容量与高耐压。汽车动力总成/安全设备与汽车行驶、控制及安全装置等相关，受车辆行驶时振动及发热引起的温度变化影响，贴装基板可能产生弯曲，存在部件发生裂纹的隐患，增强贴装可靠性更加重要。

　　为此，村田采用专有陶瓷材料及微粒化、均匀化技术进行陶瓷材料设计，开发了本产品，在0805英寸(2.0×1.25mm)尺寸、额定电压100Vdc条件下，实现了汽车用树脂外部电极片状MLCC的2.2μF特大静电容量。

　　此前，村田额定电压100Vdc、静电容量2.2μF的产品中，1206英寸(3.2×1.6mm)尺寸为微小尺寸，而本产品成功将尺寸缩小至0805英寸。由此，与额定电压100Vdc、静电容量2.2μF的村田过往产品相比，贴装面积减少约51%。此外，与村田0805英寸尺寸的过往产品(额定电压100Vdc、静电容量1.0μF)相比，静电容量扩大到约2.2倍。

　　主要特点

　　作为汽车用树脂外部电极片状MLCC，在0805英寸(2.0×1.25mm)尺寸、额定电压100Vdc条件下，村田初次实现了2.2μF的特大静电容量。

　　与同额定电压、同静电容量的村田过往产品相比，其贴装面积缩减约51%。

　　与同尺寸、同额定电压的村田过往产品相比，静电容量扩大约2.2倍。

　　外部电极采用树脂材料，可缓解基板弯曲产生的应力，降低贴装后发生裂纹的风险。

　　主要规格

村田新品 | 汽车用树脂外部电极片状MLCC：增强贴装可靠性，贴装面积减少50%！

　　今后，村田将继续推进兼具小型化、大容量、高耐压、高可靠性的汽车用多层陶瓷电容器的开发，通过扩充产品阵容，助力汽车的高性能化与多功能化发展。

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　　当前，全球植入式医疗设备市场正驶入增长快车道，人口老龄化与慢性病高发构成了双重引擎。从实现意念与外部世界无缝交互，探索大脑奥秘的脑机接口，到为心脏提供持续节律支持，微小如胶囊却准确律动的无导线起搏器，植入式医疗设备已从单纯的生命支持工具，升级为人体功能延伸的“兼容伙伴”。　　贝哲斯咨询统计数据显示，2024年全球有源植入式医疗器械市场规模为310.2亿美元，预计到2029年其规模将增至453.8亿美元，其中中国市场在“健康中国”等战略指引与企业创新驱动下快步向前，成为全球增长的重要力量。　　作为与人体深度绑定的功能延伸伙伴，植入式医疗设备需在人体内长期“服役”，其设计需实现：　　高度可靠性，以保障长期安全运行;　　以微型化适配微创手术;　　以长期稳定性耐受复杂体内环境。　　在此需求下，多层陶瓷电容器(MLCC)作为核心无源器件，虽毫厘大小，却直接影响了设备的性能与可靠性。医疗级MLCC可以说是植入式医疗设备的 “生命基石”。　　村田制作所凭借深厚技术积淀，推出专为植入式医疗设备设计的GCH/GCR*系列MLCC，为医疗设备制造商提供高可靠性电子元件解决方案——毫厘之间，守护植入式医疗生命线。(*注：咨询GCR系列产品，建议联系村田销售担当。)　　那么，村田GCH/GCR系列医疗级MLCC究竟有哪些产品特点和技术优势呢?　　01　　量身定制：打造场景化可靠性方案　　村田制作所深耕医疗级MLCC领域多年，其推出的医疗级MLCC产品GCH/GCR系列，与其它MLCC系列比较，有如下几个特点：　　首先，品质标准远高于消费电子级MLCC和以高可靠性著称的车规级MLCC;　　而且，GCH/GCR系列可适配GHTF C/D级设备 —— 这类设备故障可能直接危及生命;　　另外，GCH/GCR系列能够满足非生命支持与生命支持两类应用场景的差异化需求;　　最后，GCH/GCR系列实现器件层面的 “小型化 + 高容量 + 高可靠” 的兼顾，已成为村田MLCC产品研发的核心。　　GCH与GCR系列的主要区别在于其适用的应用场景安全等级，具体划分如下：　　GCH系列：　　适用场景为”非生命支持“，典型应用如脊髓神经刺激、人工耳蜗、脑机接口、人工视网膜;　　GCR系列：　　适用场景为”生命支持“，典型应用如心脏起搏器、植入式心脏除颤器(ICD)、人工心脏。(咨询GCR系列产品，建议联系村田销售担当。)　　02　　技术突破：在方寸之间实现长久可靠　　打造拥有这些诸多优势的医疗用MLCC，需要在产品技术方面进行突破。　　可靠性基因：从材料到筛选的全程把控　　植入式医疗设备通常需具备十年以上的设计寿命。村田基于其深厚的材料与工艺积累，为GCH/GCR系列构建了统一的材料体系与制程。两个系列产品均通过高温高湿、温度循环及热冲击等多项可靠性测试，而且GCR系列还额外添加了老化筛选流程，为降低植入式设备的长期故障风险提供可靠保证。　　空间魔术：薄层化技术与小型大容量　　设备越小，植入创伤越轻，患者感受越好。村田的突破在于其前沿的陶瓷电介质薄层化技术，通过高精度控制陶瓷粉末并实现纤薄介质层的均匀堆叠，在规格为0201-1210这类微型封装内，实现了高至1pF-47μF的静电容量，从而为新型无导线起搏器等微型植入式设备的设计提供了关键的元件级支持。　　村田追求的小型大容量化重点开发能力在于电介质层的薄层化技术　　03　　场景落地：从概念到临床的准确赋能　　针对医疗行业应用具有非生命支持与生命支持两类应用场景的差异化需求，村田在产品开发过程中特别考虑了场景落地——从概念到临床的准确赋能。　　在要求严格的起搏器设计中，村田GCR系列MLCC凭借高可靠性与微型化优势，准确赋能关键回路(下图)：确保供电电源的纯净和为刺激脉冲电路提供瞬时储能。其微小型封装(0402/0603)与出众电气性能，直面医疗设备对长效寿命与特高稳定性的核心诉求。　　GCR系列-心脏起搏器应用框图　　在神经刺激器有限的植入空间中，村田GCH系列MLCC不仅提供0402、0603等常见封装，更涵盖0201型封装，为设备在极限空间内的集成提供可能，助力神经刺激器实现更小巧、更稳定的长期植入表现。　　GCH系列-神经刺激器(如DBS)应用框图　　结 语　　随着老龄化加剧与准确医疗深化，植入式医疗设备市场正迈入结构升级关键期。MLCC作为 “电子工业大米” ，已成为医疗领域守护生命的重要基石。　　村田GCH/GCR系列以场景深度适配、上佳可靠性与深厚技术积淀，准确响应设备核心需求，为医疗设备制造商筑牢创新安全防线，助力全球医疗科技向更准确、更安全的方向稳步前行。　　注意：村田的MLCC产品仅可作为组成部分应用于部分健康与医疗产品，其本身不具有任何疾病治疗功能，也不属于医疗器械。
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村田丨应对基站3大设计新课题，电容器该怎么选？
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村田丨应对基站3大设计新课题，电容器该怎么选？

　　随着使用频带的高频化、尺寸的小型化，基站设计越发受到有限的基板空间上可搭载的元件数量及尺寸的制约、元件使用温度的制约等方面的影响。　　该如何妥善处理这些设计课题呢?为解决此类问题，村田制作所将小型且具有优良高频特性的电容器、减少搭载元件数量的电容器以及可保障高温的电容器新增到产品阵容。　　本文为你介绍三大类基站实际应用中的村田新增电容器产品阵容及相应的特点，包括：　　150°C保障的High-Q电容器和额定电压100V电容器;　　0201尺寸及以下High-Q电容器;　　节省空间的小尺寸大容量100uF超电容器。　　01高温环境下使用的电容器　　基站用PA会因电路板和组件产生的热量而变热，周边超过125°C。尤其是放大晶体管会产生大量热量，放置在其周围的用于DC截止、匹配电容器也会经受高温。不仅如此，接收到放大电力的电容器本身也会产生更多的热量。　　另外，近年来，在Multiple-Output化(Tx的增加)趋势下，组件数量有所增加，基站尺寸变小，使得散热器等散热对策的可用空间变少。随着使用频带的进一度高频化，元件所产生的热量在增加，因此将电容器周边温度和自身发热控制在125°C，成为了在电路设计上的制约案例中的一个明显的制约因素。　　在这种背景下，除了用于DC截止和匹配电容器的高Q值电容器外，用于PA Vdrain电源的去耦电容器也出现了温度超过125°C的情况。　　村田的GJM/GQM系列是适合DC截止用、匹配用的150°C保障High-Q电容器;而GRM系列则是用于Vdrain去耦的150°C保障额定电压100V的电容器。　　即使是在高温环境下也能使用的村田电容器：　　(1)GJM系列型号列表：150°C保障，High-Q，≤100Vdc　　(2)GQM系列型号列表：150°C保障，High-Q，>100Vdc　　(3)GRM系列型号列表：150°C保障，额定电压100V　　除了以往保障150°C高Q值电容器产品系列外，村田制作所还拥有保障150°C的通用去耦电容器产品。其通过减少PA周围使用的电容器对环境温度的限制，可以实现更灵活的设计。　　此外，为了满足传统的温度要求，村田制作所还提供了保障125°C的产品系列，因此您可以根据零件周围的环境选择所需的最高温度的产品。　　02适用于模块化、小型化的高Q电容器　　在基站用PA的Multiple-Output化(Tx的增加)趋势下，安装在基站PA中的组件数量在不断增加，与此同时设备尺寸则要求和原先一样或者更加小型化，因此增加电路板的密度就变得非常重要。　　此外，在传统上以离散形式设计的PA外围电路中，为了提高伴随Tx增加的尺寸限制和制造效率，以模块形式设计的情况也在增加。因此，匹配用电容器也需要变小。　　基站用PA对0201尺寸及以下的高Q电容器的需求增加　　村田制作所的High-Q电容器除了以往的0402尺寸外，还增加了0201尺寸以下的小型High-Q电容器系列。0201尺寸及以下High-Q电容器GJM/GQM系列，适用于DC切割和匹配。　　通过专有的构造和材料，即使在静电容量值很低的情况下，与标准规格产品(GRM系列)相比，也可实现更高的Q值。因兼具匹配用电容器的小型化和高Q值，有助于实现高频PA电路设计的高密度化。　　村田0.5pF适合模块化、小型化的高Q电容器：　　(1)GJM系列型号列表：≤100Vdc，0201尺寸以下，High-Q　　(2)GQM系列型号列表：>100Vdc 0201尺寸，High-Q　　03小尺寸、大容量，充分利用基板面积　　由于通信性能的提高，使得基站的IC性能不断提高，所需的总电容器容量也在不断增加;另一方面，为了维持或缩小设备的尺寸，提高电路板的密度变得越来越重要。　　随着电子设备的功能愈加复杂，需要更严格的电源线电压控制(如更严格的CPU)和更大的电容来保持电源线稳定性。这种趋势在基站中也很明显，随着信息处理量的增加，IC性能也在不断提高。因此，在并联时会选择使用大容量的电容器。一方面，由于Multiple-Output化导致安装元件数量增加，去耦用电容器的占用面积反而需要减少。　　此外，虽然电解电容器的优点是每单位可以获得较大的电容，但在高温下长期连续使用的环境(如基站)存在可靠性风险。　　村田提供了超100uF的电容器系列，可以在占用更小面积的情况下实现高电容。去耦用的GRM系列100uF超电容器，小尺寸大容量，节省空间。由于基站需要在恶劣的环境下使用，因此安装的部件也有严格的使用条件。所以村田也在扩充125°C保障的产品系列，可供在恶劣的温度环境下使用。　　除了超过100uF的电容器外，即使是在48V电源线路上普遍使用的额定电压为100V的电容器，村田也扩充了小尺寸且可应对高温的GRM系列MLCC阵容，通过同时实现省空间、大容量和应对高温，增强了设计灵活性。　　相应可选的小尺寸大容量的村田电容器：　　(1)GRM系列型号列表：100uF以上　　(2)GRM系列型号列表：额定电压100Vdc　　总结 ：村田MLCC的优势　　村田电容器的优势在于持续的开发能力。　　村田追求的小型大容量化重点在于电介质层的薄层化技术。确立了可高精度控制陶瓷粉体颗粒大小和形状及高密度且均匀分布的加工技术。更轻薄、更小巧、更准确。村田将继续开发高精尖电容器产品。
2026-06-11 10:05 阅读量：398
村田丨开拓6G通信，理解频带“FR3”是关键！ 【下篇】
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村田丨开拓6G通信，理解频带“FR3”是关键！ 【下篇】

　　本文【上篇】介绍了6G通信的行业背景和6G使用频带FR3，以及国际电信联盟ITU和各区域标准组织目前就6G通信开展的工作进展等。这里我们将继续介绍FR3频带相关的几个技术话题，包括FR3与FR1、FR2频带的特征比较，利用FR3所需的关键器件技术，6G部署趋势和时间表，以及村田制作所在器件技术层面的储备和发展动态。　　04 FR3频带的特征：与FR1、FR2的比较　　如前文所述，FR3频带位于FR1和FR2之间，人们正在讨论将其作为6G通信的频带。在此将通过与FR1和FR2进行比较，探讨使用FR3频带的好处。　　FR1频带也是已被移动通信系统(例如智能手机)使用的频带。由于它是一个电波容易传输到远处的频带，因此具有能够扩展通信覆盖范围的特征。然而，电信运营商可以使用的单一频带的带宽大多数仅限于几十MHz到一百MHz左右，难以实现一定水平以上的高速通信。　　另一方面，FR2频带与FR1一样，也已被移动通信系统使用。例如，由于能够确保宽达400MHz的带宽，所以可以实现今后有望实用化的数十Gbps的高速通信。然而，作为该频带的电波传播特性，其具有很强的直线传播性，且传播损耗较大(通信距离较短)，所以在城市地区和室内使用需要大量的基站。因此，目前使用FR2频带的通信设备和服务的应用场景受到了限制。如上所述，FR1频带覆盖范围广，但速度有限，FR2频带虽然可以实现速度很高的通信，但其应用环境受到了限制。　　FR3频带的特性是介于FR1和FR2之间，能够确保比FR1更宽的带宽，与FR2相比，其直线传播性不强，通信距离也更远。具体而言，它有望确保与FR2同样宽的带宽。此外，由于电波的绕射能力也更强，因此有望即使在室外和室内混合的环境中也能进行稳定的通信。　　【小贴士】6G与5G通信”Sub-6“的区别　　在移动通信领域，根据目的和应用场景不同，会将频率划分成多个频带使用。比如，一种传统划分为Low-band(1GHz或更低)、Mid-band(1-24GHz)、High-band(24GHz或更高)等;另外一种传统划分将1GHz或更低称为Sub-GHz，Sub-6指6GHz或更低，而将约100-300GHz归为Sub-THz。　　国际性标准化项目3GPP将通讯频段划分为FR1(0.41-7.125GHz)、FR2(24.25-71GHz);在4G通信中，3GPP进行了单独划分如Band 1(2.1-2.17GHz);3GPP在5G通信中进行的单独划分如n40(2.3-2.4GHz)，等等。　　Sub-6的范围在此备受关注。Sub-6通常指6GHz或更低的频带，指的是n77(3.3-4.2GHz)和n79(4.4-5.0GHz)，这两个频带是3GPP专门为5G通信单独划分的新频带(下图)，也被称为5GNR频带(NR是New Radio的缩写)。　　然而，由于3GPP将n104(6.425-7.125GHz)划分给了5G通信，所以出现了将到FR1的上限频率7.125GHz为止的频率包含在Sub-6中的倾向。另外，即使在包含7.125GHz的情况下，Sub-6仍然在传统划分的Mid band范围以内。　　也就是说，5G通信中的”Sub-6“不属于这里讨论的未来6G通信频带。　　05 MIMO和波束成形：FR3所需的技术　　如第3节所述，部分FR3频带已被卫星通信等现有系统使用，因此，在引入6G通信时，共存和干扰影响是需要解决的重要问题。为了解决这些问题，预计会根据FR3的特性应用通过利用FR2频带进行实际运用和研究而开发的技术。特别是将天线技术——大规模MIMO和波束成形组合而成的空间复用技术(一种同时利用独立空间信道的技术)被认为是一种有效的对策(下图)。　　MIMO是一种天线技术，它通过使用多个天线同时发送和接收多个信号，能够在不增加频带宽度和发射功率的情况下，通过空间复用等技术有效地提高通信速度和通信稳定性。MIMO通常以2×2 MIMO和4×4 MIMO等形式表示。前者(2×2 MIMO)是指发送方和接收方分别拥有2根天线的构成，后者(4×4 MIMO)是指分别拥有4根天线的构成。此外，大幅增加天线元件数量后构成的天线被称为大规模MIMO。其特征如下所示：　　使用大规模MIMO时，电波的波长越短，天线元件的尺寸和元件间距就可以越小。因此，在FR2和FR3等较高频带使用时，可以实现天线的小型化和天线元件的更高密度配置。　　通过使用将电波集中发送到特定方向的波束成形技术，实现天线元件的高密度配置，并通过相位和振幅控制提高方向性，实现降低传播损耗并遏制干扰。　　由于大规模MIMO的这些特征，为了遏制利用FR3频带时的问题——对现有系统等造成干扰，将大规模MIMO和波束成形组合后的天线技术被定位为重要技术。在3GPP中，已在其版本19的活动中推进了对MIMO技术的讨论(下图)。　　另外，如上图所示，对6G通信技术进行讨论的版本20活动已于2025年6月开始，在予定于2027开始的版本21活动中，预计将制定6G通信的初版规格。　　之后，初版规格将作为IMT-2030提案于2029年由3GPP提交给ITU-R，6G通信的商用化将迈出重要一步。　　06 总结：FR3和6G通信技术展望　　6G通信预计将使用FR3的频带，在这种情况下，多种要素技术的发展不可或缺。比如村田制作所村田近年已开始量产并出货的XBAR滤波器。　　XBAR滤波器是一种高频滤波器，支持3GHz或更高的高频频带，它融合了村田拥有的表面声波(SAW)滤波器技术和利用叉指换能器在压电单晶薄膜上激发体声波(在薄膜内部传播的波：BAW)的技术。它具有迄今为止使用SAW滤波器未能实现的特征：在4-7GHz频带内具有宽带宽、低损耗和频带域外高衰减，是一项在FR3中超过10GHz的频率下也能实现这一特征的技术。　　XBAR的结构　　XBAR是一种利用横向(X轴)体声波的共振器，从这个意义上说，其结构如上图所示。在该结构中，在金属叉指换能器上施加交流电压时，会在单晶压电薄膜中激发横向体声波，从而产生电共振。考虑将这种共振器交替进行串联和并联配置的结构，并优化排列数量和各自的共振频率，通过这种设计可以制造出具有所需频带和衰减特性的XBAR滤波器(下图)。　　使用XBAR的滤波器特性示例　　除了高频滤波器件，村田制作所也正在推进6G相关的功率放大器、低介电常数LTCC和LCP柔性电路板等器件技术开发和商品化，参与6G移动通信系统的研究开发和标准化工作，为6G通信2030年代实现实用化做贡献。
2026-06-04 09:56 阅读量：524
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