TAIYO YUDEN

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“コンデンサが支える技術革新”
日々進化するモバイル機器と、小型・
高性能化を支えるコンデンサの世界

#コンデンサ

コンデンサ、それはとても小さな電子部品。もしかしたら、名前くらいは聞いたことがあるかもしれません。しかし、どこに使われていて、どんな役割があるかを知っていますか?今回は私たちの生活に欠かすことができないコンデンサの世界をご紹介します。

目次

  • ▶︎その手の中に約1,000個!知らずに使っているコンデンサ
  • ▶︎そもそもの疑問「コンデンサって何?」
  • ▶︎そのサイズ「砂つぶ並み」ミクロの世界のコンデンサ

その手の中に約1,000個!知らずに使っているコンデンサ

これ、なんだか知っていますか?

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▲定規との比較/目盛りは0.5mm刻み

実はこれ、皆さんお持ちのスマートフォン内に多数搭載されている「積層セラミックコンデンサ(※MLCC)」の写真です。
※「MultiLayer Ceramic Capacitor」の略、以降「MLCC」と表記

MLCCは、モバイル機器や家電、自動車などに必須の電子部品です。

なんとスマートフォンの中には、このような小さなサイズを含めたMLCCが1,000個以上も搭載されています。ちょっと驚きではないでしょうか?スマートフォンの進化は、半導体の性能向上によるものですが、その半導体の性能向上に伴い、MLCCの需要も増加しています。

そもそもの疑問「コンデンサって何?」

コンデンサ(キャパシタとも言います)は、様々な電子機器に必要不可欠な電子部品の一つ。
主に「電気を一時的に蓄える」「電気回路のノイズを除去する」の2つの役割が挙げられます。

モバイル機器をはじめとして、電化製品は、電源(コンセントや電池)からのエネルギーをそのまま使わずに、電流や電圧を適切にコントロールしてから、電気を動力にしています。
例えばスマートフォンの場合、アプリ起動時などには瞬間的に多くの電気(電流)が必要です。そこで、コンデンサに蓄えた電気を半導体に供給しています。

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▲MLCCの構造/なんと誘電体の厚み0.1μ以下の製品ラインアップも

コンデンサは「MLCC」以外にも、「アルミ電解コンデンサ」「フィルムコンデンサ」など、特性や用途に応じて様々な種類があります。
その中でもMLCCの需要は年間約4兆個、数年後には6兆個に達すると推測しています。(太陽誘電試算)

さて、それほどまでに需要が見込まれるMLCC。どのような構造なのでしょうか?

ごく簡単に説明すると、絶縁体である誘電体を金属の板で挟んだ構造。金属板の間に電圧を加えると電荷が蓄えられる仕組みとなっています。
また、コンデンサ(キャパシタ)の性能は「静電容量」が指標とされています。
その静電容量は、
①誘電体の材料の誘電率という係数
②電極面積
③誘電体厚み によって決まります。

コンデンサの詳しい説明はこちら>>

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▲コンデンサの構造と性能を測る指標「静電容量」を増やす方法

そのサイズ「砂つぶ並み」ミクロの世界のコンデンサ

スマートフォンに1,000個以上も搭載されているMLCC、
そのサイズはというと…

現在、太陽誘電が製品化しているもので、最小サイズの「長さ0.25×幅0.125mm」や、最薄サイズの「0.064mm」!
これは砂つぶ並みのサイズなのです。地質の分野では、砂は2~0.0625(1/16)mmの粒の大きさとされているので、コンデンサがいかに小さく、薄いか実感できますね!

なぜ、そんなに小さなMLCCが作れるのでしょう?
それは、小型化を可能にする太陽誘電製MLCCの3つの技術にあります。(下の図)

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▲材料技術・印刷技術・積層技術の3つが小型化実現のカギとなっている

MLCCの製造過程において、重要なウエイトを占める3つの工程それぞれに独自技術を持っています。
特に太陽誘電は材料開発から自社で行い、材料の超微細・均一化により、わずか1μm以下(1/1000mm)という、髪の毛の太さの約1/100レベルの薄い誘電体シートを作ることができるのです。
コンデンサ業界で、材料開発から行うのは世界で数社のみであり、太陽誘電はそのうちの一社。

「材料開発」「高精度印刷」「積層技術」の総合力があるからこそ、超小型・超薄型・超大容量化で業界トップレベルの製品を生み出すことができるのです。

今回ご紹介した技術

太陽誘電ホームページで
詳しく解説しています