<span style='color:red'>村田电子</span>：无线通信的新动向：由HAPS和人造卫星组成的非地面网络(NTN)
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村田电子：无线通信的新动向：由HAPS和人造卫星组成的非地面网络(NTN)

　　非地面网络(NTN，Non-Terrestrial Network(s) )是包括移动通信在内的无线通信网络的一种，指的是将包括地面基站、海上船舶、高空无人机(HAPS)及配置在太空中的通信卫星连接而成的多层网络。　　NTNs将在克服地面网络的弱点的同时，飞跃性地扩大包括山区和海洋在内的全球通信基础设施的覆盖范围。　　在平流层和太空部署非地面网络的计划已经开始为迎接下一代通信标准——Beyond 5G(第5代通信系统的下一代，简称B5G)/6G(第6代移动通信系统)时代的到来而开始进行研究开发、测试平台创建和演示。　　本文重点对高度在非地面网络当中比陆地或海洋更高的无线通信网络进行解说。　　非地面网络的配置和特点　　在空中部署非地面网络，高度从平流层到太空。通信设备所处的高度越高，覆盖的通信区域就越大(如图1所示)。　　当然，距离地球表面越远，通信延迟就会越大，可以根据目的使用从太空到平流层再到地面的多种通信设备。由此可以实现覆盖范围比以前更广的通信基础设施，甚至有人说“地球上将没有任何超出通信范围的区域”。　　图1、非地面网络中各通信设备的高度和通信区域　　构成图1所示非地面网络，涉及使用人造卫星(GEO/LEO)和无人机(HAPS)等通信设施/设备，有哪些主要特征?　　图2、非地面网络使用的三种主要通信手段：GEO、LEO、HAPS　　静止轨道卫星(GEO)　　静止轨道卫星或静止卫星(GEO：Geostationary Earth Orbit satellite)是一种在面向B5G/6G时代的非地面网络中高度很高、位于赤道上空约3万6千km的太空中的人造卫星。它以与地球自转速度相同的速度沿轨道绕行，因此从地面上看它好像是静止的。一般来说，根据广范围的气象条件预计天气的气象卫星也属于此类。　　通信网络中的GEO高度较高，因此通信范围也较大，据说大约3到4个就可以覆盖几乎整个地球表面。但由于距离地面较远，与其他通信设备相比，数据传输存在延迟，据说其通信速度据说一般为大约数Mbps。此外，向地面传送线电波需要大功率，因此卫星的尺寸比接下来介绍的低轨道卫星(LEO)更大，这对发射所用火箭的尺寸也有影响。　　低轨道卫星(LEO)　　静止轨道卫星或静止卫星(GEO：低轨道卫星(LEO：Low Earth Orbit satellite)是配置在数百至2,000km高度(其中包括在太空中距离地球较近的绕地轨道)的人造卫星。与静止轨道卫星(GEO)不同，它们与地球的自转不同步。　　绕地轨道的定义因国家和团体而异。例如，ESA(欧洲航天局)将绕地轨道定义为1,000km或更低，日本JAXA(宇宙航空研究开发机构)将绕地轨道定义为2,000km或更低。哈勃望远镜和国际空间站(ISS)的高度都在400km左右，即使在低轨道当中也是较低的，但NTN的LEO据说配置在1千几百km左右的高度。　　LEO的高度比GEO低，因此能以低延迟、低功率传输数据，并且可以减小卫星的尺寸。据说LEO与地面之间的通信速度可达数百Mbps左右，因此可用于从智能手机终端直接与卫星进行通信的服务。　　另一方面，由于高度比GEO低，因此一颗卫星所能覆盖的通信区域更小，低轨道卫星的绕行速度更快。为了在这些条件下进行稳定的通信，有时会使用一种称为“卫星星座”的方法，将多个小型LEO联合运行。星座指的是配置多个LEO的联合系统。　　高空平台站(HAPS)　　HAPS(High Altitude Platform Station)称为高空平台站、高空基站或平流层通信平台等。指的是飞行在高度约20km的平流层、起到空中通信基站作用的无人机(除了飞机型之外，还有气球型和飞艇型等)。　　一般的喷气式客机的飞行高度约为10km，因此HAPS飞行的平流层大约是该高度的2倍。　　在这个高度，气流和天气都比较稳定，空气阻力很小，无人机获得升力所需的空气密度也不会太低，因此，据说使用HAPS上配备的太阳能电池板和电池可以连续运行几个星期。　　一般的地面基站的通信区域半径为从几公里到十几公里左右，而一个HAPS覆盖的通信区域半径据说为100km左右。　　此外，它比太空中的人造卫星更接近地面，通信延迟也就更小，因此作为B5G/6G时代的新型通信基础设施而备受期待。但是，与太空不同，平流层是各国的领空，因此可以说在HAPS国际实用化和提供通信服务方面，各国完善相应的法律非常重要。　　非地面网络的好处与动向　　进入B5G/6G时代，非地面网络(NTN)通信技术有哪些好处以及技术发展动向?　　与地面网络不同，配置在平流层或太空中的非地面网络的主要好处是作为通信基础设施能够抵御地震和海啸等自然灾害。　　此外，通信区域急剧扩大，据说地球上将没有任何超出通信范围的区域，从而可以在以前通信困难的山区(如下图)和海洋通过智能手机等设备在紧急情况下进行通信。　　图3、在山区使用智能手机进行通信　　这样，无论在哪里发生灾害和事故等紧急情况，都可以确保通信基础设施能使用，也能通过确保移动通信网络在大范围内保持通信不间断，做到在进入山区或海上航行时阻止问题发生。　　非地面网络的一大特点和显著动向是私营企业的积极参与。　　过去很多航天项目都由国家主导，但现在除了硬件之外，世界各地的各个企业在通信服务领域等也进行合作，从事包括非地面网络业务在内的航空航天业务。　　图4、世界各地许多私营企业参与太空业务　　例如，大批企业开始参与人造卫星和HAPS，以及构成它们的元件和搭载它们的通信设备(有偿搭载)的开发和制造，直到将人造卫星发射到太空的火箭，涉及的范围非常宽广。特别是正在以下一代移动通信B5G/6G为起点迅速成长为拥有全球规模市场的大规模业务。　　总 结　　村田制作所开发和制造多种无线通信模块。作为其中的一环，我们正在开发也能支持非地面网络(NTN)的通信模块等满足需求变化的产品。点击这里了解村田新近推出的支持NTN的通信模块：村田Type 1SC-NTN模块：确保偏远地区和灾区的稳定通信。
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发布时间：2025-05-08 13:13 阅读量：245 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：应对传感器噪声的对策和推荐电路
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村田电子：应对传感器噪声的对策和推荐电路

　　传感器是“IoT (Internet of things)”和“自动驾驶”的重要元件，今后也将广泛地搭载于各种机器设备上。各种传感器的性能提升显著，能够将信息更多更精细地传送。另一方面，我们也看到一些由于传感器感知到的信息没有被正确地传送出去而造成了严重的事故。　　为了避免噪声导致的误操作，各种传感器的静噪对策非常重要不可或缺。　　随着MEMS技术的发展，现在One chip传感器已经成为主流。为此，本文将以One chip传感器(数字输出型)为例，探讨误操作发生的原理和静噪对策方法。　　02、噪音如何导致传感器误操作?　　One chip传感器主要由信号、电源、GND三种线构成。而信号线是用了时钟和数据等多根线进行通信的。考虑各根线在施加了噪声后的影响。　　向数字信号线施加噪声时，噪声引起的超过高/低阈值而被误判断时，无法正常通信从而发生误操作(下图)。实际为加速度传感器的数字信号线加入噪声做评估，确认通信会发生停止。　　模拟前端包含增幅电路和A/D转换电路，当这些电路的电源变动没有正常工作时，会输出异常值从而发生误操作(下图)。实际为加速度传感器的电源线加入噪声做评估，确认输出会出现紊乱。　　从上面两种情况可以看出，One chip传感器的信号线或电源线施加噪声时，会发生通信停止或输出值紊乱的误操作。　　本文即为您介绍一种使用EMI滤波器抑制噪声传播的有效方法。　　03、静噪对策：要点及推荐电路　　用于传感器静噪对策的滤波器要求满足以下条件：　　通过设备工作所需的电源或信号线;　　屏蔽造成误操作的噪声。　　One Chip传感器有许多种类和型号，针对造成误操作的噪声所需的滤波器也各有不同。这是因为对滤波器所要求的2个条件，与传感器是相通的：　　通过设备工作所需的电源或信号线：　　→One Chip传感器的接口(IC引线)统一化;　　屏蔽造成误操作的噪声：　　→施加的噪声是抗扰性测试规格内的。　　此外，滤波器的贴装位置在传感器附近效果较好。　　电源线的静噪对策，适合从低频到高频的宽幅带宽下插入损耗较大的滤波器。　　仅使用电容器的情况下，需要低频端的大容量电容器和为获得高频端插入损耗的低ESL电容器。　　使用电容器和电感器组合的情况下，可使插入损耗显著增加。传感器比电感器配置足够的容量，构成多段结构，可形成有效的静噪滤波器。　　信号线的静噪对策：作为信号线(数据/时钟)的静噪对策，通过的信号频率需要插入损耗小的滤波器。　　噪声级别小或信号和噪声的频率相差大的情况下，可以只用电容器进行降噪，但如果信号频率和噪声频率相近时，需要电感器和电容器组合来构成插入损耗陡峭的滤波器。　　信号线的静噪对策　　需要注意的是，将电感器插入特定线时，线路变得不平衡而转换成普通模式(电位差)，误操作可能进一步恶化。插入电感器时很重要的一点是，全线使用同一型号。铁氧体磁珠是电感型滤波器，不仅具有高阻抗可以阻止噪声，铁氧体还能够吸收噪声能量，可以得到更好的静噪效果。　　推荐电路　　用于数字One chip传感器的接口一般有I2C和SPI两种。这里，我们针对One chip传感器，推荐静噪对策滤波器和相应电路。　　I2C对象接口：　　其信号频率为100kbps(50kHz)、400kbps(200kHz)、3.4Mbps(1.7MHz)等等，最大約为2MHz;　　其截止频率(信号频率×5)为10MHz。　　I2C接口推荐电路　　I2C接口信号线插入损耗　　I2C接口电源线插入损耗　　SPI对象接口：　　其信号频率信号频率1～2Mbps(1MHz)、20Mbps(10MHz)等等，最大 10MHz;　　其截止频率(信号频率×5)50MHz。　　SPI接口推荐电路　　SPI接口信号线插入损耗　　SPI接口电源线插入损耗　　用于数字One chip传感器的接口，无论是I2C还是SPI，信号频率并不是一定的，如果滤波器需要对应的截止频率I2C为10MHz，SPI为50MHz，适合使用上述滤波器。　　04、应用事例　　下面，我们以“车载设备用的传导抗扰度规定BCI测试”为设想来介绍防止传感器误操作的对策。　　以车载设备为例研究传感器误操作发生的情况对电源线和信号线的噪声影响。　　电源线的静噪对策　　传感器的电源线受噪声影响，会发生传感器输出值的异常(输出误差)。将注入电源线的噪声级固定，对对策前后的输出误差的大小进行调查。传感器输出值发生误操作的起因是“电源线的常态噪声”，在传感器附近插入0.1uF的低ESL电容器。这样一来，传感器的输出误差降到了1%以下。　　电源线的静噪对策事例　　需要进一步静噪对策时，像前文介绍的，可运用电感器和电容器组合成π型滤波器进行对策。　　信号线的静噪对策事例　　传感器的信号线收到噪声影响，传感器的通信会发生停止。提高注入的噪声水平，调查能够正常工作(不发生误操作)的水平极限。　　初期：误操作耐性根据频率不同而明显不同。(此事例为100MHz和250MHz，耐性较低。)　　对策①，追加电容器改善100/250MHz的耐性　　对策②，用铁氧体磁珠和电容器构成滤波器改善200/250MHz的耐性　　对策③，为了取得平衡，将π型滤波器加在电源线，GND线上追加铁氧体磁珠，从而改善全频率范围的耐性　　可看到使用对策③(推荐电路)，全频带的噪声耐性良好(下图)：　　信号线的静噪对策事例对比　　05、总 结　　本文介绍了传感器噪声对策的必要性和推荐电路，以及可能的难点。村田制作所能够为您提供上述“噪声造成传感器误操作的原理”和“对策事例”中介绍的产品。
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发布时间：2024-12-17 14:51 阅读量：560 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：更适合薄型设计应用场景的3.3V输入、12A输出的DCDC转换IC
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村田电子：更适合薄型设计应用场景的3.3V输入、12A输出的DCDC转换IC

　　株式会社村田制作所面向1.2mm以下的低矮应用，开发了可以3.3输入电压输出上限12A的高效率DC-DC转换器IC“FlexiBK系列(PE24110)”。本产品以4.0×3.2mm的QFN(Quad Flat No leaded package)封装提供，适合1.2mm以下的薄型应用。　　近年来，在通信基础设施市场，ASIC/DSP的消耗电流持续增加，而核心电压呈下降的趋势。传统方式的DC-DC转换器的占空比(1)变窄，转换效率显著降低，因此要求不依赖于输入输出电位差，便可实现高效转换的DC-DC转换器。　　为此，在薄型POL(2)稳压器及要求高密度安装的光传输模块、核心电源、ASIC/FGPA等对安装面积和高度进行限制的应用中，村田开发了大幅降低对电感器尺寸的依赖并实现高效率的本产品。除融合了自主研发的电荷泵技术(3)与传统DC-DC转换器电路的两级架构创新电路方式外，通过构成2相交错方式(4)，实现了89%的高效率。输入电压范围为3.0V至3.45V，可提供每台设备12A的输出电流。可根据外部反馈电阻在0.35 V至0.7 V之间调整输出电压。　　主要特点　　输出电流上限12A　　峰值转换效率89%(使用3.3V输入、0.5V输出、高度1.2mm电感器时)　　采用交错方式，实现了极低的输入输出波纹和噪声特性　　经由外部DAC的自适应电压调节(AVS)功能　　至多可并列运行4台设备　　内置FET开关　　电源模块事业部 低功率商品部 部长 三上修司的评论：“为了解决客户面临的电力相关问题，我们开发了薄型高效率降压型DC-DC转换器。PE24110在峰值效率、输出电流和输出电压等方面都有非常出色的表现，为低输出电压应用提供了理想的电源解决方案。”　　注释：　　占空比：通电时间相对于总循环时间所占的比例。当为直流-直流(DC-DC)转换器时，由输入电压与输出电压比决定。　　POL：Point of Load的缩写。作为专用电源电路配置在FPGA及ASIC等电子设备附近的DC-DC转换器。　　电荷泵技术：由电容器和半导体开关构成的电压转换电路。　　交错方式：让并联配置的相同电路网依次工作而不会重复的电路方式。　　本产品以4.0×3.2 mm的QFN(Quad Flat No leaded package)封装提供。该产品现在还可获取样品，有关评估套件和量产部件，请咨询地区的销售负责人。
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发布时间：2024-09-19 17:20 阅读量：1119 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span> | 1608M尺寸、静电容量可达100μF，这款MLCC特别适用于高性能IT设备
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村田电子 | 1608M尺寸、静电容量可达100μF，这款MLCC特别适用于高性能IT设备

　　株式会社村田制作所已开发出了村田首款、1608M尺寸(1.6×0.8mm)、静电容量高达100µF的多层陶瓷电容器。　　额定电压为2.5Vdc、工作温度可达105°C、温度特性为X6S(1)的“GRM188C80E107M”和工作温度可达85°C、温度特性为X5R(2)的“GRM188R60E107M”已经开始量产。此外，额定电压为4Vdc、工作温度可达85°C的产品(3)计划于2025年开始量产。　　近年来，AI服务器、数据中心等高性能IT设备迅速普及。由于这些设备配备了许多元件，需要在空间有限的电路板内有效地放置元件,因此，在要求电容器实现小型化和大容量化的同时，对高可靠性需求(即使在电路板和IC产生的热量造成的高温环境下也能使用)也在不断提升。　　因此，村田通过特有的陶瓷元件及确立内部电极薄层化技术，开发出了村田首款、1608M尺寸、静电容量可达100μF的本产品。　　与相同容量的100μF村田以往产品(2012M尺寸)相比，本产品实现了安装面积缩小约50%的小型化;与同为1608M尺寸的村田以往产品(47μF)相比，本产品实现了容量约2.1倍的大容量化。此外，它在高达105°C的高温环境下也能使用，使得电容器可以放置在IC附近，有助于提高设备性能。　　主要特点　　1. 村田首款实现了1608M尺寸且静电容量可达100µF的多层陶瓷电容器;　　2. 在高达105℃的高温环境下也能使用，因此，该电容可以放置在IC附近;　　3. 可用于包括AI和数据中心等的高性能IT设备在内的民生设备。　　今后，村田将继续推进多层陶瓷电容器的小型化和增加静电容量、高温保证应对等，并努力扩大产品阵容以满足市场需求，为电子设备的小型化、高性能化、多功能化做贡献。此外，村田还将通过电子元件的小型化，减少零部件和材料的使用数量，通过提高单位生产效率来减少村田工厂的用电量等，为减少环境负荷做贡献。　　注释：　　温度特性为X6S：工作温度范围为-55～105℃，静电容量变化率为±22%。　　温度特性为X5R：工作温度范围为-55～85℃，静电容量变化率为±15%。　　本产品尚处于开发阶段，因此产品规格和外观可能会变更，恕不另行通知。
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发布时间：2024-08-21 13:34 阅读量：811 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：高精度、高性价比的热敏电阻：解决电子设备发热困扰的理想选择
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村田电子：高精度、高性价比的热敏电阻：解决电子设备发热困扰的理想选择

　　株式会社村田制作所开发出能在高温区域中进行高精度温度测量的高性价比SMD型负温度系数(NTC)热敏电阻，扩充了“NCU系列”、“NCP系列”的产品阵容。现已开始批量生产，并可提供样品。　　随着智能手机、平板终端等电子设备的高性能化，和汽车电动化的发展，因电子部件负荷增加而引起发热的问题时有发生。发热会影响应用性能的效率，是急待解决的重要课题。　　尤其在是汽车行业，为实现电动化和自动驾驶，高性能IC被安装且电子部件的数量急剧增加，从而发热现象也可能会进一步加剧，因此预防发热的设计愈加重要。　　在此大背景下，为了保证高温区域的应用性能，对高温区域下的高精度温度检测的需求也随之而生。村田基于长期以来积累的过程技术，开发出可在高温区域进行高精度温度测量，同时兼具高性价比的SMD型负温度系数(NTC)热敏电阻。　　新品的温度误差特性　　上图中的蓝线指代新产品温度检测精度。精度较于F品得到显著改善，接近高精度D品的精度。(注：F和D在产品品名中表示电阻公差。在此为了进行区别使用了F品和D品的表述。)　　今后，村田将继续扩充满足市场需求的产品阵容，支持各类电子设备和汽车应用的发展。
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发布时间：2024-08-14 13:25 阅读量：1003 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：使用小型振动传感器件，实现设备状态预知检测
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村田电子：使用小型振动传感器件，实现设备状态预知检测

　　株式会社村田制作所近日完成了贴片型振动传感器件“PKGM-200D-R”的商品化。该新产品已开始批量生产供应。　　以往FA行业实施的是计划性维护和事后维护，近年来预测性维护逐步受到关注。预测性维护使用各类传感器信息等预测可能发生故障的时间，以便事先采取措施。因此，可以避免因设备意外停机而造成的停机损失。此外，通过事先掌握维护时间，可以避免保有的维护零件过剩。　　村田制作所推出的该新产品具有5.0x5.0x3.5mm的小体积，可作为传感器节点，后装在机械关键部件上使用。也可内置于导轨和轴承上。此外，内置的温度传感器可以检测设备的异常发热。搭载了村田长期积累研发的压电PZT陶瓷振动检测元件，可以不被噪声掩盖的检测出宽带宽的振动，并可以测量金属之间摩擦产生的高频成分的振动加速度(11kHz以内)。对于旋转轴承，通过对润滑脂耗尽或轴承表面小划痕的振动数据进行FFT解析(Fast Fourier Transform解析，即频率解析)，可以诊断具备振动原因特征的频率，也可以检测微小的异常，从而检测到与正常状态的差异，并在尽可能早的阶段预测可能发生故障的时间。　　主要特点　　1. 可进行宽带宽Z轴方向的检测　　2. 内置驱动电　　3. 用于降噪的差分输出　　4. 搭载温度传感器　　主要规格
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发布时间：2024-06-27 13:13 阅读量：878 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：支持LoRaWAN®+卫星通信(S-Band)的通信模块，助力扩大通信区域和IoT设备开发流程合理化
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村田电子：支持LoRaWAN®+卫星通信(S-Band)的通信模块，助力扩大通信区域和IoT设备开发流程合理化

　　通信模块：支持　　LoRaWAN®+卫星通信　　株式会社村田制作所开发出了村田首款(1)支同时持LoRaWAN®(2)和卫星通信的通信模块“Type 2GT”。 它可用于智能农业、环境传感、智能家居等各种IoT设备。 已于2024年3月开始量产。　　近年来5G、IoT等通信基础设施不断发展，随着通信卫星越来越小型化、大量卫星形成的卫星网络覆盖面越来越广，卫星通信成为重要的社会基础设施正在成为新期盼。 然而截至目前，卫星通信尚未应用于IoT领域，而在蜂窝通信无法使用的地区等则存在利用卫星通信的需求。　　为此，村田开发了“Type 2GT”模块，这是村田首款同时支持LoRaWAN®和卫星通信的产品。本产品配备了率先支持LoRaWAN®和卫星通信的Semtech公司芯片组“LoRa Connect™ LR1121”，可进行860MHz至930MHz及2.4GHz(ISM Band)且发射功率达到22dBm的远距离通信和卫星通信。 通过村田特有的无线设计技术、节省空间的安装技术和产品加工技术，实现了小型化和高性能化。此外，它还获得了欧洲、美国、加拿大和日本的标准认证，有助于实现IoT设备设计流程合理化并缩短最终产品上市所需的时间。　　Semtech公司Senior Product Marketing Manager, Carlo Tinella的点评：“很高兴村田实现了先进的第3代多频段LoRa®模块。在IoT行业，这一进步使在sub GHz及2.4GHz的LoRa®频率下工作的应用开发流程实现了合理化，并能确保安全性。村田制作所致力于降低设计复杂性和减少认证中的问题，帮助世界各地的开发人员，使他们能够将快速、通用性好的IoT解决方案应用于从智能农业到城市基础设施的多个领域。”　　主要特点　　1. 村田首次通过同时支持LoRaWAN®+卫星通信的多频段，扩大通信区域　　村田首次支持860MHz至930MHz、2.4GHz(ISM Band)且距离达到22dBm的长距离通信和卫星通信。　　2. 通过模块小型化助力实现IoT设备小型化　　利用村田特有的无线设计技术、节省空间的安装技术和产品加工技术，实现了9.98x8.70x1.74mm的小型化产品。　　3. 已通过无线电法认证，因此有助于实现IoT设备设计流程合理化并缩短最终产品上市所需的时间　　已获得欧洲、美国、加拿大和日本的标准认证。　　今后，村田将继续致力于开发满足市场需求的产品，不断扩大产品阵容，通过实现各种环境中使用IoT设备，助力改善人类的生活和工作环境。　　注释：　　村田调查结果。截至2024年4月21日。　　LoRaWAN® ：在具有广域、远距离、低速、低耗电量等特点的LPWA(Low Power Wide Area)无线通信中，利用不需要无线局许可证的非授权频段(Sub-GHz频带)的规格。
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发布时间：2024-06-19 13:50 阅读量：762 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：“实现MLCC的小型化和大容量化的技术”其关键在于材料的精细化！
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村田电子：“实现MLCC的小型化和大容量化的技术”其关键在于材料的精细化！

　　随着电子设备的小型化和高性能化，需要更高规格性能的MLCC(MultilayerCeramic Capacitor，多层陶瓷电容器)。尺寸更小、静电容量更大——如何兼顾相反的要求?这次将聚焦MLCC的生产工艺，以及实现小型化和大容量化的“材料技术”。· MLCC的基本结构与生产工艺由 于 IoT 、 5G 、 ADAS ( Advanced Driver-Assistance Systems，高级驾驶辅助系统)化，MLCC(多层陶瓷电容器)的需求不断扩大，并且需要不断提高规格。例如，高规格的智能手机上封装了1,000多个MLCC，预计今后由于性能提高，封装数量还会增加，因此要求在不降低静电容量(可以储蓄的电荷量)的情况下实现小型化。也就是说，要求MLCC在同样尺寸下实现大容量化，在同样容量下实现小型化，扩充产品阵容。如何实现MLCC的小型化和大容量化?其答案的关键在于本次主题“材料精细化”，为了深入理解，首先介绍MLCC的基本结构与生产工艺。<基本结构>“MLCC=多层陶瓷电容器”，顾名思义，就是将多个以陶瓷为原料的电介质基片与内部电极相互叠合而成的多层结构。　　太阳诱电的产品阵容，从长0.25×宽0.125×高0.125mm的极小尺寸到大容量的1,000uF(长4.5×宽3.2×高3.2mm)，品种齐全，能够满足各种需求。这项技术是通过降低叠合电介质基片厚度(低于1微米：头发粗细的1/100左右)并准确叠合起来(最多叠合1,000片以上)的技术实现的。<生产工艺>MLCC的生产工艺是由材料技术、印刷技术、积层技术构成的。　　MLCC虽然可以通过叠合更多的电介质基片来实现大容量化，但是MLCC的厚度也会相应增加。另一方面，要想同时实现小型化，就必须制作更薄的优质电介质基片。于是，降低基片厚度就需要“材料技术=精细化”。· 小型化和高性能化的关键在于“材料精细化”材料精细化是将“电介质陶瓷”变成纳米级微粒，可谓是关系到后续的工序和质量的一项重要技术。　　其实材料精细化并不只是缩小颗粒即可这么简单，“均匀缩小为颗粒尺寸”的技术不可或缺。因为颗粒尺寸如果参差不齐，静电容量会因为密度不够而下降，不再均匀地保持电介质基片的厚度等，无法达到本来要求的性能标准。即便是1μm厚的电介质基片，如果叠合1,000多片，最终误差也会变大，因此如何能以高精度实现材料精细化，既是制造商的技术实力，也是决定MLCC的性能和质量的关键。　　· 从材料开始自主研发的理由何在?太阳诱电进一步磨练创业以来培养起来的核心技术，为了创造有助于电子设备进步的电子元器件，从材料研发开始进行产品化，不断研发满足市场需求的产品。为了满足市场和客户的各种需求，今后我们仍将继续提升“材料技术”。
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发布时间：2024-06-14 17:41 阅读量：948 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>首款用于废气处理的耐热活性陶瓷材料
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村田电子首款用于废气处理的耐热活性陶瓷材料

　　用于废气处理的耐热活性陶瓷材料　　株式会社村田制作所应用陶瓷电容器的材料设计技术，开发出了村田首款用于废气处理的耐热活性陶瓷材料，并且通过此前的应用事例确认，在处理VOC(1)等废气时，使用由该材料制成的活性陶瓷可减少高达53.0%(2)的化石燃料消耗量。　　该材料已经开始量产，使用该材料的废气处理用活性陶瓷已由中国催化剂制造商上海斐腾科技公司(Shanghai FT Technology Co., Ltd.)制造和销售。　　近年来，制造业被要求采取强化措施来减少企业活动对自然环境造成的影响。其中之一便是对工厂生产活动中产生的废气进行处理。　　设备示意图　　工厂排放的甲苯、二甲苯、醋酸乙酯等废气如果排放到自然界中，则会对生物健康造成损害，也有可能对自然环境造成破坏。因此通常会使用蓄热燃烧式废气处理装置(RTO(3))，通过以天然气为燃料的燃烧器将其加热至数百℃进行分解处理。然而，这个过程伴随着能源消耗和CO2排放，会对气候变化等其他环境问题产生负面影响。　　通常来说，作为减少废气处理过程中热能损失的方法，一般会采用含有钯和铂等贵金属的催化剂。这些贵金属能够产生促进分解废气的化学反应，因此用它们作为催化剂可以降低废气处理装置的设定温度。虽然目前已有此类贵金属催化剂的使用实例，但这些贵金属催化剂不可避免地会因在废气处理装置内加热而劣化。　　因此，村田开发了应用陶瓷电容器的材料设计技术的该材料。它在高耐热陶瓷结构中加入了促进VOC分解反应的活性元素，即使燃烧室的温度超过850℃也不会发生热劣化。因此，即使因浓度波动而导致温度上升，也可以安全、高效地使用。　　该材料已经开始量产，中国的工业催化剂制造商F-Tech公司正在加工和销售用于废气处理装置的活性陶瓷(4)。这种废气处理用活性陶瓷已在村田的工厂(中国无锡2台、日本滋贺2台、日本岛根1台)和公司外部合作企业的工厂先行引入，已经确认其能将燃烧器在处理过程中消耗的天然气减少53.0%。基于这一结果，村田计划在集团下属的海内外据点全面推广用于废气处理的活性陶瓷，预计到2024年度末将总共有10台(包括已引入的5台)投入运行。　　主要特点　　1. 耐热性出色，可处理高浓度废气　　在该材料的结构中填入了活性元素，因此即使在高温环境下也不会劣化。它可以承受高浓度废气燃烧时的高温。因此该材料可以用于无法使用传统催化剂的装置，进一步减少对环境的影响。　　2. 减少化石燃料消耗量　　通过使用涂有该材料的废气处理用活性陶瓷，可以降低废气处理装置的设定温度，提高热回收率和自燃率，从而减少燃烧器加热使用的燃料及燃料产生的CO2排放量。这将有助于减少一直难以减少的Scope1(5)温室效应气体(GHG(6))排放量。　　主要规格　　形状蜂窝　　尺寸100×100×50tmm、150×150×50tmm　　单元数量100cpsi、200cpsi　　工作温度范围短时间(3个小时)~1,000℃;长期(3年)~850℃　　产品寿命3年，1年保质期(7)　　劣化原因硫磺、卤素、有机磷、有机硅等多种有毒成分　　主要用途　　汽车、摩托车、铁路、船舶、重型机械及各种元件制造等的涂装工序　　印刷、电子元件、化学等的多品种制造工序　　引入事例　　商用车轮毂涂布涂料工序　　引入企业1：河南博爱强力车轮制造有限公司(河南省)　　适用工序：商用车轮毂涂布涂料工序　　问题：废气的主要成分是乙酸乙酯。废气浓度较低，但波动较大，因此在进行处理时将燃烧室温度设定得较高(850℃)，但燃料消耗量较大，每年的燃料费为50万元(LNG)。处理风量为38,000N㎥/h，出口废气浓度约为30mg/㎥以下。　　解决方案：2021年2月，在RTO中投入了用于废气处理的活性陶瓷。在确认满足排放标准的同时，将燃烧室温度降低至700℃。　　引入效果：实现了53.0%的燃料削减率。特别是在废气浓度高的高负荷运行时可以自燃，实现了很大的燃料减少率。引入后，连续使用了三年，一直在稳定运行。　　电子元件的脱脂工序　　引入企业1：无锡村田电子有限公司(江苏省无锡市新吴区)　　适用工序：电子元件的脱脂工序　　问题：废气浓度低、波动大。为了遵守规定，RTO的燃烧室温度被设定为高达870℃，以降低出口浓度，导致RTO燃料消耗量较大。年间燃料费用为165万元(LNG)。处理风量为44,000N㎥/h，出口废气浓度约为5-10mgC/㎥。　　解决方案：2021年5月，将用于废气处理的活性陶瓷投入RTO。在确认满足排放标准的同时，将燃烧室温度降低至750℃。　　引入效果：燃料削减率达到38.2%。引入后已连续使用2年零9个月，一直在稳定运行。　　村田今后将继续在致力于开发支持自然环境保护的技术和商品，同时，在公司内部积极利用由此获得的成果，从而推进环境经营，为实现可持续发展社会做贡献。　　注释：　　挥发性有机化合物Volatile Organic Compound的缩写。释放到大气中后，会引起污染等，可能会导致健康问题和环境污染。　　将一定期间内的平均燃料消耗量与村田的标准比较。　　Regenerative Thermal Oxidizer的缩写。　　一种放入废气处理装置中的陶瓷材料，用于提高废气处理时的能源效率。　　在业务活动产生的温室效应气体排放总量中，企业本身通过燃烧化石燃料等直接排放的温室效应气体。其他公司在生成供应的电力、热力、蒸汽等的过程中排放的温室效应气体称为Scope2，供应链上其他公司在零部件生产和物流等当中排放的温室效应气体称为Scope3。　　Greenhouse Gas 的缩写。　　与传统催化剂相同，如果废气中有毒成分浓度较高，则不能使用该活性陶瓷，因为它会在短时间内劣化。
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发布时间：2024-06-05 13:18 阅读量：862 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>：土壤传感器将如何改变农业？
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村田电子：土壤传感器将如何改变农业？

　　农业的理想之一就是“文化发展、环境、经济、生物和地区能平衡保持可持续性”。村田制作所现已开始批量生产能为实现这一理想做出贡献的高性能土壤传感器。设施园艺、果树和露地的灌溉管理也将实现智能化。　　解决哪些农业生产课题?　　现在，一部分设施园艺生产者在农作物种植期间，使用土壤传感器随时测量栽培基质的含水量和肥料浓度等，并对测量数值进行适当管理，正在通过这种方法提高产量，保持高质量，高效化。　　除了设施园艺，在露地蔬菜栽培和果树栽培等方面开展这种高度栽培管理的时代或许也会到来。村田已从2022年5月开始批量生产能为这种未来的智能农业做出贡献的高性能土壤传感器。开发该产品的背景之一是因为村田怀有一个心愿，那就是“想解决日本农业界正在面临的课题”。　　日本生产的农作物种类繁多，从水稻到露地蔬菜和根菜，从设施园艺到果树。但是，支撑日本农业的农业从事者在趋于老龄化的同时，人数也在减少，并且这些现象在不断加速，日本农业的可持续性正面临着严峻的考验。作为应对措施之一，目前备受关注的就是智能农业。智能农业是指活用机器人技术和信息通信技术(ICT)，实现节省劳动力、精密化和高质量生产的新型农业。另外，从全球范围来看，气候变化引起的盐害灾害越发严重，盐害应对措施已成为迫在眉睫的课题。村田为了向解决此类社会课题略尽绵力，于是开发出了可长期监测农田状态的本产品。　　为什么决定开发土壤传感器?　　目前市场上已经有很多土壤传感器，而村田最初是为支援灾后重建而决定开发最初期的土壤传感器。关于这件事的背景，功能设备事业部商品技术部开发营销科的大场义之为我们进行了讲述：　　“这个土壤传感器原本是作为东日本大地震后的灾后复兴项目而开发的。东北地区沿岸部的水田和农田因海啸发生了水涝，继而遭受到盐害。村田想帮助他们开展灾后复兴，怀着这样的想法开始进行开发。并且，我们一直以来不断将传感器进行优化，使其成为了能对全球气候变化导致的环境问题做出贡献且适用于农业智能化的传感器。传感器的功能固然重要，但我们更重视的是它所创造出的附加价值。”　　特点：耐用性强，高精度　　图片展示的是村田已经开始批量生产的村田的土壤传感器。该款传感器的一个主体中内置有3个传感器，可以在土壤中和水中同时测量EC(电导度)、含水率、温度这3个参数。EC传感器在该领域内首次使用了9个电极，通过多种测量模式，消除了不确定性，即实现了高精度。　　在开发过程中，我们重点考虑的是耐用性和EC的精度。“从开发用于震灾复兴的初期土壤传感器时开始，耐用性就是一个课题。同时，一直都是市场上的土壤传感器未能解决的课题。我们从设计到生产工序进行了重新审视，以此解决了这个问题。”　　“该传感器的主体采用了耐候性强的树脂，构造上做到了防止电线与主体、主体之间的缝隙进水，还采用了防腐金属并考虑到了电压，乍一看虽然看不出来，但我们认真仔细地探讨到细节部分，之后才进行了产品化。土壤传感器当然必须要能承受土壤的化学性和生物性，以及设置时的物理性。针对这些方面的耐用性，我们在各种环境下完成了验证，范围包括从日本北边的北海道到南边的冲绳，以及从赤道附近到欧洲。”　　“我们尤其对EC的精确度信心十足。土壤由土粒、空气、间隙水这三种成分构成，但如果使用较少的电极测量，一旦电极之间夹杂石粒或空气层，就无法准确测量。另外，EC值还会受到含水量和离子量的影响。所以本公司的土壤传感器采用了9个电极，以求达到高精度，同时通过特有的算法，已经能够测量出准确的EC值。因此能够单独测量到肥料的量。”　　世界各地各种农业现场进行的实证　　具备高耐用性和高精度的土壤传感器在全世界反复进行试验和实证实验后，终于于2022年5月投入批量生产。这距离2012年灾后复兴项目起步时已经过去了十年。这十年的开发期，正是村田稳妥开发出本产品的证明。我们为了在多样化的农业生产环境中解决各种课题，一直以来都在开展该土壤传感器的验证。　　例如，宫崎县西都市的青椒种植者小组“黑生野农业研究会”在温室内的滴灌养液土耕栽培中导入了土壤传感器(结合RightARM(TERRACE MILE公司的农业经营云服务))，通过该方法获得了生产力约提高10%的经营效果。　　另外，卡乐比马铃薯公司将土壤传感器导入到马铃薯栽培中，根据传感器的数值，不仅实现了高效的灌溉作业，产量也提高了1.6倍。　　并且，我们目前正在开展的一个验证是，将传感器活用在果树栽培方面。在果树栽培上，土壤含水量很大程度上影响着水果质量。比如柑橘，适度地对其施加干燥压力，可以增加柑橘糖分，但如果水分不足，柑橘表面就会产生褶皱等，导致质量下降。另外，在柿子栽培方面，众所周知如果水分过多，柿子就会裂开。村田一直以来坚持在柿子农田里进行实证实验，力求提高柿子的质量。　　村田将通过提供高性能土壤传感器等，为解决农业生产者的烦恼、世界各地农业文化的发展、解决食品危机问题做出贡献。
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发布时间：2024-06-05 13:16 阅读量：968 继续阅读>>

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