世界首创! 额定电压为500V的GQM22系列高频低损耗陶瓷电容器实现了商品化。

2010年3月23日

株式会社村田制作所
代表取缔役社长村田恒夫

概要

株式会社村田制作所实现了额定电压为500V的GQM系列高频低损耗陶瓷电容器的商品化。该新商品融合了我们的低损耗材料技术和贱金属电极技术。通常采用贱金属电极是减少电容器能量损耗的有效的方法，但是在采用贱金属电极时会遇到需调整其各种特性和具备适当的烧结条件等课题。此次通过应用我公司开发的材料和烧结技术，我们成功地开发出适用于电容器的贱金属电极，率先推出世界首创的额定电压为500V的GQM系列贱金属电极陶瓷电容器。

GQM系列产品是一个低损耗产品，适用于移动通信基站和高速宽频网络基站的射频功率放大器，并且最适合在VHF、UHF和GHz频带中使用的产品。此次在推出了额定电压为100V和250V的陶瓷电容器之后，我们进一步实现了适合在以上频带中使用的具备更高Q值^※1和低ESR^※2值的GQM系列陶瓷电容器的商品化。在测定频率为1MHｚ的情况下，该产品的Q值可比一般中高压产品的Q值高40%。

GQM系列产品的外形尺寸为2.8×2.8×1.15mm，而其电容量范围从0.5pF到100pF，适用于电容量允许偏差为B级^※3 (±0.1pF) 的小偏差型产品。该系列产品还最适合被安装在移动通信设备和WiMAX^※4、LTE^※5基站中的功率放大器等内部的匹配电路和耦合电路之中，以及其他射频和高频模块，有助于改善设备的高频特性。

背景和开发目的

在移动通信基站和高速宽频网络的基站设备中使用着可增加发送信号幅度的功率放大器，在其电路中除了半导体之外，还安装着众多独石陶瓷电容器。近年随着通信速度的增加，通信使用的频率也越来越高，因此也就需要能够在高频环境下维持高Q值的，以及尽量降低与电容器能量损耗有直接关系的ESR值的独石陶瓷电容器。

以前，我公司一直开展着采用贵金属电极的高频低损耗电容器的商品化。从几年前开始，为了推出能够在更高频率下工作的高频产品，我们使用了具有优良的高频特性的贱金属电极和温度特性良好的低损耗材料，开发了GQM系列产品。利用贱金属电极是降低能量损耗和提高Q值的有效的措施，但是在调整其各种特性和具备适当的烧结条件等方面都存在着许多需解决的课题。现在通过应用我公司开发的材料和烧结技术，我们成功地实现了采用贱金属电极的产品的商品化。

在GQM系列产品中，我们已经推出了额定电压分别为100V和250V的产品。为了满足市场上对高频元件和额定电压值高的产品的需求，我们在该系列产品中增加了额定电压为500V的新产品。由此能够扩大设备的设计范围，该产品也能被安装在采用下一代通信方式的设备中。

另外，一般的中高压产品的电容量允许偏差大都为J级 (小于±5%) 和D级 (±0.5pF)。为了在设计阶段设计出匹配性能好的电路，并能够顺利地开展电路设计活动，市场上出现了需要电容量允许偏差小的产品的现象。此次我公司开发的GQM系列产品的电容量允许偏差大都为B级 (±0.1pF) 和C级 (±0.25pF)，可满足以上这些需求。

产品特点

采用了温度特性良好的低损耗电介质材料和在高频环境下具有低ESR值的贱金属电极材料，具备了在匹配电路和其他高频电路中能获得所期待的高Q值的特性。
通过应用电磁模拟软件，开展了最佳设计活动，并通过改善内部电极结构，加强了磁性连接力，可获得稳定的自共振频率。
具有高耐压特性。
电容量允许偏差大都为B级 (±0.1pF) 和C级 (±0.25pF)，可满足需要电容量允许偏差小的产品的需求。
符合RoHS指令。

术语说明

※1Q:	当独石陶瓷电容器中的电介质流过任意频率的电流时，电介质中部分电能会转变为热能，此损耗的能量的倒数就是Q值。Q值越高，其能量损耗就越低。
※2 ESR:	独石陶瓷电容器的等效电路中的串联电阻值，是表示能量损耗的数值。
※3 B级:	通常用英文字母B和C等来表示电容器的电容量允许偏差的级别，如B级 (±0.1pF)，C级 (±0.2pF) 等。
※4 LTE:	Long Term Evolution (长期演进) 的简称，是新的通信标准之一。标准化机构3GPP (3rd Generation Partnership Project第三代合作伙伴计划) 正在开展制定此标准的活动。如果其被正式采用，将能够提供下行100Mbps、上行50Mbps峰值速率的传输服务，可实现高速无线通信。
※5 WiMAX:	Worldwide Interoperability for Microwave Access (全球微波互联接入) 的简称，是一项新的通信标准，它是以IEEE (电气和电子工程师协会) 802.16e标准为基础制定的新标准。WiMAX比无线LAN的覆盖范围广。

用途

适合被安装在移动通信设备和WiMAX、LTE基站中的功率放大器等内部的匹配电路和耦合电路之中，以及其他射频和高频模块。

系列产品型号

如 GQM22M5C2H1R0B (在电容量为1pF，电容量允许偏差为B级的产品的情况下)

特性图

频率阻抗特性 (在电容量为1pF的产品的情况下)

频率 Q值特性 (在电容量为1pF的产品的情况下)

频率 ESR特性 (在电容量为1pF的产品的情况下)

电气特性

电容量:	0.5pF～100pF
额定电压:	DC500V
工作温度范围:	-55℃～125℃
温度特性:	C0G (温度系数: 0±30ppm/℃)
耐电压值:	DC1250V
Q值:	30pF以下; Q≧800+20C C: 标称电容量 (pF) 30pF以上; Q≧1400 (测定频率:1MHz)
自共振频率:	4GHz以上 (1pF)