安装在汽车发动机舱周边等严酷温度环境下的电子设备，不仅需要具备高可靠性，还要具备高耐热性。全球领先的电子元器件制造商村田制作所（以下简称“村田”）通过运用陶瓷耐高温的优势，开发新的外部电极，成功研发出了在超过150℃的高温环境下也能工作的导电性粘合剂专用的汽车片状多层陶瓷电容器GCB系列。
图1.GCB系列外观
近年来，为提高安全性以及出于环境保护的考虑，汽车行业内各种功能的电子控制化设备急速发展，电子设备的搭载率日益增加，发动机舱内搭载的电子设备越来越多地暴露在严酷的高温环境下。在IC等发热源附近安装的元器件周围的温度有时甚至会超过150℃，对于元器件的使用寿命提出了很大挑战。
导电性粘合剂可以缓解由温度变化导致的电路板与元器件的膨胀收缩，具有较长的高温循环工作寿命。村田运用陶瓷很强的耐高温优势，通过开发新的外部电极，成功研发了最高使用温度为200℃，可用导电性粘合剂粘合封装的片状多层陶瓷电容器GCB系列产品，满足了高温环境下电路工作的使用需求。
村田GCB系列产品外部电极电镀采用了Ni/Pd，成为世界首创的导电性粘合剂专用产品系列。这种电镀结构即使在高温环境下，也能保证与导电性粘合剂的高粘合可靠性。此外，由于外部电极未采用Ag，可大幅降低既有的导电性粘合剂专用产品（GCG系列）的Ag高温迁移导致的短路故障，实现了高于既有产品的耐热性。
图2.GCB系列结构示例
将GCB系列产品和既有产品（GCG系列）共同置于200℃的高温环境后，端子电极与接地间的电阻值结果如图3所示。从图中可以看出，虽然连接电阻值随着放置时间的增长在不断变大，但是与既有产品相比，村田本次研发出的GCB系列产品电阻值的增加率较小，因此具备更加优异的特性。
图3.高温通电环境下，端子电极与接地间的连接电阻值
除了能够应对最高使用温度为150℃的既有产品之外，村田还将最高使用温度为200℃的产品实现了商品化。两者都符合汽车元器件所要求的可靠性实验规格AEC-Q200（由Automotive Electronics Council制定的汽车元器件可靠性测试规格），适用于安装在汽车高温环境中的动力传动系统以及安全设备。
表1.GCB系列产品阵容及电气特性
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长宽尺寸（mm）
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温度特性
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使用温度范围
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额定电压
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静电容量
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品名范例*1
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1.0×0.5, 1.6×0.8
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X8R（EIA）
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-55～150℃
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16～100Vdc
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1～470nF
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GCB155R91H102K****
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1.0×0.5, 1.6×0.8
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X9M（村田公司温度特性标记）
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-55～200℃
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10～50Vdc
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1～470nF
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GCB188M91E103K****
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*1品名范例：开发中产品，并非正式品名。
据了解，村田GCB系列已开始样品供货，预计年内可量产。与既有产品相比，GCB系列除了能应对高温环境外，其外部电极的耐腐蚀性也更优异。在广泛提供发挥新外部电极优势的解决方案的同时，今后村田还将进一步扩大产品阵容，为电子行业的发展做出贡献。