コンデンサー、40年で体積2000分の1　村田製シェア4割

スマートフォンは毎年のように機能が追加される。頭脳となる半導体の進化に注目が集まりがちだが、安定稼働に欠かせない「名脇役」がコンデンサーだ。

40年強で体積は2000分の1まで小さくなった。村田製作所など関西企業の技術がデジタル機器の小型化を支えている。

スマホを分解してプリント基板をみると、半導体を取り囲むように米粒よりも小さな角形の部品が並ぶ。

村田製作所が世界で4割のシェアを握る「積層セラミックコンデンサー」だ。最新スマホには最大1000個程度が使われている。

ネット利用やカメラ撮影といった機能はCPU（中央演算処理装置）など複数の半導体をひとつにまとめた「SoC（システム・オン・チップ）」で実現される。しかし、これだけでは精巧な電子回路は誤動作の可能性がある。

コンデンサーは電気を一時的に蓄えたり、放出したりすることで、回路内の電圧を一定に保つ。ノイズを除去する役割もある。現在は基板表面への取り付けに適したチップ型が主流だ。

いち早く開発に取り組んできた村田製作所は1982年、従来のパラジウムに代わり安価なニッケルを電極にした「Ni-MLCC」のサンプル出荷を始めた。サイズは「3216」（長辺3.2ミリメートル、短辺と厚さ1.6ミリメートル）だった。

デジタル機器の進化を背景に、10年弱のサイクルでより小型の新製品を投入してきた。代表的な採用例がスマホ。多機能を実現するには、部品を小型化して限られたスペースにより多くの回路を詰め込む必要がある。現行品で最小の「0201」（0.25×0.125ミリ）は体積比で「3216」の2000分の1だ。

小型化にはセラミックシートと電極をできるだけ薄くし、たくさん積み重ねる必要がある。「0201」は髪の毛の太さの100分の1以下のシートを100層以上重ね、ためられる電気の容量を示す静電容量の増加と小型化を両立させた。原料から製造プロセスまでを独自開発する同社だからこそ実現できた。

積層コンデンサー市場は太陽誘電、TDKを含め日本勢が6割強を握る。なかでも京都勢の存在感は強く京セラはスマホ向けの「0603」（0.6×0.3ミリ）で村田製作所と並んで静電容量が最高水準の製品を投入。米子会社の京セラAVXコンポーネンツは航空・医療市場を開拓する。

村田製作所の次世代コンデンサーは拡大鏡を使ってやっと見えるほど小さい

足元の市況はスマホ市場の回復の遅れなどで、「21年をピークに調整局面」（富士キメラ総研の宇仁菅繁行氏）という。

そんな中、村田製作所は9月、約10年ぶりに世界最小を更新する「016008」（0.16×0.08ミリ）を開発したと発表した。スマホの電池を大きくするために他の回路はより小さくすることが求められている。スマートウオッチなどウエアラブル機器の市場も拡大してきた。

グループ会社で開発を担った村松諭氏は「（体内に埋め込んで生体情報を取り出す）インプランタブル・デバイスの需要も開拓していきたい」と話す。

海外では血糖値などを監視するスマートコンタクトレンズなど近未来デバイスの開発が始まっている。

最新の微細化技術がすぐに市場投入される半導体と違い、村田製作所は10年かけて最先端技術を市場に浸透させてきた。今回は10年先の「ポスト・スマホ」を見据えた動きといえる。

（編集委員　松田拓也）

数字博物誌

数字を入り口にして、関西2府4県（大阪、兵庫、京都、滋賀、奈良、和歌山）の経済・歴史・文化を読み解きます。

日経記事2024.10.28より引用

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