電源回路と信号回路に適した0603 MLCCの選び方

0603 MLCCの基礎

0603パッケージ（1.6mm×0.8mm）は、静電容量密度と機械的信頼性のバランスがとれた最小の標準MLCCサイズです。最新の構造では、100～400の誘電体/電極層とニッケルバリア錫終端があり、260℃のリフロー温度に耐えながら、0.1pF～22μFの静電容量を実現します。パッケージの0.6mmの高さと <10mΩ ESR make it ideal for high-density designs.

重要な電気的パラメータ

パラメータ	C0G (NP0)	エックスセブンアール	Y5V
温度安定性	±30ppm/°C	±15%	-82%～+22%
DCバイアス損失	<0.1%	20-50%	60-80%
最大キャパシタンス	100nF	22μF	47μF

電圧ディレーティング・ガイドライン

• 消費者 定格電圧の70%（例：6.3V部の4.2V）
• 産業: 定格電圧50%
• 自動車： 定格電圧40%（AEC-Q200グレード1準拠

電源回路設計

デカップリングネットワーク

5mV未満のリップルを必要とする最新のプロセッサー向け：

• 1MHz～500MHzをカバーするために、並列の組み合わせ（例：22μF＋2.2μF＋100nF）を使用する。
• TDK C1608X7R1C226M (22μF 6.3V)ハンドル 2.8A_{かいふくかんりきのう} 105℃でのリップル
• 村田製作所 GRM188R60J226MEA0 は、フレックスが発生しやすい設計にソフト終端を提供します。

反共振戦略

キャパシタンス値をずらすことで、並列共振のピークを低減：

周波数範囲	キャパシタンス	数量
1-10MHz	22μF X7R	1
10-100MHz	2.2μF X7R	2
100-500MHz	100nF X7R	4

シグナル・インテグリティ・アプリケーション

RFマッチングネットワーク

2.4GHz Wi-Fi/Bluetooth用：

• ムラタ GJM1555C1H1R0BB01 (1pF C0G) 許容差±0.05pFを維持
• 自己共振周波数 (SRF) >6GHz
• 温度ドリフト <0.1% (-55°C～+125°C)

高速デジタル・フィルタリング

USB 3.2 Gen 2（10Gbps）用：

• バルクデカップリング用100nF X7R (KEMET C0603C104K3RACTU)
• EMI 抑制用 10pF C0G (GRM1555C1H100JA01)
• コネクタピンから1mm以内に配置する

信頼性に関する考察

機械的ストレス

フレックス・クラッキングを防ぐ：

• 村田製作所KRM55のようなソフト終端（ST）シリーズを使用
• ボードエッジから1mmのクリアランスを保つ
• スコアリングラインに対して垂直にする

環境試験

AEC-Q200グレード1の要件：

• 1,000温度サイクル（-55°C ↔ +125°C）
• 85°C/85% RH、バイアスあり、1,000時間
• 京セラ AVX CM05X7R226M06AH は試験後 <10% ΔC を示す

アプリケーション参照表

申し込み	部品番号	主な仕様
FPGAコア	GRM188R60J226MEA0	22μF 6.3V X7R、2.8Aリップル
RFマッチング	GJM1555C1H1R0BB01	1pF C0G、±0.05pF
USBフィルター	C0603C104K3ACTU	100nF 25V X7R、AEC-Q200
オーディオ・バイアス	CL10C100JB81PNC	10nF 16V C0G、THD<-120dB

デザイン・チェックリスト

1. DC バイアス動作時の静電容量を確認する（メーカー曲線を参照）。
2. リップル電流要件の計算と適切なディレーティング
3. 温度安定性のニーズに基づいて誘電体クラスを選択
4. 屈曲しやすい用途に機械的応力低減を実施
5. 広帯域デカップリングには、値をずらした並列コンデンサバンクを使用する