多层陶瓷电容器 贴片电容 或独石电容 mlcc 行业概况

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1、多层陶瓷电容器贴片电容或独石电容MLCC行业概况1、MLCC简介电容器以静电的形式储存和释放电能,其构成原理是在两极导电物质间以介质隔离,并将电能储存其间。电容器具有“通交流、隔直流”的特性,广泛应用于各种高、低频电容和电源电路中,起到退耦、耦合、滤波、旁路、谐振等作用。MLCC即多层陶瓷电容器,也可简称为片式电容器、积层电容、叠层电容等,属于陶瓷电容器的一种。MLCC是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,因此也可叫做“独石电容器”。由于MLCC

2、具有体积小、电容量大、高频使用时损失率低、适合大量生产、价格低廉及稳定性高等特性,在信息产品讲求轻、薄、短、小的发展趋势及表面贴装技术(SMT)应用日益普及的市场环境下,具有良好的发展前景。简单的平行板电容器基本结构是由一个绝缘的中间介质层加上外部两个导电的金属电极,而MLCC的结构主要包括三大部分:陶瓷介质,金属内电极,金属外电极。从结构上看,MLCC是多层叠合结构,简单地说它是由多个简单平行板电容器的并联体。MLCC结构具体如下图所示:MLCC制造的工艺流程为:以电子陶瓷材料作为介质,将预制好的陶瓷浆料通过流延方式制成要求厚度的陶瓷介质薄膜,然后在介质薄膜上

3、印刷内电极,并将印有内电极的陶瓷介质膜片交替叠合热压,形成多个电容器并联,并在高温下一次烧结成一个不可分割的整体芯片,然后在芯片的端部涂敷外电极浆料,使之与内电极形成良好的电气连接,形成MLCC的两极。多层片式陶瓷电容器工艺流程图示注:工艺流程中最前端的“瓷粉”即MLCC配方粉,为本公司的主导产品之一。MLCC技术是一门综合性应用技术,它包括新材料技术、设计工艺制作技术、设备技术和关联技术,涉及材料、机械、电子、化工、自动化、统计学等各学科先进理论知识,是多科学理论和实践交叉的系统集成。目前MLCC行业最核心的技术内容主要涉及电介质陶瓷粉料的材料技术、介质薄层化

4、技术、共烧技术等,上游电介质陶瓷材料品质的提升是未来MLCC行业发展的重要基础和前提条件。(1)电介质陶瓷粉料等材料技术MLCC所用电子陶瓷粉料的微细度、均匀度和可靠性直接决定了下游MLCC产品的尺寸、电容量和性能的稳定。在目前使用最广泛的X7R电子陶瓷材料领域,日本电子陶瓷材料厂商可在粒径为100纳米的水热法钛酸钡基础上添加稀土金属氧化物进行改性,制成电介质陶瓷粉体,并由此制备出高可靠性的MLCC产品;而国内一般的技术水平是在粒径为300-500纳米的钛酸钡技术上制备X7R材料,进而制备MLCC产品,在材料微细度、均匀度等方面均与国际先进水平存在差距。(2)介

5、质薄层化技术提升电容量是MLCC替代其他类型电容器的有效途径,在一定的体积上如何制造更大电容量的MLCC,一直是MLCC领域的重要研发课题。MLCC的电容量与内电极交叠面积、电介质瓷料层数及使用的电介质陶瓷材料的相对介电常数成正比关系,与单层介质厚度成反比关系。因此,在一定体积上提升电容量的方法主要有两种,其一是降低介质厚度,介质厚度越低,MLCC的电容量越高;其二是增加MLCC内部的叠层数,叠层数越多,MLCC的电容量越高。在目前最为主流的X7R型MLCC领域,日本厂商目前的最高技术已达到在0.7μm厚度的薄膜介质层上叠层1,000层以上,生产出的MLCC电容

6、值达470μF。而目前国内的较高水平为完成流延成3μm厚度的薄膜介质,烧结成单层介质厚度2μm的MLCC。国内外MLCC厂家在介质薄层化领域面临的主要挑战是如何降低电子陶瓷粉料颗粒尺寸及提高材料的分散性。(3)陶瓷粉料和金属电极共烧技术MLCC元件主要由陶瓷介质、内电极金属层和外电极金属层构成。在生产过程中,陶瓷介质和印刷内电极浆料需进行叠合共烧,因此不可避免地需解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧制环节中不分层、开裂的问题,即所谓的陶瓷粉料和金属电极共烧问题。共烧问题的解决,一方面需在烧结设备上进行持续研发;另一方面也需要MLCC瓷粉供应商在瓷粉制

7、备阶段就与MLCC厂商进行紧密的合作,通过调整瓷粉的烧结伸缩曲线,使之与电极匹配良好、更易于与金属电极共同烧结。2、MLCC行业市场发展状况(1)全球MLCC行业发展状况MLCC诞生于20世纪60年代,最先由美国公司研制成功。20世纪90年代以来,在电子信息产业日新月异、信息产品“轻薄短小”的发展趋势下,全球MLCC市场需求不断增长,MLCC已成为电容器市场中最为主流的产品。2)MLCC对其他类型电容器的替代作用将日趋明显MLCC是目前电容器市场中的主要品种,其余电容器类型还包括铝电解电容器、钽电解电容器及各类塑料薄膜电容器等。各类电容器均存在不同的特性和各自的

8、应用范围。但随着MLCC

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