中國粉體網訊  MLCC（多層陶瓷電容器）作為電子信息產業的基礎元器件之一，其性能優劣將直接影響各類電子產品的發展。5G時代的到來，為MLCC的發展帶來了新的發展機遇。小型化、中壓高容、高頻低功耗的MLCC將是未來5G市場需求量巨大的產品。但機遇與挑戰并存，國內高端MLCC的開發制造由于受材料、設備及工藝技術水平的限制，產品發展緩慢，高端產品市場主要被國外廠家占領。

MLCC制造工藝

多層陶瓷電容器始于上世紀60年代，并在20世紀80年代得到大力推廣、廣泛使用。雖然概念簡單，但集成了流延、絲網印刷和共燒陶瓷電介質和金屬電極等技術的制造過程卻具有很大的挑戰性。

MLCC基本制造工藝：

1)首先將陶瓷粉末混合溶劑、分散劑、黏合劑和增塑劑，形成均勻的、懸濁液形態的陶瓷漿料；

2)然后通過流延、載膜工藝形成一層均勻的漿料薄層，通過熱風區干燥后（將漿料中絕大部分溶劑揮發）可得到致密、厚度均勻并具有足夠強度的陶瓷膜片，膜片厚度一般在10-30μm之間；

3)根據工藝要求，將設計的電極圖形借助絲網印刷技術印刷到陶瓷膜片上；

4)在疊壓、層壓過程中，印刷的膜片需一層層的精確對準，并使層與層之間更加致密、嚴實的結合；

5)在切割形成獨立的電容器生坯后，通過排膠工藝進行高溫烘烤，以去除芯片中的粘合劑等有機物質；

6)隨后，陶瓷電容器燒結強化使膜片間致密結合，形成具有高機械強度、優良電氣性能的陶瓷體；

7)最后通過端封和燒結工藝，將同側內部電極連接起來形成端電極；

8)經過外觀篩選以及電性能測試后的陶瓷電容器就完成了所有的制造工藝可以編帶入庫了。

MLCC關鍵技術

除了共燒技術，有研究者認為目前MLCC制造中的關鍵技術在于MLCC陶瓷粉體的制備和賤金屬內電極（BME）粉體的制備。

小型化高容量的MLCC要求做到介質薄層化，介質厚度小于1μm，要求粉體顆粒的粒徑小于0.25μm，這對陶瓷粉體的粒徑、純度、結晶度、形狀和均一性等都有較高的要求。

另外具有高介電常數的鐵電性粉體存在明顯的尺寸效應，當粉體粒徑低于一定尺度時，隨著粉體粒徑的減小，其介電常數也會隨之降低。采用高結晶度的粉體，可使粉體的細晶化和高介電常數成為可能。目前國產瓷粉很難達到上述要求，高性能的陶瓷粉體是制約我國電子陶瓷產業發展的瓶頸。

在賤金屬內電極（BME）粉體的制備方面，Ni電極的燒結收縮率要高于陶瓷粉料的燒結收縮率，而二者的差異越大，燒結開裂的可能性就越大。必須減小Ni電極的燒結收縮率。密實的球形鎳粉堆積密度高，結晶好的鎳粉膨脹性能低，這些對減小燒結收縮率有很大益處。提高純度和結晶度有利于鎳粉的抗氧化性。鎳粉的粒徑大小和分布決定著電極層的厚薄。均勻的球形鎳粉能夠形成光滑的內電極層。

單分散性的球形銅粉顆粒抗氧化性好，MLCC所用銅粉必須是球形、化學純度高、無團聚、粒度均勻的超細銅粉。傳統的固相法、超聲電解法、微乳液法、液相還原法等方法所制備的銅粉都不同程度地存在粒徑不均勻、易團聚、形貌不規則等缺點。

小結

隨著市場的需求，MLCC生產的3項核心技術（MLCC粉體的制備、BME粉體制備、共燒技術)都有待提高。特別是國內企業需要加大這3項技術的開發力度，以縮短與國際先進水平的差距。

參考資料：

王俊波：多層陶瓷電容器的技術現狀及未來發展趨勢，西安交通大學電力設備電氣絕緣國家重點實驗室

彭浩等：多層陶瓷電容器應用與可靠性研究，中國電子科技集團公司第十三研究所

黃昌蓉等：MLCC 在5G領域的應用及發展趨勢.廣東風華高新科技股份有限公司

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