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发布时间：2024-03-29 22:27:45 来源：zoty中欧体育全站 作者：中欧体育app下载官网
近日，据日媒报道称日本政府计划将先进电子元件以及铀追加列入“特定重要物资”清单中，考虑追加具有稳定电压和去噪功能的“积层陶瓷电容器（MLCC）”等尖端电子零部件作为第12个领域。该提案11日提交给自民党经济安全推进本部并获得批准，预计将在政府专家会议后在内阁会议上通过追加指定物资的政令。
此外，据10月16日消息称，京瓷计划提高其泰国工厂的智能手机和电动汽车电容器（MLCC）产量，产能预计提高1成，将在2023财年起的3年内投资高达1000亿日元。村田制作所也在泰国北部建成了MLCC新工厂，将于11月开始供货。
贴片电容是一种电容材质。贴片电容全称为：多层（积层，叠层）片式陶瓷电容器（Multilayer Ceramic Capacitor， MLCC），也称为贴片电容，片容。贴片电容有两种表示方法，一种是英寸单位来表示，一种是毫米单位来表示。中文名贴片电容外文名Multilayer Ceramic Capacitors[1]缩写MLCC
MLCC是片式多层陶瓷电容器的英文缩写，是世界上用量最大、发展最快的片式元件之一。它将印刷有金属电极浆料的陶瓷介质膜片以多层交替堆叠的方式进行叠层，经过气氛保护的高温烧结成为一个芯片整体，并在芯片的端头部位涂敷上导电浆料，以形成多个电容器并联。同时，为适应表面贴装波峰焊的要求，在端头电极上还要电镀上镍和锡，形成三层电极端头。其主要优点为体积小、频率范围宽、寿命长、成本低。目前，陶瓷烧结技术相当成熟，可以进行大规模、高质量的生产。
从产值来看，陶瓷电容是最主要的电容产品，2016年占比56%，其中的MLCC占陶瓷电容市场93%的份额，相当于一半以上的电容器市场。
片式多层陶瓷电容器（MLCC）是世界上用量最大、发展最快的片式元件之一，在陶瓷电容器中生产值占比超过90%，应用领域包括信息技术、消费类电子、通信、新能源、工业控制等各行业。随着5G、消费类电子、物联网、工业、新能源汽车等下游应用终端的快速发展，MLCC市场需求量不断增加，具有广阔的市场前景。高端MLCC产品由于存在较高的技术壁垒，市场主要被村田、太阳诱电、TDK、京瓷等日企主导。
相较于国际龙头厂商，我国MLCC厂商技术和产能相对落后，特别是在高端MLCC领域仍然依赖进口。近年来，以风华、三环、宇阳、微容等为代表的国内MLCC头部企业投入大量资金，研发能力以及生产能力不断提升，差距正在逐渐缩小。在应用市场方面，国内下游应用终端企业对国产MLCC等关键元器件越来越重视，加大推进国产化MLCC产品和国产供应商导入。在上游供应链方面，国内MLCC上游供应链厂商与MLCC厂商合作不断加强，技术有所提升，正逐渐满足高端产品生产的需求。
MLCC被誉为“电子工业大米”，具备体积小、体积与容量比高、易于SMT等优点，广泛应用于消费电子、通讯、汽车电子、家电等领域。作为电子产品的必备元件，MLCC的需求随着下游应用的不断拓展和升级稳步提升。从最初的家电到PC、智能手机，下游消费电子终端的发展是MLCC市场增长的核心驱动力。根据Paumanok数据，全球MLCC出货量从2011年2.3万亿只增长至2019年接近4.5万亿只，CAGR8.4%；市场规模从2011年约70亿美元增至2019年122亿美元，CAGR7.2%。
2019年，中国MLCC市场规模约438亿人民币，占全球比重约50%，增速高于世界整体水平。根据中国电子元件行业协会发布的数据，中国MLCC市场规模从2017年的310.8亿人民币增长至约2019年438.2亿人民币，CAGR为18.74%，高于同期全球增速13.62%，且占全球MLCC市场规模的比重超过一半，中国市场是全球规模性和成长性最好的MLCC市场。
且从长期来看，5G+汽车电子驱动MLCC市场进一步扩容。当前随着5G、汽车电子、物联网渗透率的提高，MLCC有望迎来快速增长。根据MuRata的预测，以2019年MLCC市场为基准，到2024年，预计智能手机用MLCC市场规模约增长50%，CAGR约8.45%；基站用MLCC市场规模增长约40%，CAGR约6.96%；计算机存储和服务器用MLCC市场规模增长约30%，CAGR约5.39%。
MLCC诞生于20世纪60年代，首先由美国企业研制成功，后来在日本Murata、TDK、太阳诱电等公司得到迅速发展并产业化。在1961年起，美国开始实施阿波罗计划的过程中，出现了对小型、大静电容量电容器的需求，应运而生的便是片状独石陶瓷电容器。通过在超薄介电体上形成电极并进行多层重叠，从而实现了小体积但具备大静电容量的电容器。村田制作所迅速导入该技术，并于1965年向市场投放首款产品。村田制作所推出的是用于中波收音机中的LC共振电路的100pF产品，是由厚度为50μm的氧化钛（TiO₂）介电体膜重叠而成。“刚推出市场时完全卖不动。不过，以超薄型卡片收音机的亮相为契机，体积比其他电容器小得多的片状独石陶瓷电容器的市场得到了迅速扩大”。
全球MLCC市场集中高，CR3、CR5分别高达71%、84%，日厂优势显著。日韩厂商MLCC产品范围丰富，在技术和规模上均占据绝对优势。MLCC主要厂家有村田、三星电机、太阳诱电、国巨、TDK、华新科等，前三大厂商、前五大厂商市场份额分别为71%、84%。根据ECIA数据，2019年全球前9大MLCC厂商中，有3家为日系厂商，合计市占率超过53%；台系双雄国巨、华新科合计市占率约7.6%；代表企业宇阳、风华高科、三环集团合计市场份额7.5%。
经过近四十年的发展，中国本土MLCC产业取得了显著进步,以外资企业为主力。20世纪80年代，我国开始引进第一条MLCC生产线，主要用于生产彩色电视机用MLCC。国外著名的MLCC生产企业纷纷在我国设立生产基地。日本村田分别于1994年和1995年在北京和无锡设立公司；三星电机分别于1992年、1993年和2009年在东莞、天津和昆山设立公司；TDK株式会社于1995年在厦门设立公司。此外，美国基美、国巨、华新科、太阳诱电等公司也纷纷在中国设厂。
目前国内MLCC主要企业包括天津三星电机、苏州国巨、东莞国巨、无锡村田、苏州达方、东莞华科、太阳诱电（广东）、深圳宇阳、风华高科、潮州三环集团、广东微容等企业。其中，风华高科、三环集团、广东微容、深圳宇阳为代表性内资企业。
MLCC的生产制造具备非常高的壁垒，调浆、成型、堆叠、均压、烧结、电镀等众多环节，无一不对厂商在陶瓷粉体、成型烧结工艺、专用设备的积累，有着极高的要求。
电子陶瓷材料在狭义上即陶瓷粉料，是生产MLCC的主要原料之一；而在广义上，除陶瓷粉料外，电子陶瓷材料也包括陶瓷粉料的主要原料钛酸钡粉和改性添加剂。钛酸钡常温下介电常数较高，故可作电介质材料；但钛酸钡也有缺点，比如常温下损耗角正切值、介电常数温度系数都很大，需添加改性添加剂改变其化学性能，才能被用作电介质。添加剂主要包括稀土类元素，例如钇、钬、镝等，以保证粉料的绝缘性；另一部分包括镁、锰、钒、铬、钼、钨等，以保证粉料的温度稳定性和可靠性。根据Paumanok，添加剂一般占粉料重量的5%。添加剂须与钛酸钡粉均匀分布，以控制电子陶瓷材料烧结中的微观结构及电气特征。
MLCC成本主要由陶瓷粉料、内电极、外电极、包装材料、人工成本、折旧设备及其他构成。其中，陶瓷粉料占比较大，在低容MLCC产品中占比20%-25%，高容MLCC成品中占比高达35%-45%。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。
工业化生产中使用的制备方法主要包括固相合成法、草酸盐共沉淀法、水热法等，溶胶-凝胶法及新提出的微波水热法均尚在实验室小试阶段。从产出瓷粉的质量来说，固相法和草酸法可用于规模化生产，但粉体颗粒较大、不够均匀，品质较低，市场售价相应较低；溶胶-凝胶法制备的粉体最为优质，市场售价最高，生产成本也相应较高，生产周期长，粉体容易团聚，不适于用作大批量生产；水热法生产的颗粒细且均匀，易于获得下游客户的认可，可用于较为高端的MLCC产品，相应的市场售价较高，而生产成本相对较低，因此业内普遍预测水热法将对其他制备工艺形成一定的市场替代。
陶瓷粉料市场集中度较高，市场份额和先进技术都集中于日本。市占率方面，超过75%的瓷粉由日商供应，2018年全球外销陶瓷粉体前7大厂商有5家来自日本，前3大厂商日本堺化学、美国Ferro及日本化学市占率依次28%、20%、14%。国瓷材料是国内首家、全球第二家成功运用水热工艺批量生产纳米钛酸钡粉体的厂家，也是中国规模最大的批量生产并外销瓷粉的厂家，市占率为10%。国内厂商比如风华高科正加快建设国家重点实验室，BT01瓷粉性能达到国际先进水平。
MLCC制作工艺流程大致如下：首先氧化钛、钛酸钡等电介质粉末混入粘合剂、增塑剂、分散剂等溶剂支撑膏状浆料（原材料决定MLCC性能），涂敷于载体膜（薄膜为特种材料，保证表面平整），形成印刷电路基板；然后利用已形成多个电极图案的印网掩膜将膏状的内部电极材料印刷至电路基板上（不同MLCC的尺寸由该工艺保证)。并将印刷后的内部电极积层后进行加压，层数在100-1000层以上（具体尺寸的电容值是由不同的层数确定的）；再将一体成型的基层片切成规定尺寸，形成贴片，并把贴片送进烧制炉，以1000-1300℃高温烧制，形成硬质陶瓷；其次是涂敷膏状外部电极，用600-850℃进行烧制，镀镍和锡（镀镍防止电容老衰，镀锡决定电容的可焊性）；最后完成静电容量、绝缘电阻等特性检查后出货。
提升电容量是MLCC替代其他类型电容器的有效途径，在一定的体积内制造更大电容量的MLCC，一直是MLCC领域的重要研发课题。MLCC的电容量与电极面积、积层数及使用的电介质相对电容率成正比关系，与电介质层的尺寸成反比关系。因此，在一定体积内提升电容量的方法主要有两种，其一是减小电介质层厚度，其二是增加MLCC内部的积层数。所以这就要求MLCC厂商具备先进的涂抹工艺与厚膜印刷工艺以实现薄层化，以及通过接近极限的薄层化技术和多层化技术，进一步提升小型化、大容量化的需求。目前，日本厂商普遍可以做到1μm薄膜介质堆叠1000层以上，而中国厂商只能达到300至500层，与国外龙头还有一定差距。
此外，为了提升高品质MLCC的成品率，需要使薄陶瓷薄膜的厚度保持均匀。如果膜厚不均匀，则夹住介电膜的电极可能接触而发生短路，从而失去电容器的功能。即使不发生短路，如果膜厚均匀度很差，也将导致耐电压或可靠性下降等问题。
MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料，叠合共烧而成。制造MLCC时的突出难点是，烧结前后陶瓷薄膜会大幅缩小。如果单纯减小介电膜和电极的厚度，会因烧结时的缩小导致整体开裂。若要在印刷电极图案的状态下，确保烧结后的元件保持正常结构，需要采用合适的技术和专利。掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质（2μm以下）、更高层数（1000层以上）的MLCC。当前日本公司在MLCC烧结专用设备技术方面领先于各国，不仅有各式氮气氛窑炉（钟罩炉和隧道炉），而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。例如日本TDK公司在共烧时就是利用电脑进行精密的温度管理和空气控制。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陶瓷粉料供应商在瓷粉制备阶段就与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。
日本的MLCC产业，不仅材料出众，其生产设备也十分出众。MLCC的制造需要堆叠机、印刷机、切片机和端银机等设。
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