中國粉體網(wǎng)訊 MLCC（多層陶瓷電容器）作為電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)元器件之一，其性能優(yōu)劣將直接影響各類電子產(chǎn)品的發(fā)展。5G時(shí)代的到來，為MLCC的發(fā)展帶來了新的發(fā)展機(jī)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(chǎn)品。但機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，國內(nèi)高端MLCC的開發(fā)制造由于受材料、設(shè)備及工藝技術(shù)水平的限制，產(chǎn)品發(fā)展緩慢，高端產(chǎn)品市場主要被國外廠家占領(lǐng)。
MLCC制造工藝
多層陶瓷電容器始于上世紀(jì)60年代，并在20世紀(jì)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(wǎng)印刷和共燒陶瓷電介質(zhì)和金屬電極等技術(shù)的制造過程卻具有很大的挑戰(zhàn)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(tài)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(fēng)區(qū)干燥后（將漿料中絕大部分溶劑揮發(fā)）可得到致密、厚度均勻并具有足夠強(qiáng)度的陶瓷膜片，膜片厚度一般在10-30μm之間；
3)根據(jù)工藝要求，將設(shè)計(jì)的電極圖形借助絲網(wǎng)印刷技術(shù)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(zhǔn)，并使層與層之間更加致密、嚴(yán)實(shí)的結(jié)合；
5)在切割形成獨(dú)立的電容器生坯后，通過排膠工藝進(jìn)行高溫烘烤，以去除芯片中的粘合劑等有機(jī)物質(zhì)；
6)隨后，陶瓷電容器燒結(jié)強(qiáng)化使膜片間致密結(jié)合，形成具有高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良電氣性能的陶瓷體；
7)最后通過端封和燒結(jié)工藝，將同側(cè)內(nèi)部電極連接起來形成端電極；
8)經(jīng)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(guān)鍵技術(shù)
除了共燒技術(shù)，有研究者認(rèn)為目前MLCC制造中的關(guān)鍵技術(shù)在于MLCC陶瓷粉體的制備和賤金屬內(nèi)電極（BME）粉體的制備。
小型化高容量的MLCC要求做到介質(zhì)薄層化，介質(zhì)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(jié)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(shù)的鐵電性粉體存在明顯的尺寸效應(yīng)，當(dāng)粉體粒徑低于一定尺度時(shí)，隨著粉體粒徑的減小，其介電常數(shù)也會隨之降低。采用高結(jié)晶度的粉體，可使粉體的細(xì)晶化和高介電常數(shù)成為可能。目前國產(chǎn)瓷粉很難達(dá)到上述要求，高性能的陶瓷粉體是制約我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
在賤金屬內(nèi)電極（BME）粉體的制備方面，Ni電極的燒結(jié)收縮率要高于陶瓷粉料的燒結(jié)收縮率，而二者的差異越大，燒結(jié)開裂的可能性就越大。必須減小Ni電極的燒結(jié)收縮率。密實(shí)的球形鎳粉堆積密度高，結(jié)晶好的鎳粉膨脹性能低，這些對減小燒結(jié)收縮率有很大益處。提高純度和結(jié)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(nèi)電極層。
單分散性的球形銅粉顆�？寡趸院�，MLCC所用銅粉必須是球形、化學(xué)純度高、無團(tuán)聚、粒度均勻的超細(xì)銅粉。傳統(tǒng)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(tuán)聚、形貌不規(guī)則等缺點(diǎn)。
小結(jié)
隨著市場的需求，MLCC生產(chǎn)的3項(xiàng)核心技術(shù)（MLCC粉體的制備、BME粉體制備、共燒技術(shù))都有待提高。特別是國內(nèi)企業(yè)需要加大這3項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)力度，以縮短與國際先進(jìn)水平的差距。
參考資料：
王俊波：多層陶瓷電容器的技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
彭浩等：多層陶瓷電容器應(yīng)用與可靠性研究，中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
黃昌蓉等：MLCC 在5G領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢.廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司
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