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(duì)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(cè)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(duì)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(huì)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(duì)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(shì)，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(shì).廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司
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