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稻盛和夫曾說一句話：“先進材料將會對現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)帶來未來的突破�！�
而越先進的產(chǎn)品對原料的要求往往也越嚴(yán)格，這對當(dāng)今非常火熱的MLCC來說尤其如此。
何為MLCC
MLCC是片式多層陶瓷電容器英文縮寫。是由印好電極（內(nèi)電極）的陶瓷介質(zhì)膜片以錯位的方式疊合起來，經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層（外電極），從而形成一個類似獨石的結(jié)構(gòu)體，故也叫獨石電容器。
圖片來源：Pixabay
MLCC是世界上用量最大、發(fā)展最快的片式元件之一，在陶瓷電容器中產(chǎn)值占比超過90%。其具有容量范圍寬、頻率特性好、工作電壓和工作溫度范圍寬、超小體積、無極性等優(yōu)良特性，且應(yīng)用領(lǐng)域極其寬泛。因此，MLCC又被稱為“電子工業(yè)大米”。
MLCC產(chǎn)業(yè)鏈最關(guān)鍵一環(huán)
從全球競爭格局來看，MLCC廠商分為三大梯隊，第一梯隊為日韓廠商，第二梯隊為美國和中國臺灣廠商，第三梯隊才是中國大陸廠商。其中日系廠商占有非常明顯的領(lǐng)先優(yōu)勢。在全球前十大MLCC廠商中，日系廠商全球市場銷量占有率達56%。此外，各大廠商均具都有一般性的MLCC產(chǎn)能，但高階MLCC產(chǎn)能因為技術(shù)要求更高，目前集中在日廠手中。
（圖片來源：三環(huán)集團）
日本MLCC產(chǎn)業(yè)為何如此強勁？
首先我們要了解MLCC產(chǎn)業(yè)鏈情況，MLCC產(chǎn)業(yè)鏈主要包含上游材料供應(yīng)商、中游MLCC器件廠及下游包括消費電子、工業(yè)、通信等領(lǐng)域在內(nèi)的眾多終端廠商。
上游主要是核心材料的生產(chǎn)，包括陶瓷粉體材料、內(nèi)部電極材料（主要是鎳漿）以及外部電極材料（主要是銅漿）三部分。從全球MLCC陶瓷粉末市場格局來看，日本廠商能占到60%以上的份額。在電極漿料方面，也是日本廠家率先采用賤金屬鎳電極，使MLCC電極材料的成本下降許多。
2019年全球MLCC陶瓷粉末市場格局，來源：智研咨詢
日本在核心原材料技術(shù)及產(chǎn)能規(guī)模上擁有的絕對優(yōu)勢，使得他們牢牢控制了全球MLCC市場�？梢哉f，陶瓷粉體及電極漿料等原材料制備儼然已成為MLCC產(chǎn)業(yè)鏈最重要一環(huán)。
陶瓷粉體
目前，MLCC陶瓷粉體的主要原料是鈦酸鋇、氧化鈦、鈦酸鎂等。從MLCC成本結(jié)構(gòu)角度，陶瓷粉在整個MLCC中成本占比較大，尤其是高容MLCC的生產(chǎn)，高容MLCC對于瓷粉的純度、粒徑、粒度分布和形貌有嚴(yán)格要求。
其中，鈦酸鋇是構(gòu)成MLCC陶瓷粉體的核心材料。鈦酸鋇由于具有很高的介電常數(shù)、優(yōu)異的鐵電和壓電性能、且還具備耐壓及絕緣性能，被譽為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”。當(dāng)前，鈦酸鋇的制備方法主要可分為液相法和固相法兩大類。
液相法制備的鈦酸鋇粒徑分布窄，分散性好，但反應(yīng)過程中，對設(shè)備、溫度、壓力要求嚴(yán)格，且液相法制備的鈦酸鋇晶體表面缺陷較多，對MLCC的燒結(jié)及介電性能有較大影響。
傳統(tǒng)固相法，工藝簡單，對設(shè)備要求不高，成本低，但產(chǎn)物粒徑粗大，團聚現(xiàn)象嚴(yán)重。盡管傳統(tǒng)的固相合成法有很多缺點，但由于固相合成的鈦酸鋇表面缺陷少，且為100%四方相，因此日本等先進鈦酸鋇制造廠家均采用固相合成生產(chǎn)鈦酸鋇。
內(nèi)外電極原料
隨著MLCC向高容量、小尺寸、高可靠性的方向發(fā)展，生產(chǎn)成本也不斷增加，于是開發(fā)賤金屬電極。以Ni為內(nèi)電極，Cu為端電極，逐漸替代貴金屬電極，成為MLCC的發(fā)展趨勢。到目前為止，BME-MLCC（賤金屬內(nèi)電極多層陶瓷電容器）已經(jīng)占到全部MLCC的90%以上。MLCC內(nèi)電極用金屬粉體粒徑一般在納米及亞微米的范圍內(nèi)，外電極用金屬粉體粒徑在10微米以下。
MLCC用鎳粉要求鎳粉球形度好、振實密度高、電導(dǎo)率高、電遷移率小、對焊料的耐蝕性和耐熱性好、燒結(jié)溫度較高、與陶瓷介質(zhì)材料的高溫共燒性好等諸多細節(jié)指標(biāo)。作為MLCC內(nèi)電極的超細鎳粉具有以下幾個主要特點：
（1）鎳內(nèi)電極成本低，僅為常規(guī)的Pd30－Ag70電極的5％左右，經(jīng)濟效益可觀；
（2）鎳原子或原子團的電遷移速度較Ag或Ag/Pd小，因而具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，可以提高MLCC的可靠性；
（3）對于Ni－MLCC，其外電極也是Ni金屬，與內(nèi)電極可同時燒成，同一種金屬在聯(lián)接時沒有空隙，電極聯(lián)接的可靠性較高；
（4）機械強度高，Ni作電極時其抗折強度比Ag/Pd電極大；
（5）鎳電極對焊料的耐腐蝕性和耐熱性好，工藝穩(wěn)定性好；
（6）鎳電極電阻率小，電導(dǎo)率優(yōu)于Ag/Pd系電極，可以降低MLCC的等效串聯(lián)電阻，提高阻抗頻率。
目前MLCC用鎳粉廠商主要集中在日本，國內(nèi)博遷新材獨立研發(fā)PVD技術(shù)量產(chǎn)超細鎳粉填補了該領(lǐng)域國內(nèi)空白。
銅電極漿料
MLCC銅端電極由銅電極漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制備而成，銅電極漿料主要由銅粉、玻璃粉和有機載體混合組成，其成分及配比決定著燒結(jié)后端電極的性能。其中，銅粉作為銅端電極的主要成分，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成金屬網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)導(dǎo)電功能；玻璃粉的主要作用是將MLCC端電極與瓷體進行可靠連接，同時高溫熔化潤濕銅粉，促進銅顆粒之間形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為端電極良好的導(dǎo)電性能提供保障；而有機載體用來調(diào)節(jié)銅電極漿料的粘度，改善其流變特性和剪切特性，保證銅粉和玻璃粉在漿料中均勻分布。這三者共同調(diào)節(jié)，獲得具有良好的流變性能和導(dǎo)電性能的銅電極漿料。
目前由于受材料、設(shè)備及工藝技術(shù)水平等因素的限制，國內(nèi)MLCC的研發(fā)進展十分緩慢。有必要開展對賤金屬MLCC的深入研究，攻克其內(nèi)電極材料制備的研究難點，推動技術(shù)的國產(chǎn)化，趕超國際先進水平。
總結(jié)
根據(jù)開源證券的測算，2021年中國/全球陶瓷粉體市場規(guī)模分別為110億元/38.22億美元，預(yù)計2023年市場規(guī)模分別進一步擴大至121.37億元/41.38億美元。全球MLCC陶瓷粉料生產(chǎn)商主要集中在日本，國瓷材料是繼日本堺化學(xué)之后國內(nèi)首家、全球第二家成功運用水熱法批量生產(chǎn)納米鈦酸鋇粉體的廠家。此外，隨著5G技術(shù)和新能源汽車技術(shù)的快速發(fā)展，高容MLCC未來將得到大規(guī)模應(yīng)用，需求旺盛，MLCC電極漿料及金屬粉體企業(yè)的附加值也將得到進一步提升。
參考來源：
[1]靳學(xué)昌等.玻璃粉體系對MLCC用銅電極漿料性能的影響
[2]中國粉體網(wǎng)、概念愛好者
