陶瓷电容器市场需求扩大：未来发展趋势展望

陶瓷电容器是一种重要的被动元件，广泛应用于电子设备中的各种电路，如振荡、耦合以及滤波等。根据不同的应用场景，陶瓷电容可以分为单层陶瓷电容、片式多层陶瓷电容（MLCC）和引线式多层陶瓷电容。其中，MLCC不仅具有小体积、结构紧凑、可靠性高及适于SMT技术等优点，而且是最主要的产品类型，占据陶瓷电容器市场的约93%。近年来，随着智能化消费电子产品、新能源汽车、5G以及工业自动化等领域的快速发展，MLCC的需求也日益增加，迫使企业们不断地调整产品方向，向小型化、高容量和车用等高端MLCC市场转移。因此，MLCC不断向着小型化、薄层化、大容量化、高频化、高可靠以及低成本化等方向发展。

一、小型化

随着表面贴装技术的发展及片式元器件在电子信息产业中的广泛应用，各类片式元器件不断向着小型化方向发展。而在MLCC领域中，超小体积、超薄的产品已经成为电子设备小型化发展的关键。小型化陶瓷电容器的尺寸正由0805、0603、0402向0201、01005、008004等更小的尺寸发展。其中，以0201尺寸为主的小尺寸MLCC应用越来越广，并逐渐成为电容器产业的主流产品。

二、大容量化

随着终端设备不断增加的功能，尤其是高性能半导体的出现，导致消耗的电力也不断增加，因此能够储存大量电能的大容量MLCC必不可少。MLCC的容量正比于陶瓷介质的相对介电常数、内电极层数、内电极的叠加面积，反比于介质陶瓷的厚度，因此，为了使MLCC大容量化，需要开发出高介电常数的陶瓷介质、薄层化的电介质、增加电介质层层数以及提高有效面积的效率。

三、高频、高性能化

从2G到5G，通信技术不断向着高频化发展，对MLCC的要求也越来越高。高频化要求MLCC具有低的等效直列阻抗值（ESR）和等效直列电感值（ESL）等参数。ESR主要来自内外电极的电阻及介电体损耗，ESL则是由内外电极结构产生的影响，因此降低ESR和ESL可以提高MLCC的性能，使其更加适合高频方面的应用。在高频、高功率下，也要求MLCC发热升温要低，可靠性要高。

小型化、多层化和减小尺寸长宽比是降低ESL的有效方法。由于多层陶瓷电容是由复数层的内部电极构成的，降低ESR数值时需要通过控制内部电极的厚度和层数。同时，为了提升MLCC的高频性能，也需要研制出更高介电常数、更低ESR和ESL的新材料，例如采用铜、铁、氧化锆等材料替代现有内电极材料。

四、高可靠性

随着MLCC的应用场景不断扩展，对其可靠性的要求也越来越高。一般来说，85℃适用于消费类电子设备，125℃适用于车载设备、安防、通信模块等，而高温、高功率的环境，保证温度高达150℃甚至更高。因此，要求MLCC要有很高的可靠性，以确保其在恶劣环境下仍能正常运行。

五、贱金属化

MLCC由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极）而制成，其内部结构复杂，由内电极、外电极和陶瓷介质三部分组成。一直到1995年，绝大多数的MLCC都使用钯-银合金或纯金属钯贵金属内电极（PME）。然而，随着MLCC层数的增多，内电极的面积也不断增加，而PMEN的生产成本十分昂贵。因此，近年来，企业们开始考虑采用一些贱金属（BME）或非贵金属来取代钯，以降低MLCC的成本。经过多年的研究和发展，BME-MLCCs已经成为多层共烧陶瓷电容器的主流产品，全球二类陶瓷介质MLCC中的99%为BME-MLCCs。

由于贱金属内电极（BME）在氧化性气氛中会被氧化而失去作为内电极的功能，因此需要在还原性气氛中烧结。BME-MLCCs生产工艺的关键在于钛酸钡基介质陶瓷与贱金属内电极的共烧。在适当的制造条件下，BME-MLCCs能够满足和PME-MLCCs一样的高可靠性和性能测试要求。

综上所述，陶瓷电容器的发展方向主要有五个方面：小型化、大容量化、高频、高性能化、高可靠性和贱金属化。随着各类电子设备的不断升级和人工智能的快速发展，陶瓷电容器的应用领域和市场需求都将不断扩大。因此，在产品研发、工艺优化、生产管理等方面都需要不断创新、升级和改进，以满足用户的各种需求，成为电子元器件产业的重要组成部分。

审核编辑 黄宇