隨著5G時代的到來和智能手機的普及，電子設(shè)備不斷向小型化、高頻化和多功能化發(fā)展，對具有高性能、高可靠性的多層陶瓷電容器（MLCC）的需求也開始急速增長。為了滿足電子產(chǎn)品功能越來越強大，而體積卻變得越來越小的需求，MLCC不斷向小型化和高容量化的趨勢發(fā)展。

MLCC結(jié)構(gòu)圖

MLCC是由印有內(nèi)電極的陶瓷介質(zhì)膜片以交錯的方式疊合起來，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷塊體，再在陶瓷塊的兩端封上金屬層（外電極）而形成的。要在有限的體積下制備更高容量的MLCC元件，在生產(chǎn)過程中就必須要減少介質(zhì)的厚度，同時增加內(nèi)電極的疊層數(shù)。以我國需要攻克的高端MLCC為例，其技術(shù)里程碑是介質(zhì)層厚度薄至1μm左右，且能夠可靠地實現(xiàn)1000層以上疊層。然而，MLCC的耐電壓值與介質(zhì)厚度有著直接的關(guān)系，同一介質(zhì)的介質(zhì)層越厚，越能阻擋電子穿過，在大電壓工作的情況下，電容器越不容易被擊穿或損壞。再者，設(shè)備在工作過程中散發(fā)的熱量也會使得陶瓷介質(zhì)的絕緣性能下降，因此要想讓小尺寸、高容量的MLCC在高溫高壓的情況下仍然具有高可靠性，不但需要在MLCC設(shè)計與制程上下功夫，也離不開對關(guān)鍵材料的研究開發(fā)。

MLCC容量與電介質(zhì)層厚度、層數(shù)的關(guān)系（來源：TDK）

MLCC的關(guān)鍵材料主要分為電子陶瓷材料和內(nèi)外電極材料兩部分：

1、電子陶瓷材料：

一般認(rèn)為，MLCC使用的電子陶瓷材料主要包括鈦酸鋇、氧化鈦、鈦酸鎂等基礎(chǔ)粉以及一些保證電子陶瓷材料的溫度穩(wěn)定性、耐壓性、高電阻、可靠性的配方添加劑。其中鈦酸鋇憑借高介電常數(shù)、低介電損耗、較大的電阻率，高耐壓強度和優(yōu)異的絕緣性能等優(yōu)勢，被稱作是MLCC的“基石”。

鈦酸鋇粉體

鈦酸鋇粉體的制備方法通常可以分為固相法、液相法，其中固相法最為傳統(tǒng)，工藝簡單成熟，所需原材料成本低，但制備的粉體純度低、化學(xué)成分不均勻、易團聚、粒徑較大（微米級），一般只用于制作技術(shù)性能要求較低的產(chǎn)品。液相法是當(dāng)前制備高容MLCC用優(yōu)質(zhì)鈦酸鋇粉體的常用方法。相比固相法，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，門檻相對較高，目前世界上掌握液相法中制備高端納米鈦酸鋇粉體的首選方法——水熱法的企業(yè)屈指可數(shù)。

2、內(nèi)外電極材料

電子高端金屬粉體材料是內(nèi)外電極制作的重要原材料，是決定電極性能的主要因素，電極漿料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后，其中的金屬粉體材料形成金屬網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)導(dǎo)電功能。目前，BME 制程技術(shù)是當(dāng)前制備內(nèi)外電極的主流技術(shù)，即采用賤金屬鎳、銅金屬粉體材料制作MLCC的內(nèi)外電極，具備成本優(yōu)勢和小尺寸優(yōu)勢，但與制備高容MLCC用鈦酸鋇粉體一樣，世界上能夠工業(yè)化量產(chǎn) MLCC 用優(yōu)質(zhì)賤金屬粉體的企業(yè)仍主要集中在日本等國家。目前主要使用物理法制備納米鎳粉，生產(chǎn)成本較高，且粒徑尺寸較大；使用濕化學(xué)法可以獲得粒度分布均勻，小尺寸的納米鎳粉，能夠有效降低生產(chǎn)成本，但還需要逐步導(dǎo)入現(xiàn)有的電子漿料。

NME與BME制程技術(shù)對比

為推動國內(nèi)MLCC產(chǎn)業(yè)往更成熟的方向發(fā)展，實現(xiàn)高端電容元件的國產(chǎn)化替代，在10月16-18日的“景德鎮(zhèn)高新區(qū)·昌江區(qū)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，主辦方邀請了長期從事電子陶瓷材料開發(fā)的材料科學(xué)姑蘇實驗室研究員盧威博士現(xiàn)場分享報告《高容量MLCC關(guān)鍵材料研究進展》，屆時，他將介紹在液相法量產(chǎn)的小尺寸納米鈦酸鋇基礎(chǔ)粉與共材鈦酸鋇鈣材料，內(nèi)漿用超細(xì)納米鎳粉，端漿用片狀納米銅粉材料的國產(chǎn)化進展。

報告人簡介

盧威，博士、研究員。現(xiàn)任材料科學(xué)姑蘇實驗室電子陶瓷研究員，惠州寶順美科技有限公司研發(fā)總監(jiān)，安徽納洛米特新材料科技股份有限公司技術(shù)顧問，主要從事納米鈦酸鋇等電子陶瓷粉體產(chǎn)品開發(fā)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，被引2500余次；獲國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)37項，國際發(fā)明專利14項；主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金（4項）、參與中科院納米先導(dǎo)項目、科技部重點研發(fā)計劃等研發(fā)項目。

景德鎮(zhèn)市昌江區(qū)電子陶瓷論壇會務(wù)組

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