中國粉體網(wǎng)訊 多層陶瓷電容器（MLCC）是目前用量最大的無源元件之一，是電子元件的重要組成部分，與其它無源器件和有源器件共同組成的集成電路是現(xiàn)代社會各類電子產(chǎn)品的基石，被譽為“電子工業(yè)大米”。MLCC在電子制造業(yè)中占據(jù)越來越重要的位置，其品質(zhì)直接影響5G通信、智能手機和汽車等工業(yè)設備的性能，尤其是高端MLCC的制造能力直接影響一個國家的整體工業(yè)及國防水平。
同時，MLCC行業(yè)具備非常高的壁壘，總結有如下幾個方面。
01.材料技術壁壘
陶瓷粉料存在較高的技術壁壘，先進技術主要集中于日本廠商手中。市占率方面，超過75%的瓷粉由日商供應，全球外銷陶瓷粉體前7大廠商有5家來自日本，前3大廠商日本堺化學、美國Ferro及日本化學市占率依次28%、20%、14%。國瓷材料是國內(nèi)首家、全球第二家成功運用水熱工藝批量生產(chǎn)納米鈦酸鋇粉體的廠家，也是中國大陸規(guī)模最大的批量生產(chǎn)并外銷瓷粉的廠家，市占率為10%。除陶瓷粉外，MLCC制造所必需的內(nèi)電極、外電極材料也有很高的技術壁壘。
MLCC陶瓷粉料市場格局及關鍵技術
02.工藝壁壘
（1）薄層化、多層化技術
提升電容量是MLCC替代其他類型電容器的有效途徑，在一定的體積內(nèi)制造更大電容量的MLCC，一直是MLCC領域的重要研發(fā)課題。MLCC的電容量與電極面積、積層數(shù)及使用的電介質(zhì)相對電容率成正比關系，與電介質(zhì)層的尺寸成反比關系。因此，在一定體積內(nèi)提升電容量的方法主要有兩種，其一是減小電介質(zhì)層厚度，其二是增加MLCC內(nèi)部的積層數(shù)。所以這就要求MLCC廠商具備先進的涂抹工藝與厚膜印刷工藝以實現(xiàn)薄層化，以及通過接近極限的薄層化技術和多層化技術，進一步提升小型化、大容量化的需求。目前，日本廠商普遍可以做到1μm薄膜介質(zhì)堆疊1000層以上，而中國廠商只能達到300至500層，與國外龍頭還有一定差距。
此外，為了提升高品質(zhì)MLCC的成品率，需要使陶瓷薄膜的厚度保持均勻。如果膜厚不均勻，則夾住介電膜的電極可能接觸而發(fā)生短路，從而失去電容器的功能。即使不發(fā)生短路，如果膜厚均勻度很差，也將導致耐電壓或可靠性下降等問題。
（2）陶瓷粉料和金屬電極的共燒技術
MLCC是由多層陶瓷介質(zhì)印刷內(nèi)電極漿料，疊合共燒而成。制造MLCC時的突出難點是，燒結前后陶瓷薄膜會大幅縮小。如果單純減小介電膜和電極的厚度，會因燒結時的縮小導致整體開裂。若要在印刷電極圖案的狀態(tài)下，確保燒結后的元件保持正常結構，需要采用合適的技術。掌握好的共燒技術可以生產(chǎn)出更薄介質(zhì)（2μm以下）、更高層數(shù)（1000層以上）的MLCC。當前日本公司在MLCC燒結專用設備技術方面領先于其它各國，不僅有各式氮氣氛窯爐（鐘罩爐和隧道爐），而且在設備自動化、精度方面有明顯的優(yōu)勢。例如日本TDK公司在共燒時就是利用電腦進行精密的溫度管理和空氣控制。共燒問題的解決，一方面需在燒結設備上進行持續(xù)研發(fā)；另一方面也需要MLCC陶瓷粉料供應商在瓷粉制備階段就與MLCC廠商進行緊密的合作，通過調(diào)整瓷粉的燒結伸縮曲線，使之與電極匹配良好，更易于與金屬電極共同燒結。
03.設備壁壘
日本的MLCC產(chǎn)業(yè)，不僅材料出眾，其生產(chǎn)設備也十分出眾。MLCC的制造需要堆疊機、印刷機、切片機和端銀機等設備，而先進的設備總是被日本為首的廠商所壟斷。
標準化的設備并不能直接滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求，MLCC企業(yè)還需要根據(jù)自身對材料特性和制造工藝的理解，對標準化的設備再次進行改造。這些都是需要長時間經(jīng)驗與技術的積累，才可以達成好的效果。試錯需要時間，打磨需要時間。在一個發(fā)展緩慢的產(chǎn)業(yè)中，高端制造靠的是研發(fā)，但更需要的是數(shù)十年如一日的研發(fā)。
04.人才壁壘
MLCC的研發(fā)、生產(chǎn)涉及電子、材料、化學等多種專業(yè)知識的綜合應用，專業(yè)技術人員不僅需要較高的專業(yè)知識水平，而且需要對上游原材料及下游電子產(chǎn)品行業(yè)有較深的理解，具有豐富的實踐經(jīng)驗。
05.資金壁壘
MLCC 領域還是一個重資金投入的賽道。MLCC產(chǎn)品的生產(chǎn)需要嚴格的專用環(huán)境、精密的專用設備和檢測設備，相關設備設施大多數(shù)需要定制，生產(chǎn)線建設需要大量資金投入方能實現(xiàn)。同時，產(chǎn)品研發(fā)周期長、難度大，需要占用大量資金。國內(nèi)上市公司和龍頭企業(yè)建產(chǎn)能的資金投入約1億的年產(chǎn)值，對應5億左右的人民幣，設備投入至少需要5年才能回本。另外，打造一支專業(yè)化程度較高的研發(fā)、工藝、質(zhì)量、管理人員組成的團隊，也需要持續(xù)大量的進行資金投入。對于新進入市場的生產(chǎn)廠家來說，存在一定的資金壁壘。
參考來源：中國粉體網(wǎng)、粉體大數(shù)據(jù)研究
（中國粉體網(wǎng)/山川）
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