电容器行业(MLCC)简析及技术略谈

中国电容片式化已达到70%以上，多层陶瓷电容（MLCC）占片式电容器总产量的80%，2008年增长率为32.3%，2009年略低于2008年。3C升级、功能手机向智能手机、3G 手机转换、PC升级以及LCD TV的大量出货将使MLCC在未来几年继续保持较高的增长速度。2010-2012年薄膜电容市场需求主要是在节能灯市场，按照每只节能灯需要6-8只薄膜电容器计算，潜在市场需求在260-320亿只之间。

---摘自2010中国电子元件行业研究报告

电子产品的多功能化和便携式同时要求电子元件产品在保持原有性能的基础上不断缩小元件的尺寸。以多层陶瓷电容器(MLCC)为例，目前的主流产品的尺寸正在从0603型向0402型过渡，而更受市场欢迎的高端产品是0201型。尺寸的缩小涉及一系列材料和工艺问题，这些问题是目前无源元件研究的一个热点，一些新材料和前沿技术(如纳米技术等)已开始被用于超小型元件的工艺之中。---摘自电子电力网

太阳诱电株式会社宣布，1005型·厚度0.22mm的多层陶瓷电容器

AMK105BJ474MC(1.00x0.50x0.22mm，厚度是最大值)投入生产，该产品适用于手机等小型、轻薄便携设备IC的电源电路，可实现行业最高静电容量0.47μF。

在强化产品阵容的基础上，积极展开了3种型号、12种大容量超薄多层陶瓷电容器产品的批量生产。它们是1005型，厚度为0.22mm?的产品、代表传统产品的1005型，厚度为0.33mm的AMK105BJ225MP(1.0x0.5x0.33mm，厚度是最大值，电容2.2μF)、以及1608型，厚度为0.5mm的AMK107BJ106MK(1.6x0.8x0.5mm，厚度是最大值，电容10μF)。

2009年8月在日本，已对1005型·厚度0.22mm的3种产品开始批量生产。计划3种产品的产能为每月1000万个。样品价格上，1005型为4日元，1608型为10日元。

目前，智能手机均具备超大液晶显示屏、上网浏览、视频和音乐欣赏、高清拍照等功能，在追求小型、轻薄的同时，也在不断追求液晶显示的超大化和拍照功能的高清化。为了避免追求高性能而导致手机体积庞大，通过使用此次投产的超薄多层陶瓷电容器为首的超薄表面实装元器件，将液晶显示模块和摄像模块做得小型且轻薄，以实现手机的小型、轻薄以及高性能化。

1984年，太阳诱电将镍电极大容量多层陶瓷电容投入生产，以多层陶瓷电容器的材料技术和生片(greensheet)薄型化技术的高度成熟，不断向小型化、大容量的目标迈进。此次投产的超薄陶瓷电容器，正是得益于上述技术的不断进步，才最终实现了1005 型、厚度为0.22mm?最大静电容量0.47μF?这一成绩。

为了实现设备和模块的小型化，太阳诱电进一步开发小型轻薄、大容量的多层陶瓷电容器，预定于2010年3月进一步扩充0.60×0.30mm～2.00×1.25mm规格的多层陶瓷电容大容量产品的产品线。

由此，不同规格的多层陶瓷电容器的最大静电容量值都成为业内的最大容量值。

0.60×0.30×0.30mm的最大静电容量值为1μF，1.00×0.50×0.50mm的最大静电容量值为

10μF，1.60×0.80×0.80mm的最大静电容量值为22μF，2.00×1.25×1.25mm 的最大静电容量值则达到了100μF。

今后，太阳诱电将继续致力于相关技术的研究开发，为了满足IC的高性能化所带来的用于电源电路去耦电容产品的小体积、大容量需求而不断扩充产品线。

---摘自中国元器件产业网

高电容值之积层陶瓷电容（multi-layer ceramic capacitor, MLCC）本月严重缺货，业界对下月供不应求状况是否会缓解的预测有不同看法。

日本某些MLCC制造商表示，虽然高电容MLCC于九月份大大供不应求，但随着厂商加大新设备的产出，供应短缺的状况在十月将得到缓解。

但是，另外亦有其它日本厂商指出，扩大技术要求严苛的高电容MLCC的产能并非易事，并预测供不应求的状况将至少持续到年底，且供求缺口达到30%。

台湾被动组件厂商认为，供应短缺将至少延续至11月，特别是特殊规格的产品。今年第二季度，X5R MLCC 的交货期为5-6周，但在第三季度，交货期将延续至8-10周。

---摘自电子市场与2002年供应商们之间的市场份额对比相比，无源元件的全球市场分配形势发生了引人注目的变化。这一变化标志着供应商之间开始出现明显的市场划分：一部分成为解决方案的提供者，面向那些着重于价格/性能的市场部分；另一部分将会着重竞争增值产品和应用专用产品所对应的那部分市场。

高价格/性能陶瓷电容市场

对着高价格/性能的陶瓷电容市场而言，一般由那些规模巨大而更具经济性的制造商占据，他们能够大幅度降低成本，有时降价幅度要以1/4美元为单位来计算。营业毛利相当微薄(少于10％)，不过这些利润还取决于元器件的批量。市场的这一部分占到全球陶瓷电容营业收入的约80％，其主要特点在于大量生产符合EIA标准的器件，范围从0402外形到1206外形器件，而重点越来越转向0402和0603两种外形的器件。

这一市场分类中存在大规模的合并压力，对于有九家生产MLCC的公司的台湾地区而言更是如此。Walsin刚在这方面迈出了第一步，斥资购买了Pan Overseas公司的股权。在这一市场更大的部分，人们都赞同一个看法：MLCC的制造巨头们(Murata，Samsung，Yageo 和Walsin)将会占据越来越大的价格/性能市场，当然除非东方和西方的一些更小的公司能联手或合并，使得最终形成的公司在规模和效益水平能够和制造巨头们相比拼。

大电容市场部分

陶瓷电容的这一部分市场，是2000~2002年间大量值电容方面的领先厂商在全球陶瓷电容市场赢取最大市场份额的领域。大量值陶瓷电容市场部分一般是指那些电容值在1mF 到100mF的电容对应的市场，其中10mF到100mF的电容对应的价格和利润最高。自然，这块市场上的收益帮助TDK和Taiyo Yuden两家公司在2002年占据了极大的市场份额。

在这块市场上，厂商们的典型做法是，在研发方面迅速投入资金，以力图开发出量值越来越高的电容产品。在这方面的技术发展路线规划(roadmap)提出，在12~18个月或更短的时间内，采用2220外形的220mF陶瓷电容将会出现。其他研发努力则放在如何让尺寸越来越小的电容具有更高的电容值上。无论如何应该指出的是，全球MLCC市场的大量值电容部分已经被各家面向着重价格/性能的电容市场的厂商视为自己的主要争夺对象。例如，Samsung现在收入的25％是从大电容市场上获取的，而且认为日本的供应商们在技术上要领先一年的时间。大电容市场最终要解决的一个问题是：随着现有的制造方法接近其极限，提高电容量值的步伐将会放慢，而领先的日本厂商与亚洲其他地区以及欧洲的竞争者之间的差距将会缩小。举例来说，在大电容市场上，供应商数量的扩大将使得价格和利润空间随时间的推移而下降。不管怎样，就目前情况来说，提供大量值陶瓷电容的公司们显然于2002年通过横向转移和侵蚀基于其他电介质的产品所占市场(重点是钽电容)而占据了巨大的市

场份额。

增值产品的市场部分

对于那些位于日本和西方的、有足够大规模(可以生产350亿只产品或更少)的各家陶瓷电容公司，无源器件产业面临的30个月的低迷时期给它们带来了重重困难。于是，许多公司已经决定重新改造设在高成本地区(即美国、澳大利亚、日本和以色列)的现有机构，集中精力于那些面向解决方案的元件研发以及生产，这些元件可以帮助多个行业中的先进产品实现增值。这些增值元件包括外形极小的0201元件(它们在数字摄像机、手机和LTCC、FR4模块等方面应用广泛)、多片式电容阵列、薄膜设计、低电感片式元件、极低ESR陶瓷片式器件、高频0402元件，此外自然还包括用于汽车发动机箱内的电容器，它们的设计保证了耐高温、抗腐蚀和高频振动等增值特质。

继续准备争夺这一市场的公司包括：Vishay-Vitramon (2002年它通过专注于这市场的争夺而提高了所占份额), AVX Corporation, Murata, TDK Corporation和Maruwa KCK。

专属应用电容

陶瓷电容市场是最专门化的，一般是指那些用于耐受的电压在500VDC以上的电容和使用频率在1GHz以上的电容产品。这部分市场的批量最小，但经营毛利润最高，平均为45％。要进入这块市场，需要厂商能对测试设备投入大笔资金，而且充分了解高压或高频电容陶瓷的制造技术(这可不简单)。

面向这一市场的产品一般都具有增值特质，还需针对外部的不利影响进行强化，这也使它们必然采用专门的设计。这些器件的典型应用包括高压tip－and－ring保护、海底电缆、医疗植入和共振成像、脉冲焊接、电气运输、RF半导体制造设备、国防通信、导弹系统和通用航空电子。以往在这一市场中展开竞争的公司有ATC，Murata，AVX, Dover Technologies，Temex，Johanson等多家厂商。2002年这一市场上的各家公司保持了各自的市场份额，并没有和增值或价格/性能市场上的那些公司一起经历低迷的痛苦。实际上，那些向医疗行业销售了大量产品的公司在2002年提高了自己所占份额。

未来展望

Paumanok预计在未来5年中，那些继续获得成功的公司将把在上述市场分类的销售结合起来。当然，Murata, Taiyo Yuden 和TDK正在努力利用这一策略所带来的优势。其他公司将会缩小，而且失去全球范围内的份额。但也有一些公司会加强其先进研发计划，为那些没有而且将不会把集中的生产基地从高成本地区撤走的最终用户服务(因为质量的重要性超过成本和价格)，提供新颖的、高附加值的和应用专用产品。把注意力集中在增值产品和应用专用电容上，可以让较小的公司获得更大的利润空间，而且在无源元件行业中表现明显的五年循环中运作更加稳健。

---摘自电子市场台湾的Walsin Technology公司将与Pan Overseas Electronic公司结盟，形成台湾最大的无源器件供应商。 Walsin表示，将在第二季度通过购买股权的方式取得台北Pan Overseas的22%所有权。按Pan Overseas在台湾股票交易所的收盘价计划，上述收购金额约为2,300万美元。Walsin的主要客户包括英特尔和索尼。两家公司希望通过结盟来降低成本。两家公司产能加起来将超过每月62亿个MLCC(多层陶瓷电容)，高于台湾Yageo公司的60亿个。新闻来源：国际电子商情

随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展，国际市场对片式多层陶瓷电容器的需求以年均15%-20%的速度增长，国内年产量已超过410亿只，出口比重超过95%。

据中国电子元件行业协会统计，2000年，电子工业系统内企业生产陶瓷电容器943.3亿只，同比增长60.3%，全行业产量约1187.3亿只。陶瓷电容器的高速发展，带动着电容器行业呈持续高速发展态势。片式陶瓷电容器是近年来扩张速度最快的电子元件之一，我国片式陶瓷电容器产量由1995年的24.6亿只，发展到2000年的840多亿只，年均增长速度大于100%。

国内主要生产企业，如天津三星机电、广东风华高科和北京村田，2000年片式陶瓷电容器产量都超过100亿只。---摘自电子市场

电容器是使用最广，用量最大，且不可取代的电子元件，其产量约占电子元件的40％，而铝电解电容器又占三大类电容器（电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电容器）产量的36.8％。电解电容器是10年来我国发展速度最快的元件之一，目前，国内电解电容器的年生产总量接近250亿只，年平均增长率高达28％，占全球电解电容器产量的1/3。在发展过程中，铝电解电容器也有来自集成电路、整机电路的改进和在高压、高频、长寿命、小容量应用领域中其它电容器（如多层独石陶瓷电容器、金属化薄膜电容器、钽电解电容器等）的相互渗透。铝电解电容器自身也在不断改进、完善和创新。尤其是随着科学技术的发展，社会需求的提高，环境的改善，新型整机的诞生，使小型化、片式化和中高压大容量铝电解电容器的应用领域不断拓宽，需求量越来越大。因此，铝电解电容器不仅不会萎缩，而且还具有更强的生命力和更广阔的发展空间，会有更快的增长速度。

1 铝电解电容器的结构与性能特点

铝电解电容器是由经过腐蚀和形成氧化膜的阳极铝箔、经过腐蚀的阴极铝箔、中间隔着电解纸卷绕后，再浸渍工作电解液，然后密封在铝壳中而制成的。其性能特点如下所述。

1.1 单位体积电容量非常大

电容器的电容量C=ε0εrS/d，

其中，ε0是真空电容率（常数），εr是介质材料的相对介电常数，S是电极的有效面积，d是介质材料的厚度。对于铝电解电容器，εr=8～10。阳极铝箔和阴极铝箔可以通过腐蚀使其表面积增加几十倍到几百倍。d=αVf,α≈1.4nm/V，Vf=10V～600V，则d约为0.014μm～0.9μm，比其它电容器小几倍到几百倍。因而，电解电容器的单位体积电容量比其它电容器大几倍到几十倍。

1.2 额定容量非常大

由于电解电容器采用卷绕结构，很容易扩大体积，因此，可以很容易地做到几万微法甚至几十万微法的额定电容量。

1.3 具有自愈作用

由于电容器内部有电解液，因此，在工作中，电容器阳极铝箔上的电介质一旦发生局部性破坏，电解液中的O2－或OH－或酸根离子在电场力的作用下迅速到达破坏位置，将破坏位置堵塞住，并将破坏的氧化膜修复，使电容器恢复正常状态。

1.4 工作电场强度高

由于阳极氧化膜在形成过程中每伏特生长大约1.4nm，即阳极氧化膜生长时的电场强度约为7×107V/cm，其工作状态下的电场强度约为5×107V/cm，这个值远远大于陶瓷电容器和薄膜电容器的工作电场强度。

1.5 价格优势

由于制造铝电解电容器所使用的主要原材料都是普通工业材料，所用设备属于一般工业设备，自动化程度也较高，因此制造成本相对较低，尤其是单位容量的制造成本比其它类型的电容器具有压倒性优势。

2 铝电解电容器存在的缺点

2.1 有极性和有漏液的可能性

由于电解电容器存在极性，在使用时必须注意正负极的正确接法，否则不仅电容器发挥不了作用,而且漏电流很大，短时间内电容器内部就会发热，破坏氧化膜，随即损坏。

铝电解电容器用铝壳和橡胶塞密封，当工作电解液受热汽化后，容易从引线的根部渗出。电容器长期工作后，导致电解液干涸，使电容器失效。这是铝电解电容器的主要失效模式之一。

2.2 损耗角正切值较大，温度、频率特性相对较差

工作电解液在铝电解电容器中起着阴极的作用，由于工作电解液是离子导体，而离子的运动速度比电子的运动速度慢得多，导致工作电解液的电导率比电子导体的电导率低。再浸电解纸后其电导率进一步下降，因此，工作电解液所引起的等效串联电阻比其它电容器的金属电极所引起的等效串联电阻大，从而导致铝电解电容器的损耗角正切值较大，且频率特性相对较差。另外，由于液体材料的电导率受温度的影响较大，所以，铝电解电容器的温度特性也相对较差。

2.3 易老化

工作电解液尽管采用的是弱酸/弱碱盐作为电解质，水和有机溶剂作溶剂，但仍然具有一定的腐蚀性，对电容器的阳极氧化膜和橡胶塞有一定的侵蚀作用。另外，电解质盐与溶剂之间随着时间的推移也会发生一定的化学反应。这些现象都将导致电容器的电性能劣化。

总之，尽管铝电解电容器具有一定的缺点，限制了它在某些场合的应用，但是由于它的高容量和价格优势等显著的优点，使它在同陶瓷电容器、薄膜电容器、钽电解电容器的竞争中牢牢地占据着30％以上的份额。且随着汽车电子、变频技术等电力电子技术的发展，其所占比率将有大幅度上升的趋势。

3 铝电解电容器的生命力

随着科学技术的发展，尤其是集成电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）的发展，整个电容器行业能否持续发展，甚至还有没有生存空间受到人们的怀疑，然而，从1987年以

来，全球电容器的生产量每年以20％以上的速度增长，使这种怀疑不攻自破。实践证明铝电解电容器具有极强的生命力。

3.1IC的发展无法取代铝电解电容器

一方面，由于IC的出现使部分小容量的电容器被集成到电路内部；另一方面，IC的发展使电路系统的工作频率大大提高，导致铝电解电容器在部分电路中被别的电容器所取代。但是，IC电路中的电源部分却始终离不开电解电容器。另外，铝电解电容器自身性能的提高也向其它电容器的应用领域扩展。

3.2 整机电路的变化只改变了铝电解电容器的型号

开关电源的体积不断缩小，能量转换效率不断提高，使得开关电源的工作频率不断提高（从20kHz到500kHz，甚至达到1MHz以上），导致其输出部分的高频噪声加大，为了有效滤波，必须使用超低高频阻抗或低等效串联电阻（ESR）的电容器。

3.3 其它电容器与铝电解电容器的相互补充

多层独石陶瓷电容器使用的陶瓷介质的不断开发，介电常数不断提高，再加上其高频性能好以及片式化等有利条件，使其在低压小容量的应用场合具有一定优势。

金属化薄膜的制备技术不断提高，使薄膜的耐压性大大提高，另外，薄膜电容器具有可靠性高、ESR小等优点，使薄膜电容器在中高压小容量的使用中有一定特长。

钽电解电容器不仅具有优良的温度和频率特性，而且又具有片式化的优势，在低压中小容量的应用领域有一定的增长。

双电层电容器的材料及制备技术不断进步，大大降低了其ESR，使其在低压大容量的应用领域具有竞争性。

由此可见，中高压大容量铝电解电容器并没有受到其它电容器的冲击，具有其独特的优势。另外，在低压小容量方面虽然存在一定的竞争，其出路在于加快相关技术的研究开发，加强和继续扩大铝电解电容器现有优势，克服其自身的缺点。特别是近几年来，铝电解电容器已在多方面取得了长足的突破性进展，实现了质的飞跃。不仅其市场份额没有缩小，相反，其应用领域不断扩宽，呈现出高速增长，迎来了许多前所未有的发展机遇。

4 铝电解电容器迎来难得的机遇

信息时代的到来，知识经济的出现，不仅给全球经济带来了福音，也给电子工业带来前所未有的繁荣，同样，铝电解电容器也得到空前的发展。

4.1市场方面的机遇

4.1.1 通信市场爆发式增长

信息时代的到来，使得各种通信手段、网络技术得到蓬勃发展，程控交换机、电话机、手机、无绳电话机、呼机、台式计算机、笔记本电脑、掌上计算机、显示器、复印机、传真机、打印机、扫描仪、充电器等等，得到迅速普及，在其电源部分大量使用铝电解电容器。从低压到高压、从小容量到大容量，种类繁多，需求量巨大。

4.1.2 汽车电子来势汹涌

传统汽车电子化涉及十大电子系统，其中有电子仪表盘、电子喷油系统、汽车音响系统、发动机管理系统、全球定位系统、刹车防抱死系统、安全气囊系统、自动驾驶系统、自动窗系统、自动锁系统等。这些系统中全都或多或少地要使用铝电解电容器。而未来的电动汽车更是铝电解电容器新的增长点，每部电动汽车至少需要4只高压大容量铝电解电容器用在电池充电、电压转换、逆变器等电路中。

4.1.3 家用电器的普及

彩色电视机、音响、照相机、VCD、DVD、磁带录像机、激光唱机、变频空调、变频冰箱、洗衣机、微波炉、电饭锅、吸尘器、节能灯以及未来数字电视、机顶盒和数码相机等都是铝电解电容器的使用大户。一台数字电视机中铝电解电容器的需求量是普通电视机的3倍。 4.1.4 工业领域

随着计算机集成制造系统（CIMS）、数字加工中心、自动装配机等各种自动化技术的日益广泛，促进了变频技术的发展，工业领域大量使用开关电源、不间断电源（UPS）、逆变器、监视器、变频电机、数控设备，其中大量使用铝电解电容器。另外，激光加工、逆变焊机、电梯、石油勘探、第三代和第四代IGBT的开发、甚至发达国家高速公路的太阳能照明系统等等也需要使用大量的铝电解电容器。

4.1.5 军事及航空航天领域

近几年，军队作战已逐步变成电子对抗，电子装备水平的高低直接预示着战场的胜负。航空航天领域更是大量使用先进的电子设备。在这些电子设备中同样大量使用铝电解电容器。总之，只要是使用电子设备的地方，基本上都离不开铝电解电容器。有了这些机遇，铝电解电容器保持每年以20％以上的速度增长是不会存在问题的。

4.2 技术方面的机遇

4.2.1新型电容器的诞生

近年来，由于材料科学的突飞猛进，使铝电解电容器的技术得以飞速发展。最具代表性的是以有机半导体材料如TCNQ（1S/cm）和导电聚合物如聚吡咯（120S/cm）等作为阴极材料研制出固体片式铝电解电容器。由于新型阴极材料具有比传统电解液（10－2S/cm以下）高得多的电导率，使新型铝电解电容器不仅实现了片式化，而且克服了传统铝电解电容器温度和频率特性差的缺点，达到近乎理想电容器的阻抗频率特性。使铝电解电容器的电性能和可靠性发生了质的飞跃，大大拓宽了铝电解电容器的应用领域。

4.2.2 传统电容器制造技术的改进

高纯度、高性能铝箔材料的采用使材料的腐蚀性能大大改善，同时形成的介质氧化膜的漏电流大大降低；先进腐蚀和形成工艺的开发，使阴、阳极铝箔的比容量进一步增加，阳极箔的漏电流进一步下降；化学性稳定的电解质和溶剂，尤其是特种添加剂的应用，减小了对电容器原辅材料的侵蚀，减小了电解液的泄漏；加上新型密封材料的采用，大大提高了电容器的使用寿命和搁置寿命（达到105℃、3000h～5000h）；新型电解纸的开发，大大提高了离子的穿透速度，使电容器的ESR降低5倍～7倍，使同样容量的电容器在高频下相当于5只～7只普通电容器。这些材料和工艺技术的改进使传统的铝电解电容器的工作温度范围、可靠性、使用寿命、外形尺寸等的综合性能得到了大大提高。另外，液体立式片型铝电解电容器（V－chip）的开发成功，不仅缩小了电容器的体积，提高了电容器的性能，而且适应了表面贴装技术的发展潮流，进一步拓展了电解电容器的生存空间。

4.2.3 纳米复合材料的应用

铁电材料如钛酸钡、钛酸锶等具有几百到几千的介电常数。纳米级铁电薄膜材料的制备与性能研究已经比较成熟。若能将纳米级铁电材料复合于阳极氧化膜上，形成复合氧化膜，必将大大提高阳极箔的比容，使铝电解电容器的体积显著缩小，可大大拓展其应用领域。

5 结束语

铝电解电容器一直处于不断克服自身缺点，发挥本征优点的创新与发展过程中。新材料、新技术、新工艺不断涌现，新市场、新领域不断召唤与挑战，极大地促进了铝电解电容器的水平提高与性能改进，反过来又刺激了对铝电解电容器的需求和发展。随着铝电解电容器的新材料、新技术、新工艺不断的实用化，必将推动铝电解电容器进入一个新时代。

---摘自电子市场在2008年中国电子技术年会上，深圳宇阳科技公司技术总监向勇做了《中国MLCC研发与制造技术跨越片式化与国际化新高度》的报告。

他表示，电容器是电子信息产业必不可少的基础元器件，主要有计算机及外设、通信和视听三大类应用领域。不同的电容器特点也不尽相同。电容器主要分为MLCC(片式多层陶瓷电容器)、钽电解电容器、铝电解电容器、有机薄膜电容器。其中，MLCC具有微型化、高频化、超低损耗、高稳定、高耐压、高绝缘、低容值、低成本、耐高温等优点，是目前理想的电容器产品。

向勇介绍说，从上世纪60年代到70年代，英国、日本、美国逐渐出现了MLCC的概念；上世纪80年代中期，我国大陆715厂、798厂以及若干省市企业先后从美国引进13条MLC生产线；上世纪90年代前期，上述我国大陆企业与达利凯、特威、灵通相互兼并整合，风华集团在这一期间脱颖而出；上世纪90年代的中后期，日本和韩国开始抢滩中国大陆市场；本世纪初，国际著名企业飞利浦在产业顶峰期放弃了被动元件，我国台湾MLCC业界开始普及BME(新一代高性能贱金属内电极)技术，国巨、华新、达方、天扬等我国台湾企业崛起，打破日系企业BM E制造的技术垄断，高性价比MLCC为技术升级和低成本化作出了重大贡献。

---摘自电子技术

片式多层陶瓷电容器分析

随着中国日益成为全球最大的电子终端产品加工制造基地，中国的电子元器件市场也呈现出供需两旺的态势。其中，片式多层陶瓷电容器(MLCC，又称独石电容器)是目前用量最大、发展速度最快的片式元件之一。从下游供应链终端市场来看，电子产品对MLCC的需求呈现出几何级急剧增长，为国内外MLCC厂商带来了良好的发展机遇。

“每周都有新设备在往里进，每天也都有新合同在往外签。”从深圳宇阳科技发展有限公司MLCC 事业部总经理廖杰的描述中，我们不难管窥MLCC市场的红火程度。在中国电子元件行业协会信息中心日前发布的《2007年第二十届中国电子元件百强》排名中，宇阳科技位列第52名，年销售额达到49,768万元。截至2007年上半年，宇阳科技的出货量增长已经达到了30%，而对于行业而言，8月才是全年旺季的开始，因此后市表现十分值得期待。

而另一家同样榜上有名的陶瓷电容制造企业潮州三环(集团)股份有限公司紧随其后，排在第56位，年销售额为50,139万元。该公司电容销售市场部部长朱锐莫表示，中国电容器市场的发展完全得益于中国电子加工业的高速扩张，特别是电子出口加工，以前是这样，将来也是这样。随着人民币的升值和国内劳动力成本的逐渐升高，国内电子制造业的制造成本也将随之增加，这必将促使国内电子生产加工企业逐渐淘汰掉低技术含量、低利润产品的加工(如DVD、机顶盒、显示器等)，转而寻求高技术含量、高利润产品的加工(如PC、手机等)。因此，国内MLCC生产企业必须紧跟产业变化的步伐，努力提高自身的产品技术水平，以适应国内电子生产企业对MLCC提出的更高要求。

随着电子产品日趋小型和薄型化，小尺寸成为MLCC发展的主要方向。

与此同时，日、韩、台资MLCC生产企业如京瓷(AVX/KYOCERA)、村田(Murata)、禾伸堂、国巨等也争相将中国作为主要生产基地和重要市场，纷纷加大在华投资和市场拓展力度。京瓷全球销售传讯总监Craig Hunter指出：“2006财年AVX全球销售总额的34%来自于陶瓷电容和钽电容销售。由于目前很多的新产品是在中国制造，例如中国目前是全球最主要的手机制造基地之一，因此相应地，很多新型元件产品也在中国被大量购买和使用。”

MLCC是禾伸堂整个被动元器件销售中的主体，占总销售额的85%。该公司被动组件部门主管叶协理表示：“今年全球MLCC需求维持在15%的增长率，0402、0603小尺寸低容量产品的供需比大约为1.07；高容类产品的供需比大约为0.97~0.98，有微幅的不足。从市场现状来看，8月整个电子产业进入旺季，高容产品已有部分规格出现供应紧张。”

叶协理特别指出，过去禾伸堂MLCC客户主要以台资企业、外资企业为主，但从去年开始，中国本土企业的需求比重逐渐呈上升趋势。从应用产品来看，前几年主要是以MP3、PMP、数码相机、液晶电视为主，今年通讯设备市场(包括手机和基站)的需求量增长十分快，尤其是中兴和华为，前一段时间频获国外通讯市场大单，由此刺激了他们对电容产品需求量的急剧扩大，因此今年增长的比例相对很高，相信接下来的增长幅度会越来越快。因此，今年禾伸堂市场策略调整后，逐渐加大了中国大陆客户的销售比重，“中国大陆客户目前是禾伸堂非常看好的一个市场。”他强调说。

MLCC继续向小尺寸挺进，0402占据市场主流

MLCC可以广泛应用于移动通信、个人电脑、汽车电子、主板、显示器和平板电视、家用DVD及移动DVD、电脑外设(鼠标、键盘)等电子设备中。随着这些电子产品不断趋于小型化和薄型化，小尺寸是MLCC技术发展的一个主要方向。如村田目前可以提供超小型单片式电容GRP03，大小仅为0.6×0.3×0.3mm。

虽然小型化MLCC最小已经可以做到0201，甚至01005，但由于受到技术的限制，成品率不高，并且电容量有限；对客户的贴片机性能要求更高；因此除了高端手机之外应用市场狭窄，整体出货量不高，成本压力也相应较高。禾神堂表示0201目前仅占公司总出货量的5~10%。

电容分销商友仁科技有限公司市场部经理张俊峰表示：“目前占据全球市场主流的还是0402，而在中国市场，甚至尚处于0603向0402过渡的阶段。”友仁科技成立于2000年，从代理三星高容高压贴片电容起家，在深、港、韩国均设有分公司，主要代理韩国SAMSUNG、SAMWHA、KORCHIP、SEJIN、SAMWOO、松下的电容产品。

廖杰：我们开发的陶瓷材料可以低于国外材料一半的成本实现高出一倍的性能。

宇阳科技的廖杰也证实该公司目前销售最好的是容量为0.1μF/1μF的0402和0603产品。

在整体规格尺寸不断减小的同时，一些MLCC厂商也在努力降低产品厚度。以0603 1μ 16V规格为例，宇阳已经可以做到0.55mm，与典型的0.8mm相比降低了30%。日本京瓷也针对放置于芯片下的位置和存储卡应用推出了超薄型MLCC——LT系列，其中0402规格的最大厚度只有0.356mm。

高容MLCC供不应求，众厂商积极扩产

2006~2007年游戏机、LCD TV、笔记本电脑、手机市场持续扩张，特别是随着数码产品的数据传输速度逐渐提高、内存容量和功能种类不断增加，对于电容尤其是高容类型电容产品的需求急剧扩大。

友仁科技的张俊峰指出，随着供应压力增大，从去年开始，市场交货期从以往的3个月延长到现在的半年甚至更长。尽管从去年下半年开始，日韩、台系、国内厂商纷纷扩产，目前全球产能预计已经达到15,000亿颗以上，但高容部分依然供不应求。

叶协理表示，禾伸堂目前的高容MLCC介电层厚度可以做到3μm,电极层厚度可以做到1.2~1.3μm，工作温度平均为85℃。针对不同规格，该公司可以提供的高容产品分别为0402/2.2μF、0603/10μF、0805/22μF、1206/47μF、1210/100μF。

日系厂商如TDK、村田等甚至已经推出了最大容量达到220μF的产品，但目前占主导地位的仍是10μF的陶瓷电容，预计未来将更多地出现100μF的产品。

据介绍，宇阳科技目前年出货量大约在300亿片左右，0402最大可以做到1μF，占总出货量的70%以上，其次是0603，最大可以做到4.7μF，另外0805只限于高容部分，最大可以做到10μF，上述产品均可批量供货。

廖杰表示，由于MLCC市场成长空间巨大，而宇阳的市场占有率仅有不到5%，因此该公司正在积极准备上市，以引进资金进一步扩张产能，保守估计明年将扩张到400亿以上。他认为在经过前几年的波动之后，MLCC的价格目前已经趋于稳定，不会有大的起伏，但高容部分价格有逐渐下降的趋势。

与宇阳主要专注于小尺寸高容量产品不同的是，大型化高容量产品是禾伸堂的另一个重要发展方向。目前已经可以做到1808、1812、2220，甚至一公分以上长宽，主要用于电信局局端设备、工业设备等对性能可靠性要求极高的应用，以及高端特殊定制化产品(包括高压、特殊尺寸、符合特殊安规认证等)。

终端产品旺需求，促MLCC舞出广阔天地

京瓷的Hunter认为2007年蜂窝电话的全球出货量预计将超过10亿部，平均一部手机的MLCC用量达到150~250只，以每部手机用200只MLCC测算，手机用MLCC的需求量为2,000亿只，市场十分巨大。此外，随着手机功能的增加以及3G手机的普及，手持电视等实时视频信号功能的增加将带动高容设备的出货量增长，单机MLCC的使用数量也将增加，预计这一市场需求还将持续呈几何级增长。

禾伸堂的叶协理指出，2007年全球LCD TV市场成长率达到75%，全球出货量达到7,600万台，去年出货主流尺寸为26寸，今年由于价格下滑很快，32寸以上成为主流需求。随着尺寸变大，LCD TV使用了很多高容X7R产品，其中工作电压在16V/25V/35V，容量为2.2μF/4.7μF/10μF的1206为市场主流。作为重点开发目标，禾伸堂针对该市场已经推出了工作温度在125度的X7R产品。此外，高压电容是LCD TV重要零组件，变流器/转化器主要用到3KV和6KV的高压电容产品，禾伸堂目前是该市场的主要供货商，市占率据称达到40%。潮州三环电容销售市场部部长朱锐莫也认为，从目前的市场表现，2007年MLCC应用领域表现最好的是平板电视，此外对于中国企业而言，数字机顶盒也是未来最有发展潜力的领域之一。

汽车电子市场也成为全球电容产品的另一个新兴需求领域。村田电子表示，该公司目前已经针对汽车电子市场推出了MLCC系列产品，同消费电子相比，汽车环境的苛刻性对MLCC的技术与性能提出了更高的要求，其中针对车身安全与动力系统应用的电容产品还需要通过ISO/TS16949 国际汽车质量体系标准严格认证，但同时对成本的要求并没有消费电子那么严苛。禾伸堂也表示将在今年针对汽车电子推出工作温度范围在-55-150℃的新产品X8，其冷热循环测试可以达到3,000次，具有高可靠度，即将通过TS16949认证，预计第四季可以提供量产。

电容式触摸屏由于其稳定的使用性能而得到迅速的扩张，由于其振荡器和计算器均使用到MLCC，因此其扩张也将增加对MLCC的需求。朱锐莫指出：“由于触摸屏等传感器的使用环境都相对比较恶劣(室外或工业环境)，因此对电容器的性能要求比较苛刻，要求电容器的性能在不同的环境下应该具有较高的稳定性。只有NPO产品才具有如此稳定的性能，因此我们认为NPO产品在传感器中的使用量最大。”

除上述市场之外，京瓷的Hunter还指出，在计算机市场上多核MPU将促进对低自感电容的需求增长，而游戏机市场对于更高的图片处理技术的需求，也将进一步驱动对最新电容产品的需求。

国际厂商挑战本土价格优势，中国厂商深度发掘国产化商机

全球电容市场在经历了2000年至2004年的冰河期后，于2005年开始强劲反弹，特别地，由于需求扩大、原材料供应紧张、产能不足等因素影响，MLCC市场于去年遭遇了大面积缺货的窘境。友仁科技的张俊峰指出，“今年市场最大的特点是，和去年的长旺相比，今年5月起市场开始进入一个拐点，5、6、7月持续往下走，而去年这个时候市场缺货已经非常严重了。”他认为，由于全球能源紧缺，原材料供应紧张必然长期存在，但是经过去年的缺货调整，再加上介电层逐渐改为采用镍铜等贱金属，原材料供应对MLCC产生的影响已经不会太大。

“原材料已经不能再用作交不出货的…借口?了。”宇阳科技的廖杰也表示，“目前原材料端来看，除了高端材料略有吃紧，整体上基本供应顺畅。产能受限的主要原因还是技术力量和设备水平。”

一方面，材料越来越薄，加工工艺越发困难；另一方面，容量越高，层数越高，这些都对制造商提出了挑战。国际厂商凭借扎实的技术功底继续领跑市场。例如，日本京瓷面向高速数据处理应用需求，推出了LGA低自感电容系列，另一个系列的FLEXITERM可以承受传统MLCC 2倍以上的弯曲度，因而在受到外力时不易出现撕裂。

潮州三环的朱锐莫指出，中国电容制造厂商所面临的最大挑战是国外电容器厂家灼灼逼人的价格攻势，日系、台系和韩系等MLCC厂家为了降低人力成本，都陆续把MLCC搬至大陆生产，有的甚至是全制程搬过来，因此对于中国大陆MLCC生产厂商来讲已经不具有人力成本的优势，国内企业唯有提高生产管理效率，努力实现材料及设备的国产化，充分发挥本土的资源优势，才能与国外的MLCC厂家抗衡。

廖杰认为，与国际厂商相比，中国电容制造商的竞争优势在于对本土市场的把握，拥有更完善的销售网，可以提供贴近快捷的服务。此外，该公司还积极致力于实现材料供应和人才资源的本土化，以进一步加强成本优势。据廖杰介绍，宇阳科技目前正在积极与国内高校合作，联手开发自有陶瓷材料，以低于国外材料一半的成本，实现高出一倍的性能。

传统应用壁垒已被打破，多种电容产品竞争中共存

值得注意的是，随着技术的不断提高，MLCC由于具有低ESR、量产化、高容量的特点，在成本和效能上都占了相当的优势。除了对内在陶瓷电容应用领域大量替代传统贴片电容之外，MLCC还开始蚕食其他电容产品市场。比如友仁科技的张俊峰就指出，MLCC正在逐步替代钽电容，少量替代贴片铝电容。而在手机中，MLCC已经可以完全取代片式薄膜电容。

不过京瓷的Hunter认为与MLCC相比，钽电解电容具备高体积效率、小体积规格下更高的容量、不受压电效应影响、多尺寸规格供选择、价格更低等优势，“今年市场对钽电解电容的需求量达到了一个峰值，因此我相信短期内MLCC不会完全取代钽电解电容。” 以日系1812 220μF电容为例，由于该产品体积太大，成品率不高，单价较高，与钽电容相比尚不具竞争力。

但是MLCC也并非可以高枕无忧，如京瓷日前推出的OxiCap电容具有无燃无烟、低ESR的特性。除此之外，降低压电噪音是音频产品设计中一个很重要的考虑因素，由于OxiCap电容不受压电效应影响，相信可以在很多音频类应用中威胁MLCC的地位。

事实上，每一种电容都具备自己的特性与缺点，虽然在一些低端市场可以部分替代，但不可能在任何应用的任何部分都可以取代，因此陶瓷电容、电解电容和薄膜电容将在很长的一段时期里继续共存下去。与此同时，高电容技术还将不断催生出新的设计应用，创造新的需求。

---摘自中国电子元件行业协会

今年通信产品用电容器产品（多层陶瓷、片状钽电解电容器、SMD）的需求量虽然会出现明显的回升，但其需求量仍不会很大。

现在，全球知名的移动电话产品的生产商们在国内几乎都建有生产基地，并且都从当地调配其所需的电容器产品。今年1-6月份，台湾立扬电子在苏州的生产厂所生产的应用于移动电话产品的钽电解电容器产品的生产量已达到了6000万个。

随着全球PC产品在家庭中的广泛普及，PC用电容器产品的市场需求今后也将会势不可挡。今年，IT产品用电容器产品的需求种类将集中在主板产品、显示器产品和电源产品上。另外，民用电子机器产品用电容器产品的市场需求也有了回复的生机，尤其是DVD视频产品等家庭A V产品用电容器产品的市场需求上升尤为突出。

现在，台湾国巨公司、华新科技、汇侨工业公司和立隆公司等几个著名的台湾电容器产品的生产商都在祖国大陆建立了生产基地。---摘自电子市场

在电子信息产业迅猛向前发展的今天，我们震惊于各种电子信息产品，如笔记本电脑、手机、液晶电视机、数码相机和摄影机、MP4等给我们生活带来极大便利的同时，我们感觉到现在的电器产品较以前越来越小，且功能越来越完备、功耗越来越小，价格越来越便宜。这一切都归功于电器产品核心——半导体元器件和众多的被动贴片元件越来越小型化、高精度、低功耗化，使得家用电器类等信息产品小型化成为可能。

MLCC正形成规范化工业生产

片式多层陶瓷电容器是电子整机中主要的被动贴片元件之一，它诞生于上世纪60年代，最先由美国公司研制成功，后来在日本公司(如Murata、TKD、太阳诱电等)迅速发展及产业化，至今依然在全球MLCC领域保持优势，主要表现为生产出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高频率、智能化、低功耗、大容量、小型化和低成本等特点。由于MLCC标称电容量已达到10μF-100μF，尺寸已达到0201-01005(即长×宽为0.01英寸×0.005英寸，以下均为英寸表示)，是蚂蚁的十分之一大小，所以它已经部分取代片式铝电解电容和片式钽电容器，且比它们具有更低的损耗值和更好的可靠性。

从精细陶瓷粉料到制造出新型片式MLCC元件，工艺流程是复杂的，需要经过十几道工序，目前已形成了规范化的工业生产。上世纪80年代初，我国开始引进第一条MLCC生产线，当时主要是为生产彩色电视机配套负温系列电容用的。经过20多年的发展壮大，我国MLCC产业取得了巨大进步，但与日本、韩国等MLCC强国比较，还有一定的差距，主要体现在MLCC技术方面。

什么是MLCC技术？简而言之，MLCC技术是一门综合性应用技术，它包括新材料技术，设计工艺制作技术、设备技术和关联技术(如质量控制技术中的电子元件可靠性测试、失效分析技术等)。MLCC技术涉及材料、机械、电子、化工、自动化、统计学等各学科先进理论知识，是多科学理论和实践交叉的系统集成，属于典型的高新技术范畴。

核心技术待提高

在MLCC技术中，最核心的技术是材料技术(如陶瓷粉料的制备)、介质叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷)和共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧)。

1.材料技术(陶瓷粉料的制备)

现在MLCC用陶瓷粉料主要分为三大类(Y5V、X7R和COG)。其中X7R材料是各国竞争最激烈的规格，也是市场需求、电子整机用量最大的品种之一，其制造原理是基于纳米级的钛酸钡陶瓷料(BaTiO3)改性。日本厂家根据大容量(10μF以上)的需求，在D50为100纳米的湿法BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性，制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料，最终制作出10μF-100μF小尺寸(如0402、0201等)MLCC。国内厂家则在D50为300-500纳米的BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性制作X7R陶瓷粉料，跟国外先进粉体技术还有一段差距。

2.叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷)

如何在0805、0603、0402等小尺寸基础上制造更高电容值的MLCC一直是MLCC 业界的重要课题之一，近几年随着材料、工艺和设备水平的不断改进提高，日本公司已在2μm的薄膜介质上叠1000层工艺实践，生产出单层介质厚度为1μm的100μF MLCC，它具有比片式钽电容器更低的ESR值，工作温度更宽(-55℃-125℃)。代表国内MLCC制作最高水平的风华高科公司能够完成流延成3μm厚的薄膜介质，烧结成瓷后2μm厚介质

的MLCC，与国外先进的叠层印刷技术还有一定差距。当然除了具备可以用于多层介质薄膜叠层印刷的粉料之外，设备的自动化程度、精度还有待提高。

3.共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧)

MLCC元件结构很简单，由陶瓷介质、内电极金属层和外电极三层金属层构成。MLCC 是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料，叠合共烧而成。为此，不可避免地要解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧成后不会分层、开裂，即陶瓷粉料和金属电极共烧问题。共烧技术就是解决这一难题的关键技术，掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质(2μm以下)、更高层数(1000层以上)的MLCC。当前日本公司在MLCC烧结专用设备技术方面领先于其它各国，不仅有各式氮气氛窑炉(钟罩炉和隧道炉)，而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。风华公司在窑炉技术方面也有一定的实力，为风华MLCC的发展打下基础。

回顾MLCC技术的发展历程，充分体现了一个从简单到复杂、低水平向高科技系统集成、从不环保到环保的发展趋势，是电子信息产品飞速展的一个缩影。其中采用镍、铜等贱金属代替银/钯贵金属作为内电极材料(即BME技术)，是MLCC技术发展的一个重要里程碑，虽然这对MLCC的材料技术、共烧技术(采用N2气氛保护烧结)、设备技术提出了很高的要求，但它带来了成本的急速下降，同时满足了当今日益苛刻的环保要求。日本厂家早在十多年前就完成了BME技术的研究，并实现产业化，带动了MLCC的高速发展。国内厂家也相继在2001年成功实现MLCC的BME化，为下一步向更高要求的发展奠定基础。随着MLCC技术的不断成熟及整机要求的不断提高，MLCC技术将向如上图所示趋势发展。

总之，随着科技的进步，MLCC制造业也获得了迅猛发展，主要体现在小型化、高比容大容量、高压、高频微波、低功耗等电性能方向深度发展，这使得MLCC不仅仅用于家电、电脑、通信、汽车电子等4C产品领域，而且用于航天、航空、深海高压、沙漠钻探、科考超低温等特殊环境下的电子整机设备中，起到了其他电容器无法替代的作用。1μF以下电容器，MLCC占绝对优势，而1μF以上电容值范围，MLCC正逐步取代其他电容器，如薄膜电容器、片式钽电容器等。---摘自中国电子元件行业协会

电容器是电子设备中常用的电子元件，下面对几种常用电容器的结构和特点作以简要介绍，以供大家参考。

1．铝电解电容器：它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不要接反。

2．钽铌电解电容器：它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好，用在要求较高的设备中。

3．陶瓷电容器：用陶瓷做介质。在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜作极板制成。其特点是：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。

4．云母电容器：用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是：介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小，适用于高频电路。

5．薄膜电容器：结构相同于纸介电容器，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器，介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。

6．纸介电容器：用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。

7．金属化纸介电容器：结构基本相同于纸介电容器，它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代金属箔，体积小、容里较大，一般用于低频电路。

8．油浸纸介电容器：它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强其耐压。其特点是电容量大、耐压高，但体积较大。此外，在实际应用中，第一要根据不同的用途选择不同类型的电容器；第二要考虑到电容器的标称容量，允许误差、耐压值、漏电电阻等技术参数；第三对于有正、负极性的电解电容器来说，正、负极在焊接时不要接反。