随着SMT技术的兴起,片式多层陶瓷电容器(MLCC)由于能够极大地提高电路和功能组件的高频特性,从而受到越来越多的关注。在这一领域,日本仍占据领导地位,而我国MLCC产业在风华、宇阳、三环等企业的带领下,也呈现出生机勃勃的发展态势。
现代多层陶瓷技术不断改进
不断改进的陶瓷技术极大地提高了电路和功能组件的高频特性。
多层陶瓷电容器(MLC)的起源可以追溯到二战期间玻璃釉电容器的诞生。由于性能优异的高频电容器与大功率发射电容器对云母介质的需求巨大,而云母矿产资源稀缺以及战争的影响,美国陆军通信部门资助Dupont公司陶瓷实验室开展了喷涂玻璃釉介质和丝网印刷银电极经叠层后共烧,再烧附端电极的独石化(Monolithic)工艺研究,并获得多项技术专利。经介质配方改进提高介电常数和降低损耗,玻璃釉电容器已完全可以取代云母电容器。
战后,这种独石工艺在Vitramon和Sprague公司得到推广和进一步改进,逐渐演变为今天的两种典型湿法工艺(WetProcesses)。前者为印刷介质法,Vitramon沿用至今,曾为日本TDK、英国Syfer、美国AVX部分低压薄层工艺所采用,并进一步在日本Kyocera集团发扬光大到极限水平。后者为WaterfallTechNIque,Sprague维持规模化生产至上世纪80年代末期,目前还在MRA实验室保留,并在片式多层电感器(MLCI)领域得到全方位推广。
在独石结构的电容器得以推广的同时,玻璃釉介质也逐渐被性能优异的高频陶瓷介质所取代。在铁电陶瓷成功用于单层介质电容器的同时,引入独石结构更能体现出高比容优势。正是这两大类陶瓷介质的引入,逐渐发展成为今天的1、2类独石瓷介电容器(MonolithicCeramicCaPACitor),或称多层陶瓷电容器(Multi-layerCeramicCapacitor)。在上世纪60年代,将MLC的芯片用作厚薄膜混合集成电路(HIC)的外贴元件,并因其无引线结构而被称为无感电容,在相当宽的频段内表现出优良的频率特性。上世纪70年代,随着SMT技术的兴起,MLC芯片演变为片式多层陶瓷电容器(MLCC)而直接贴装于PCB板,极大地提高了电路和功能组件的高频特性。
MLCC多次洗牌
经历了多次洗牌,日系企业仍然占据市场领先地位。
20世纪90年代中后期,日系大型MLCC制造企业全面抢滩中国市场,先后建立北京村田、无锡村田、上海京瓷、东莞太阳诱电、东莞TDK等合资或独资企业。在这期间,克服了困扰十余年的可靠性缺陷,以贱金属电极(BME)核心技术为基础的低成本MLCC开始进入商业实用化。以天津三星电机为代表的韩资企业也开始成为一支新兴力量。
新旧世纪之交,飞利浦在产业顶峰放弃并出让被动元件事业部,拉开了中国台湾岛内MLCC业界全面普及BME技术的序幕。国巨、华新、达方、天扬等台系企业的全面崛起,彻底打破了日系企业在BME制造技术的垄断,高性价比MLCC为IT与A&V产业的技术升级和低成本化作出了重大贡献。同时,台系企业开始将从后至前的各道工序制程不断向大陆工厂转移。
在2008年国际金融危机影响下,全球MLCC重新“洗牌”。日本村田先后兼并了Rohm和松下MLCC事业部继续高居首位,而后起之秀韩国三星电机经过近十年突飞猛进发展已超越其他对手居次席,并直逼村田形成两强争霸局面。TDK兼并EPCOS,太阳诱电、京瓷/AVX仅能保持第二集团地位,中国台湾国巨兼并华亚、宸远,华新兼并汇侨、一等高后在产能规模上也开始挑战甚至跻身第二集团。