高端MLCC的生產制造具有非常高的壁壘，調漿、成型、堆疊、均壓、燒結、電鍍等眾多環節，無一不對廠商在陶瓷粉體、成型燒結工藝、專用設備的積累，有著極高的要求。各大廠商均具有一般性的MLCC產能，但高階MLCC產能因為技術要求更高，目前集中在日廠手中。在全球前十大MLCC廠商中，日系廠商全球市場銷量占有率達56%。日本在核心原材料技術及產能規模上擁有的絕對優勢，使得他們牢牢控制了全球MLCC市場。

第一大壁壘：電子陶瓷粉體材料技術

電子陶瓷材料是MLCC元件的重要原材料之一。電子陶瓷材料不僅包括陶瓷粉料，還包括主要原料鈦酸鋇粉和改性添加劑。鈦酸鋇常溫下可以當作電介質材料。但是鈦酸鋇也有一些缺點，比如說介電常數變化大，不穩定。因此，需要添加改性添加劑才能夠保證電子陶瓷材料的穩定性和可靠性。這些改性添加劑通常包括稀土元素，例如釔、鈥、鏑等，以保證電子陶瓷材料的絕緣性；還包括鎂、錳、釩、鉻、鉬、鎢等元素，以保證材料的溫度穩定性和可靠性。一般來說，添加劑的重量占電子陶瓷材料的5%。添加劑和鈦酸鋇粉要均勻地分布在一起，以控制電子陶瓷材料的微觀結構和電學特性。

MLCC的成本由陶瓷粉料、內外電極、包裝材料、人工成本、設備折舊以及其他成分構成。而陶瓷粉料在其中占據相當比重。在低容MLCC產品中，陶瓷粉料占據20%-25%的比例，而在高容MLCC產品中，該比例達到35%-45%。MLCC所需電子陶瓷粉料的微細度、均勻度和可靠性直接決定了下游MLCC產品的尺寸、電容量和性能的穩定。因此，MLCC廠商一般會在電子陶瓷粉料的制造過程中，優化材料的純度和制備工藝，以保證所生產的MLCC產品具有更高的品質和穩定性。同時，在包裝材料、人工成本、設備折舊等方面也需要進行管理和控制，以確保MLCC產品的成本控制和生產效率。

▲MLCC成本結構

工業化生產中使用的制備方法主要包括固相合成法、草酸鹽共沉淀法、水熱法等，溶膠-凝膠法及新提出的微波水熱法均尚在實驗室小試階段。從產出瓷粉的質量來說，固相法和草酸法可用于規模化生產，但粉體顆粒較大、不夠均勻，品質較低，市場售價相應較低；溶膠-凝膠法制備的粉體最為優質，市場售價最高，生產成本也相應較高，生產周期長，粉體容易團聚，不適于用作大批量生產；水熱法生產的顆粒細且均勻，易于獲得下游客戶的認可，可用于較為高端的MLCC產品，相應的市場售價較高，而生產成本相對較低，因此業內普遍預測水熱法將對其他制備工藝形成一定的市場替代。

▲MLCC瓷粉制備工藝

陶瓷粉料市場集中度較高，市場份額和先進技術都集中于日本。市占率方面，超過75%的瓷粉由日商供應。國瓷材料是國內首家、全球第二家成功運用水熱工藝批量生產納米鈦酸鋇粉體的廠家，也是中國大陸規模最大的批量生產并外銷瓷粉的廠家，市占率為10%。國內廠商比如風華高科正加快建設國家重點實驗室，BT01瓷粉性能達到國際先進水平。

第二大壁壘：制備工藝

MLCC制作工藝流程：首先氧化鈦、鈦酸鋇等電介質粉末混入粘合劑、增塑劑、分散劑等溶劑支撐膏狀漿料（原材料決定MLCC性能），涂敷于載體膜（薄膜為特種材料，保證表面平整），形成印刷電路基板；然后利用已形成多個電極圖案的印網掩膜將膏狀的內部電極材料印刷至電路基板上（不同MLCC的尺寸由該工藝保證)。并將印刷后的內部電極積層后進行加壓，層數在100-1000層以上（具體尺寸的電容值是由不同的層數確定的）；再將一體成型的基層片切成規定尺寸，形成貼片，并把貼片送進燒制爐，以1000-1300℃高溫燒制，形成硬質陶瓷；其次是涂敷膏狀外部電極，用600-850℃進行燒制，鍍鎳和錫（鍍鎳防止電容老衰，鍍錫決定電容的可焊性）；最后完成靜電容量、絕緣電阻等特性檢查后出貨。

▲MLCC制作工藝流程

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，在一定的體積內制造更大電容量的MLCC，一直是MLCC領域的重要研發課題。MLCC的電容量與電極面積、積層數及使用的電介質相對電容率成正比關系，與電介質層的尺寸成反比關系。因此，在一定體積內提升電容量的方法主要有兩種，其一是減小電介質層厚度，其二是增加MLCC內部的積層數。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MLCC的成品率，需要使薄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生短路，從而失去電容器的功能。即使不發生短路，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。

▲薄層化、多層化技術提高靜電容量

陶瓷粉料和金屬電極的共燒技術：MLCC是由多層陶瓷介質印刷內電極漿料，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下，確保燒結后的元件保持正常結構，需要采用合適的技術和專利。掌握好的共燒技術可以生產出更薄介質（2μm以下）、更高層數（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勢。共燒問題的解決，一方面需在燒結設備上進行持續研發；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。

編輯：黃飛