MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitors),即片式多層陶瓷電容器,它由印好電極(內電極)的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來,經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個類似獨石的結構體,故也叫獨石電容器。
可以看到,內部電極通過一層層疊起來,來增大電容兩極板的面積,從而增大電容量。
陶瓷介質即為內部填充介質,不同的介質做成的電容器的特性不同,有容量大的,有溫度特性好的,有頻率特性好的等等,這也是為什么陶瓷電容有這么多種類的原因。
MLCC被譽為“電子工業大米”。MLCC具備體積小、體積與容量比高、易于SMT等優點,廣泛應用于消費電子、通訊、汽車電子、家電等領域。
未來MLCC也將繼續朝高壓化、高頻化及高可靠度等方向發展,以滿足日新月異的下游終端市場需求。
1)高壓化:隨著電源裝置電路設計上的演進,LED照明部分需求有望上升,3~4KV的高壓電容需求將持續增加。
2)高頻化:MLCC的工作頻率已進入毫米波頻段范圍,為滿足電子回路的高性能與多功能要求,LSI的工作頻率越來越高,這對低阻抗電源供給也提出了更高的要求,市場對于能夠在寬頻(MHz-GHz)使用的低阻抗低感抗ESR/ESL的MLCC的需求變得更為迫切。
3)高可靠度:在車載用MLCC方面,MLCC需要在極端的溫度環境,彎曲強度等沖擊傳達的情況以及高濕度(濕度85%)等極端環境中穩定運轉;同時還需要獲得汽車電子零件信賴度測試規格AEC-Q200(車載用被動零件相關的認證規格)認證,生產標準苛刻。因此,未來MLCC的高可靠度要求也將會不斷提升。
4)微型化和小尺寸:終端設備輕薄化和功能完善化的市場需求,促使 MLCC 向微型化和小尺寸方向發展。
一方面,消費者熱衷于“輕薄化”的移動電子設備,驅動電子產品小型化。另一方面,隨著智能手機在功能上更加全面豐富,預計機身內的電子回路將大幅增加。
因此,要在體積日漸縮小的手機機身中植入更多電子元件,需要進一步減小 MLCC 等電容器的體積。2008 年和 2016 年智能手機使用的 MLCC 分別以 0402 和 0201 尺寸系列產品為主導,未來 01005 和 008004 系列將占據主要地位。
5)大容量:為匹配終端不斷增加的功能,電池容量增長,要求 MLCC 向著大容量趨勢發展。 由于終端配置功能的增多,使電池容量變大,對大容量電池進行穩定快速的充電, 需要配置大容量、高品質的MLCC。部分電子回路通過使用大容量規格以減少MLCC 的數量,因此對大容量有著較高要求。
根據 Murata 的預測,高端智能手機靜電容量預計由2015年的 2000μF 增長到 2023 年的 4000μF,CAGR 達 9.05%;中等智能 手機靜電容量預計由 2015年的1000μF 增長到 2023年的2000μF,CAGR達 9.05%。
綜合而言,MLCC 容量與體積比逐漸提升。以滿足下游終端的需求。根據 Murata 披露的數據,MLCC 容量體積比由 1996 年的 1μF/立方毫米增加到 2020 年的 40μF/ 立方毫米。
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原文標題:技術前瞻 | MLCC 未來五大發展趨勢
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