随着电子设备对 MLCC 性能要求的不断提升,高容量 MLCC 的研发和生产成为行业发展的重要方向之一。传统的 MLCC 要实现大容量,往往需要增加陶瓷介质的层数或增大产品尺寸,但这与电子设备小型化的需求相矛盾。为解决这一问题,行业通过改进陶瓷介质材料、优化叠层工艺等方式,在小尺寸封装内实现了更大的电容量。例如,采用高介电常数的陶瓷材料,如铌镁酸铅系陶瓷,能在相同的层数和尺寸下大幅提升电容量;同时,通过减小陶瓷介质层的厚度,增加叠层数量,也能有效提高 MLCC 的容量密度。目前,采用先进工艺的 MLCC 已经能在 0805 封装尺寸下实现 10μF 甚至更高的电容量,满足了消费电子、汽车电子等领域对小尺寸、大容量 MLCC 的需求。5G 基站 Massive MIMO 天线用多层片式陶瓷电容器,多为 0402/0201 封装,2.6GHz 频段损耗低。华东地区耐高温多层片式陶瓷电容器无线充电系统

MLCC 的内电极工艺创新对其成本与可靠性影响深远,早期产品多采用银钯合金电极,银的高导电性与钯的抗迁移性结合,使产品具备优异性能,但钯的高昂成本限制了大规模应用。20 世纪 90 年代后,镍电极工艺逐步成熟,通过在还原性气氛(如氢气与氮气混合气体)中烧结,避免镍电极氧化,同时镍的成本为钯的 1/20,降低了 MLCC 的生产成本,推动其在消费电子领域的普及。近年来,铜电极 MLCC 成为新方向,铜的电阻率比镍低 30% 以上,能进一步降低等效串联电阻(ESR),提升高频性能,但铜易氧化的特性对生产环境要求极高,需在全封闭惰性气体环境中完成印刷、烧结等工序,目前主要应用于通信设备、服务器电源等对功耗敏感的场景。跨境贸易微型多层片式陶瓷电容器便携设备应用新能源汽车动力电池管理系统需大量高可靠性多层片式陶瓷电容器。

MLCC 的低温性能优化是近年来行业关注的技术重点之一,在低温环境(如 - 40℃以下)中,部分传统 MLCC 会出现电容量骤降、损耗角正切增大的问题,影响电路正常工作,尤其在冷链设备、极地探测仪器等场景中,这一问题更为突出。为改善低温性能,企业通过调整陶瓷介质配方,引入稀土元素(如镧、钕)优化晶格结构,减少低温下介质极化受阻的情况;同时改进内电极印刷工艺,采用更细的金属浆料颗粒,提升电极与介质在低温下的结合稳定性。经过优化的低温型 MLCC,在 - 55℃环境下电容量衰减可控制在 5% 以内,损耗角正切维持在 0.5% 以下,满足低温场景的应用需求。
损耗角正切(tanδ),又称介质损耗,是反映 MLCC 能量损耗程度的参数,指的是电容器在交流电场作用下,介质损耗功率与无功功率的比值。损耗角正切值越小,说明 MLCC 的能量损耗越小,在电路中产生的热量越少,工作效率越高,尤其在高频电路和大功率电路中,低损耗的 MLCC 能有效减少能量浪费,提升整个电路的性能。I 类陶瓷 MLCC 的损耗角正切通常远小于 II 类陶瓷 MLCC,例如 I 类陶瓷 MLCC 的 tanδ 一般在 0.1% 以下,而 II 类陶瓷 MLCC 的 tanδ 可能在 1%~5% 之间。在实际应用中,对于对能量损耗敏感的电路,如射频通信电路、高精度测量电路等,应优先选择损耗角正切值小的 I 类陶瓷 MLCC;而对于普通的滤波、去耦电路,II 类陶瓷 MLCC 的损耗特性通常可接受。多层片式陶瓷电容器的自动化生产线可实现从浆料制备到测试分选的全流程管控。

车规级 MLCC 与消费级 MLCC 在性能要求和质量标准上存在明显差异,车规级 MLCC 需满足更严苛的可靠性和环境适应性要求,以应对汽车复杂的工作环境。在可靠性方面,车规级 MLCC 需通过 AEC-Q200 认证,该认证对电子元器件的温度循环、湿度偏压、振动、冲击等多项测试指标做出了严格规定,例如温度循环测试需经历 - 55℃~+125℃的数千次循环,远高于消费级 MLCC 的测试标准。在环境适应性方面,车规级 MLCC 需具备耐高温、耐低温、耐湿热、抗振动等特性,能在发动机舱高温、冬季低温、雨天潮湿等恶劣条件下稳定工作。此外,车规级 MLCC 的生产过程需遵循 IATF16949 汽车行业质量管理体系,实现全流程的质量追溯,确保每一颗产品的一致性和可靠性,而消费级 MLCC 则更注重成本控制和生产效率,在测试标准和质量管控上相对宽松。航天级多层片式陶瓷电容器需通过耐辐射测试,确保在宇宙环境中可靠工作。二线城市超薄封装多层片式陶瓷电容器无线充电系统
多层片式陶瓷电容器的耐久性测试需在额定电压和温度下长期施加电压。华东地区耐高温多层片式陶瓷电容器无线充电系统
多层片式陶瓷电容器在航空航天领域的应用具有严苛要求,该领域设备需在极端温度、强辐射、高振动的环境下长期稳定工作,因此对 MLCC 的可靠性和抗干扰能力提出极高标准。航空航天用 MLCC 需通过航天级可靠性测试,如耐辐射测试、极端温度循环测试(-65℃~+200℃)等,确保在宇宙辐射环境下不出现电性能衰减,在剧烈振动中不发生结构损坏。此外,该领域 MLCC 还需具备低功耗特性,以适配航天器有限的能源供给,通常采用高介电常数且低损耗的陶瓷介质,同时优化电极结构减少能量损耗,目前这类 MLCC 主要由少数具备航天级资质的企业生产,技术门槛远高于民用产品。华东地区耐高温多层片式陶瓷电容器无线充电系统
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