
MLCC(片式多层陶瓷电容器)作为电子电路的 “血液枢纽”,其容量密度、温循稳定性、寿命可靠性等核心指标,从根源上由配料工序决定。
通过钛酸钡基粉体的制备、掺杂改性、分散均质化处理直接影响了介质层的微观结构与介电性能,粉体粒径每缩小10nm,介质层厚度可同步降低 5-8nm,为MLCC 小型化与高容化提供核心支撑。
当前行业主流的100nm级粉体配料技术,但国内主流仍以150nm级粉体技术为主,目前已实现常规消费电子 MLCC 的部分国产化,但在车规等高端场景,仍受限于陶瓷粉体均匀性、镍浆粉体均匀性、掺杂精度等关键技术瓶颈,因此针对上述瓶颈提出了“3”大技术趋势以及MLCC未来“3”大突破方向的解决方案。

技术演进三大趋势

材料纳米化:从 “量产后稳定” 到 “超细均一化”,钛酸钡基粉体的纳米化升级与镍粉的极细化粒径、均一化分布。
早期微米级粉体因性能限制被500-1000nm粉体替代;当前主流100nm粉体凭借团聚控制技术突破量产稳定性,推动MLCC容量密度从10μF/mm²跃升至50μF/mm²。未来竞争聚焦50nm以下超细粉体——需突破介质层减薄至1μm以下的同时,解决粒径缩小致介电常数衰减、表面活性高引发二次团聚等难题。

图:摄于盛立新材料展台
同样的,镍粉的极细化粒径和均一化分布影响了MLCC的寿命与尖端放电,实验数据显示,采用均一化极细镍粉的高阶 MLCC,寿命稳定性较传统产品提升 3 倍以上,尖端放电发生率降低 90%。未来镍粉的极细化粒径:从 “200nm 级” 向 “50nm 级” 演进以及粒径分布宽度与稳定性控制。目前广州盛立新材料公司已实现 50-150nm 成品镍粉量产,D99/D50≤1.8,可匹配 0.5μm 及以下介质层的高阶 MLCC,打破金属浆料的垄断。
工艺智能化:从 “单点控制” 到 “全流程数字化”,配料工序的智能化升级聚焦 “精准性” 与 “可追溯性”。传统工艺依赖人工调节粉体配比、分散时间等参数,产品良率受人为因素影响较大;而智能工艺通过引入在线检测设备实时监测关键指标,通过 AI 算法调节参数提升精度与团聚率控制在 5% 以下。
装备集成化:从 “单一功能” 到 “一体化解决方案”,早期配料装备以单一分散、混合功能为主,难以满足纳米级粉体的精准控制需求;当前国产智能装备已实现 “粉体合成 - 掺杂 - 分散 - 分级” 一体化集成。未来,装备集成化将向 “高精度 + 高效率” 双维度升级。

三大核心任务破解 “卡脖子” 难题

超细粉体材料创新:突破 50nm 以下技术瓶颈,需重点攻关 “多尺度结构设计” 与 “表面改性技术”。在结构设计上,采用 “核 - 壳结构” 粉体(如钛酸钡为核、钛酸锶为壳);在表面改性上,开发低界面阻抗的包覆技术,减少粉体与分散剂、粘结剂的相互作用,避免二次团聚。同时,需建立超细粉体的稳定性评价体系。

图:摄于盛立新材料展台
多元素协同掺杂体系:精准平衡性能矛盾,当前单一元素掺杂已难以满足高端需求,需构建多元素协同掺杂设计体系。例如,通过 “主掺杂(La、Ce)+ 副掺杂(Mn、Cr)” 组合,主掺杂元素提升介电常数,副掺杂元素抑制漏电流,实现 “高容 + 低损耗” 的平衡;针对宽温场景(-55℃~125℃),引入 Dy、Ho 等稀土元素,调节晶格畸变程度,使 MLCC 在全温区保持介电常数稳定。未来需借助第一性原理计算与机器学习,建立 “元素组合 - 晶体结构 - 介电性能” 的关联模型,缩短掺杂体系研发周期。
全流程数字化闭环:实现性能精准预测与控制,数据打通与模型构建。

展望

配料工序的技术突破将直接推动 MLCC 行业从 “规模扩张” 向 “高端升级” 转型。在 5G 基站、AI 服务器、新能源汽车等高端应用场景,高容、小型化、宽温稳定的 MLCC 需求年均增速超 20%,而材料创新与工艺装备的深度融合,将打破海外企业在高端市场的垄断(当前全球高端 MLCC 市场份额中,日韩企业占比超 95%),推动国产化率从当前的 5% 提升至 2028 年的 30% 以上。
未来,具备 “超细粉体制备能力 + 全流程数字化工艺 + 一体化智能装备” 的企业将掌握行业话语权,而技术研发的重点将聚焦 “材料 - 工艺 - 装备” 的协同优化,最终实现 MLCC 行业的全球领先与自主可控。
文章内容来源:盛立新材料

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