麦雪清

摘要：5G技术的合理应用将促使不同的电子产品进一步的更新换代，MLCC指的是多层片式陶瓷电容器，是三大基础电子元器件之一，在未来势必会产生很多需求。为了进一步的满足5G时代的发展需求，高性能的MLCC将慢慢地朝着高频、小型化、低耗能的方向发展。本文主要阐述了一种MLCC种类，以及其所需要满足的不同性能，进一步提出了MLCC在5G领域的发展趋势。

关键词：MLCC;5G领域;应用;发展趋势

前言：

随着网络信息技术的不断发展以及相关智能终端的快速普及，如今的第四代移动通讯技术已经无法满足各领域的实际需求，没有办法进行更加准确的信息传递。针对这样的情况，第五代移动通讯技术应运而生。5G技术有着极大带宽的毫米波段，可以为相关的用户提供千兆级别的数据传输速率以及更加可靠的使用体验。比如可以满足智能家居、虚拟现实、云储存等领域的运用。在相关技术的推动至下，在2020年5G通讯就已经实现全面的商业化。多层片式陶瓷电容器（MLCC）作为电子设备中不可或缺的零组件，迎来了新的挑战与机遇。通过对通讯技术的不断升级，这也就对MLCC的各种性能提出了更加高的要求。

1高频低功耗应对———微波高QMLCC

为了进一步的满足5G通讯的高速度要求，微波高Q值MLCC将会朝着更高使用频率的方向在发展。对于高附加值的高Q值来说，低Res（等效串联电阻）和低Les（等效串联电感）的MLCC产品在5G通信领域的地位也变得十分的重要。在高频电路中，为了进一步的降低产品的功耗，就需要在MLCC的实际设计过程中尽可能地减小低Res（等效串联电阻），这是因为Res综合表征了电容器的电极损耗情况。具体的计算公式为：Res=1/（2πQfC）在这一式子中，Q所表示的是损耗角正切tanδ的倒数，f表示频率，C表示MLCC的实际容量。另外由于MLCC中等效串联电感（Les）的存在，在电容器的工作频率高于fSR时，电容器的阻抗就会随着频率的进一步增大而迅速变大，所以对于一般的电容器来说，使用的频率是明显地低于其固有的谐振频率。fSR和Les的关系也可以用如下的关系表示出来：fSR=1/（2π√（C×Les）），这一公式的实际内涵是进一步的实现MLCC在更高频率范围内的电路运用，就需要从设计和材料以及相关的工艺方面做进一步的改进，这样才能有效提高MLCC的实际性能。

1.1MLCC材料方面

高频材料的损耗则主要由电极损耗产生，所以MLCC应尽量选取电阻率低的电极材料。贵金属Ag/Pa电极具有较小的电阻率，Cu电极与Ag的电阻率接近，为降低生产成本，采用低电阻率的Cu电极是个不错的选择。但由于Cu的熔点较低，为1083℃，使得与之匹配的介质材料的烧结温度需低于其熔点[1]。此外，Cu极易被氧化，这就需要还原性的烧结气氛，为保证介电性能的稳定性，选取的介质材料应具有良好的抗还原性[3]。风华高科自主开发的贱金属铜内电极高Q值系列MLCC，物料的最高容量精度达到0.05pF，其性能已达到同行先进水平[1]。

1.2产品制造工艺方面

影响电极损耗的因素一般是分为两类：一类是内电极的连续性，内电极的连续性主要是通过调整内电极浆料的丝网印刷厚度来进行控制的，这样可以在一定程度上保证电极是具备比较良好的连续性的，使得MLCC具备低Res;第二种是内外电极的实际连接情况，这样可以保证内外电极的连接是比较好的，可以选取比较适当的烧端工艺。倒角主要是将烧成之后的芯片经过介质研磨使得芯片端面的内电极得到充分暴露的一个主要过程，在对芯片进行封端的工作之后，就需要采用合理的烧端工艺，这样可以让MLCC内外电极有着良好的接触功能，可以进一步的减少内外电极在接触过程中产生的电阻[2]。

2小型化应对———01005型MLCC

想要制作高容量小型化的MLCC就需要做到介质薄层化的工作，介质的实际厚度需要控制在1μm以内，这就进一步的要求粉体颗粒的直径要小于0.25μm，这就對陶瓷粉体的纯度、形状、粒径以及均一性都有着非常严格地要求。此外，具有高介电常数的铁电性粉体还存在着十分明显的尺寸效应，在粉体粒径小于了一定尺度的情况下，随着粉体粒径的不断减小，介电常数也会因为粉体粒径的降低而降低。合理使用高结晶度的粉体，可以让粉体更加的细晶化。

现阶段，国内的瓷粉是比较难以达到这样的要求的，对于高性能的陶瓷粉体来说，一直都是我国电子陶瓷产业发展过程中的难点。这是因为这种高性能的陶瓷材料需要具备高精度的制作工艺。国内的MLCC厂家对超薄介质膜流延、薄层电极丝印、高精度叠层以及切割等相关的技术还需要做进一步的摸索。由于制作高性能的MLCC工艺难度比较大，并且小型化的产品在合格率上也达不到具体的要求，这就使得成本增加了。现阶段，我国国内厂家在MLCC小型化的制备工艺上得到了不断突破，最小的规格已经做到了01005，与领邦日本的差距正在不断缩小。

3电源滤波应对———中压高容MLCC

中压高容的MLCC具备很多的优势之处，比如说容量大（≥1μF）、额定的电压是比较高的（≥25V），还具备高可靠性、良好偏压特性的特点，主要是应用在各种不同的电源线路中，比如说汽车电子行业、智能家居以及相关的通讯基站等领域。由于MLCC的工作环境中的温度是比较高的，所使用产品的温度特性是比较符合X7R的实际特性的，这样才能进一步的保证MLCC高可靠性的需求。在产品的尺寸不会发生变化的情况下，就需要采用其他的方式将介质层减薄，通过设计产品的层数来获得一个比较高的容量，但是，在这一过程中还需要保证产品是具备良好的可靠性以及比较高的耐电压性。这种介质材料对产品的制造工艺要求是非常高的[3]。

在具体的工艺制造方面，薄介质成膜技术、气氛烧结等比较关键的技术对于中压高容MLCC的性能有着十分重要的作用。国内的一些厂家对于中压高容MLCC相关材料的制造工艺还在进一步的研究过程中。

4结束语

综上所述，MLCC作为电子信息产业的一种基础元器件，MLCC的性能会直接影响到不同电子产品的发展。随着5G时代的到来，这就为MLCC的发展带来了新的机遇和挑战。其中，中压高容、小型化、低功耗的MLCC是未来市场需求比较大的一种产品。最近这些年来，我国的一些电子元件生产厂家在技术上做了新的突破，并也取得了一定的成功，相信借着5G技术发展的东风，MLCC在技术领域方面会有比较快速的提升。

参考文献：

[1]邓丽云，薛赵茹.小尺寸高容量MLCC寿命性能改善[J].电子工艺技术，2019，v.40;No.275（03）：55-58.

[2]薛赵茹，邓丽云，曾昭鹏.小尺寸高容量MLCC切割侧裂问题的解决方法[J].电子工艺技术，2019，v.40;No.274（02）：54-57.