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1、 MLCC简介
片式多层陶瓷电容器（MLCC）是陶瓷电容器的一种，具有体积小、稳定性强、寿命长等优点，占据了电容器市场的“半壁江山”。作为被动元器件的一种，MLCC的应用领域非常广阔：可以用在包括电子设备、数码产品、电脑配件以及物联网、智能设备以及汽车等领域。从市场角度来看，MLCC是目前用途最为广泛的电子元器件，而且行业的增长速度飞快。
2、 MLCC发展简史
图1 MLCC发展简史
3、 MLCC产业链分析
图2 电子元器件产业链分布
电子元器件按照是否影响电信号特征，分成主动元件和被动元件。主动元器件需要电源才能显示其特性，被动元器件自身不消耗电能，只需要输入信号即可工作。主动元件是电子元器件中最重要的组成部分，集成电路更是主动元器件上的“明珠”；被动元器件的市场规模较小，主要市场份额集中在电容器——MLCC上。MLCC由于其体积小、性能佳的特性，发展速度极快——受5G、新能源汽车等新兴产业蓬勃发展的影响，国内对MLCC的需求年均增长率将维持在10%以上。
图3 MLCC成本结构
MLCC的成本主要包括陶瓷粉料、电极等原材料，包装材料、人工成本等制造费用以及设备折旧等。目前，MLCC制造厂家逐渐将目光集中于高端产品，陶瓷粉料占成本的35~45%，远高于电极成本和其他制造费用。
3.1、上游原料
MLCC的上游原料主要包括陶瓷粉末和电极材料。其中，陶瓷粉末的成本占MLCC总成本的20%~50%。
图4 陶瓷粉体占MLCC成本的比例
陶瓷粉末的制作工艺主要分为物理法和化学法两类。其中，化学法中的水热法由于其生产的产品品质优良、性能稳定，目前竞争优势较强。水热法是指在特制的密封反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压（或自生蒸汽压），创造一个相对高温、高压的反映环境，使得通畅难溶或不溶的物质溶解，并且重结晶而进行无机合成与材料处理的方法。目前，国瓷材料作为全球第二家掌握水热法合成纳米级钛酸钡粉体技术的企业，是中国大陆地区规模最大的生产纳米钛酸钡粉体的厂家。
图5 MLCC粉体市场规模
3.2、MLCC制造企业
3.2.1、核心材料&技术
MLCC的核心工艺在于浆料配方、叠层技术和共烧技术。
图6 MLCC加工工艺
调制电介质浆料的核心技术包括粉体的配方工艺以及涂覆工艺。电介质浆料的原料包括氧化钛、钛酸钡粉末和粘合剂、增塑剂、分散剂等，混合成的浆料涂敷在载体膜上，形成印刷电路基板。调制过程中，粉体材料的纯度、颗粒大小、均一化程度在其中起到了决定性的作用——纯度越高、颗粒越小、均一化程度越高，陶瓷基层和内电极的厚度就越低，产品尺寸也更小。同时，配方的工艺也会影响内部电介质的厚度，制约MLCC的电容值。
目前，MLCC用陶瓷粉料主要分为三类：Y5V、X7R和NPO（COG）。Y5V属于低频高介电容器瓷，主要成分是钛酸钡（BaTiO3）。其主要特点为介电系数非常高，受温度影响非常大，容量随着电压的升高加速递升，适用于温度变化不大的电路中。虽然以Y5V为介质的电容稳定性较差，但是这种材质的电容可以做到较高的容量，而且价格角度，目前广泛用于通用电容器中。X7R粉体制作的电容器温度稳定，是目前市场需求和用量最大的品种之一，主要成分为改性纳米级的钛酸钡陶瓷料（BaTiO3）。X7R的先进核心技术集中在日本厂家，村田（muRata）通过在湿法BaTiO3的基础上添加稀土金属氧化物，制成改性X7R粉体以用于10μF-100μF小尺寸MLCC中；国内厂家生产的陶瓷粉料D50通常为300-500nm，相比国外的100nm，技术、产品方向还有一些差距。NPO（COG）是超稳定类（工级）的介质材料，介质材料包括铷、钐和一些其他稀有氧化物。NPO（COG）电容器的电容量和介质损耗非常稳定，可用于制作振荡器、谐振器和耦合电容等，相比以上两种产品，NPO（COG）制成的电容器温度稳定性最好。
电极的积层加压是第二个重点步骤，内部电极的层数一般在100-1000层以上。积层和加压的国产化的过程主要是叠层螺杆设备的国产化——国产设备仅可以叠层300-600层，日本厂商目前叠层数为1000层以上。MLCC的叠层数是电容值的反映，叠层数目越低，电容值越低。
最后一个重点步骤是烧结，过程包括贴片的陶瓷化和涂覆外部电极的烧制。烧制过程的难点在于内外电极的共烧结，工艺和设备影响着产出的良率。村田作为行业龙头，公司的设备自研自用；三星也是按照协议定制设备。国产厂家通常外购日本设备，由于日本不向国内厂商出售最先进的设备，国内的技术差距暂时无法缩小。
3.3、下游应用
MLCC优势众多，包括大容量、高频率、小型化等，其下游应用领域非常广：高端MLCC主要用于手机/PC、汽车和部分对产品尺寸、压力、容量要求较高的工业领域；通用电容器的应用领域更加广泛，几乎所有需要用到电容器的消费类电子和一般工业产品都可以应用MLCC。
图7 MLCC产业链概览
MLCC作为小型被动元器件的核心产品，在手机、计算机和汽车三大高端市场的市场占比超过70%。NPO由于其大于500Hz的高频性能，广泛应用于手机和计算机领域；汽车领域应用较多的是X8R，耐受温度可以达到125~150°C、耐高压可达1000V以上、容量可达10μF以上、寿命高达10年以上。
5G手机不断渗透，手机MLCC的趋势以小型化为主，单部手机的平均MLCC使用量约为800颗以上，高端手机用量高于1000颗/部。受5G手机单机增长速度的影响，预计MLCC将行业将有10%的需求增量受益；预计，5G基站中的建设数量将以2%的增量不断增长，同样将对MLCC带来至少10%的直接增量。
图8 MLCC主力尺寸发展路径
汽车端对MLCC的贡献量也在不断上升。近年来，国家对新能源汽车的政策支持不断增加，汽车销量也逐年提升。MLCC在汽车方面的应用主要分为两块：汽车电子控制设备和车载电子装置两类，分别用于提升驾驶性能和用于车用娱乐。随着消费者生活水平的提高，人们对驾驶舒适感的需求也不断提升，汽车厂商也在不断尝试在车内搭建更多的娱乐功能，平均每辆车的MLCC用量超过1000只，且用量持续增长。
4、MLCC行业发展现状
图9 MLCC市场竞争格局
截止目前，MLCC的主要制造商集中于日韩两国。2016年后，大量日本MLCC制造企业将目光集中于高端领域产品，如车规级MLCC、高端消费级MLCC等，国内厂家对中低级MLCC市场的占有率大幅提升；2017年，村田（Murata）和三星电机（Samsung）占有46.8%的市场份额，台湾的国巨会和华信科紧随其后，市场占有率在20%左右。国内在生产原材料和生产工艺方面较为被动，在高端MLCC领域话语权较低。
4.1、国内发展情况
受到中美贸易战的影响，美国对中国产品加征了高额关税，下游终端客户获取MLCC产品的难度和获取成本增加。处于对产品供应稳定性及成本核算的考虑，下游客户的供应链向国内转移，对国内生产型企业长期利好。尽管高端MLCC领域国内仍然受制于国外，但是对于通用型MLCC，国内已经实现从材料到生产的自主化。随着研发投入的提高、政策的大力支持，突破高端MLCC的技术壁垒。
图10 国内主要厂商MLCC扩产计划
4.2、主要生产国家MLCC发展横向对比
世界上MLCC的主要企业集中于日本和韩国，这两个国家在高端MLCC领域有着绝对的话语权，通常位于第一、第二梯队，代表企业包括村田、京瓷、三星等等；美国和中国台湾的部分企业也在第二梯队占有一席之地，例如美国的KEMET和台湾的国巨等企业，在中高端市场占领了一席之地；中国大陆企业包括风华高科、火炬电子等，占据了中国80%以上的低端市场，是全球MLCC行业中的第三梯队。
图11 全球MLCC行业竞争格局
4.3、MLCC行业发展动力
中美贸易战将产业链转移的进度加快许多，微小的电子元器件在这场战役中占有举足轻重的位置。MLCC作为被动元器件中最为重要的一环，受到了更多的针对，这项原因是中国MLCC行业发展的重点因素；中国是5G的领头人，拥有更加先进的技术、最完整的产业链布局和务实的政策推动。这一点更是为国产化MLCC提供了内在动力。
图12 中国5G建设阶段
图13 中美5G发展情况对比
4.4、MLCC行业发展阻碍
目前国内企业还不具备高端MLCC的生产能力，尽管中低端市场已经发展稳健，随着下游产品的更新换代，国内生产型企业仍需要尽快提高自身技术、材料应用水平，以应对变幻莫测的国际环境。
5、MLCC行业发展趋势
（1）产品的小尺寸高容量化：世界顶尖电容器厂家——村田在最新产品报告中指出，其生产的MLCC正在向小尺寸、单位体积容量大型化发展。除村田外，还有大量供应商响应这一发展模式，研发、量产新产品；
图14 村田MLCC产品的发展趋势
图15 小尺寸高容量产品已成为MLCC生产商的大势所趋
（3）产品的高频化、耐高温性：MLCC的工作频率已进入到毫米波频段范围。常用MLCC的最高工作温度是125℃，满足特种电子设备极限工作环境的MLCC工作温度也逐步提高至260℃；
（4）耐高电压、高可靠性：MLCC在军民用电源系统以及汽车电子系统上的应用过程中需要高可靠的耐高电压、耐大电流的多层陶瓷电容器；
（5）高端MLCC的国产化：及时占领中低端MLCC的国内生产厂家需要抓住机会，尽快研发出高端MLCC所需要的技术、应用相应的高端原材料，以应对变幻莫测的国际环境。
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