干貨：世界頂級小型化技術和層壓技術解析
小易說：時至今日，市場對智能產(chǎn)品小型化、便攜性、高可用性等方面提出了更高的要求倒逼上游元件供應廠商不斷改進產(chǎn)品技術，在研發(fā)上投入更多的精力和財力。
“小型化、便攜性、高可用性”這些終端整機特點的要求映射在上游元件例如MLCC上，其表現(xiàn)就是小型化大容值產(chǎn)品的出現(xiàn)，今天我們就來看太陽誘電MLCC1000uF超高容值產(chǎn)品的研發(fā)歷程。
用一流技術實現(xiàn)容值1000uF
太陽誘電幾乎以5年10倍的速度推動著多層陶瓷電容器的容量擴大，實現(xiàn)了小型、大容量化的目標。 2014年9月，在全世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)470μF超大容量多層陶瓷電容器的商品化。這些進步的背后，是源于世界一流的微細化技術和高精度的多層化技術。片材的單層厚度已經(jīng)從微米級向亞微米級進化，并應用于超高端產(chǎn)品。通過這一技術推動力量，太陽誘電將在2017年實現(xiàn)1000μF。
MLCC的優(yōu)越性
為何在有電解電容的情況下，多層陶瓷電容仍然有很多應用場景呢？因為與解電容相比，多層陶瓷電容器具有低ESR?低ESL（※）的特性。
舉個例子，假設多層陶瓷電容器是杯子，電解電容器是針，可知低ESR的多層陶瓷電容器的容器口較大，電荷容易出入；而電解電容器雖然容量大，但由于容器口細（ESR高）長（ESL大），是電荷難以出入的結(jié)構(gòu)。
通過此次大容量化，“實現(xiàn)與針同等的容量，電荷易于出入的小型杯子出現(xiàn)”，這一全新的電容器概念誕生了。
※ESR：等效串聯(lián)電阻，ESL：等效串聯(lián)電感值
應用示例
1．將電解電容器置換為多層陶瓷電容器
下圖表明，多層陶瓷電容器與電解電容器相比，具有低ESR、低ESL的特點。 與電解電容器相比，多層陶瓷電容器發(fā)揮了卓越的低壓大電流化的響應性及降噪性能優(yōu)異的效果。此外，多層陶瓷電容器有效利用高可靠性、節(jié)能等優(yōu)點，建議將電源電路中的“電解電容器更換為多層陶瓷電容器”，實現(xiàn)全瓷化。
2．建議對FPGA電源基準結(jié)構(gòu)實施全瓷化
通常情況下，F(xiàn)PGA·MPU周圍配置的電容器基準（推薦）中，100μF是多層陶瓷電容器（MLCC），但300μF以上的則是電解電容器。
太陽誘電為進入這樣的市場，100μF以上的超大容量多層陶瓷電容器與電解電容器相同，均采用E6步驟（100、150、220、330、470、680、1000μF）進行開發(fā)。下圖是通過對FPGA的基準結(jié)構(gòu)（Polymer＋MLCC）實施全瓷化提出的縮小搭載空間的建議示例。
應用示例（用途示例）
太陽誘電的多層陶瓷電容器持續(xù)走在業(yè)界最前端，支持電子設備的成長和發(fā)展。太陽誘電是從電容器的材料鈦酸鋇里開發(fā)和生產(chǎn)，從材料研制到小型大容量產(chǎn)品的研制蒸蒸日上。產(chǎn)品包括超小型產(chǎn)品、大容量產(chǎn)品、低ESL產(chǎn)品、高頻率產(chǎn)品、高電壓用品、多連型的特殊形狀產(chǎn)品等，以廣泛的陣容，滿足客戶的需求。
相關：開發(fā)小故事
芳賀：我剛進入公司時從事2012規(guī)格10uF多層陶瓷電容器開發(fā)，如果現(xiàn)在是多層陶瓷電容100uF、10uF，那么1005規(guī)格就能實現(xiàn)量產(chǎn)。太陽誘電即使在陶瓷行業(yè)也是屈指可數(shù)的實施從材料開發(fā)到商品化的制造商，以世界一流水平的技術開發(fā)能力著稱。
多層陶瓷電容器小型大容量化的關鍵是采用微細化技術和多層化技術，也就是“使用細小的粉末制作均勻的電介質(zhì)片，正確多層”。大容量化的方向有兩個。第一個是“同容量小型化”，第二個是“同尺寸大容量化”。這兩個方向都在于實現(xiàn)電介質(zhì)層薄層化，但是，如果要達到100μF以上的超大容量，那么通過增加多層數(shù)解決多層精度和燒制的課題必然成為技術的關鍵。
高橋：即使是小型、薄型的智能手機，伴隨高性化的實現(xiàn)，也需要搭載數(shù)百個多層陶瓷電容器。民生市場的電容器小型化大容量化也可以說是市場命題。但是，此前產(chǎn)業(yè)機器的電容器小型化應該并沒有民生市場這樣高的要求。更何況以大容量為傲的電解電容器市場和多數(shù)人至今也這么認為。
但是多層陶瓷電容器有很多優(yōu)越的優(yōu)點！巴ㄟ^置換電解電容器擴大多層陶瓷電容器的需求”是我們的戰(zhàn)略理念？紤]超過100μF的產(chǎn)品陣容時，在成本和速度方面，有必要采用E6步驟，而不是E3步驟進行開發(fā)。
太陽誘電正在引領100μF以上的多層陶瓷電容器的大容量化，并且集全陶瓷行業(yè)之力潛心致力于產(chǎn)品的開發(fā)，在相互切磋，一同鉆研的同時，還必須要不斷認知和構(gòu)筑大容量市場。
文章 / 小易
圖片 / 太陽誘電官方授權(quán)
編輯 / 小易
編輯：admin 最后修改時間：2018-01-05
