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上篇介紹了村田制作所開發(fā)的5G手機用小型大容量MLCC的具體情況，以及對應用設備的影響。村田采用新一代MLCC制造技術，開發(fā)出0201M(0.2×0.1mm)尺寸的0.1μF MLCC、以及0402M(0.4×0.2mm)尺寸的1.0μF MLCC。整個開發(fā)過程并不輕松。下篇的內容是，MLCC固有制造技術的難點、解決問題的技術、以及持續(xù)引領MLCC小型化、大容量化的村田開發(fā)體制保持穩(wěn)健發(fā)展的原動力。另外，相關負責人對MLCC小型化、大容量化的未來進行了展望。

MLCC的小型化、大容量化并非易事

――通過制造技術升級實現(xiàn)MLCC的小型化、大容量化需要多長的周期？

根據(jù)以往的經(jīng)驗，與靜電容量相同的MLCC比較，需要7～10年的周期。

――半導體的精細加工技術和制造技術經(jīng)歷了14nm時代、10nm時代、7nm時代，每2年或3年完成一次迭代。相比之下，MLCC的小型化進程顯得比較緩慢。小型化和大容量化過程中，存在哪些難點？

MLCC的小型化無法由電子元件廠商牽頭推進。因為部件尺寸變小后，使用這些部件的下游企業(yè)需要引進新的貼裝技術。例如，在電子設備印制電路板上貼裝元件的貼片機（貼裝機）需要根據(jù)小型電子元件進行改良，并提高貼裝精度。因此，MLCC的小型化需要與貼裝技術的發(fā)展保持同步。

MLCC在小型化和大容量化過程中，存在與半導體精細化不同的技術難題。MLCC采用陶瓷薄膜（薄電介質）與金屬電極交替堆疊的結構(圖1)。將陶瓷電介質和粘合劑制成漿液后涂在載膜上，干燥后的制品被稱為印刷電路基板，在其上反復印刷電極后燒固而成。[敏感詞]的MLCC，積層數(shù)可達數(shù)百層。制造MLCC時的突出難點是，燒結前后陶瓷薄膜會大幅縮小。如果單純減小介電膜和電極的厚度，會因燒結時的縮小導致整體開裂。若要在印刷電極圖案的狀態(tài)下，確保燒結后的元件保持正常結構，需要采用合適的技術和專利。

在制造本次開發(fā)的產(chǎn)品時使用的技術中，陶瓷薄膜的厚度僅為頭發(fā)絲厚度(約80μm)的1/100。為了提升高品質MLCC的成品率，需要使薄陶瓷薄膜的厚度保持均勻。如果膜厚不均勻，則夾住介電膜的電極可能接觸而發(fā)生短路，從而失去電容器的功能。即使不發(fā)生短路，如果膜厚均勻度很差，也將導致耐電壓或可靠性下降等問題。

通過原料開發(fā)和制造工藝開發(fā)的整合與磨合，打造先進的MLCC

――生產(chǎn)符合要求的MLCC，需要使用高精度制造技術。具體來說，通過怎樣的制造技術，開發(fā)出[敏感詞]的0201M尺寸0.1μF MLCC，以及0402M尺寸的1μF MLCC？

需要進一步提升原材料的品質。首先，通過減小電介質(鈦酸鋇)粒子的直徑、增加均勻度，制造出均質而精細的印刷電路基板。同時，開發(fā)了將微細電介質離子均勻分散到薄膜內的成型技術。另外，減小印刷電極圖案時的金屬(鎳)粒徑。通過提高填充率以實現(xiàn)薄層化后，使電極和電介質的界面上不出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象。

――要實現(xiàn)MLCC的小型化和大容量化，除了制造工藝以外，還需著手開發(fā)原料。

沒錯。磨合材料技術和薄膜成型技術以改善并優(yōu)化制造技術，是確保高品質和可靠性、實現(xiàn)小型化和大容量化的重點所在。因此，如果企業(yè)無法同時開發(fā)材料和制造工藝，將無法實現(xiàn)MLCC的小型化和大容量化。

從原料開始由自己開發(fā)和制作的體制，在公司成立之初就已確立。此外，除了原料的開發(fā)和生產(chǎn)以外，還建立了生產(chǎn)技術、產(chǎn)品策劃和銷售等各部門合作，為開發(fā)相關產(chǎn)品而研制所需原料、并[敏感詞]限度激發(fā)潛力的體制。對于難以解決的原料問題，有時對制造工藝稍加改變就有了解決之策。從原料開始通過跨部門合作開發(fā)新的技術和產(chǎn)品是村田的強項，也是MLCC市場份額較高的原因。

――日常的跨部門合作開發(fā)體制是否完善？

福井村田制作所匯集了先進MLCC的相關開發(fā)功能和量產(chǎn)功能。這里有薄層化和積層的高端技術和豐富的經(jīng)驗和。開發(fā)部門、生產(chǎn)技術部門和制造部門在同一場所，因此在產(chǎn)品開發(fā)指令下，各領域專家可以隨時集合，積極溝通。這種CFT(Cross Function Team)開發(fā)體制有助于提升技術開發(fā)的效率。

另外，技術開發(fā)部門位于量產(chǎn)工廠附近，也起到了將領先世界的技術早日投入量產(chǎn)的效果。紙上談兵式的技術開發(fā)無法解決制造現(xiàn)場出現(xiàn)的問題。在現(xiàn)場實際觀察，由技術部門和制造部門共同尋找解決方案，這一點非常重要。

諸如MLCC小型化和大容量化的高難度技術課題，不可能僅僅依靠開發(fā)部門。正因為生產(chǎn)技術部門、制造部門和銷售部門通力合作，才使世界[敏感詞]產(chǎn)品即將實現(xiàn)量產(chǎn)(圖2)。對于共同克服困難，積極尋找解決方案的各位同仁表示衷心感謝。

新一輪小型化和大容量化工作已就緒

――除了智能手機，對電子設備的小型化和多功能化需求也將增多。未來，村田是否繼續(xù)向MLCC的小型化和大容量化發(fā)起挑戰(zhàn)？

其實早在小型化需求還不明朗的時候，我們就已開展了MLCC小型化和大容量化的技術開發(fā)。其研究成果對電子設備的發(fā)展起到了推動作用?，F(xiàn)階段并未開發(fā)尺寸小于0201M的MLCC。但電介質和電極的進一步薄層化仍將持續(xù)，從而使得MLCC的更加小型化研發(fā)成為必然。

――從技術上看，MLCC的小型化和大容量化還有進一步發(fā)展的空間嗎？

電介質粒子原料的再精細化已經(jīng)有了頭緒，而且掌握了薄膜成型技術。

另外，可以加強電極內鎳粒子的細微化，使電極進一步薄膜化。今后，通過將兩者進行組合及磨合，確立下一代制造技術，推進小型且大容量的MLCC商品化。

――很早就聽說了有關6G技術開發(fā)的報道?？礈?G應用設備開發(fā)的MLCC，今后將如何發(fā)展？

有消息稱6G將在2030年實現(xiàn)商用。與5G比較，時延更小、通信速度更快，智能手機和可穿戴設備的功能和使用場景可能發(fā)生較大變化。例如，可能以“遠程操作”為重點推進應用拓展。其中，MLCC廠商需要解決的課題依舊是小型化和大容量化。未來3～5年，需要的技術應該會逐漸明朗。為了能迅速應對這種變化，我們希望提前開展技術開發(fā)。

繼續(xù)支持可穿戴設備和IoT終端等的小型化

目前上市的大部分智能手機都使用了村田的MLCC。如果沒有高性能MLCC，將無法滿足消費者對智能手機的需求，且無法解決技術難題。采用引入新一代制造技術的5G手機用MLCC后，這種傾向可能會更加明顯。

5G手機用MLCC將繼續(xù)支持可穿戴設備和IoT終端等其他電子設備的發(fā)展。電子設備的急速發(fā)展，通常伴隨著與之匹配的電子元件創(chuàng)新。催生電腦的微處理器、促成平板電視商用的液晶面板等，類似的例子不勝枚舉。借助新一代MLCC將誕生怎樣的創(chuàng)新型電子設備，我們將拭目以待。