【导读】工业、医疗和军事领域对高质量、高电压多层陶瓷电容器（MLCC）的需求因世界上最大的MLCC制造商的生产转变而受到严重打击：对更小、更低电压以及在某种程度上更低性能的MLCC的需求似乎永不满足。这种需求是由5G网络的全球增长以及智能手机和移动设备的持续发展所推动的，每个设备消耗的MLCC明显增多。
随着主要制造商从工业和军事领域使用的较大的高压、高Q值（高质量）的MLCC转向，原始设备制造商正在经历长达6个月的MLCC的重大延误。供应短缺的程度危及到产品发布时间表、工业市场份额。
Johanson Technology公司的副总裁Scott Horton说："当你考虑到今天的高端智能手机与几年前的类似手机相比，在一个设备中需要的MLCC数量大大增加时，目前对更小、更低功率的MLCC的需求是市场上前所未有的。"
由于2019年消费者对电容器的需求放缓，许多原始设备制造商和经销商都持有剩余的库存。因此，这些原始设备制造商和分销商对2020年订购更多库存犹豫不决。
现在，随着市场的发展，尽管电容器库存非常低，但对MLCC的需求也在增加。这进一步加剧了较大的高电压、高Q值MLCC的短缺，因为一些制造商在这段时间把生产重点放在较小/较低电压的MLCC上。
市场的两端都在争先恐后地补货，包括大型电子经销商。除此之外，支持电信和移动设备业务的亚洲MLCC生产也在亚洲，这使得西方市场的工业MLCC供应需求的满足变得更加紧迫。
Horton说："对工业和军事市场领域有一个连锁反应，这一点并没有被真正完全理解，尽管用于制造智能手机和汽车等消费产品的电子产品的短缺将是全国性的新闻，但用于工业和军事应用的较大、较高电压的MLCC的供应不足通常没有被报道。然而，它将继续挤压商业客户并最终挤压终端用户，直到它得到解决。"
多层陶瓷元件由专门配制的陶瓷电介质材料的层状结构和金属电极系统穿插组成。分层形成后在高温下烧制，以产生一个烧结的、容积效率高的电容装置。一个导电的终端屏障系统被集成在芯片的暴露端，以完成连接。
电容主要由四个因素决定：陶瓷材料的k、电介质层的厚度、重叠面积和电极的数量。一个具有一定介电常数的电容器可以有更多的电层和更宽的电极间距，或更少的电层和更近的间距，以达到相同的电容值。
工业、医疗和军事领域的MLCC消费者依赖于高电压和高Q值的电容器，用于电源、放大器、核磁共振线圈、等离子体发生器、激光器和许多其他专门的应用。在电流较大的电路中，较高Q值的MLCC是首选，以减少自热。
Q因子代表了一个电容器的能量损失率的效率。高Q值的电容器损失的能量较少，减少了消散或冷却热量的需要，在敏感和高可靠性的应用中保护电路板免受损坏和性能损失。
不是所有的MLCC都是一样的，即使在高性能的MLCC中也是如此。然而，对于工业和军事终端用户所要求的高可靠性应用来说，确保一致的性能水平至关重要。
如果一个MLCC制造商没有严格控制层数，他们可能在一个批次中提供10层的零件，后来又在一个批次中提供17层的零件，这两个零件在高频率下的性能是不一样的。
国内供应增加
工业和军事应用中所需要的MLCC的国内来源一直在加强其能力。国内MLCC供应的增加意味着工业或军事客户不需要因为电容器供应的延迟而推迟其产品的制造和运输。
例如，Johanson公司利用其对高Q值和高电压MLCC的关注，扩大了其产能，以填补因市场重点转向小型电容器而造成的一些供应空白。
"几年来，我们一直在投资扩大我们的产能，对我们的生产设施进行了现代化改造，并开设了第二条生产线，使我们的MLCC产量基本上翻了一番，我们可以通过更多的生产线把这个产量提高到更高的水平。"Horton说。
陶瓷是首选材料
国内高压MLCC供应量的增加也意味着客户不需要在陶瓷电容之外寻找其他材料来满足其需求。由于交货时间长，可能会考虑用聚合物或钽电容器来取代MLCC。然而，在性能和最佳操作条件方面的权衡也需要仔细考虑。
电容器中的聚合物会因热的影响而退化，这对某些应用来说是一个考虑。聚合物电容器的介电层很薄，这意味着最大电压比陶瓷电容器低，因此不适合用于高电压产品。此外，聚合物没有提供陶瓷所提供的低电容值。
钽电解电容器由一个多孔钽金属颗粒组成，作为阳极，覆盖着形成电介质的绝缘氧化层，周围是作为阴极的液体或固体电解质。虽然钽电容器被认为是可靠的，是MLCC的合适替代品，但钽电容器通常是极化的，这意味着它们只能连接到直流电源。不利的故障模式可能导致热失控和火灾。钽电容器目前也面临着采购周期延长的问题。
Johanson的Horton说："对于你的高电压、高质量应用，没有理由不使用陶瓷。现在有越来越多的国内MLCC供应，可以满足我们的国内需求。"
估计到2025年，整个MLCC市场将增长到120亿美元，市场内的供需转变已经造成了工业、医疗和军事客户的严重供应短缺，他们需要更高质量、更大规格的多层陶瓷电容器。随着最大的MLCC制造商继续争夺涉及制造电信、智能手机和移动设备的行业对MLCC的需求，新的供应来源正在介入，以满足对可靠和及时供应高性能MLCC的需求。
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