电子陶瓷片式电子元件“三剑客”：片式电容、片式电感、片式电阻（转载）

       随着电子信息产业的飞速发展，具备新设计、新理念、新功能的电子终端产品层出不穷，电子终端不断向“小型化、集成化、大功率化、多功能化”等方向发展，片式、小型化是电子元件发展的主要方向。片式电容、片式电感、片式电阻三大无源元件是整个电子电路中最基础、最重要的电子元器件，约占片式元件总产量的85%-90%。

片式多层陶瓷电容器（MLCC）

      片式多层陶瓷电容器（Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC），简称片式电容器，是被动电子元件中使用最为广泛、用途最广、使用量最大的电子元件，被称为“工业电子大米”。

图 MLCC结构示意图

       MLCC 是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。因为有着可靠性高、体积小、损耗小、易于贴装等多种优势，MLCC快速成为电子产业的首选电容种类，主要用于各类军用、民用电子整机中的振荡、耦合、滤波、旁路电路中，应用领域包括信息技术、消费电子、通信、汽车、工业控制等各行业。

图 MLCC制造工艺流程

       MLCC诞生于20世纪60年代，最先由美国公司研制成功，后来被日本公司村田Murata、TDK、太阳诱电等迅速开发并产业化，至今仍保持其在MLCC领域的优势。20世纪80年代以前中国大陆电容器产业的片式化率几乎为零，仅有极少量MLCC的半成品芯片以手工方式贴装于厚薄膜混合集成电路基板。80年代中期，原电子工业部下属715厂、798厂以及风华高科等先后引进MLCC生产线，MLCC技术获得了突破，形成了基本实现了MLCC主流产品本地化供应局面。国产厂商包括风华高科、三环集团、宇阳科技、成都宏科、元六鸿远、微容科技、芯声微等20多家企业。

片式电感（MLCI）

       片式电感器最早于80年代在日本开始开发生产，TDK率先实现了叠层片式电感器产业化。我国从90年代初开始开发、生产片式电感器，深圳南玻电子（顺络电子收购）率先引入电感生产线，风华高科建立片感用磁材与片感元件生产线，并开始研发自有片式电感器。从结构上看，片式电感器可分为绕线型和叠层型两类。叠层片式电感器是电感领域重点开发的产品。

图 叠层片式电感器，来源：TDK

       不同于传统的绕线式电感器，叠层片式电感器（Multilayer Chip Inductor，MLCI）采用新型的电子材料及厚膜技术，将材料制成厚度约 10～30 微米的流延薄膜，然后在薄膜上印制线圈图案，经交替印刷、叠层后形成一条螺旋式线圈，最后采用低温陶瓷共烧（LTCC）技术工艺对产品进行烧结，形成具有独石结构的一种新型片式电感。

表 片式电感与传统插装电感性能对比，来源：麦捷科技招股书

       由于MLCI采用了先进的厚膜多层印刷技术和叠层工艺，实现了超小型化，且其小型化速度随着叠层技术的进步而不断加快，在大部分应用领域逐步取代传统插装电感和绕线片式电感，成为新一代片式电感的主流产品，被广泛用于通讯领域、计算机及周边产品、消费类电子、办公自动化及汽车电子等领域。

图 叠层片式电感的主要制造流程，来源：TDK

       与绕线片式电感相比，叠层片式电感具有显著的优势，主要体现为：

       ①成本低、尺寸小，有利于电路的小型化；

       ②磁路封闭，具有良好的磁屏蔽性、不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；

       ③一体化独石结构，烧结密度高、机械强度好、可靠性高；

       ④耐热性、可焊性好；

       ⑤形状规则、整齐，适合于自动化表面安装生产等。

       叠层片式电感的不足之处是制作工艺复杂、生产周期长、功率较小、高感值的制作难度大，因此在高频、大功率领域，绕线片式电感仍占据一定的市场份额。

图 贴片电感，来源：风华高科

       国外叠层片式电感企业有TDK、村田等，国内企业主要有顺络电子、麦捷科技、风华高科和振华富等。

片式电阻（Chip Resistor）

       贴片电阻(SMD Resistor)又名片式固定电阻器（Chip Fixed Resistor）、"矩形片状电阻"(Rectangular Chip Resistors)，可在电路板表面直接贴装的具有电极形状的表面贴装用电阻器。方形贴片电阻器在固定电阻器中将近占9成，是现在一般使用的电阻器的主流产品。1976年，日本罗姆（ROHM）率先实现世界上首款贴片电阻器的量产。

图 片式电阻结构示意图

       贴片电阻按生产工艺分厚膜片式电阻（ThickFilm Chip Resistor）和薄膜片式电阻（Thin Film Chip Resistor）两种。薄膜片式电阻器和厚膜片式电阻器基本构造大致上都相同，但是电阻体材料和电阻体形成方法则有着较大的差异。

图 薄膜贴片电阻和厚膜贴片电阻的比较，来源：松下电器

       厚膜片式电阻是采用丝网印刷将电阻性材料淀积在绝缘基体（例如氧化铝陶瓷）上，然后烧结形成的，膜贴片电阻由于材料和工艺的优势，其生产成本非常低廉，广泛应用于各种电路使用环境。薄膜片式电阻，通常为金属薄膜电阻，是在真空中采用蒸发和溅射等工艺将电阻性材料溅镀（真空镀膜技术）在绝缘基体上制成，特点是温度系数低，温漂小，电阻精度高，适用于精密和高频领域。

图 贴片电阻器生产工艺流程，来源：罗姆

贴片电阻厂商主要有国巨、罗姆、威世、风华高科（收购光颉科技）、松下电器等。