一部手机有几百个电容和几百个电阻，占了电子元件的大半。 中国是最大的基础电子元件市场，一年消耗的电阻和电容，数以万亿计。而最好的消费级电容和电阻，来自日本。电容和电阻，是电子工业的黄金配角。电容市场一年200多亿美元，电阻也有百亿美元量级。市场的“头号玩家”是日本，占据一半以上份额，以村田、TDK等企业为代表；台湾地区位居次席；而中国大陆的产品多属于中低端。
“积层陶瓷电容器”图片来自于WikiMedia
大批量一致性比不了日本
“不能简单说我们不如别人，”电子工程师、瑞迪航科（北京）技术有限公司总经理武晔卿说，“在军用级别，国产电阻电容是能满足需求的；一些特殊的定制电阻，国内公司也能生产。我们比起日本有差距的，是在消费级的、大批量生产的元件上。”
手机、电脑、家用电器、汽车……消费类电子行业是电容电阻的最大用户。“这一领域，所谓高端的电容电阻，最重要的是同一个批次应该尽量一致。”武晔卿说，“日本这方面做得最好，国内企业差距大。”
武晔卿说，国内企业相当于“什么菜都会炒，但不保证每次炒出来是一个味儿”。
基础电子元件一批次可生产百万件，一致性对质量控制极端重要。比如某个电容不达标，可能会让手机充电更慢，因此手机各大品牌只采购大厂商的电容电阻。
“工艺、材料、质量管控上，国内企业相对薄弱。”武晔卿说，“有一些‘Know How（小窍门）’没掌握。”
煎饼不难做，但人家做得更平整
MLCC（多层片式陶瓷电容器）是个典型，它是消费电子行业用量最大的基础元件，也是日本企业的强项。目前日本的MLCC产品可以做到1000层，中国产品在300层左右。
“MLCC就像千层酥，只不过小得多。”业内工作多年的电子工程师张光华说。MLCC米粒大小，是一个内有电极的陶瓷块儿，是几百层陶瓷和几百层金属叠压起来的。电容的原理是两电极夹一层绝缘介质，以储存电荷。介质层越薄，电容数值越大。
张光华说，制作MLCC有点像摊煎饼：陶瓷粉末浆，被刮刀摊平成厚度约1微米的涂层，再敷上去一层金属粉末浆，这就是陶瓷介质贴上了电极。之后，一大张薄膜被叠压、烘干、烧成瓷。
“烙千层的煎饼，很难平整。”张光华说，“各家水平不一样，要是‘煎饼’裂了一道缝，电容数值就不够大。”
很多环节影响质量：陶瓷浆和电极浆不配套，干燥时就会“起皮”；烘干太快出裂纹，烘干不彻底也会导致瑕疵；烧瓷要暴露于特殊气体；冷却太快会开裂……
张光华说，哪一环节不到位，产品就可能大比例不达标。客户要求是一百万个MLCC只允许一个不合格。
另外，MLCC很脆弱，同一种规格的产品，大品牌可能细节更优秀，更不易机械损坏。
日本企业定位高端
生产电容的企业，一般也生产电阻和电感等“被动元件”。工艺有相通之处。如消费电子产品用量最大的电阻：薄膜电阻，只有牙签头大小，以陶瓷为基底镀膜制造，工艺稍不精细，指标大打折扣。
材料是中国电子元件企业的短板：陶瓷浆涉及钛酸钡和氧化钛诸多陶瓷材料，还混合了有机胶等等，电极浆则混合了镍粉、铜粉和树脂等等，配方都需要钻研。质量最高的陶瓷浆和电极浆产自日本公司。日本巨头如村田和京瓷，从做材料起家，后来才制造电子元件。
武晔卿说，二战后日本专注民用电子，电子产业集聚，有利于村田这类材料企业延伸业务。“就好像生产面粉的厂子，自己也开了拉面店。”
数十年坚持基础研发的日本巨头，始终瞩目高端。去年底到现在，基础电子元件持续疯涨，武晔卿说，原因是日本几家巨头停产了利润率见薄的产品，集中精力于高端市场。
根据业界估计，随着手机更轻薄和频段更多，体积小性能好的元件用量会大大上升，iPhone使用的MLCC是手机中最多的，最新的iPhone要用上千颗。电脑和电视的用量比手机只大不小。
汽车（尤其是电动汽车）使用的电容和电阻更多，且元件质量要求苛刻，因为冲击、温度、粉尘和腐蚀等条件更恶劣，且不能有安全隐患。车用元件市场大，但技术门槛很高，未来可能会继续被日本巨头把持。
中国科技网
2018-05-14 09:44
邓丹
06-28
阅读(15892)
原创专栏
