消费市场遭遇利润“红海” MLCC厂商纷纷转攻车用市场（下）

消费市场遭遇利润“红海” MLCC厂商纷纷转攻车用市场（下）

　　车用可靠性要求严苛 5G通信挑战低耗高Q值

　　跟一般型市场相比，车用市场对MLCC的性能需求有很大的不同，如车用市场的应用环境更为恶劣，还因为涉及到人身安全等因素，对器件可靠性、使用寿命、失效率等都有很高的要求。

广东风华高新科技股份有限公司电容事业部总经理唐浩

　　广东风华高新科技股份有限公司电容事业部总经理唐浩告诉记者：“从技术的角度看，车用MLCC产品相比于普通消费类电子产品，应用环境更加严苛，对温度、气候、抗震等适应能力要求很高，如温度适应范围广、耐冲击性强、耐电源波动强等，这导致汽车及工业级市场有较高的准入门槛，一般厂商较难进入，现在的车用MLCC行业主要由日系厂商占主。同时，其生命周期要求长达15至30年，也就是说，车用电子元器件的使用寿命须保证在30年以上;此外，还要求车用电子元器件的失效率在运行10至15年中为零故障(要达到PPB级别的失效率)。”

　　村田把车用市场再细分为两大类：一类是信息娱乐组件，就是所谓的infotainment应用，如Car Navigation等，这类应用村田建议用普通一般型MLCC就可以，除非终端客户有特别要求。第二类是汽车动力及安全系统，如ECU、BMS、OBC、IPM、TPMS、ADAS等。因为这块和用户的人身安全息息相关，需要选用更高可靠性等级的产品。

村田(中国)投资有限公司电容产品主管黄国发

　　村田(中国)投资有限公司电容产品主管黄国发强调，目前汽车等级的MLCC要求很严，需要满足AEC-Q200行业标准(主动器件为满足AEC-Q100)，相关工厂也要通过ISO/TS 16949汽车行业质量体系认证。按照AEC-Q200标准，对产品的可靠性有很高的要求，比如温度循环、热冲击、湿度负荷、机械应力等。如何来保证产品的可靠性，就需要从陶瓷材料、内部结构设计、制造工艺、品质管控等多方面从严应对。

　　唐浩补充表示，车用市场对MLCC需求与跟一般型市场相比基本相同，像容值、尺寸等，但也有不一样，主要表现为以下几大特点：(1)产品执行标准必须符合AEC-Q200车载电子元件的标准要求;(2)拥有耐高低温特性，并满足在-55℃～150℃工作温度要求;(3)拥有良好的耐振动性，并满足不同维度下的振动性能测试;(4)拥有良好的耐久性要求，特别是在不同应用环境下的耐久性测试。

　　“为了达到以上车用产品应用条件，在产品的设计方面，需要从选材初期就开始选用耐温高、高可靠性的原材料，在制造工艺方面，也必须选用成熟的工艺制程生产，各工序生产工艺需更加的精细化，制程控制能力水平(CPK值)要达到1.67以上。同时，为保证产品质量的一致性，设备自动化程度要求相对高，生产检测一体化的全自动设备是必要条件。同时，在可靠性检测方面，除满足AEC-Q200的标准外，还需要生产厂商设计一整套复合型的可靠性试验系统，这是一个复杂的系统化工程。”唐浩强调。

　　因为汽车对元器件的安全性、可靠性要求更高，这给MLCC厂商带来带来不小的挑战。“首先是产品规格的要求，比如在xEV动力系统，逆变器、BMS电池管理、DC/DC转换器等对于中高压大容量的MLCC需求越来越大，另外各种汽车马达对产品的结构要求也不一样。其次是可靠性方面的要求，比如防短路、防水、高温高湿使用环境以及ESD保护等。”黄国发说。

　　唐浩则认为主要的挑战在于厂商自身，从上游原材料的开发，到MLCC生产制作工艺技术、生产管控能力、可靠性检测控制系统等各个方面，整个系统的技术实力水平都带来较大的挑战。如要突破，必然做好以下几点：(1)做好MLCC原材料的开发工作，必须建立自己的原材料开发体系，确保其可靠性。(2)在MLCC生产制作工艺技术上，总结现有消费类MLCC生产数据，摸索出更精细化的车用MLCC生产制作工艺技术流程。(3)引进国际一流的自动化、智能化生产设备，提升MLCC生产制程的管控能力。(4)建立复合型的可靠性检测及评价系统。

　　除此，不同汽车应用位置对MLCC的技术需求仍然有高中低端之分，厂商也要做到区别对待。高端用于可靠性及安全性能极高的汽车核心零部件，例如：动力控制系统、底盘与安全控制系统。中端用于有较高可靠性及安全性要求的普通汽车零部件中，例如：车身电子控制系统中。低端则用于可靠性要求相对一般的汽车部分，例如：多媒体系统。在产量方面，自然是低门槛的应用位置产量越多，厂商进入较容易，竞争也最激烈。

　　此外，随着5G通信技术演进，车联网、无人驾驶等新技术有了实时通信的保障，在车联网和汽车通信技术上面，MLCC还将面临低损耗高Q容值的挑战。

　　未来汽车在进行无人驾驶与车联网通信的过程中，需要进行海量、实时的数据交换，依靠4G、LTE-V和DSRC等通信技术还无法实现实时传输，而5G网络在各项指标上都有极大提升，特别是在时间延迟方面，5G网络可以将端到端的通信时延控制在10毫秒内，这对于保证车辆在高速行驶中的安全来说至关重要。此外，在流量峰值和连接数密度方面，5G技术能够以超过每秒10GB的传输速度和106/km2的连接数密度满足未来车联网环境的车辆与人、交通基础设施之间的通信需求。

　　“鉴于信息时代的迅猛发展，车用MLCC也必须适应上述需求，特别是在技术参数上，要往高频、高精度、高Q值的技术方向开启创新之路。近两年，风华高科为适应行业的发展趋势，开发出了自主知识产权的贱金属铜内电极高Q值系列MLCC，物料的最高精度达到0.05pF，并且，此类型产品的性能已达同行日系村田的水平。”唐浩说。

　　黄国发认为，随着新一代的无线通信技术发展，运用于汽车上称为ADAS/ V2X技术近几年也被大众认知。对于MLCC来讲，除了要满足常规的可靠性要求以外，同时也需要满足高频无线通信设计所要求的低损耗高Q值电容。高Q值MLCC已经广泛运用在通信领域包括基站设备等，但要实现汽车等级要求有一定的难度，村田在两年前已经着手开发，目前这一系统产品也已经量产。

　　高频贴片MLCC具有极高的稳定性，其电容量几乎不受时间、交流、直流信号的影响，适用于移动通信终端、基站的RF模块和微波器件。相对来说，高频MLCC实现并不难，几大MLCC厂商都有相关的产品系列，但是要做到高Q值的一致性还是需要功力的。

　　最后，在对MLCC尺寸的追求上，相对一般消费市场需求的0201、01005甚至008004的小微尺寸产品，车用市场则要放宽很多，“汽车等级MLCC的使用型号非常多，虽然现在都往小型化方向发展，但相对一般型市场，汽车市场对MLCC尺寸的追求速度比较慢，主要在0603及以上尺寸，因为首先要保证产品的可靠性。”黄国发表示，现在村田也在大力推进0402、0201尺寸在车用市场，因为技术已经比较成熟。

　　“从汽车发展方向看，汽车智能化和车联网是重要的方向。这其中人与车及车与车的联系交流，首先需要无线通信功能来支持，这些通信模块中，必然离不开高Q值MLCC。而高Q值电容，是宇阳一直以来的优势产品系列，和龙头企业村田一同在行业中保持绝对领先地位，通过和家用网络产品及模块的配合，技术已经历练成熟，如今转移到车载电子产品，多项性能也表现优异。”宇阳郑春晖说。

　　唐浩同样表示，车用MLCC主要型号范围很广，0402至2220尺寸的产品都在使用，而应用最多的是0603、0805、1206三个尺寸系列。风华高科车用级电容器的月出货量约100KK(1亿)粒级别。

　　整体看，尽管车用市场对MLCC的尺寸没什么要求，但是对涉及到人身安全的可靠性、使用寿命、失效率要求非常高，对MLCC工作的温度、湿度、气候、抗震等方面也提出了高要求，因此，要进入车用市场，必须通过一系列的汽车行业标准和质量体系认证，门槛非常高，这也是很多厂商处于观望的原因。