多层陶瓷电容器（MLCC）是电子设备中用量最大的无源元件。为了满足MLCC高容、高可靠及小型化的发展需求,开发高性能超薄层MLCC成为当务之急。本文通过研究原料粉体及围绕着超薄层高容MLCC的原料选型以及退火工艺优化而展开,选用不同的钛酸钡（BaTiO3）原料粉体和退火氧分压工艺,制备出一系列超薄层高容MLCC器件,系统研究了BaTiO3粉体性能与退火氧分压工艺对MLCC电性能与可靠性的影响,分析了MLCC绝缘电阻劣化与失效的相关机理,提出了提升MLCC可靠性的优化方案。研究内容及结论包括:首先采用不同BaTiO3原料粉体制备了介质层厚～1μm,介电常数为3600～4500,容温特性为X6S的超薄层高容MLCC,研究了原料粉体性质对高容量MLCC电学性能及可靠性的影响。TEM、XRD等微观结构与电特性、可靠性的关联关系表明:采用草酸盐法合成的低比表面积（4.66 m~2/g）、粒径～212 nm的BaTiO3粉体制备的MLCC器件性能最优,其晶粒尺寸仅有285 nm,绝缘电阻率高达～3.0×10~9Ω·m,击穿强度高达53.2 V/μm,并且容温变化率满足X6S。进一步,通过器件可靠性的机理研究表明,由于晶界势垒可以阻碍载流子的迁移,所以晶界的电导状态主宰着BaTiO3陶瓷材料的导电特性,即晶界密度将直接决定MLCC的绝缘电阻和击穿强度。进一步,采用草酸盐法合成的～210 nm BaTiO3原料粉体,在不同退火氧分压下制备了介质层厚～1.2μm、晶粒尺寸～215 nm的X6T型超薄层高容MLCC,研究了退火氧分压对超薄层MLCC的电学性能与可靠性的影响。采用氧分压为～10-4 atm退火工艺制备的MLCC器件的电容高达42.9μF,介电常数高达5300,绝缘电阻率可达～2.0×10~9Ω·m,击穿强度可达52.7 V/μm,并且预估平均失效寿命为53.0年。MLCC的XPS及高温阻抗分析表明:高退火氧分压可以减少BaTiO3陶瓷的氧空位浓度,进而获得更高的介电常数和绝缘电阻率,并且有利于提高晶粒和晶界的电导激活能,延长MLCC的劣化时间。进一步地,通过器件失效的机理研究发现:电极与陶瓷间互扩散层的增厚导致了肖特基势垒和电导激活能的降低,而载流子在互扩散层处的大量聚积以及最终向阴极的快速迁移是MLCC在劣化过程中发生击穿的根本原因。综上所述,采用草酸盐法合成的低比表面积BaTiO3粉体有助于提高MLCC的绝缘电阻率和击穿强度,而高退火氧分压可以进一步提升绝缘电阻率和介电常数,并且可以延长MLCC绝缘电阻的劣化时间,避免劣化中的击穿失效。