5G通信时代的高频谱效率、高带宽、大容量等特性促使着电子元件进行多维度升级换代。固体钽电容器因小体积、大容量、高可靠性、高频高功率等优势将成为5G时代电容器市场的特需产品。但固体钽电容器的传统生产工艺始终无法解决既定体积内容量与形成电压同时升高,阳极块制造工艺缺陷影响性能等问题,阻碍了其在5G时代的发展。多材料3D打印技术可弥补阳极块传统工艺的不足,并能从材料、结构上对钽电容阳极块做出优化,提高钽电容器的体积效率及电性能,实现5G时代钽电容器超小体积、超大容量、超高功率的升级目标。本论文利用多材料3D打印技术制备得到一种具有梯度结构的固体钽电容器阳极块,对其制备工艺做出详细研究,并经过测试验证此种新工艺的可行性。本论文主要内容如下:(1)通过对传统制造工艺的分析和相关文献、专利的阅读,设计出具有功能梯度结构固体钽电容器阳极块的数字模型和打印制备方案。该阳极块由多材料浆料直写成型3D打印技术制备,其梯度结构为:钽丝末端周围由70000μF·V/g比容钽粉打印而成,外围由50000μF·V/g比容钽粉打印成型,且二者的体积比为1:6。(2)研究了钽电容器阳极块打印浆料的制备工艺和打印效果。通过理论分析与多组对比实验得到浆料配置方案,金属钽粉、聚乙烯醇、去离子水三者质量比为7.5:1:5,聚乙烯醇与水在95℃下加热2h后,加入钽粉搅拌100min,经过0.08MPa抽真空处理,配制出的打印浆料的打印效果较佳。(3)研究了梯度结构阳极块多材料打印制备工艺,优化固体钽电容器阳极块的传统生产工艺的缺陷,以及阳极块的内部结构、材料组成,制备出一种具有功能梯度结构的阳极块。在压强为765kPa,喷嘴内径为0.6mm,打印速度为3mm/s,每条路径间距为0.6mm,每层间距为0.5mm的条件下,并经过微矫形处理,制备出成型效果较佳、尺寸符合要求且装有钽丝的梯度结构阳极块。(4)通过烧结、形成、试容等工艺对梯度结构阳极块进行性能测试。测试结果表明,梯度结构阳极块在1400℃下烧结,测得阳极块的体积收缩率在9.7%-14.5%之间。烧结后的阳极在21V形成电压下,单位质量的平均CV值在53200μF·V/g左右,相比同类产品增加了15.6%。本论文是3D打印技术在电子元器件制造领域的有益尝试。创新性使用多材料浆料直写成型3D打印技术打印出具有梯度结构钽电容阳极块满足生产中的机械性能要求,单位质量CV值增加了15.6%,将能更好地满足高功率、高频带通讯技术对钽电容器的发展要求。3D打印电子元器件技术将是对传统生产工艺的有益补充。