MLCC内电极浆料
MLCC
片式多层陶瓷电容器 (Multi-layer Ceramic Capacitor 简称MLCC)由陶瓷介质、金属内电极以及金属外电极构成，具有高精度、高集成、低功耗、大容量，小型化等优势，MLCC 是当前生产量最大、发展最快的片式元器件之一，因其自身优势广泛应用于消费电子、汽车，家电、新能源等行业。
内电极一般是将内电极浆料印刷在两片陶瓷介质层之间，然后与陶瓷介质层共烧而得，电子浆料在 MLCC 中的作用至关重要，MLCC内电极浆料的主要成分是由金属粉体、无机粉体添加剂及有机载体3个部分组成。
金属粉体
金属粉体在浆料中含量较高，是决定电极性能的主要因素。内电极浆料中金属粉体通过高温烧结形成金属网络结构，从而实现导电功能。
作为 MLCC 电极浆料的主要功能相，为满足 MLCC 使用要求，金属粉体应该具有以下性能特点：
（1）金属粉体粒径小，纯度高，粒度分布窄，且分散性好。目前内电极厚度越来越薄，对于MLCC要求金属粉体粒径已经要求至纳米级，粒径均匀的球形或类球形金属粉体可以保证导电浆料的均匀性；
（2）所用金属粉体纯度要高，以保证其良好的导电性；
（3）所用金属颗粒熔点要高（1000℃以上），以防止与陶瓷介质同时烧结时发生金属粉体熔化现象，保持好金属电极层在烧结成膜后的连续性；
（4）金属粉体粒径小，纯度高，粒度分布窄，且分散性好。目前内电极厚度越来越薄，对于MLCC要求金属粉体粒径已经要求至纳米级，粒径均匀的球形或类球形金属粉体可以保证导电浆料的均匀性；
MLCC采用BaTiO3系列陶瓷作介质，烧成温度可达到1300℃左右，所以MLCC内电极一般选择钯-银合金、钯、镍等高熔点金属粉体材料。早期的 MLCC 内电极材料为贵金属钯或钯-银合金，传统的内电极材料一般选用70%Ag和30%Pd配比（70Ag/30Pd）的合金粉末，70Ag/30Pd合金粉的化学性能稳定，并能在空气中烧成，但由于价格相对昂贵，目前除了在军事或其它尖端领域，正被其它低成本的贱金属电极材料所取代。
与传统的钯或钯-银合金电极相比，镍因其性能优异（可焊性好、无离子迁移等）、成本低廉的特点被广泛应用于 MLCC。如今，BME-MLCC（贱金属电极片式多层陶瓷电容器）已经占到全部MLCC的90%以上。随着MLCC小型化、高容化发展趋势，内电极烧结厚度薄层化，镍粉粒径也越来越小。
左右滑动查看更多
有机载体
有机载体由有机溶剂、有机粘结剂、有机添加剂、触变剂等组成，使其具有合适的流动性、触变性。最简单的载体也应包括有机溶剂和有机粘结剂，有机载体的功用是粘结浆料中金属粉体和其他固体粉体，分散成具有流体特性的浆料，调整浆料的粘度、触变性等工艺性能，在烧结过程中有机载体将全部分解和挥发。
其中有机溶剂占总比例的60-95%，有机载体在室温下应该是非挥发性的，以确保浆料的储存稳定性。在干燥温度期间，浆料应该快速挥发，以缩短处理时间。因此，常常使用多种不同沸点的溶剂来形成混合溶剂，满足有机载体低温不挥发、干燥时快速分层挥发的特点。
不同溶剂在不同温度下挥发失重
选择适合的有机粘结剂保证浆料具有良好的触变性，即浆料在外力（剪切应力）作用下粘度下降，外力作用消失后粘度复原，这样浆料印刷图案边缘界面清晰，不晕染，同时，该特性也有助于浆料放置过程中不会发生粉体颗粒沉降，防止聚团。有机载体的选择必须满足以下要求：
（1）对金属粉粉体和无机添加剂具有良好的浸润性，保证金属粉体在有机载体中得到良好的分散并在陶瓷基体上形成连续的电极层；
（2）溶剂在常温下不易挥发，否则印刷过程中溶剂挥发会导致浆料粘度增加，影响浆料印刷稳定性；
（3）有机载体粘度适中，制成的浆料具有良好的触变性和流平性，印刷后图案完整无缺陷；
（4）烧渗时树脂能完全分解，挥发，不残留。
无机粉体添加剂
无机粉体一般选择与介质材料组分接近的材料，避免烧结时扩散至介质层，影响MLCC的电性能。
内电极与陶瓷介质烧结收缩曲线
在实现MLCC共烧时，由于镍电极与陶瓷介质烧结收缩曲线存在差异，会出现烧结收缩不匹配的问题，影响电极的稳定性和可靠性。在内电极中加入的无机粉体主要作用是调节内电极烧结收缩曲线，在MLCC烧结过程中，提高内电极烧结收缩起始温度，内电极收缩曲线与陶瓷介质层的收缩曲线接近，避免内应力过大而导致产品烧结开裂。添加纳米BaTiO3粉及其他氧化物或化合物粉，如CaZrO3、SrZrO3、ZrO2、Bi2O3、CaCO3、BaO、Cr2O3、TiO2、SiO2，提高内电极烧结收缩起始温度。
备注： 部分图片来源于网站公开信息或文献，版权归原网站或文献所有。
原文始发于微信公众号（矽瓷科技）：MLCC内电极浆料的介绍
长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入交流群。
