MLCC內(nèi)電極漿料
MLCC
片式多層陶瓷電容器 (Multi-layer Ceramic Capacitor 簡(jiǎn)稱MLCC)由陶瓷介質(zhì)、金屬內(nèi)電極以及金屬外電極構(gòu)成，具有高精度、高集成、低功耗、大容量，小型化等優(yōu)勢(shì)，MLCC 是當(dāng)前生產(chǎn)量最大、發(fā)展最快的片式元器件之一，因其自身優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車，家電、新能源等行業(yè)。
內(nèi)電極一般是將內(nèi)電極漿料印刷在兩片陶瓷介質(zhì)層之間，然后與陶瓷介質(zhì)層共燒而得，電子漿料在 MLCC 中的作用至關(guān)重要，MLCC內(nèi)電極漿料的主要成分是由金屬粉體、無機(jī)粉體添加劑及有機(jī)載體3個(gè)部分組成。
金屬粉體
金屬粉體在漿料中含量較高，是決定電極性能的主要因素。內(nèi)電極漿料中金屬粉體通過高溫?zé)Y(jié)形成金屬網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電功能。
作為 MLCC 電極漿料的主要功能相，為滿足 MLCC 使用要求，金屬粉體應(yīng)該具有以下性能特點(diǎn)：
（1）金屬粉體粒徑小，純度高，粒度分布窄，且分散性好。目前內(nèi)電極厚度越來越薄，對(duì)于MLCC要求金屬粉體粒徑已經(jīng)要求至納米級(jí)，粒徑均勻的球形或類球形金屬粉體可以保證導(dǎo)電漿料的均勻性；
（2）所用金屬粉體純度要高，以保證其良好的導(dǎo)電性；
（3）所用金屬顆粒熔點(diǎn)要高（1000℃以上），以防止與陶瓷介質(zhì)同時(shí)燒結(jié)時(shí)發(fā)生金屬粉體熔化現(xiàn)象，保持好金屬電極層在燒結(jié)成膜后的連續(xù)性；
（4）金屬粉體粒徑小，純度高，粒度分布窄，且分散性好。目前內(nèi)電極厚度越來越薄，對(duì)于MLCC要求金屬粉體粒徑已經(jīng)要求至納米級(jí)，粒徑均勻的球形或類球形金屬粉體可以保證導(dǎo)電漿料的均勻性；
MLCC采用BaTiO3系列陶瓷作介質(zhì)，燒成溫度可達(dá)到1300℃左右，所以MLCC內(nèi)電極一般選擇鈀-銀合金、鈀、鎳等高熔點(diǎn)金屬粉體材料。早期的 MLCC 內(nèi)電極材料為貴金屬鈀或鈀-銀合金，傳統(tǒng)的內(nèi)電極材料一般選用70%Ag和30%Pd配比（70Ag/30Pd）的合金粉末，70Ag/30Pd合金粉的化學(xué)性能穩(wěn)定，并能在空氣中燒成，但由于價(jià)格相對(duì)昂貴，目前除了在軍事或其它尖端領(lǐng)域，正被其它低成本的賤金屬電極材料所取代。
與傳統(tǒng)的鈀或鈀-銀合金電極相比，鎳因其性能優(yōu)異（可焊性好、無離子遷移等）、成本低廉的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于 MLCC。如今，BME-MLCC（賤金屬電極片式多層陶瓷電容器）已經(jīng)占到全部MLCC的90%以上。隨著MLCC小型化、高容化發(fā)展趨勢(shì)，內(nèi)電極燒結(jié)厚度薄層化，鎳粉粒徑也越來越小。
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有機(jī)載體
有機(jī)載體由有機(jī)溶劑、有機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)添加劑、觸變劑等組成，使其具有合適的流動(dòng)性、觸變性。最簡(jiǎn)單的載體也應(yīng)包括有機(jī)溶劑和有機(jī)粘結(jié)劑，有機(jī)載體的功用是粘結(jié)漿料中金屬粉體和其他固體粉體，分散成具有流體特性的漿料，調(diào)整漿料的粘度、觸變性等工藝性能，在燒結(jié)過程中有機(jī)載體將全部分解和揮發(fā)。
其中有機(jī)溶劑占總比例的60-95%，有機(jī)載體在室溫下應(yīng)該是非揮發(fā)性的，以確保漿料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。在干燥溫度期間，漿料應(yīng)該快速揮發(fā)，以縮短處理時(shí)間。因此，常常使用多種不同沸點(diǎn)的溶劑來形成混合溶劑，滿足有機(jī)載體低溫不揮發(fā)、干燥時(shí)快速分層揮發(fā)的特點(diǎn)。
不同溶劑在不同溫度下?lián)]發(fā)失重
選擇適合的有機(jī)粘結(jié)劑保證漿料具有良好的觸變性，即漿料在外力（剪切應(yīng)力）作用下粘度下降，外力作用消失后粘度復(fù)原，這樣漿料印刷圖案邊緣界面清晰，不暈染，同時(shí)，該特性也有助于漿料放置過程中不會(huì)發(fā)生粉體顆粒沉降，防止聚團(tuán)。有機(jī)載體的選擇必須滿足以下要求：
（1）對(duì)金屬粉粉體和無機(jī)添加劑具有良好的浸潤(rùn)性，保證金屬粉體在有機(jī)載體中得到良好的分散并在陶瓷基體上形成連續(xù)的電極層；
（2）溶劑在常溫下不易揮發(fā)，否則印刷過程中溶劑揮發(fā)會(huì)導(dǎo)致漿料粘度增加，影響漿料印刷穩(wěn)定性；
（3）有機(jī)載體粘度適中，制成的漿料具有良好的觸變性和流平性，印刷后圖案完整無缺陷；
（4）燒滲時(shí)樹脂能完全分解，揮發(fā)，不殘留。
無機(jī)粉體添加劑
無機(jī)粉體一般選擇與介質(zhì)材料組分接近的材料，避免燒結(jié)時(shí)擴(kuò)散至介質(zhì)層，影響MLCC的電性能。
內(nèi)電極與陶瓷介質(zhì)燒結(jié)收縮曲線
在實(shí)現(xiàn)MLCC共燒時(shí)，由于鎳電極與陶瓷介質(zhì)燒結(jié)收縮曲線存在差異，會(huì)出現(xiàn)燒結(jié)收縮不匹配的問題，影響電極的穩(wěn)定性和可靠性。在內(nèi)電極中加入的無機(jī)粉體主要作用是調(diào)節(jié)內(nèi)電極燒結(jié)收縮曲線，在MLCC燒結(jié)過程中，提高內(nèi)電極燒結(jié)收縮起始溫度，內(nèi)電極收縮曲線與陶瓷介質(zhì)層的收縮曲線接近，避免內(nèi)應(yīng)力過大而導(dǎo)致產(chǎn)品燒結(jié)開裂。添加納米BaTiO3粉及其他氧化物或化合物粉，如CaZrO3、SrZrO3、ZrO2、Bi2O3、CaCO3、BaO、Cr2O3、TiO2、SiO2，提高內(nèi)電極燒結(jié)收縮起始溫度。
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（矽瓷科技）：MLCC內(nèi)電極漿料的介紹
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