MLCC电极浆料核心——金属粉末

一、MLCC电极浆料用金属粉末种类

金属粉末作为决定电极性能的主要因素在电极浆料中含量很高，通过高温烧结形成金属网络结构，从而实现导电功能。

MLCC电极浆料主要金属粉料

来源：CNKI、开源证券研究所

MLCC 内电极一般选择钯-银合金（1220℃）、钯（1549℃）、镍（1445℃）等高熔点金属粉体材料，要求能够在 1400℃左右高温下烧结而不致发生氧化、熔化、挥发、流失等现象（由于 MLCC 采用 BaTi03 系列陶瓷作介质，一般都在 950~1300℃左右烧成）；MLCC 外电极主要是连接内电极，使用的金属粉体材料一般是银和铜，其烧结温度低于内电极材料和陶瓷介质材料，由其制成的电极浆料适用于 MLCC 外电极的二次烧结。

MLCC 结构图

早期的 MLCC 内电极材料为贵金属钯或钯（30%）-银（70%）合金，但成本较高。随着竞争加剧与贵金属价格猛涨，为降低生产成本，90年代中期，以日本企业为先导，浆料制备贱金属化，在制造中内电极采用镍取代钯，端电极采用铜取代银等等，在保持材料各性能的基础上将各种电子材料成本大幅度降低。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。

MLCC 用电子浆料技术的发展

镍粉具有成本低、电导率高、电迁移率小、对焊料的耐腐蚀性和耐热性好、烧结温度较高的特点，且与陶瓷介质材料的高温共烧性较好，广泛应用于 MLCC 的内部电极，采用贱金属镍代替贵金属钯-银合金或纯金属钯，可以大大降低成本。

铜粉具有导电性好、电化学迁移行为低、材料成本低等优点，且其烧结温度低于内电极材料和陶瓷介质材料，制成的铜电极浆料适用于 MLCC 外电极的二次烧结，因此，纯度高、分散性好、粒径小且窄粒级分布、导电性良好的超细铜粉是制备 MLCC 电极的良好材料。

二、MLCC电极浆料用金属粉末要求

作为 MLCC 电极浆料的主要功能相，为满足 MLCC 使用要求，金属粉末应该具有以下性能特点：

①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末熔化现象，保持好金属浆料层在烧结成膜后的连续性；端电极由于不必与瓷料共烧，其熔点可比瓷料烧结温度低；

②所用金属忌有高迁移性，以防止与陶瓷介质同时烧结时向介质中扩散，对其扩散容忍限度为不会与介质发生反应，同时不会影响介质的介电性能；

③所用金属粉末纯度要高，以保证其良好的导电性；

④所用金属颗粒形貌要求为球形或类球形，且分散性好，粒径控制在微米级或以下，分布均匀；目前内层厚度为 2-3μm 的 MLCC 要求介质粉末和金属粉末的直径在 200-700nm 之间。端电极用金属粉末粒径可以大一些，为数微米。粒径均匀的球形金属粉末可保证导电浆料的均匀性，使金属颗粒在烧结后接触良好；同时可以防止粉末中偶尔存在的大颗粒穿透介质层造成无叠层的结构缺陷。

⑤所用金属粉末的振实密度要足够大，金属粉末的振实密度越大，在烧结过程中抗收缩能力越强，越适合制作合格的浆料层。

金属粉料

用于内电极浆料要求制作导电相的金属粉体需要粒度细小、颗粒圆整、分布均匀并具有一定的比表面积等特点。粒度细小的金属粉体颗粒具有良好的烧结性能，可以提高烧结膜的致密性；球形颗粒的填密性能好，有较高的机械强度，且能使烧结膜结构更致密。而用于外电极浆料要求制作导电相的金属粉体要求相比来说更复杂一些，既要保证烧结后端电极的致密性，防止电镀时镀液进入，使 MLCC 性能恶化，还要保证烧端过程中有机物分解排除。