在陶瓷电容器市场的发展初期,圆片陶瓷介质电容器是作为主流产品的,到了21世纪60-70年代以后,随着钯内电极和银钯内电极制作技术的不断发展,制作层数也越来越高,片式叠层陶瓷电容器(MLCC)迅速兴起,并随着21世纪80年代表面自动贴装技术(SMT)在电子行业的广泛应用,适合表面贴装的MLCC产品逐渐替代圆片陶瓷介质电容器产品成为市场主流。

片式电容器用电子浆料包括内电极浆料和端电极浆料(又称外电极浆料),是片式电容器的主要原材料。片式元器件朝高性能、高可靠、低成本方向发展,必然要求电子浆料也往高性能、低成本且是环保化的方向发展。

1.电子浆料在材料设计上要求:

片容低成本浆料:低成本导电相:低成本,低烧温

对内电极而言,从钯电极到镍电极可大大降低材料成本,随着一些低温瓷体的开发应用,可采用银和铜作为内电极,充分发挥铜金属导电性好特点,如在射频高Q电容的铜内电极,

片容薄介质,小尺寸浆料:内电极烧结小于0.6微米导电相:粒径超细化,粒径小于0.2微米

玻璃相:超细化、无铅化

无机添加相:纳米化

有机相:现在已对BBP, DBP 等物质进行限制

2、电子浆料在分散工艺上要求

片容薄介质,小尺寸浆料:分散优良配方:分散剂;设备:砂磨机,高精度三辊轧机

研磨后的细度更好,表面粗糙度更小

3、电子浆料在生产环境上要求

片容薄介质,小尺寸、高可靠浆料:无污染厂房:净化间

4、内电极浆料在丝印上要求

片容薄介质,小尺寸丝网:图形面积小浆料:丝印图形精度高

用丝网印刷的方法制得宽度只有0.1mm的电极线条,要实现电极清晰度高,重点工作是对印刷网版及印刷工艺、浆料流变特性的研究。

5、内电极浆料在烧结上要求

片容高可靠烧结:层间压力小,无开裂等不良浆料:与瓷体收缩匹配性好

为了得到良好的收缩匹配,一般通过在内电极浆料中添加烧结阻滞剂来推迟电极的收缩,使它接近瓷膜的收缩曲线。对于高层薄介质MLCC,烧结时的累积应力更为明显,对瓷膜和内电极浆料间的收缩匹配要求更高。重点工作研究瓷体与浆料的TMA曲线。

6、端电极浆料在封端上要求

片容小尺寸端头封接厚度只有0.1-0.2mm浆料流变性能要更好以保证端头外观

7、端电极浆料在烧结上要求

片容小尺寸、高可靠烧结:致密、内外连接好,同时为减小压力,烧温小于860℃浆料:实现较低烧温下的烧结致密性难度很大

来源:风华高科《片式元件用电子浆料发展综述》

作者 gan, lanjie