MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitors）是片式多層陶瓷電容器英文縮寫。是由印好電極（內(nèi)電極）的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來，經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層（端電極），從而形成一個(gè)類似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體，故也叫獨(dú)石電容器。

圖1 MLCC結(jié)構(gòu)

MLCC是用量較大、發(fā)展較快的片式電子元件品種之一，已被廣泛應(yīng)用于通訊、計(jì)算機(jī)及外圍產(chǎn)品、消費(fèi)類電子、汽車電子和其他信息電子領(lǐng)域，在電子線路中起到振蕩、耦合、旁路和濾波等作用。而介質(zhì)材料是MLCC中重要的組成部分，介質(zhì)材料鈦酸鋇因其具有介電常數(shù)高、介電損耗小以及良好的鐵電和絕緣性能被廣泛用于制備MLCC。MLCC 生產(chǎn)過程中，首先需調(diào)漿，即將陶瓷粉和粘合劑、溶劑等按一定比例分散研磨處理，形成陶瓷漿料。質(zhì)量良好的陶瓷漿料的制備是制作MLCC的基礎(chǔ)。常用的陶瓷漿料是砂磨機(jī)處理后的鈦酸鋇漿料，但是采用砂磨機(jī)，清洗不方便，顆粒的粒徑較大且分布比較寬，產(chǎn)品性能也有局限。所以，選擇良好分散研磨效果的設(shè)備顯得尤為重要。

內(nèi)電極是電容器的重要組成部分。內(nèi)電極主要是用來貯存電荷，其有效面積的大小和電極層數(shù)的連續(xù)性是影響電容質(zhì)量的兩大因素。內(nèi)電極是通過印刷、固化成而成，因此，內(nèi)電極材料在燒結(jié)前是以具有流動(dòng)性的金屬或金屬合金的漿料的形式存在，故叫內(nèi)電極漿料，行業(yè)簡稱內(nèi)漿。內(nèi)電極生產(chǎn)所用的粉體材料要求純度高、粉體顆粒近球形、粒徑小及分散性好等特性。MLCC內(nèi)電極漿料的主要成分是由金屬粉體、無機(jī)粉體及有機(jī)載體3個(gè)部份組成。電極漿料中廣泛使用的導(dǎo)電相是貴金屬 Au，Ag，Pd 純金屬或其合金粉末，以及其它賤金屬Ni，Cu 等。現(xiàn)在90%使用的是賤金屬。MLCC產(chǎn)品使用的鎳漿（Ni），要求顆粒粒徑為亞微米級(jí)。如此小的粒徑對(duì)分散要求變得非常高。若分散效果不好，則鎳漿中存在團(tuán)聚的大顆粒會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品耐壓、高加速壽命試驗(yàn)(HALT)性能惡化，甚至導(dǎo)致報(bào)廢。目前鎳漿制作的一般工藝流程是：將鎳粉和分散劑、粘合劑、溶劑一起混合攪拌后，再用三輥機(jī)軋漿分散。這樣制作的鎳漿往往達(dá)不到需要的分散效果，使得產(chǎn)品耐壓、HALT性能差。

為了解決上述技術(shù)問題，我們提供了用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)，制作MLCC用漿料的方法。

1.  TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)介紹：

TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)采用高壓噴射原理，能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力，碰撞力，氣穴力，從而將大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均質(zhì)的狀態(tài)存在，能夠大幅提升效率。

TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)不堵不漏，采用10寸工業(yè)觸控屏，可實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力曲線圖，最高壓力可達(dá)4000bar。

圖2 均質(zhì)機(jī)原理圖

圖3 TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)

2. 實(shí)驗(yàn)描述：

  先用攪拌機(jī)預(yù)分散鈦酸鋇漿料或鎳漿，然后采用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)，均質(zhì)分散樣品，并研究不同均質(zhì)次數(shù)和壓力對(duì)顆粒粒徑和分散穩(wěn)定性的影響。采用LISICO分散均質(zhì)分析測(cè)試儀或LUMiSizer分散穩(wěn)定性分析儀，測(cè)試樣品的穩(wěn)定性。采用粒度儀測(cè)試樣品的粒徑大小。

3.實(shí)驗(yàn)過程及測(cè)試結(jié)果：

3.1．鈦酸鋇漿料：

  采用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)，將3-0樣品在2500bar壓力下分別處理1至11遍。采用LISICO分散均質(zhì)分析測(cè)試儀，測(cè)試各樣品的分散穩(wěn)定性。結(jié)果如圖5所示。

圖4 LISICO分散均質(zhì)分析測(cè)試儀

由圖可知，隨著均質(zhì)次數(shù)的增加，樣品的弛豫時(shí)間大幅減小，表明其分散穩(wěn)定性顯著改善。均質(zhì)2次后，樣品的分散穩(wěn)定性已經(jīng)有了大幅改善。粒徑測(cè)試結(jié)果表明，均質(zhì)前的3-0樣品的D50粒徑為75納米，均質(zhì)1次后，粒徑降至72納米且分布變窄，表明顆粒的均勻性有所提高。隨著均質(zhì)次數(shù)的繼續(xù)增加，粒徑則變化不大。

圖5

3.2. 鎳漿：

1) 有機(jī)體系鎳漿

N-0和N-0-1樣品的配方完全相同，區(qū)別在于前者是攪拌后靜置幾個(gè)小時(shí)后的鎳漿，后者是連續(xù)攪拌的鎳漿。

  采用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)，將N-0樣品分別在2000bar和2500bar壓力下處理5遍。采用LUMiSizer分散穩(wěn)定性分析儀，測(cè)試樣品的穩(wěn)定性。結(jié)果如圖7所示。由圖可知，相較N-0樣品，N-0-1樣品的不穩(wěn)定性指數(shù)較低，表明連續(xù)攪拌有利于鎳漿穩(wěn)定性的提高。此外，從不同均質(zhì)壓力和次數(shù)的分散穩(wěn)定性結(jié)果來看，N-1-2000bar的穩(wěn)定性最好。粒徑測(cè)試結(jié)果表明，均質(zhì)前后的粒徑變化不大，均為6微米左右。由于鎳粉的D50粒徑是300納米左右，將其與分散劑、粘合劑混合后，顆粒粒徑變?yōu)槲⒚准?jí)，表明有機(jī)相會(huì)導(dǎo)致顆粒大幅團(tuán)聚。

圖6 LUMiSizer穩(wěn)定性分析儀（測(cè)試條件：1000 g，16h，25℃）

圖7 均質(zhì)前后鎳漿樣品的不穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)比

此外，有機(jī)體系鎳漿因?yàn)榧尤肓烁叻悬c(diǎn)的有機(jī)溶劑，不容易除去，很容易帶入雜質(zhì)，所以水相體系鎳漿成為研究熱點(diǎn)。

2) 水相體系鎳漿

  由于鎳粉和水的比重相差很大，鎳粉在水中非常容易沉降，高壓均質(zhì)實(shí)驗(yàn)剛開始時(shí)壓力上不去，出料也很慢。所以我們采用攪拌機(jī)輔助進(jìn)料的方式，先在低壓下過幾遍，然后緩慢增加壓力，最終分別將鎳漿在2000bar和2500bar壓力下處理5遍。

圖8 采用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)分散水相體系鎳漿

  粒徑測(cè)試表明，均質(zhì)前的樣品的D50粒徑為600多納米，均質(zhì)后，樣品的粒徑減至300納米左右且粒徑分布變窄，表明顆粒的均勻性有所提高。其中，2500bar壓力下均質(zhì)2遍后的樣品的粒徑最小（290納米）。

4. 結(jié)論：

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