面向高性能、小型化發展的電子設備浪潮中，被譽為“電子工業大米”的多層陶瓷電容器（MLCC）憑借體積小、比容大、等效串聯電阻小、無極性、固有電感小、抗濕性好、可靠性高等優點，成為了5G/6G通信、新能源汽車、可穿戴設備等系統架構中不可或缺乃至不可替代的核心基礎元件。

MLCC的內部構造極其精密，是將超薄陶瓷介質層與內電極層以精密錯位交替堆疊，經高溫共燒形成陶瓷芯片，并在其兩端封裝端電極形成的一體化結構，本質上是多個平行板電容的高度集成并聯。內電極實現電容器功能，端電極則提供外部連接，二者共同構成MLCC的功能基礎。因此，作為電極漿料的核心構成——金屬粉末的品質，直接決定著電極的導電連接性能以及MLCC整體器件的可靠性與最終表現。

MLCC結構（來源：網絡）

電極漿料對于金屬粉末的基本要求

作為 MLCC 電極漿料的主要功能相，為滿足 MLCC 使用要求，金屬粉末應該具有以下性能特點：

1、粒徑小及粒徑分布均勻：目前內層厚度為 2-3μm 的 MLCC 要求介質粉末和金屬粉末的直徑在 200-700nm 之間，以實現均勻、致密、無缺陷地成型。端電極主要功能是導電和焊接，其所用金屬粉末粒徑要相對寬松，通常為數微米。此外，為保證導電漿料的均勻性，并防止大顆粒穿透介質層造成無疊層的結構缺陷，還要求金屬粉末粉粒徑分布均勻。

2、純度高：微量雜質會嚴重影響導電性或引發結構缺陷，甚至導致分層失效。為保障電流高效傳輸，要求金屬粉末純度要高。

3、顆粒形貌為球形：所用金屬顆粒形貌通常要求為球形或類球形，且分散性好，一方面有利于金屬顆粒間緊密排列，實現高導電性；另一方面則能夠實漿料具備合適的粘度、觸變性和流平性 , 保證在涂敷過程中不流掛，堆積部份在烘干前迅速流平。

4、低遷移性：防止與陶瓷介質共燒時向介質中擴散，引起相鄰的內電極層間漏電流增加，嚴重時甚至可使其完全短路，導致電容器擊穿失效

5、高振實密度：金屬粉末的振實密度越大，在燒結過程中抗收縮能力越強，越適合制作合格的漿料層。

內電極采用的金屬漿料

由于片式MLCC采用BaTi0₃系列陶瓷作介質，一般都在950~1300℃左右燒成，，為了保障金屬能夠在1400℃左右高溫下燒結而不致發生氧化、熔化、揮發、流失等現象，故早期的內電極一般選用高熔點的鈀（Pd）或銀鈀（Ag/Pd）合金等材料。不過隨著近年來貴金屬價格不斷攀升以及低溫共燒技術的逐漸成熟，以賤金屬鎳（Ni）或銅（Cu）替代含鈀(Pd)的貴金屬內電極來縮減高性能MLCC的生產成本已成為發展陶瓷電容器技術的主要趨勢之一。

1.鎳（Ni）內電極漿料

與傳統的鈀或鈀-銀合金電極相比，使用Ni作為內電極漿料的成本僅為常規的70Ag/30Pd（70%Ag和30%Pd配比）電極的5%左右。同時在性能上，Ni電極還具有如下特點：

①抑制電遷移： 鎳原子或原子團的電遷移速率低于貴金屬電極，這有助于提升多層陶瓷電容器（MLCC）的長期穩定性。

②優異的環境耐受性：Ni 對焊料具有優異的耐腐蝕和耐熱性，焊接的工藝穩定性好。

③機械強度高： Ni的抗折強度高于 Pd-Ag 電極，可提供良好的機械強度。

④優越的導電特性： 鎳電極具有較低的電阻率和較高的電導率，甚至優于 Pd-Ag 系電極。這一特性可有效降低 MLCC 的等效串聯電阻 (ESR)，并改善其阻抗頻率特性。

⑤共燒溫度高：Ni的熔點為1445℃，能夠在較高溫度下實現與陶瓷介質材料共燒。

不過，由于Ni漿高溫燒結時易發生氧化，燒結時往往需要在惰性氣氛或還原氣氛中進行，對設備和技術要求高，同時在高溫燒結后，Ni電極可能出現與陶瓷的收縮率不匹配的問題，影響電極的穩定性，一般可通過在內電極漿料中添加燒結阻滯劑來推遲電極的收縮，使它接近瓷膜的收縮曲線。

2.銅（Cu）內電極漿料

采用Cu作為內電極，其成本為常規的70Ag/30Pd電極成本的10%，同時銅的電阻率為1.7μΩ·cm，與Ag的電阻率較為接近，為Ni的1/4，Pt的1/6，可大幅降低MLCC的串聯電阻，有效提高其阻抗頻率。此外，Ni還有比金更為優良的高頻特性，而且也沒有銀離子遷移的缺陷，是高頻通信用MLCC的優選方案。

然而，由于銅的熔點較低（1083℃）并且容易氧化，銅內電極MLCC的制造難度較大，對銅內電極材料、介質陶瓷材料、端電極材料、內電極電路設計和介電陶瓷共燒技術的要求都較高。

采用銅內電極的高頻MLCC，來源：國巨

外電極采用的金屬漿料

MLCC 外電極主要是連接內電極，由于端頭封接厚度只有0.1-0.2mm，其漿料通常具有良好的流變性，以保證燒結后的平整性，同時為防止電鍍時鍍液進入使 MLCC 性能惡化，對于其燒結致密性也有嚴格要求。一般外電極需要在陶瓷介質和內電極共燒之后進行二次燒結，其燒結溫度往往低于內電極材料和陶瓷介質材料，因此通常使用的金屬粉體材料為銀和銅等熔點較低的材料。

1.銀外電極漿料

Ag的導電率在所有金屬中最高，能夠提供優異的導電性能，同時在高溫燒結時可以滲透到瓷體表面，形成連續均勻的薄層，保證足夠強的附著力，因此成為了外電極材料的主流方案之一。不過，Ag外電極在性能上存在兩大挑戰：一是易發生電子遷移，導致絕緣性能劣化甚至引發短路問題，嚴重影響電容器的長期可靠性和導電穩定性，二是手Ag漿料本身表面張力的影響，其干燥和燒結后形成的端電極層厚度通常存在不一致的現象，這會對后續的焊接和外觀造成影響。

此外，隨著MLCC產量爆發式增長對成本的極度敏感，導致貴金屬為外電極材料的MLCC在中低端通用市場已逐漸退出主流位置。

2.銅外電極漿料

銅粉具有導電性好、電化學遷移行為低、材料成本低等優點，且其導電性能與銀相近（20 ℃時， 銀的電阻率為1.59 × 10-6 Ω·cm，銅的電阻率為1.72 × 10-6 Ω·cm），因此，純度高、分散性好、粒徑小且窄粒級分布的超細銅粉是制備 MLCC 電極的良好材料。目前，以Ni為內電極、Cu為端電極的賤金屬電極MLCC，因其可滿足貴金屬電極MLCC的性能被廣泛應用。

然而，與Ni一樣， Cu 金屬高溫易氧化使電阻率增大。通常，制備過程中常選用保護氣氛燒結的工序避免 Ni、Cu 的氧化。但無氧環境不利于燒結過程中導電漿料中有機物的排除，容易造成碳殘留，從而影響金屬的導電性和粉末的燒結程度，而且氣氛燒結易使 BaTiO₃失氧，形成氧空位，令陶瓷介質的介電常數降低，導致MLCC擊穿失效。為解決這一問題，實際生產中常控制氣氛中的氧分壓及添加工藝保證有機物的分解和避免陶瓷材料變性。

以鎳為內電極、銅為外電極的MLCC（來源：人造奇石MLCC暢談）

參考來源：

1、MLCC 電介質，《銅內電極MLCC，高頻通信的優選方案》

2、QYResearch，《2025年中國MLCC鎳內電極漿料市場現狀研究分析與發展前景預測報告.

3、靳學昌.多層陶瓷電容器用銅端電極漿料的制備與表征[D].大連理工大學.

粉體圈Corange整理