Aleaciones de Ag/Pd para su uso como metalizaciones internos en condensadores cerámicos multicapa

• M. Villegas ^[1]
  1. [1] Instituto de Cerámica y Vidrio

     Instituto de Cerámica y Vidrio

     Madrid, España

     
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 34, Nº. 4, 1995, págs. 191-207
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Ag/Pd alloys as internal electrodes in multilayer ceramic capacitors
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• Resumen
  • español

    Los principales objetivos que permiten el futuro desarrollo de condensadores cerámicos de elvadas prestaciones son reducir el coste de los electrodos internos y la reducción de su espesor sin sacrifiar su rendimiento. Debido a que el funcionamiento del electrodo interno influye y fuertemente sobre el funcionamiento final de los condensadores cerámicos multicapa (CCM), es necesario conocer y entender todas las posibles interacciones de dichos electrodos con el material dieléctrico que constituye el condensador, así como las reacciones redox de la fase metálica o sus reacciones con la fase orgánica que constitye la tinta de electrodo, ya que todos estos factores son determinantes en la aparición de defectos estructurales (laminaciones, grietas, etc) en el dispositivo multicapa final. Existen numerosos factores del electrodo que afectan a las propiedades finales de los CCM, como son su conductividad eléctrica, su adhesión a la lámina cerámica dieléctrica y su facilidad para el enlace de metal-cerámico. Todos estos factores están controlados por varios parámetros entre los que se emcuentran los constituyentes de la tinta de electrodo (fase metálica, fase orgánica y fase inorgánica), las características físicas de los polvos metálicos (distribución y tamaño de partícula, superficie específica, etc), características físicas de los aditivos orgánicos, propiedades reológicas de la tinta, procesado, reacciones redox de los metales y las posibles interacciones de étos con los componentes orgánicos y la fase cerámica. A peasr de que los primeros electrdos empleados en los CCMs estaban basados en el sistema ternario Au/Pt/Pd, su elevado coste a llevado a su sustitución por otros metales más baratos y en la actualidad el mercado de los electrodos de los CCMs se basa en las aleaciones Ag/Pd, que cumplen los requisitos básicos para su empleo como metalizaciones internas, aunque también son fuente de ciertos problemas que se tratarán de manera detallada en este trabajo.

  • English

    The main objectives which will allow the future development of multilayer ceramic capacitors (MCC) with high performance are to reduce the internal electrode cost and to reduce its thickness without reducing its yield. The internal electrode performance strongly influences the final performance of multilayer device, so it is necessary to know and to understand all the potential interactions between those electrodes and the dielectric material which constitute the capacitor, and also the metallic phase oxidation-reduction reactions and its interaction with the organic phases which form part of the electrode ink, because all these factors are determinant in the presence of structural defects (delaminations, cracking,..) in the final MCC.

    There are a number of electrode factors that affect the MCC final properties: its electrical conductivity, its adherence with the ceramic layer and the metallic-ceramic bonding. All these factors are controlled by a number of parameters as the ink constituents (metallic, organic and inorganic phases), physical characteristics of metallic powders (distribution and particle size, specific surface area,...), physical characteristics of organic additives, rheological properties of electrode ink, processing, metal oxidation-reduction reactions and potential interactions between metallic phase and organic components or ceramic phase.

    Although the first electrodes employed in the multilayer ceramic systems were based on the Au/Pt/Pd ternary system, its high cost has led to its substitution by other cheaper metals, and nowadays the multilayer ceramic capacitor electrode market is based in the Ag/Pd alloys, which fit the basic requirements to employ them as internal metallizations, although they also are source of some problems which are resumed in this paper.