廣東愛晟電(diàn)子科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司生産(chǎn)的單層芯片電(diàn)容具(jù)有(yǒu)尺寸小(xiǎo)、厚度薄（厚度一般為(wèi)0.15~0.5mm）、等效串聯電(diàn)阻低、損耗低的優點。其應用(yòng)頻率可(kě)達數GHz，适用(yòng)于小(xiǎo)型、微波的場合，可(kě)應用(yòng)于微波集成電(diàn)路中(zhōng)，起到隔直、RF旁路、濾波、調諧等作(zuò)用(yòng)。

陶瓷是目前芯片電(diàn)容制作(zuò)材料中(zhōng)最有(yǒu)用(yòng)的介電(diàn)材料之一。然而，由于它們的易碎性以及在厚度遠(yuǎn)小(xiǎo)于0.004英寸的情況下進行燒制的困難性，陶瓷通常采用(yòng)多(duō)層結構。這種結構會産(chǎn)生高電(diàn)容；與單層元器件相比，也會産(chǎn)生高電(diàn)感，這是不可(kě)取的。一旦選擇了一個既定的介質(zhì)，對于任意既定的電(diàn)容，生産(chǎn)出來的元器件的大小(xiǎo)通常由層數及其厚度決定。真正的單層芯片電(diàn)容(SLC，Single Layer Capacitor)具(jù)有(yǒu)較低的電(diàn)感，因此比多(duō)層電(diàn)容具(jù)有(yǒu)更高的諧振頻率，這是現在大多(duō)數寬帶、無線(xiàn)和其它應用(yòng)範圍的必要條件。由于單層芯片電(diàn)容具(jù)有(yǒu)比多(duō)層元器件更有(yǒu)限的電(diàn)容範圍，當面積确定時，如通過電(diàn)路配置，使介電(diàn)質(zhì)的厚度盡可(kě)能(néng)低是非常重要的。由于介電(diàn)材料在較小(xiǎo)厚度下的易碎性，目前可(kě)用(yòng)的單層芯片電(diàn)容的最小(xiǎo)厚度限制在0.004英寸左右。今天，我們介紹一種單層芯片電(diàn)容的制作(zuò)方法——陶瓷金屬複合法，能(néng)在電(diàn)容厚度小(xiǎo)于0.001英寸時，避免高電(diàn)感的産(chǎn)生，使薄的芯片電(diàn)容的使用(yòng)更為(wèi)廣泛。

複合電(diàn)極綠色陶瓷帶作(zuò)為(wèi)芯片電(diàn)容的介電(diàn)層的前驅體(tǐ)，會被鑄造到适當的厚度，以提供所需的燒制厚度。導電(diàn)漿料含有(yǒu)金屬和陶瓷粉末，用(yòng)于燒制完成後提供合适的導電(diàn)電(diàn)極。金屬和陶瓷粉末懸浮在帶有(yǒu)溶劑的塑料載體(tǐ)中(zhōng)，以達到所需的粘度。可(kě)添加少量助焊劑，以改善潤濕特性和/或促進膏體(tǐ)與介質(zhì)磁帶的粘附。漿料通過模闆、絲網印刷或其它合适的方法印刷在薄的綠色陶瓷帶上，其厚度保證芯片電(diàn)容的物(wù)理(lǐ)完整性。這種糊狀物(wù)是通過标準的過程來制備的，比如将原料在三輥軋機上反複攪拌幾次。

綠色陶瓷帶和漿料在加工(gōng)過程中(zhōng)進行熱加工(gōng)(燒制)，使薄的介電(diàn)層附着在導電(diàn)電(diàn)極(或兩個電(diàn)極)上。綠色陶瓷帶在高溫爐中(zhōng)通常會根據其成分(fēn)收縮10%到30%。根據介電(diàn)層的組成和随後的燒制條件，漿料中(zhōng)的金屬可(kě)以是惰性或非惰性金屬。用(yòng)于空氣中(zhōng)點火的金屬可(kě)以是鉑、钯、金、銀等合金或其他(tā)不與空氣反應的金屬；鎳和銅等金屬可(kě)用(yòng)于非氧燒成；必須避免金屬氧化。如，漿料中(zhōng)的陶瓷粉末是單一化合物(wù)或化合物(wù)的組合。陶瓷粉末可(kě)包括金屬氧化物(wù)和/或钛酸鹽，類似于在其它生産(chǎn)方式中(zhōng)用(yòng)于介質(zhì)的金屬氧化物(wù)和/或钛酸鹽。漿料中(zhōng)金屬與粉末的比例從每克粉末0.4克到9克不等。

漿料是一個或兩個成品芯片電(diàn)容的前驅體(tǐ)，并根據所制造的特定設備的設計要求，最初應用(yòng)于綠色陶瓷帶的一側或兩側。當漿料隻塗在一面時，可(kě)以在陶瓷帶的另一面塗上一層薄的固體(tǐ)或可(kě)共燃金屬層，當漿料被點燃時，它就變成了對電(diàn)極。或者，該對電(diàn)極可(kě)在任何标準方法點火後使用(yòng)，如電(diàn)鍍、濺射、絲網印刷等。選擇漿料中(zhōng)的金屬粉末，使其在燒結溫度下不熔化也不與介質(zhì)發生反應，而是與之形成強導電(diàn)鍵。選擇漿料中(zhōng)的陶瓷粉末，使其賦予燒結産(chǎn)品物(wù)理(lǐ)強度，同時不會顯著降低所采用(yòng)的陶瓷金屬比中(zhōng)金屬的電(diàn)導率。

整個漿料在燒穿/燒結過程中(zhōng)，收縮層的表面收縮與綠色陶瓷帶的收縮相匹配。将漿料塗覆于綠色陶瓷帶後，陶瓷帶和電(diàn)極漿料在既定陶瓷組合物(wù)的規定溫度下一起燒制。在燒制過程中(zhōng)，複合電(diàn)極還可(kě)以通過電(diàn)鍍、濺射等方法在其外表面加上一層薄的導電(diàn)層。燒制後，電(diàn)介質(zhì)加上兩個電(diàn)極層的厚度應在0.003英寸或以上(最好是0.004英寸)，以便具(jù)有(yǒu)優越的操作(zuò)特性。在點火後，各個陶瓷帶被切割成小(xiǎo)塊，并進行常規處理(lǐ)。在燒制收縮後，介電(diàn)材料的薄(0.0004到0.0015英寸)介電(diàn)層夾在附着導電(diàn)電(diàn)極之間，或延伸到芯片電(diàn)容表面，或留在未電(diàn)鍍的介電(diàn)材料的邊緣。

因此，該芯片電(diàn)容的電(diàn)容值可(kě)達其尺寸的傳統單層芯片電(diàn)容的10倍(或更多(duō))，這是由于燒制後的實際介電(diàn)質(zhì)比傳統芯片電(diàn)容略厚。通過電(diàn)子顯微鏡觀察到，電(diàn)極穿透到介質(zhì)體(tǐ)中(zhōng)，進一步降低了有(yǒu)效介質(zhì)厚度，從而進一步提高了電(diàn)容。同時，該制作(zuò)方法的溫度穩定性、損耗比傳統單層芯片電(diàn)容更好。

參考數據：

SINGLE LAYER ELECTRONIC CAPACTORS WITH VERY THIN DIELECTRICS AND METHODS TO PRODUCE SAME

US 6, 690, 572 B2

Inventor: Larry A. Liebowitz, 129 Adirondack

Ave., Spotswood, NJ (US) 08884

Notice: Subject to any disclaimer, the term of patent is extended or adjusted under 35 U.S.C. 154(b) by 0 days.

Appl. No.: 10/090,816

Filed: Mar. 6, 2002

Prior Publication Data

US 2003/0169555 A1 Sep. 11, 2003

Int. Cl.⁷ ............................. H01G 4/06; H01G 4/00

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cited by examiner

Primary Examiner - Dean A. Reichard

Assistant Examiner - Eric Thomas

Attorney, Agent, or Firm - Leonard Cooper