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一种制作单层芯片电容的方法
发布者 : admin 发布时间 : 2019/07/31 09:07:45



广东爱晟电子科技时时彩生产的单层芯片电容具有尺寸小、厚度薄(厚度一般为0.15~0.5mm)、等效串联电阻低、损耗低的优点。其应用频率可达数GHz,适用于小型、微波的场合,可应用于微波集成电路中,起到隔直、RF旁路、滤波、调谐等作用。


陶瓷是目前芯片电容制作材料中最有用的介电材料之一。然而,由于它们的易碎性以及在厚度远小0.004英寸的情况下进行烧制的困难性,陶瓷通常采用多层结构。这种结构会产生高电容;与单层元器件相比,也会产生高电感,这是不可取的。一旦选择了一个既定的介质,对于任意既定的电容,生产出来的元器件的大小通常由层数及其厚度决定。真正的单层芯片电容(SLC,Single Layer Capacitor)具有较低的电感,因此比多层电容具有更高的谐振频率,这是现在大多数宽带、无线和其它应用范围的必要条件。由于单层芯片电容具有比多层元器件更有限的电容范围,当面积确定时,如通过电路配置,使介电质的厚度尽可能低是非常重要的。由于介电材料在较小厚度下的易碎性,目前可用的单层芯片电容的最小厚度限制在0.004英寸左右。今天,我们介绍一种单层芯片电容的制作方法——陶瓷金属复合法,能在电容厚度小于0.001英寸时,避免高电感的产生,使薄的芯片电容的使用更为广泛。


复合电极绿色陶瓷带作为芯片电容的介电层的前驱体,会被铸造到适当的厚度,以提供所需的烧制厚度。导电浆料含有金属和陶瓷粉末,用于烧制完成后提供合适的导电电极。金属和陶瓷粉末悬浮在带有溶剂的塑料载体中,以达到所需的粘度。可添加少量助焊剂,以改善润湿特性和/或促进膏体与介质磁带的粘附。浆料通过模板、丝网印刷或其它合适的方法印刷在薄的绿色陶瓷带上,其厚度保证芯片电容的物理完整性。这种糊状物是通过标准的过程来制备的,比如将原料在三辊轧机上反复搅拌几次。



绿色陶瓷带和浆料在加工过程中进行热加工(烧制),使薄的介电层附着在导电电极(或两个电极)上。绿色陶瓷带在高温炉中通常会根据其成分收缩10%到30%。根据介电层的组成和随后的烧制条件,浆料中的金属可以是惰性或非惰性金属。用于空气中点火的金属可以是铂、钯、金、银等合金或其他不与空气反应的金属;镍和铜等金属可用于非氧烧成;必须避免金属氧化。如,浆料中的陶瓷粉末是单一化合物或化合物的组合。陶瓷粉末可包括金属氧化物和/或钛酸盐,类似于在其它生产方式中用于介质的金属氧化物和/或钛酸盐。浆料中金属与粉末的比例从每克粉末0.4克到9克不等。


浆料是一个或两个成品芯片电容的前驱体,并根据所制造的特定设备的设计要求,最初应用于绿色陶瓷带的一侧或两侧。当浆料只涂在一面时,可以在陶瓷带的另一面涂上一层薄的固体或可共燃金属层,当浆料被点燃时,它就变成了对电极。或者,该对电极可在任何标准方法点火后使用,如电镀、溅射、丝网印刷等。选择浆料中的金属粉末,使其在烧结温度下不熔化也不与介质发生反应,而是与之形成强导电键。选择浆料中的陶瓷粉末,使其赋予烧结产品物理强度,同时不会显著降低所采用的陶瓷金属比中金属的电导率。


整个浆料在烧穿/烧结过程中,收缩层的表面收缩与绿色陶瓷带的收缩相匹配。将浆料涂覆于绿色陶瓷带后,陶瓷带和电极浆料在既定陶瓷组合物的规定温度下一起烧制。在烧制过程中,复合电极还可以通过电镀、溅射等方法在其外表面加上一层薄的导电层。烧制后,电介质加上两个电极层的厚度应在0.003英寸或以上(最好是0.004英寸),以便具有优越的操作特性。在点火后,各个陶瓷带被切割成小块,并进行常规处理。在烧制收缩后,介电材料的(0.0004到0.0015英寸)介电层夹在附着导电电极之间,或延伸到芯片电容表面,或留在未电镀的介电材料的边缘。


因此,该芯片电容的电容值可达其尺寸的传统单层芯片电容10倍(或更多),这是由于烧制后的实际介电质比传统芯片电容略厚。通过电子显微镜观察到,电极穿透到介质体中,进一步降低了有效介质厚度,从而进一步提高了电容。同时,该制作方法的温度稳定性、损耗比传统单层芯片电容更好。






参考数据:


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

U.S. Cl. ............................. 361/311; 361/303

Field of search ............................. 361 /301.4, 303-305, 361/311-313, 320,321.1-321.5


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FOREIGN PATENT DOCUMENTS


P-2000-327964 A * 11/2000

cited by examiner

Primary Examiner - Dean A. Reichard

Assistant Examiner - Eric Thomas

Attorney, Agent, or Firm - Leonard Cooper


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