一种片式电容器的制作方法

1.本实用新型涉及电容器领域，尤其是一种片式电容器。


背景技术：

2.近些年来，随着电子元器件在各行各业中的广泛应用，人们从只注重元件性能逐步转向同时也关注着元件的可靠性，尤其是寿命可靠性。随着微波通讯技术的发展，使用的通讯频率不断地向着高频化的方向发展，民用移动通讯的频率从900mhz发展到1800mhz，再到2400mhz，与此同时，军用雷达的信号频率从18ghz逐渐发展到了40ghz，因此电容器等电子元件也不断地朝着高频应用领域发展。
3.片式陶瓷电容器(single layer capacitors；slc)无内电极，其等效串联电感(equivalent series inductance；esl)值和等效串联电阻(equivalent seriesresistance；esr)值皆较小，因此其高频性能较为优异，在微波通讯领域中的应用也愈加广泛。由于slc的上电极一般使用au、ag、al等金属作为电极，其底电极往往通过导电胶粘或者ausn、pbsn等共晶键合的方式接入集成电路或陶瓷薄膜电路中相应的封装区域，上电极通过引线键合(wire bonding)技术与其他电路元件实现电气互连，从而满足微组装封装工艺，因此slc被大量的应用于微波混合集成电路之中，通常起到滤波、隔直、耦合、去耦等作用，在现代民用及军用通讯设备中的用量越来越大。
4.但是由于金属电极与陶瓷基体之间的膜基结合力较差，而目前的金锡合金封装工艺通常是先将金锡合金的预成型片置于需要封装的区域，然后在金锡预成型片上放置电子元件，接着加热到270～320℃之间，使得金锡合金预成型片熔化，当温度降到熔点以下(如室温)时便可以完成封装过程。加热过程中的高温以及在后续使用过程中随着时间从而得到释放的应力可能会使部分电容器件的电极膜层与其基体脱离进而导致元件失效。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种片式电容器，增强电极层和介质基体之间的膜基结合力，提升电容器在使用时的可靠性能。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种片式电容器，包括介质基体层，所述介质基体层的上表面覆盖有第一电极层，下表面覆盖有第二电极层，所述第一电极层与介质基体层之间设置有第一增粘层，第二电极层与介质基体层之间设置有第二增粘层。
7.进一步地，所述第一增粘层和第二增粘层为氮化钽层。
8.进一步地，所述氮化钽层的厚度为10～3000nm。
9.进一步地，所述介质基体层呈正方形。
10.进一步地，所述介质基体层的边长为0.3～10mm，厚度为50～3000μm。
11.进一步地，所述介质基体层为介电常数在3～90000的陶瓷层。
12.进一步地，所述第二电极层和第一电极层为单层金属或者多层金属。
13.进一步地，所述单层金属为金、银、铜、铝、镍、钛或铂。
14.进一步地，所述多层金属为钛/金、钛钨/金、铬/金、钛钨/镍/金、钛/铜/金、铬/铜/金、钼/铜/金。
15.进一步地，所述第二电极层和第一电极层的厚度为0.01～10μm。
16.本实用新型的有益效果是：通过设置第一增粘层和第二增粘层，可增强第一电极层和第二电极层与介质基体层之间的膜基结合力，防止电容器在使用的过程中第一电极层和第二电极层逐渐脱离介质基体层，保证电容器的稳定性和可靠性。
附图说明
17.图1是本实用新型的示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
19.如图1所示，本实用新型的一种片式电容器，包括介质基体层3，所述介质基体层3的上表面覆盖有第一电极层1，下表面覆盖有第二电极层5，所述第一电极层1与介质基体层3之间设置有第一增粘层2，第二电极层5与介质基体层3之间设置有第二增粘层4。
20.介质基体层3采用绝缘材质，优选采用介电常数在3～90000的陶瓷层。介质基体层3可以是长方形、棱形等各种形状，优选为正方形，其边长为0.3～10mm，厚度为50～3000μm，具体形状和尺寸根据实际应用需求进行设计。
21.第二电极层5和第一电极层1为导电材料，可以是单层金属或者多层金属。具体地：单层金属为金、银、铜、铝、镍、钛和铂中的一种，厚度为0.01～10μm。多层金属即多种金属层堆叠，堆叠方式包括钛/金、钛钨/金(即钛钨层叠加金层)、铬/金、钛钨/镍/金(即钛钨层、镍层和金层三层堆叠，堆叠顺序不限)、钛/铜/金、铬/铜/金、钼/铜/金。多层金属层的总厚度为0.01～10μm。
22.第一增粘层2和第二增粘层4用于增强电极和介质基体层3之间的结合强度，第一增粘层2和第二增粘层4采用既能够与介质基体层3稳固结合、又能够与电极稳固结合的材料，优选采用氮化钽层，氮化钽薄膜不仅可以与介质基体层3结合，又可以与金属材质的电极结合，起到增强结合力的作用，同时不影响电容的性能。
23.介质基体层3的厚度大于第二电极层5和第一电极层1的厚度，第二电极层5和第一电极层1的厚度大于第一增粘层2和第二增粘层4的厚度，所述氮化钽层的厚度为10～3000nm，保证良好的粘接效果即可。
24.本实用新型电容器的制备方法为：先在介质基体层3的上下两表面全覆盖第一增粘层2和第二增粘层4，第一增粘层2和第二增粘层4的材料为氮化钽，可通过现有的溅射或蒸发等工艺获得氮化钽薄膜，第二电极层5和第一电极层1可以是单层金属，如金、银、铜、铝、钼、镍、钛或铂等，也可以是多层金属，如钛/金、钛钨/金、铬/金、钛钨/镍/金、钛/铜/金、铬/铜/金、钼/铜/金等，可通过印刷，溅射，蒸发，溅射/化学镀或溅射/电镀等方法获得第二电极层5和第一电极层1。接着通过匀胶、光刻、刻蚀的方法制备出电极图形。最后通过裂片、清洗得到多个如图1所示的片式电容器。
25.本实用新型通过增加第一增粘层2和第二增粘层4，大幅度提高了电极与基体之间
的连接强度，有效缓解了随着使用时间的延长，电极逐渐脱离基体的问题，可保证电容器的使用寿命与性能的可靠性。
26.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种片式电容器，包括介质基体层(3)，所述介质基体层(3)的上表面覆盖有第一电极层(1)，下表面覆盖有第二电极层(5)，其特征在于：所述第一电极层(1)与介质基体层(3)之间设置有第一增粘层(2)，第二电极层(5)与介质基体层(3)之间设置有第二增粘层(4)。2.如权利要求1所述的一种片式电容器，其特征在于：所述第一增粘层(2)和第二增粘层(4)为氮化钽层。3.如权利要求2所述的一种片式电容器，其特征在于：所述氮化钽层的厚度为10～3000nm。4.如权利要求1所述的一种片式电容器，其特征在于：所述介质基体层(3)呈正方形。5.如权利要求4所述的一种片式电容器，其特征在于：所述介质基体层(3)的边长为0.3～10mm，厚度为50～3000μm。6.如权利要求1、4或5所述的一种片式电容器，其特征在于：所述介质基体层(3)为介电常数在3～90000的陶瓷层。7.如权利要求1所述的一种片式电容器，其特征在于：所述第二电极层(5)和第一电极层(1)为单层金属或者多层金属。8.如权利要求7所述的一种片式电容器，其特征在于：所述单层金属为金、银、铜、铝、镍、钛或铂。9.如权利要求7所述的一种片式电容器，其特征在于：所述多层金属为钛/金、钛钨/金、铬/金、钛钨/镍/金、钛/铜/金、铬/铜/金、钼/铜/金。10.如权利要求7、8或9所述的一种片式电容器，其特征在于：所述第二电极层(5)和第一电极层(1)的厚度为0.01～10μm。

技术总结
本实用新型涉及一种片式电容器，包括介质基体层，所述介质基体层的上表面覆盖有第一电极层，下表面覆盖有第二电极层，所述第一电极层与介质基体层之间设置有第一增粘层，第二电极层与介质基体层之间设置有第二增粘层。通过设置第一增粘层和第二增粘层，可增强第一电极层和第二电极层与介质基体层之间的膜基结合力，防止电容器在使用的过程中第一电极层和第二电极层逐渐脱离介质基体层，保证电容器的稳定性和可靠性。定性和可靠性。定性和可靠性。


技术研发人员：张继华
受保护的技术使用者：张继华
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2021/10/23