單層芯片電容被廣泛應(yīng)用于電子對(duì)抗、雷達(dá)和衛(wèi)星通訊等方面，具有量大面廣的特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于單層芯片電容的質(zhì)量可靠性提出了更高的要求。目前，用普通方法制備的單層芯片電容普遍存在失效率高、合格率低、可靠性低的缺陷。特別是在制備過(guò)程中，陶瓷制備氣孔缺陷、陶瓷金屬化過(guò)程附著力小和切割過(guò)程帶來(lái)基體機(jī)械損傷等缺陷，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的可靠性，難以滿足客戶的需求。

為解決上述技術(shù)缺陷，愛(ài)晟電子為大家介紹一款單層芯片電容及其制備方法，其包含第一電極板、第二電極板以及基體陶瓷層。第一電極板由依次鋪設(shè)的第一金電極層、第一鎳電極層以及第一鈦鎢合金過(guò)渡層構(gòu)成；第二電極板由依次鋪設(shè)的第二金電極層、第二鎳電極層以及第二鈦鎢合金過(guò)渡層構(gòu)成。其具體的制備方法如下：

一、基片外觀檢查和吸水率檢測(cè)

檢查介質(zhì)陶瓷基片是否表面色澤均勻、平整、無(wú)裂痕、毛刺等；同時(shí)，介質(zhì)陶瓷基片的吸水率應(yīng)當(dāng)處于為0.08％~0.35％ 的范圍內(nèi)。

二、清洗陶瓷基片

將用于基片清洗的洗片盒子用去離子水洗凈；將陶瓷基片放入洗片盒子中，用無(wú)水酒精進(jìn)行清洗。超聲波電壓調(diào)為150±50V，清洗時(shí)間為20±2min，之后用棉簽輕輕擦拭陶瓷基片；再放入超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行用清洗劑（濃度為5％）清洗，超聲波輸出電壓調(diào)150±50V，清洗時(shí)間為20±2min，必須浸沒(méi)所有基片；最后，用去離子水清洗20±2min，在加熱至100±3℃的水浴爐中清洗。清洗完畢后，將基片取出。

三、燒結(jié)

將所有基片放入高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為600±100℃，保溫時(shí)間為60±30min。

四、真空濺射

設(shè)置濺射參數(shù)，對(duì)濺射機(jī)進(jìn)行腔體加熱，對(duì)濺射機(jī)進(jìn)行腔體加熱的溫度為150℃~400℃。基片采用自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方式，提高膜厚致性，采用直流濺射的方式進(jìn)行濺射，同時(shí)采用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濺射膜厚。先濺射過(guò)渡層鈦鎢合金靶材，再濺射Au靶材，然后濺射Ni靶材。其中，濺射過(guò)渡層鈦鎢合金靶材的真空度為9.0*10^-3~1.0*10^-5Pa，濺射功率為200W~600W，濺射時(shí)間為100s~600s；濺射Au靶材的真空度為9.0*10^-3~1.0*10^-5Pa，濺射功率為200W~600W，濺射時(shí)間為800s~1200s；濺射Ni靶材的真空度為9.0*10^-3~1.0*10^-5Pa，濺射功率為200W~600W，濺射時(shí)間為2800s~3800s。真空濺射完成后，關(guān)掉加熱裝置，待爐溫冷卻至少8h后，將基片取出。

五、熱處理

將濺射完成的基片進(jìn)行真空熱處理，真空度高于10^-2pa，真空熱處理溫度為200℃~700℃，熱處理時(shí)間為20~72h。

六、切割

將平整的陶瓷基片粘接在藍(lán)膜上，設(shè)置主軸的轉(zhuǎn)速和切割速度進(jìn)行切割。其中，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為26000~34000轉(zhuǎn)/分，切割速度設(shè)置為0.3~0.8mm/s；切割時(shí)先進(jìn)行小樣切割，依據(jù)小樣產(chǎn)品電性能進(jìn)行切割尺寸參數(shù)調(diào)整，提高產(chǎn)品的命中率。切割后剔除邊角料；用酒精脫水，采用70℃~150℃的溫度，烘干時(shí)間設(shè)置為30min。

七、分選

對(duì)單層芯片電容進(jìn)行外觀、電容量和損耗分選，剔除不合格品。

八、對(duì)芯片電容進(jìn)行100％溫度沖擊和電壓處理篩選。

九、包裝

將產(chǎn)品裝入華夫托盤(pán)后進(jìn)行入盒包裝。

這款單層芯片電容及其制備方法，在傳統(tǒng)制造方法的基礎(chǔ)上增加了基片吸水率的測(cè)試，在基片清洗工序后增加了基片燒結(jié)工序進(jìn)一步去除雜質(zhì)，有效篩選了基片質(zhì)量和提高了真空濺射工序電極附著力。同時(shí)，在真空濺射關(guān)鍵工序中增加了在線測(cè)試系統(tǒng)，有效控制了各種材料濺射層厚度，避免了設(shè)備參數(shù)波動(dòng)帶來(lái)影響，提高了產(chǎn)品的一致性和可靠性。在陶瓷金屬化過(guò)程中，采用全濺射方式，減少了電鍍工序帶來(lái)的影響。

參考數(shù)據(jù)：

CN107689298A《一種單層芯片電容器的制備方法及單層芯片電容器》