[發明專利]焦綠石薄膜多層陶瓷電容器及其低溫制備方法

無效

• 申請號: 201210009417.5
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102543430A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 任巍;何帆;史鵬;莫哈默德·賽德·卡恩;吳小清
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01G4/008
• 分類號: H01G4/008;H01G4/12;H01G4/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種在低溫下沉積焦綠石陶瓷薄膜作為電介質的多層陶瓷電容器制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在襯底材料上，利用掩膜版或光刻工藝，采用射頻磁控濺射法沉積金屬鈦(Ti)薄膜作為粘附層，再沉積銅(Cu)、鋁(Al)或鎳(Ni)金屬薄膜作為電極；

2)在金屬薄膜上，利用掩膜版或光刻工藝，采用射頻磁控濺射法，在低溫下沉積焦綠石電介質薄膜層；

3)再在電介質薄膜層上，利用掩膜版或光刻工藝，采用射頻磁控濺射法沉積一層金屬銅(Cu)、鋁(Al)或鎳(Ni)金屬薄膜層作為這一層的上電極，同時也是下一層的底電極；

4)多次重復2)和3)的步驟，制備焦綠石薄膜多層陶瓷電容器。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述襯底材料為有機材料基板：酚醛樹脂、環氧樹脂或者聚四氟乙烯。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述襯底材料為有機基板或印刷電路板。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述低溫的范圍為攝氏20～200度。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：粘附層金屬鈦(Ti)是在射頻磁控濺射儀中沉積所得，具體工藝是：先對濺射腔抽至高真空，本底真空氣壓為1.8×10^-4Pa～2.0×10^-4Pa；然后充入Ar進行濺射，工作氣壓為0.4Pa～0.5Pa，射頻源功率為300W～370W，濺射時間大約30分鐘～50分鐘。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，焦綠石具體為：BZN，化學組成為鉍鋅鈮Bi_1.5ZnNb_1.5O₇或Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇，；或BMN，化學組成為鉍鎂鈮Bi_1.5MgNb_1.5O₇或Bi₂Mg_2/3Nb_4/3O₇；或BTO，化學組成為鉍鈦Bi₂Ti₂O₇；BNO，化學組成為鉍鈮Bi₃NbO₇；或BCN，化學組成為鉍銅鈮Bi₂Cu_2/3Nb_4/3O₇。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：焦綠石陶瓷薄膜單層厚度為100nm～300nm；在沉積過程中充入氬氣和氧氣進行射頻磁控濺射，濺射時工作氣壓為0.5Pa～3Pa，射頻源功率為85W～120W，濺射時間1～2小時，襯底溫度小于200℃，后熱處理溫度小于200℃。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：電介質薄膜的層數在5～200層范圍內。

9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：采用微加工工藝濺射沉積、犧牲層剝離工藝或者硬質掩模工藝對沉積的薄膜及電極圖形化。

10.根據上述任一項權利要求的制備方法所制備的電容器。