[發(fā)明專(zhuān)利]高端微型薄膜電容器及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610790115.4
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106252076B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 刁克明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京埃德萬(wàn)斯離子束技術(shù)研究所股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01G4/33
• 分類(lèi)號(hào): H01G4/33;H01G4/005;H01G13/00
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11609
• 代理人: 周嬌嬌,譚輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高端微型薄膜電容器及制備方法。

背景技術(shù)

薄膜電容器可大致分為三個(gè)發(fā)展階段。第一階段為塑料薄膜電容器(Plastic Film Capacitor)，是把鋁等金屬箔(Metal Foil)當(dāng)成電極和塑料薄膜重疊后卷繞在一起制成的。第二階段出現(xiàn)了金屬化薄膜電容器(Metallized Film Capacitor)，是用真空蒸鍍的方法在塑料薄膜上鍍一層厚度僅為0.02μm～0.1μm的金屬化薄膜為電極。該方法省去了金屬箔電極的厚度，縮小電容器單位容量的體積，可以做成體積小、容量大的電容器。第三階段為叉指電容器(Inter-Digital Capacitor，IDC)，是以處于同一平面內(nèi)的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的多個(gè)金屬條(又稱(chēng)金屬手指或叉指)之間的分布電容來(lái)代替平行板電容器的兩個(gè)平行板，因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、Q值較高，是集總線路中廣泛采用的集總元件。

叉指電容器主要包括四個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)：叉指電極對(duì)數(shù)、叉指寬度、間隙距離和叉指電極厚度。因此，可以通過(guò)不同的交叉圖形尺寸，選擇介電常數(shù)不同的基板材料以及微調(diào)等多種方法控制電容量。為了提高叉指電容器的容量，需要在減小和充分利用有效總面積的同時(shí)，以納米級(jí)甚至亞納米級(jí)的加工精度，增加手指的數(shù)量，并按接近1:1的比值減小手指的寬度和間隙的寬度。然而，現(xiàn)有的微加工技術(shù)，例如電子束蒸發(fā)鍍膜機(jī)的鍍膜精度和鍍膜均勻性不高，無(wú)法得到具有更細(xì)手指和較小間距的叉指電容器，以及超凈的加工環(huán)境，較大的限制了叉指電容器容量的提高和其在集總線路中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有加工方法精度不高的缺陷，提供了一種高端微型薄膜電容器及制備方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高端微型薄膜電容器的制備方法，包括以下步驟：

S1、提供襯底；

S2、通過(guò)離子束濺射沉積工藝在襯底上沉積絕緣打底膜；

S3、在所述絕緣打底膜上制作圖形化的光刻膠，以所述圖形化的光刻膠為掩模，通過(guò)離子束濺射沉積工藝在所述絕緣打底膜上沉積金屬薄膜；

S4、去除圖形化的光刻膠，通過(guò)離子束濺射沉積工藝在所述金屬薄膜上沉積保護(hù)膜，得到高端微型薄膜電容器。

在根據(jù)本發(fā)明所述的高端微型薄膜電容器的制備方法中，所述步驟S3中在所述絕緣打底膜上沉積金屬薄膜包括第一部分金屬薄膜和第二部分金屬薄膜；所述第一部分金屬薄膜包括第一電極、從所述第一電極引出的第一匯流條、沿橫向從所述第一匯流條朝第二匯流條延伸的多個(gè)第一臂，以及第一臂上沿縱向朝一側(cè)或者兩側(cè)伸出的多個(gè)第一金屬手指；所述第二部分金屬薄膜包括第二電極、從所述第二電極引出的第二匯流條、沿橫向從所述第二匯流條朝第一匯流條延伸的多個(gè)第二臂，以及第二臂上沿縱向朝一側(cè)或者兩側(cè)伸出并與所述第一金屬手指橫向間隔開(kāi)的多個(gè)第二金屬手指。

在根據(jù)本發(fā)明所述的高端微型薄膜電容器的制備方法中，所述步驟S2中，將氬氣充入離子源，經(jīng)輝光放電產(chǎn)生氬等離子體并經(jīng)引出、成束、加速、中和形成氬離子束轟擊二氧化硅靶材，二氧化硅靶材濺射出來(lái)的粒子沉積到所述襯底上，形成二氧化硅絕緣打底膜；該步驟中設(shè)置的氬離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²。

在根據(jù)本發(fā)明所述的高端微型薄膜電容器的制備方法中，所述步驟S3中，將氬氣充入離子源，經(jīng)輝光放電產(chǎn)生氬等離子體并經(jīng)引出、成束、加速、中和形成氬離子束轟擊金屬靶材，金屬靶材濺射出來(lái)的粒子沉積到所述二氧化硅絕緣打底膜上，形成金屬薄膜；該步驟中設(shè)置的離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²。

在根據(jù)本發(fā)明所述的高端微型薄膜電容器的制備方法中，所述步驟S4中，將氬氣充入離子源，經(jīng)輝光放電產(chǎn)生氬等離子體并經(jīng)引出、成束、加速、中和形成氬離子束轟擊二氧化硅靶材，二氧化硅靶材濺射出來(lái)的粒子沉積到所述金屬薄膜，形成二氧化硅保護(hù)膜；該步驟中設(shè)置的離子束的離子能量為200～1000eV，離子束流密度為0.2～0.8mA/cm²。

在根據(jù)本發(fā)明所述的高端微型薄膜電容器的制備方法中，所述步驟S2～S4中離子束濺射沉積的氬氣工作壓強(qiáng)為2.0×10^-2Pa，系統(tǒng)本底壓強(qiáng)為5×10^-4Pa；離子束濺射沉積工藝中工件臺(tái)自轉(zhuǎn)速度為8～10rpm，沉積角度為45°。

本發(fā)明還提供了一種高端微型薄膜電容器，包括：

襯底；