專利名稱：金屬薄膜電容的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電容及，尤其是一種金屬薄膜電容。
背景技術(shù)：
薄膜電容容量范圍廣，工作電壓范圍極寬，溫度特性好，穩(wěn)定性高，可實(shí)現(xiàn)金屬化， 具有自愈性，被廣泛用于電子、航天、通訊、軍事等多個(gè)行業(yè)。隨著我國數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，以及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，要求電子元件小型化、薄膜化和多功能化，這使得傳統(tǒng)的塑料薄膜和二氧化硅作為主要的電容介質(zhì)材料已經(jīng)達(dá)到了一定的極限?，F(xiàn)在的電容存在介質(zhì)的介電常數(shù)低，耐熱差，成膜性差，機(jī)械強(qiáng)度低等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種金屬薄膜電容，它的各項(xiàng)性能優(yōu)秀，成本低廉，易于產(chǎn)業(yè)化，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的金屬薄膜電容，包括絕緣基板，在絕緣基板的頂部設(shè)有帶引出端I的金屬薄膜電極I，在引出端I接口外的金屬薄膜電極I表面上設(shè)有介質(zhì)薄膜，在
介質(zhì)薄膜的頂部設(shè)有帶引出端Π的金屬薄膜_ UdI在引出端I及引出端Π以外的表面上都設(shè)有鈍化保護(hù)膜，其材料為二氧化硅或氮化硅。作為鈍化保護(hù)膜的材料要求具有較好的絕緣性能和溫度穩(wěn)定性。金屬薄膜電極I及金屬薄膜電極Π的厚度分別為0. 1 0. 3 μ m，它們的材料均為
鉭、鈮、鋁、銅、銀中的一種或幾種的合金。這些金屬及它們的合金具有電阻率很低，可耐高溫高壓，具有高穩(wěn)定性，可適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境等特點(diǎn)。介質(zhì)薄膜的厚度為0. 04 0. 06 μ m,其材料為五氧化二鉭或氧化鋁。它們的介電常數(shù)高，耐熱性好，成膜性好，機(jī)械強(qiáng)度高，制備得到的介質(zhì)薄膜的絕緣性能耗，能防止電容短路，減小漏電流。五氧化二鉭及氧化鋁具有很高的介電常數(shù)(五氧化二鉭為27，氧化鋁為39. 9，塑料薄膜約為3)、熔點(diǎn)高(五氧化二鉭約為180(TC )、化學(xué)性能穩(wěn)定，耐腐蝕和熱穩(wěn)定性好。 以五氧化二鉭或氧化鋁等為電介質(zhì)的薄膜電容器CV密度大(即同樣電壓條件下，單位體積的電容量大)，等效串聯(lián)電阻(ESR)小，漏電流小。沉積的金屬薄膜電極具有自身恢復(fù)性能， 抵抗絕緣破壞的可靠性較高，可以在高溫或低溫等特種條件下使用，具有長期的穩(wěn)定性。這種薄膜電容可以應(yīng)用在電子、航天、軍事等眾多的高科技領(lǐng)域。由于采用了上述的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過掩膜工藝沉積出兩層厚度較小的金屬膜作為上下電極，極大地減少了金屬用量，降低了生產(chǎn)成本，制作工藝簡單。介質(zhì)薄膜的厚度小，機(jī)械強(qiáng)度高，具有較高的穩(wěn)定性，可適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境。本實(shí)用新型的可以通過產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)來進(jìn)行植被，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且制作的成本較為低廉， 而且所得到的產(chǎn)品具有較好的物理性能及化學(xué)穩(wěn)定性，使用壽命長，制作成本較低，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；附圖標(biāo)記說明1-金屬薄膜電極I、2-介質(zhì)薄膜、3-金屬薄膜電極Π、4_絕緣基板、5-鈍化保護(hù)膜、 6-引出端I、7_引出端H。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例1 金屬薄膜電容的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括氧化鋁(Al2O3)制成的絕緣基板4，在絕緣基板4的頂部設(shè)有帶引出端I 7的金屬薄膜電極I 1，金屬薄膜電極
I 1的厚度為0.2μπι，材料為鉭，在引出端Ib接口外的金屬薄膜電極I 1表面上設(shè)有厚度為
0. 05 μ m的介質(zhì)薄膜2，其材料為五氧化二鉭；在介質(zhì)薄膜2的頂部設(shè)有帶引出端Π 7的金
屬薄膜電極Π 3，金屬薄膜電極Π 3的厚度為0. 2 μ m，材料為鈮；在引出端I 6及引出端Π 7 以外的表面上都設(shè)有以氮化硅為材料的鈍化保護(hù)膜5。金屬薄膜電容的制備方法，在潔凈的氧化鋁(Al2O3)絕緣基板上鋪設(shè)一層掩膜，采
用磁控濺射法，以鉭為材料，沉積出一個(gè)以上的0. 20μπι厚的金屬薄膜電極I，得到半成品
A ；將半成品A進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為750°C，處理時(shí)間為30分鐘；在處理過半成品 A上鋪設(shè)掩膜，采用磁控濺射法，以五氧化二鉭為材料，沉積出厚度為0. 05 μ m的質(zhì)薄膜，得到半成品B ；將半成品B進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為750°C，處理時(shí)間為30分鐘；在處理過的半成品B上鋪設(shè)掩膜，采用磁控濺射法，以鈮為材料，沉積出厚度為0. 20 μ m金屬薄膜電
極Π，并在金屬薄膜電極I、Π上分別留出引出端I和引出端Π,得到半成品C;將半成品C進(jìn)
行熱處理，熱處理的溫度為750°C，處理時(shí)間為30分鐘；采用磁控濺射法，以氮化硅為材料， 在引出端以外的半成品C表面上沉積出鈍化保護(hù)膜，再將沉積了鈍化保護(hù)膜的半成品C進(jìn)行切割后，獲得單個(gè)金屬薄膜電容，并將石墨涂覆在引出端上后噴銀漿引出電極，再分裝處理后得到成品。[0016]本實(shí)用新型的實(shí)施例2 金屬薄膜電容，包括氮化鋁制成的絕緣基板4，在絕緣基板4的頂部設(shè)有帶引出端I 6的金屬薄膜電極I 1，金屬薄膜電極I 1的厚度為0. Ιμπι，材料
為鋁，在引出端I 6接口外的金屬薄膜電極I 1表面上設(shè)有厚度為0. 04μ m的介質(zhì)薄膜2，其
材料為五氧化二鉭；在介質(zhì)薄膜2的頂部設(shè)有帶引出端Π 7的金屬薄膜電極II 3，金屬薄膜
電極Π 3的厚度為0. 1 μ m，材料為銀；在引出端I 6及引出端Π 7以外的表面上都設(shè)有以二氧化硅為材料的鈍化保護(hù)膜9。金屬薄膜電容的制備方法，在潔凈的氮化鋁絕緣基板上鋪設(shè)一層掩膜，采用磁控
濺射法，以鋁為材料，沉積出一個(gè)以上的0. 10 μ m厚的金屬薄膜電極I，得到半成品A ；將半
成品A進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為700°C，處理時(shí)間為35分鐘；在處理過半成品A上鋪設(shè)掩膜，采用磁控濺射法，以五氧化二鉭為材料，沉積出厚度為0. 04μ m的質(zhì)薄膜，得到半成品B ；將半成品B進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為700°C，處理時(shí)間為35分鐘；在處理過的半
成品B上鋪設(shè)掩膜，采用磁控濺射法，以銀為材料，沉積出厚度為0. 10 μ m金屬薄膜電極Π
，并在金屬薄膜電極I、Π上分別留出引出端I和引出端Π，得到半成品C;將半成品C進(jìn)行熱
處理，熱處理的溫度為700°C，處理時(shí)間為35分鐘；采用PECVD法，在引出端以外的半成品 C表面上沉積出二氧化硅鈍化保護(hù)膜，再將沉積了鈍化保護(hù)膜的半成品C進(jìn)行切割后，獲得單個(gè)金屬薄膜電容，并對引出端噴金，在噴金層上通過波峰焊引出電極，再分裝處理后得到成品。本實(shí)用新型的實(shí)施例3 金屬薄膜電容，包括陶瓷基片制成的絕緣基板4，在絕緣基板4的頂部設(shè)有帶引出端I 7的金屬薄膜電極I 1，金屬薄膜電極I 1的厚度為0.3μπι，材
料為銅鋁合金，在引出端I 6接口外的金屬薄膜電極I 1表面上設(shè)有厚度為0. 06μ m的介質(zhì)
薄膜2，其材料為氧化鋁；在介質(zhì)薄膜2的頂部設(shè)有帶引出端Π 7的金屬薄膜電極Π k屬
薄膜電極Π 3的厚度為0. 3 μ m，材料為銅鈮合金；在引出端I 6及引出端Π 7以外的表面上都設(shè)有以氮化硅為材料的鈍化保護(hù)膜5。金屬薄膜電容的制備方法，在潔凈的陶瓷基片絕緣基板上鋪設(shè)一層掩膜，采用磁控濺射法，以銅鋁合金為材料，沉積出一個(gè)以上的0. 30 μ m厚的金屬薄膜電極I，得到半成品A ；將半成品A進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為800°C，處理時(shí)間為25分鐘；在處理過半成品A上鋪設(shè)掩膜，采用磁控濺射法，以氧化鋁為材料，沉積出厚度為0. 06 μ m的質(zhì)薄膜，得到半成品B ；將半成品B進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為800°C，處理時(shí)間為25分鐘；在處理過的半成品B上鋪設(shè)掩膜，采用磁控濺射，以銅鈮合金為材料，沉積出厚度為0. 30 μ m金屬薄膜電
極Π ,并在金屬薄膜電極I、Π上分別留出引出端I和引出端Π ,得到半成品C ；將半成品C進(jìn)
行熱處理，熱處理的溫度為800°C，處理時(shí)間為25分鐘；采用PECVD法，以氮化硅為材料，在引出端以外的半成品C表面上沉積出鈍化保護(hù)膜，再將沉積了鈍化保護(hù)膜的半成品C進(jìn)行切割后，獲得單個(gè)金屬薄膜電容，并將石墨涂覆在引出端上后噴銀漿引出電極，再分裝處理后得到成品。
權(quán)利要求1.一種金屬薄膜電容，包括絕緣基板(4)，其特征在于在絕緣基板(4)的頂部設(shè)有帶引出端I (6)的金屬薄膜電極I (1)，在引出端I (6)接口外的金屬薄膜電極I (1)表面上設(shè)有介質(zhì)薄膜(2)，在介質(zhì)薄膜(2)的頂部設(shè)有帶引出端II (7)的金屬薄膜電極II (3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜電容，其特征在于在引出端I(6)及引出端II (7) 以外的表面上都設(shè)有鈍化保護(hù)膜(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜電容，其特征在于金屬薄膜電極I(1)及金屬薄膜電極II (3)的厚度分別為0. 1 0. 3 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜電容，其特征在于介質(zhì)薄膜(2)的厚度為0.04 0. 06 μ m0
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種金屬薄膜電容，包括絕緣基板，在絕緣基板的頂部設(shè)有帶引出端的金屬薄膜電極，在引出端接口外的金屬薄膜電極表面上設(shè)有介質(zhì)薄膜，在介質(zhì)薄膜的頂部設(shè)有帶引出端的金屬薄膜電極。本實(shí)用新型通過掩膜工藝沉積出兩層厚度較小的金屬膜作為上下電極，極大地減少了金屬用量，降低了生產(chǎn)成本，制作工藝簡單。介質(zhì)薄膜的厚度小，機(jī)械強(qiáng)度高，具有較高的穩(wěn)定性，可適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境。本實(shí)用新型的可以通過產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)來進(jìn)行植被，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且制作的成本較為低廉，而且所得到的產(chǎn)品具有較好的物理性能及化學(xué)穩(wěn)定性，使用壽命長，制作成本較低，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號H01G4/33GK202332579SQ20112028389
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者崔瑞瑞, 石健, 鄧朝勇, 馬亞林 申請人:貴州大學(xué)