專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有復(fù)合基板的薄膜電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于薄膜電容器領(lǐng)域，特別是涉及一種具有復(fù)合基板的薄膜電容器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有薄膜電容器中，由于對(duì)電容器的電容量提出了更高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，薄膜電容器一般包括基板、電介質(zhì)層以及電極層。電介質(zhì)層的微觀結(jié)構(gòu)是決定電容器性能的關(guān)鍵因素。因此，對(duì)于薄膜電容器基板的材料構(gòu)造有嚴(yán)格的要求。現(xiàn)有的薄膜電容器基板多有采用金屬鎳來(lái)構(gòu)成。為了在提高電容量的同時(shí)不影響電容器的性能，鎳基板的純度和雜質(zhì)構(gòu)成就不能忽視。若鎳基板中含有不期望的雜質(zhì)，或者其純度不足，將限制薄膜電容器的電容量提高，并且可能增加其泄露電流，從而影響薄膜電容器的品質(zhì)。而且，薄膜電容器一般都通過(guò)嵌入形式而結(jié)合在印刷電路板上，現(xiàn)有印刷電路板的線路圖案一般都由金屬銅來(lái)構(gòu)成，因此，現(xiàn)有鎳基板薄膜電容器與印刷電路板結(jié)合依然存有缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬鎳作為基板的薄膜電容器存在的問(wèn)題，提出了一種采用復(fù)合基板的薄膜電容器，從而提高薄膜電容器的性能，并且使其能夠更好的與印刷電路板結(jié)合。本發(fā)明提出的具有復(fù)合基板的薄膜電容器自下往上具有復(fù)合基板、電介質(zhì)層和電極層，其中，復(fù)合基板具有雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括銅基板以及形成在該銅基板上的含有微量雜質(zhì)的鎳基板；

其中，所述銅基板采用高純度的純銅來(lái)形成，其純度為99.999% ；其中，鎳基板按照重量百分比計(jì)，具有如下配比的材料:鎳的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.0005-0.0008重量％的錳，0.005-0.008重量%的鋁、0.001-0.002重量%的銀、0.0005-0.001重量%的鉻，
0.004-0.006重量％的鐵、0.0005-0.0012重量％的硅以及0.001-0.002重量％的銻以及
0.001-0.002 重量 ％ 的鉭；電介質(zhì)層為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的四方相鋯鈦酸鉛PZT薄膜，其中該P(yáng)ZT薄膜的分子式為PbZrl-xTix03，其中X取值是:0〈x〈l，優(yōu)選x為0.05彡x彡0.85，該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米。電極層為金屬電極層，可用的金屬材料例如金、銅、鋁等。該電極層的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米。


圖1為用于本發(fā)明提出的具有復(fù)合基板的薄膜電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1:參見(jiàn)圖1，具有復(fù)合基板的薄膜電容器自下往上具有復(fù)合基板、電介質(zhì)層和電極層，其中，復(fù)合基板具有雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括銅基板以及形成在該銅基板上的含有微量雜質(zhì)的鎳基板；其中，所述銅基板采用高純度的純銅來(lái)形成，其純度為99.999% ；其中，鎳基板按照重量百分比計(jì)，具有如下配比的材料:鎳的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.0005-0.0008重量％的錳，0.005-0.008重量%的鋁、0.001-0.002重量%的銀、0.0005-0.001重量%的鉻，0.004-0.006重量％的鐵、0.0005-0.0012重量％的硅以及0.001-0.002重量％的銻以及
0.001-0.002 重量 ％ 的鉭；電介質(zhì)層為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的四方相鋯鈦酸鉛PZT薄膜，其中該P(yáng)ZT薄膜的分子式為PbZrl-xTix03，其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選x為0.05≤x≤0.85，該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米。電極層為金屬電極層，可用的金屬材料例如金、銅、鋁等。該電極層的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明提出的薄膜電容器用復(fù)合基板中，并沒(méi)有限定銅基板和鎳基板的厚度比例，各種厚度比例都是合適的(例如銅基板和鎳基板的厚度比例為1: 1、1: 2、1: 3、2:3等)，只要該復(fù)合基板由銅基板和鎳基板結(jié)合而成即可。也就是說(shuō)，只要復(fù)合基板的厚度達(dá)到要求即可，其無(wú)需具體限定銅基板和鎳基板分別占復(fù)合基板總厚度的百分比，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)分配銅基板和鎳基板的厚度，以應(yīng)對(duì)各種不同的場(chǎng)
口 ο下面介紹該具有復(fù)合基板的薄膜電容器的制造方法，所述方法依次包括如下步驟:(I)準(zhǔn)備如下配比的原料:大于或等于99.98重量％的鎳。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.0005-0.0008重量％的錳，0.005-0.008重量％的鋁、0.001-0.002 重量 ％ 的銀、0.0005-0.001 重量 ％ 的鉻，0.004-0.006 重量 ％ 的鐵、
0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量%的銻以及0.001-0.002重量%的鉭；(2)第一次軋制:將上述原料熔融后，對(duì)其進(jìn)行第一次軋制，該第一次軋制所得的鎳基板為箔片狀，其厚度為3-5毫米；(3)第一次熱退火，步驟(2)所得的鎳基板箔片進(jìn)行第一次熱退火，退火溫度為650-800°C，退火時(shí)間為60分鐘；(4)第二次軋制，對(duì)步驟(3)所得的鎳基板箔片進(jìn)行第二次軋制，第二次軋制后得到厚度更小的箔片，其厚度為1-2毫米；(5)第二次熱退火，將步驟(4)所得的鎳基板箔片進(jìn)行第二次熱退火，退火溫度為650-800°C，退火時(shí)間為40分鐘；(6)將步驟(5)所得的鎳基板貼合到純度為99.999%的銅基板上進(jìn)行第三次軋制，軋制后形成厚度為200-300微米的復(fù)合基板箔片；(7)第三次熱退火，將步驟(6)所得的復(fù)合基板箔片進(jìn)行第三次熱退火，退火溫度為700-800°C，退火時(shí)間為30分鐘；(8)按照四方相鋯鈦酸鉛PbZrl-xTix03的摩爾比例進(jìn)行配置將氧化鉛PbO2、二氧化鋯ZrO2和二氧化鈦TiO2粉末進(jìn)行煅燒，從而燒結(jié)成PZT靶材，其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選X為0.05彡X彡0.85 ;其中煅燒溫度為9500C _1200°C，煅燒時(shí)間為2.5-3小時(shí)；(9)在磁控濺射反應(yīng)室中，利用射頻磁控濺射方法,在惰性氣體環(huán)境中將PZT靶材濺射沉積在步驟(7)所得的復(fù)合基板箔片上；從而形成PbZrl-XTiXO3電介質(zhì)層；該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米；(10)在磁控濺射反應(yīng)室中，利用射頻磁控濺射方法，在惰性氣體環(huán)境中將金屬材料濺射沉積在所述電介質(zhì)層上，從而形成電極層，該電極層的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米；其中，步驟(9)和(10)中，射頻磁控濺射反應(yīng)室的真空度都為10-5帕斯卡；而步驟(9)中，射頻磁控濺射的射頻功率為150-200W，濺射時(shí)間為60分鐘；步驟(5)中，射頻磁控濺射的射頻功率100-150W，濺射時(shí)間為120分鐘。實(shí)施例2:參見(jiàn)圖1，制造本發(fā)明的具有復(fù)合基板的薄膜電容器的另一個(gè)實(shí)施例如下所述。參見(jiàn)圖1，具有復(fù)合基板的薄膜電容器的制造方法依次包括如下步驟:(I)準(zhǔn)備如下配比的原料:大于或等于99.98重量％的鎳。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.0005-0.0008重量％的錳，0.005-0.008重量％的鋁、0.001-0.002 重量 ％ 的銀、0.0005-0.001 重量 ％ 的鉻，0.004-0.006 重量 ％ 的鐵、
0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量%的銻以及0.001-0.002重量%的鉭；(2)第一次軋制:將上述原料熔融后，對(duì)其進(jìn)行第一次軋制，該第一次軋制所得的鎳基板為箔片狀，其厚度為4毫米；(3)第一次熱退火，步驟(2)所得的鎳基板箔片進(jìn)行第一次熱退火，退火溫度為700°C，退火時(shí)間為60分鐘；(4)第二次軋制，對(duì)步驟(3)所得的鎳基板箔片進(jìn)行第二次軋制，第二次軋制后得到厚度更小的箔片，其厚度為1.8毫米；(5)第二次熱退火，將步驟(4)所得的鎳基板箔片進(jìn)行第二次熱退火，退火溫度為700°C，退火時(shí)間為40分鐘；(6)將步驟(5)所得的鎳基板貼合到純度為99.999%的銅基板上進(jìn)行第三次軋制，軋制后形成厚度為240微米的復(fù)合基板箔片；(7)第三次熱退火，將步驟(6)所得的復(fù)合基板箔片進(jìn)行第三次熱退火，退火溫度為750°C，退火時(shí)間為30分鐘；(8)按照四方 相鋯鈦酸鉛PbZrl-xTix03的摩爾比例進(jìn)行配置將氧化鉛PbO2、二氧化鋯ZrO2和二氧化鈦TiO2粉末進(jìn)行煅燒，從而燒結(jié)成PZT靶材，其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選X為0.05彡X彡0.85 ;其中煅燒溫度為1100°C，煅燒時(shí)間為160分鐘；(9)在磁控濺射反應(yīng)室中，利用射頻磁控濺射方法，在惰性氣體環(huán)境中將PZT靶材濺射沉積在步驟(7)所得的復(fù)合基板箔片上；從而形成PbZrl-xTix03電介質(zhì)層；該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米；(10)在磁控濺射反應(yīng)室中，利用射頻磁控濺射方法，在惰性氣體環(huán)境中將金屬材料濺射沉積在所述電介質(zhì)層上，從而形成電極層，該電極層的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米；其中，步驟(9)和(10)中，射頻磁控濺射反應(yīng)室的真空度都為10-5帕斯卡；而步驟(9)中，射頻磁控濺射的射頻功率為150-200W，濺射時(shí)間為60分鐘；步驟(5)中，射頻磁控濺射的射頻功率100-150W，濺射時(shí)間為120分鐘。本發(fā)明提出的薄膜電容器采用具有銅基板和鎳基板的復(fù)合基板，由于在銅基板上結(jié)合有鎳基板，因此，在將其結(jié)合到印刷電路板上時(shí)，由于銅基板與印刷電路板上的銅線路圖案都采用同一材質(zhì)，即金屬銅，所以他們能夠?qū)崿F(xiàn)完美的結(jié)合，從而有效避免由于結(jié)合不強(qiáng)而導(dǎo)致的松脫或脫落，因此能夠提高印刷電路板的使用壽命。以上實(shí)施方式已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，但上述實(shí)施方式并非為了限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種具有復(fù)合基板的薄膜電容器，其自下往上具有復(fù)合基板、電介質(zhì)層和電極層，其中，復(fù)合基板具有雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括銅基板以及形成在該銅基板上的含有微量雜質(zhì)的鎳基板。
2.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的薄膜電容器，其特征在于: 其中，所述銅基板采用高純度的純銅來(lái)形成，其純度為99.999% ； 其中，鎳基板按照重量百分比計(jì)，具有如下配比的材料:鎳的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％為多種雜質(zhì)。所述多種雜質(zhì)包括:0.0005-0.0008重量％的錳，·0.005-0.008 重量％ 的鋁、0.001-0.002 重量％ 的銀、0.0005-0.001 重量％ 的鉻，0.004-0.006重量％的鐵、0.0005-0.0012重量％的硅以及0.001-0.002重量％的銻以及0.001-0.002重量％的鉭； 電介質(zhì)層為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的四方相鋯鈦酸鉛PZT薄膜，其中該P(yáng)ZT薄膜的分子式為PbZrl-xTix03，其中X取值是:0〈χ〈1，優(yōu)選x為0.05≤x≤0.85，該電介質(zhì)層的厚度為1-5微米，優(yōu)選2微米； 電極層為金屬電極層，可用的金屬材料例如金、銅、鋁等。該電極層的厚度為100-200微米，優(yōu)選120微米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有復(fù)合基板的薄膜電容器，其自下往上具有復(fù)合基板、電介質(zhì)層和電極層，其中，復(fù)合基板具有雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括銅基板以及形成在該銅基板上的含有微量雜質(zhì)的鎳基板。
文檔編號(hào)H01G4/002GK103177871SQ20131006680
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者錢(qián)時(shí)昌 申請(qǐng)人:溧陽(yáng)華晶電子材料有限公司