广东爱晟电子科技有限公司生产的单层芯片电容具有尺寸小、厚度薄（厚度一般为0.15~0.5mm）、等效串联电阻低、损耗低的优点。其应用频率可达数GHz，适用于小型、微波的场合，可应用于微波集成电路中，起到隔直、RF旁路、滤波、调谐等作用。

陶瓷是目前芯片电容制作材料中最有用的介电材料之一。然而，由于它们的易碎性以及在厚度远小于0.004英寸的情况下进行烧制的困难性，陶瓷通常采用多层结构。这种结构会产生高电容；与单层元器件相比，也会产生高电感，这是不可取的。一旦选择了一个既定的介质，对于任意既定的电容，生产出来的元器件的大小通常由层数及其厚度决定。真正的单层芯片电容(SLC，Single Layer Capacitor)具有较低的电感，因此比多层电容具有更高的谐振频率，这是现在大多数宽带、无线和其它应用范围的必要条件。由于单层芯片电容具有比多层元器件更有限的电容范围，当面积确定时，如通过电路配置，使介电质的厚度尽可能低是非常重要的。由于介电材料在较小厚度下的易碎性，目前可用的单层芯片电容的最小厚度限制在0.004英寸左右。今天，我们介绍一种单层芯片电容的制作方法——陶瓷金属复合法，能在电容厚度小于0.001英寸时，避免高电感的产生，使薄的芯片电容的使用更为广泛。

复合电极绿色陶瓷带作为芯片电容的介电层的前驱体，会被铸造到适当的厚度，以提供所需的烧制厚度。导电浆料含有金属和陶瓷粉末，用于烧制完成后提供合适的导电电极。金属和陶瓷粉末悬浮在带有溶剂的塑料载体中，以达到所需的粘度。可添加少量助焊剂，以改善润湿特性和/或促进膏体与介质磁带的粘附。浆料通过模板、丝网印刷或其它合适的方法印刷在薄的绿色陶瓷带上，其厚度保证芯片电容的物理完整性。这种糊状物是通过标准的过程来制备的，比如将原料在三辊轧机上反复搅拌几次。

绿色陶瓷带和浆料在加工过程中进行热加工(烧制)，使薄的介电层附着在导电电极(或两个电极)上。绿色陶瓷带在高温炉中通常会根据其成分收缩10%到30%。根据介电层的组成和随后的烧制条件，浆料中的金属可以是惰性或非惰性金属。用于空气中点火的金属可以是铂、钯、金、银等合金或其他不与空气反应的金属；镍和铜等金属可用于非氧烧成；必须避免金属氧化。如，浆料中的陶瓷粉末是单一化合物或化合物的组合。陶瓷粉末可包括金属氧化物和/或钛酸盐，类似于在其它生产方式中用于介质的金属氧化物和/或钛酸盐。浆料中金属与粉末的比例从每克粉末0.4克到9克不等。

浆料是一个或两个成品芯片电容的前驱体，并根据所制造的特定设备的设计要求，最初应用于绿色陶瓷带的一侧或两侧。当浆料只涂在一面时，可以在陶瓷带的另一面涂上一层薄的固体或可共燃金属层，当浆料被点燃时，它就变成了对电极。或者，该对电极可在任何标准方法点火后使用，如电镀、溅射、丝网印刷等。选择浆料中的金属粉末，使其在烧结温度下不熔化也不与介质发生反应，而是与之形成强导电键。选择浆料中的陶瓷粉末，使其赋予烧结产品物理强度，同时不会显著降低所采用的陶瓷金属比中金属的电导率。

整个浆料在烧穿/烧结过程中，收缩层的表面收缩与绿色陶瓷带的收缩相匹配。将浆料涂覆于绿色陶瓷带后，陶瓷带和电极浆料在既定陶瓷组合物的规定温度下一起烧制。在烧制过程中，复合电极还可以通过电镀、溅射等方法在其外表面加上一层薄的导电层。烧制后，电介质加上两个电极层的厚度应在0.003英寸或以上(最好是0.004英寸)，以便具有优越的操作特性。在点火后，各个陶瓷带被切割成小块，并进行常规处理。在烧制收缩后，介电材料的薄(0.0004到0.0015英寸)介电层夹在附着导电电极之间，或延伸到芯片电容表面，或留在未电镀的介电材料的边缘。

因此，该芯片电容的电容值可达其尺寸的传统单层芯片电容的10倍(或更多)，这是由于烧制后的实际介电质比传统芯片电容略厚。通过电子显微镜观察到，电极穿透到介质体中，进一步降低了有效介质厚度，从而进一步提高了电容。同时，该制作方法的温度稳定性、损耗比传统单层芯片电容更好。

参考数据：

SINGLE LAYER ELECTRONIC CAPACTORS WITH VERY THIN DIELECTRICS AND METHODS TO PRODUCE SAME

US 6, 690, 572 B2

Inventor: Larry A. Liebowitz, 129 Adirondack

Ave., Spotswood, NJ (US) 08884

Notice: Subject to any disclaimer, the term of patent is extended or adjusted under 35 U.S.C. 154(b) by 0 days.

Appl. No.: 10/090,816

Filed: Mar. 6, 2002

Prior Publication Data

US 2003/0169555 A1 Sep. 11, 2003

Int. Cl.⁷ ............................. H01G 4/06; H01G 4/00

U.S. Cl. ............................. 361/311; 361/303

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cited by examiner

Primary Examiner - Dean A. Reichard

Assistant Examiner - Eric Thomas

Attorney, Agent, or Firm - Leonard Cooper