在现代电子领域的发展中，电子装置的小型化和多功能化已经成为发展趋势，电子领域对片式电子元器件的需求日益递增，从而带动了SLC单层芯片电容的飞速发展。晶界层半导体陶瓷材料具有温度特性好、介电常数高以及频率特性好等优点，在单层片式半导体陶瓷材料中占据重要地位。现有晶界层半导体陶瓷材料的制作工艺一般为：

材料配比→与去离子水混合→烘干→粉碎→煅烧→过筛→加添加剂→混合→流延成膜→排胶→在氢氮混合气体中还原→涂覆氧化剂，空气气氛中氧化，烧结→单层芯片电容用基片。

这种工艺制得的晶界层大多添加了镉和铅等重金属，在生产和使用的过程中对环境的污染极大。针对现有技术的缺陷，广东爱晟电子科技有限公司介绍一款高介电常数SLC单层芯片电容，其晶界层半导体陶瓷材料不含镉和铅等重金属，具有对环境污染少、介电常数高等优点。高介电常数SLC单层芯片电容的晶界层半导体陶瓷材料，按重量百分比由60~69％ SrCO₃、30~38％ TiO₂以及0.2~3％添加剂制成。具体的制备方法如下：

一、按配比将SrCO₃与TiO₂配好料后，加入去离子水，采用球磨机进行混合球磨，球磨浆料中粉料、磨球和去离子水的重量比为1：5：1~1.5，球磨时间为2~3小时，然后烘干、粉碎；

二、在1200℃~1300℃中将粉料煅烧3~4小时，然后粉碎、过筛；

三、在粉料中加入添加剂，加入去离子水，采用球磨机来进行混合球磨，球磨浆料中粉料、磨球和去离子水的重量比为1：5：1~1.5，球磨时间为3~4小时，然后烘干、粉碎、过60目筛；

四、在20~30MPa压力下将粉料压制成尺寸为50mm*50mm的锭子，再经过烧结得到陶瓷体，烧结的条件为：先在氢氮混合气氛中以1300℃~1400℃温度保温烧结4~5小时，然后降温至1000±50℃，并通入空气保温烧结3~6小时；

五、按所需厚度对陶瓷体切片，得到单层芯片电容用陶瓷基片；

六、通过印刷或溅射的方式对陶瓷基片进行金属化处理，在陶瓷基片上形成金属电极；

七、利用划片机对陶瓷基片进行划切，得到单层芯片电容；

八、对制得的单层芯片电容进行电性能测试。

高介电常数单层芯片电容通过ZnO、CaCO₃、Li₂CO₃、B₂O₃、CuO、La₂O₃、SiO₂和Bi₂O₃等添加剂合理配比，在晶界上形成稳定且绝缘良好的晶界层，故无需涂覆绝缘氧化物也可以达到同样的绝缘性能。另外，通过调整烧结工艺，一次烧结出性能优良陶瓷电容器晶界层半导体陶瓷材料，不需要采用涂覆绝缘氧化物的二次烧结方法，降低了生产的成本，而且符合单层芯片电容小型化和容量高的发展趋势，以满足日益提高的技术需要。





参考数据：

CN114334444A《一种单层陶瓷电容器晶界层半导体陶瓷材料及其制备》