具有盲孔叉指结构的玻璃基三维脉冲电容器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有盲孔叉指结构的玻璃基三维脉冲电容器及制备方法，属于电子器件技术领域。所述电容器采用硼硅玻璃/石英玻璃作为电介质基板，通过激光诱导结合湿法刻蚀技术在玻璃基板双面制备高深径比盲孔阵列，并在盲孔侧壁及玻璃表面沉积镍/钛黏附层及铜/银导电层形成三维叉指电极结构。制备方法包括：激光参数调控改性玻璃基板特定区域，HF溶液超声辅助刻蚀形成直径25μm、深度490μm的盲孔结构，通过深孔溅射与电镀工艺实现金属电极填充。该结构使电容密度达49.3nF/cm<supgt;2</supgt;(较平面结构提升425倍)，能量密度14.7J/cm<supgt;3</supgt;，储能效率94.8％，兼具低介电损耗、高击穿强度及优异热稳定性，解决了传统脉冲电容器高频啸叫、介质老化及体积受限问题，适用于高功率电磁系统、微型化脉冲电源等前沿领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及电子器件，尤其涉及一种具有盲孔叉指结构的玻璃基三维脉冲电容器。

技术介绍

1、脉冲电容器凭借其高功率密度、快速充放电能力及耐高压特性，在国防(电磁武器、激光武器)、医疗(除颤器、激光手术)、能源(核聚变装置、脉冲电源)和工业制造(电磁成形、电火花加工)等领域发挥不可替代作用。

2、传统的脉冲电容器根据介电材料的种类可以分为有机物薄膜脉冲电容器和陶瓷脉冲电容器。然而，有机物薄膜脉冲电容器，如聚丙烯(pp)或聚酯(pet)，能量密度通常仅1-2j/cm3，难以满足高储能需求场景；且制备时需多层卷绕结构，导致体积和重量显著增加，难以小型化；高温下薄膜易老化，导致介电损耗(tanδ)增加和容量衰减，高温性能受限；在高频下介质损耗明显上升，发热问题加剧，影响高频电路效率。陶瓷脉冲电容器多以钙钛矿结构的铁电材料为主，在交变电场下会因压电效应产生振动，导致“啸叫”，干扰精密电路；并且陶瓷介质脆性高，易因机械应力产生裂纹，导致失效；此外，铁电陶瓷的极化状态会随时间逐渐松弛，导致电容器容量每年衰减约1％-5％，造成电容器容量标定困难。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有盲孔叉指结构的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求书1所述的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，所述玻璃电介质材料选自硼硅玻璃、石英玻璃或钠钙玻璃。

3.根据权利要求书1所述的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，所述金属电极层包含：黏附层，由Ni或Ti金属层构成，直接覆盖于玻璃表面；导电层，由Cu或Ag金属层构成，覆盖在黏附层表面。

4.根据权利要求书1所述的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，所述盲孔结构通过激光诱导湿法刻蚀工艺制备，具体包括：采设定激光脉冲为1～2，速度为10～20mm/s，加速度为200～250mm/s...

【技术特征摘要】

1.一种具有盲孔叉指结构的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求书1所述的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，所述玻璃电介质材料选自硼硅玻璃、石英玻璃或钠钙玻璃。

3.根据权利要求书1所述的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，所述金属电极层包含：黏附层，由ni或ti金属层构成，直接覆盖于玻璃表面；导电层，由cu或ag金属层构成，覆盖在黏附层表面。

4.根据权利要求书1所述的玻璃基三维脉冲电容器，其特征在于，所述盲孔结构通过激光诱导湿法刻蚀工艺制备，具体包括：采设定激光脉冲为1～2，速度为10～20mm/s，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柏川，高莉彬，傅觉锋，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：