一种薄膜电容器制造技术

本发明专利技术公开了一种薄膜电容器，其具有三层结构，自下往上分别为镍基板、电介质层和电极层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电容器，特别是涉及一种大容量的薄膜电容器。
技术介绍
现有薄膜电容器中，由于电介质层的厚度变薄，故为提高电介质层的静电容量密度，而将介电常数高的材料用于电介质层。作为介电常数高的材料，现有一般采用钙铁矿型氧化物。例如，锆钛酸铅(PZT)、锫钛酸镧铅(PLZT)、铌镁酸铅(PMN)、钛酸锶钡(BST)等。该钙铁矿型氧化物通过将前驱体退火使其结晶化而得到，可通过在高温下退火来提高其介电常数，但是，为了提高介电常数，有时升高退火温度，有时延长退火时间等这样变更制造条件时，存在薄膜电容器的容量不能提高且泄漏电流增大的问题
技术实现思路
:本专利技术提出的薄膜电容器包括三层结构，自下往上分别为镍基板、电介质层和电极层。其中，该镍基板中，镍的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％为多种杂质。所述多种杂质包括:0.001-0.002重量％的铜、0.0005-0.0008重量％的锰，0.005-0.008重量%的铝、0.0005-0.001重量%的铬，0.004-0.006重量%的铁、0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量％的锑以及0.001-0.002重量％的钽。并且，该镍基板的厚度为100-300微米，优选为200微米。电介质层为钙钛矿结构的四方相锆钛酸铅PZT薄膜，其中该PZT薄膜的分子式为PbZr1-JixO3,其中X取值是:0〈χ〈1，优选X为0.05彡X彡0.85，该电介质层的厚度为1-5微米，优选2微米。电极层为金属电极层，可用的金属材料例如金、铜、铝等。该电极层的厚度为100-200微米，优选120微米。附图说明图1为本专利技术的薄膜电容器的剖面结构示意图。具体实施方式:下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明。图1为本专利技术的薄膜电容器的剖面结构示意图。该薄膜电容器包括三层结构，分别为镍基板1、电介质层2和电极层3。其中，该镍基板I中，镍的含量大于或等于99.98重量％。其余0.02重量％为多种杂质。所述多种杂质包括:0.001-0.002重量％的铜、0.0005-0.0008重量％的锰，0.005-0.008重量%的铝、0.0005-0.001重量%的铬，0.0 04-0.006重量%的铁、0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量％的锑以及0.001-0.002重量％的钽。并且，该镍基板I的厚度为100-300微米，优选为200微米。电介质层2为钙钛矿结构的四方相锆钛酸铅PZT薄膜，其中该PZT薄膜的分子式为PbZivxTixO3，其中X取值是:0〈χ〈1，优选X为0.05 ^ X ^ 0.85，该电介质层2的厚度为1-5微米，优选2微米。电极层3为金属电极层，可用的金属材料例如金、铜、铝等。该电极层3的厚度为100-200微米，优选120微米。下面介绍该薄膜电容器的制造方法，所述方法依次包括如下步骤:(I)准备如下配比的原料:大于或等于99.98重量％的镍锭、0.001-0.002重量％的铜、0.0005-0.0008 重量 % 的锰，0.005-0.008 重量 % 的铝、0.0005-0.001 重量 ％ 的铬，0.004-0.006重量％的铁、0.000 5-0.0012重量％的硅以及0.001-0.002重量％的锑以及0.001-0.002 重量 ％ 的钽；(2)将上述原料熔融后，将其轧制成箔片，然后对该箔片进行退火，从而制成镍基板I ;该镍基板I的厚度为100-300微米，优选为200微米。(3)按照四方相锆钛酸铅PbZivxTixO3的摩尔比例进行配置将氧化铅PbO、二氧化锆ZrO2和二氧化钛TiO2粉末进行煅烧，从而烧结成PZT靶材；其中X取值是:0〈χ〈1，优选x为0.05彡X彡0.85 ;其中煅烧温度为9500C _1200°C，煅烧时间为2.5-3小时；(4)在磁控溅射反应室中，利用射频磁控溅射方法，在惰性气体环境中将PZT靶材溅射沉积在所述镍基板I上，从而形成PbZivxTixO3电介质层2 ;该电介质层2的厚度为1-5微米，优选2微米。(5)在磁控溅射反应室中，利用射频磁控溅射方法，在惰性气体环境中将金属材料溅射沉积在所述电介质层2上，从而形成电极层3，该电极层3的厚度为100-200微米，优选120微米。其中，步骤(4)和(5)中，射频磁控溅射反应室的真空度都为10_5帕斯卡；而步骤(4)中，射频磁控溅射的射频功率为150-200W，溅射时间为60分钟；步骤(5)中，射频磁控溅射的射频功率100-150W，溅射时间为120分钟。以上实施方式已经对本专利技术进行了详细的介绍，但上述实施方式并非为了限定本专利技术的范围，本专利技术的保护范围由所附的权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜电容器，其具有三层结构，自下往上分别为镍基板、电介质层和电极层。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜电容器，其具有三层结构，自下往上分别为镍基板、电介质层和电极层。2.如权利要求1所述的薄膜电容器，其特征在于: 其中，该镍基板中，镍的含量大于或等于99.98重量％,其余0.02重量％为多种杂质；所述多种杂质包括:0.001-0.002重量%的铜、0.0005-0.0008重量%的锰，0.005-0.008重量%的铝、0.0005-0.001重量%的铬，0.004-0.006重量%的铁、0.0005-0.0012重量%的硅以及0.001-0.002重量%...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱时昌，
申请(专利权)人：溧阳华晶电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：