[发明专利]一种提高单层电容器键合强度的制造工艺

权利要求书

1.一种提高单层电容器键合强度的制造工艺，其特征是，制造工艺为：S1、陶瓷基片处理；S2、溅射；S3、一次退火；S4、电镀；S5、二次退火；S6、切割；制备得到单层电容器。

2.如权利要求1所述的一种提高单层电容器键合强度的制造工艺，其特征是，制造工艺具体步骤为：

S1、陶瓷基片处理

首先对陶瓷基片进行抛光处理，使其粗糙度Ra≤0.5；然后500-900℃高温预处理，保温1-3小时，去除陶瓷基片表面的杂质及污染物；再用无水乙醇、丙酮等有机溶剂超声处理，超声温度50-80℃，时间20-60min；超声后用2％-30％酸性或碱性清洗剂清洗，清洗时需要超声并将清洗剂加热至60-80℃；再用去离子水冲洗5-10遍，冲洗后真空烘干60-80min，真空度＜0.8MPa；烘干后的陶瓷基片再用等离子体清洗；

S2、溅射

经过步骤S1处理后的陶瓷基片，上下表面采用溅射方法形成金属电极；

①溅射氮化钽层：首先将步骤S1处理后的陶瓷基片放入溅射机的反应室中，选择纯度高于99.99％的钽靶材，纯度高于99.999％的氮气作为反应气体，纯度高于99.999％的氩气作为溅射工作气体；将溅射机反应室抽至低于10^-7Torr的压力，加热功率设定为500-1000w，时间1-10分钟，对陶瓷基片进行加热；加热过程中，溅射机抽真空阀门始终处于100％打开状态，可以将加热过程中产生的水汽等气体迅速抽离反应室，保证陶瓷基片的干燥；通入氩气，使反应室获得1-15mTorr的工作压力，通过氩离子放电产生等离子体对陶瓷基片进行清洗刻蚀1-10min；再将溅射机反应室抽至低于10^-7Torr的状态；随后通入氮气和氩气，其中氮气占气体总和的1％-20％，使反应室获得1-15mTorr的工作压力，对钽靶材进行离子轰击，钽离子和氮反应形成氮化钽沉积到陶瓷基片上，溅射功率设定为1000-4000w，时间为10-1000s，陶瓷基片运行速度为10-200cm/min，温度为100-400℃；

②溅射钛、钨、镍、铬、铂、铜、金等一种或几种金属的组合层：采用纯氩气作为工作气体，反应室压力为1-15mTorr，溅射功率设定为1000-4000w，时间为10-1000s，陶瓷基片运行速度为10-200cm/min，温度为100-400℃；

溅射工艺完成，形成金属叠层作为溅射电极层；

S3、一次退火

经步骤S3一次退火处理后的陶瓷基片，放入退火炉中进行退火，此步退火有两种工艺条件：真空退火或氮气保护退火；

S4、电镀

将步骤S3制备获得的陶瓷基片电镀，在溅射金属电极表面上电镀金，达到≥2.5um的要求；

S5、二次退火

将步骤S4电镀金后的陶瓷基片放入退火炉进行二次退火。升温速率为5-10℃/min，升温至300-450℃，保温20-60min，温度降至100℃以下，取出陶瓷基片，此步退火气氛为氮气或空气，流量3-20L/min；

S6、切割并测试分选

将步骤S5制备得到的陶瓷基片切割为单层电容器。

3.如权利要求2所述的一种提高单层电容器键合强度的制造工艺，其特征是，步骤S3中所述的真空退火具体工艺为：真空度低于0.08MPa时开始加热，升温速率为5-10℃/min，升温至300-450℃，保温20-60min，温度降至50℃以下，取出陶瓷基片。

4.如权利要求2所述的一种提高单层电容器键合强度的制造工艺，其特征是，步骤S3中所述的氮气保护退火具体工艺为：退火炉用氮气吹扫1-2小时后开始加热，升温速率为5-10℃/min，升温至300-400℃，保温20-60min，温度降至50℃以下，取出陶瓷基片，整个退火过程氮气流量设定为3-20L/min。