[发明专利]一种单层电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种单层电容器，其特征在于：所述单层电容器包括陶瓷介电层(1)和金属保护层(4)；所述陶瓷介电层(1)边缘延伸至金属保护层(4)外，外延部分形成支撑体(5)；所述陶瓷介电层(1)上表面和下表面分别设置上电极(3-1)和下电极(3-2)，两者配合形成沟道结构；所述沟道结构与金属保护层(4)中间设有电镀铜层(2)；

所述单层电容器的制备方法为：

S1：将陶瓷浆料置于DLP光固化3D打印机中，采用间隔曝光-分层打印技术，打印，得到陶瓷胚体；

S2：将陶瓷胚体进行高温脱脂；等静压处理，填充助烧剂，再次脱脂，半导体化；喷涂氧化剂，进行全面氧化，得到陶瓷介电层(1)和支撑体(5)；

S3：将陶瓷介电层(1)的上表面和下表面分别依次溅射TiW、Ni、Au，得到上电极(3-1)和下电极(3-2)；在上电极(3-1)和下电极(3-2)表面分别使用电镀铜液进行沟道填充，形成电镀铜层(2)；在电镀铜层(2)表面和四周依次电镀Ni、Au，作为金属保护层(4)，所述支撑体(5)位于金属保护层(4)外侧；得到单层电容器；

所述陶瓷浆料的原料包括以下成分：按重量计，45～50份陶瓷颗粒、47～50份溶剂、1～2份氧化物、1～3份聚乙烯亚胺-亚麻酸复合物、0.2～1份引发剂。

2.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：所述沟道结构侧面形成阵列式梯形截面，梯形的底角(A)角度范围为65～85℃。

3.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：所述沟道结构设置若干个，相邻沟道结构之间平行设置，并通过间隔(6)隔开。

4.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：所述陶瓷介电层(1)的厚度为30～60μm；支撑体(5)的厚度为120～240μm；所述电极的厚度为1～2μm；所述电极的材料由内向外依次设置为TiW/Ni/Au；所述金属保护层(4)的材料由内向外依次设置为Ni/Au。

5.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：步骤S1中，分层打印的每层厚度为2～10μm，曝光光源为软启动光源或脉冲光源，每次曝光时间为5秒，间隔时间为1秒。

6.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：步骤S2中，高温脱脂的温度为600～800℃，脱脂时间为2小时；助烧剂为5～20nm的二氧化硅和二氧化钛混合物；半导体化过程中：气氛为还原气氛、温度为1380～1480℃、时间为1.5～3小时；氧化过程中：气氛为空气、温度为1130～1280℃、时间为1～2小时。

7.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：步骤S2中，氧化剂的涂覆厚度为5～10μm；氧化剂的浆料包含以下组分：按重量计，35％Bi₂O₃、25％CuO、10％B₂O₃、25％Li₂O₃、5％Al₂O₃。

8.根据权利要求1所述的一种单层电容器，其特征在于：步骤S1中，所述陶瓷浆料中，固相含量为45～50vol％，陶瓷颗粒的粒径为300～450nm，陶瓷颗粒的粒径与曝光光源波长差异为0～5nm；溶剂的折射率为1.4～1.5。