在現代電子領域的發展中，電子裝置的小型化和多功能化已經成為發展趨勢，電子領域對片式電子元器件的需求日益遞增，從而帶動了SLC單層芯片電容的飛速發展。晶界層半導體陶瓷材料具有溫度特性好、介電常數高以及頻率特性好等優點，在單層片式半導體陶瓷材料中占據重要地位?，F有晶界層半導體陶瓷材料的制作工藝一般為：

材料配比→與去離子水混合→烘干→粉碎→煅燒→過篩→加添加劑→混合→流延成膜→排膠→在氫氮混合氣體中還原→涂覆氧化劑，空氣氣氛中氧化，燒結→單層芯片電容用基片。

這種工藝制得的晶界層大多添加了鎘和鉛等重金屬，在生產和使用的過程中對環境的污染極大。針對現有技術的缺陷，廣東愛晟電子科技有限公司介紹一款高介電常數SLC單層芯片電容，其晶界層半導體陶瓷材料不含鎘和鉛等重金屬，具有對環境污染少、介電常數高等優點。高介電常數SLC單層芯片電容的晶界層半導體陶瓷材料，按重量百分比由60~69％ SrCO₃、30~38％ TiO₂以及0.2~3％添加劑制成。具體的制備方法如下：

一、按配比將SrCO₃與TiO₂配好料后，加入去離子水，采用球磨機進行混合球磨，球磨漿料中粉料、磨球和去離子水的重量比為1：5：1~1.5，球磨時間為2~3小時，然后烘干、粉碎；

二、在1200℃~1300℃中將粉料煅燒3~4小時，然后粉碎、過篩；

三、在粉料中加入添加劑，加入去離子水，采用球磨機來進行混合球磨，球磨漿料中粉料、磨球和去離子水的重量比為1：5：1~1.5，球磨時間為3~4小時，然后烘干、粉碎、過60目篩；

四、在20~30MPa壓力下將粉料壓制成尺寸為50mm*50mm的錠子，再經過燒結得到陶瓷體，燒結的條件為：先在氫氮混合氣氛中以1300℃~1400℃溫度保溫燒結4~5小時，然后降溫至1000±50℃，并通入空氣保溫燒結3~6小時；

五、按所需厚度對陶瓷體切片，得到單層芯片電容用陶瓷基片；

六、通過印刷或濺射的方式對陶瓷基片進行金屬化處理，在陶瓷基片上形成金屬電極；

七、利用劃片機對陶瓷基片進行劃切，得到單層芯片電容；

八、對制得的單層芯片電容進行電性能測試。

高介電常數單層芯片電容通過ZnO、CaCO₃、Li₂CO₃、B₂O₃、CuO、La₂O₃、SiO₂和Bi₂O₃等添加劑合理配比，在晶界上形成穩定且絕緣良好的晶界層，故無需涂覆絕緣氧化物也可以達到同樣的絕緣性能。另外，通過調整燒結工藝，一次燒結出性能優良陶瓷電容器晶界層半導體陶瓷材料，不需要采用涂覆絕緣氧化物的二次燒結方法，降低了生產的成本，而且符合單層芯片電容小型化和容量高的發展趨勢，以滿足日益提高的技術需要。





參考數據：

CN114334444A《一種單層陶瓷電容器晶界層半導體陶瓷材料及其制備》