本實(shí)用新型涉及電容器制造領(lǐng)域，具體涉及一種三維硅基片式薄膜電容器。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)入后摩爾時(shí)代。無(wú)源器件在線路板中所占體積比也越來(lái)越大，與電子線路“微型化、集成化、智能化”的發(fā)展趨勢(shì)的矛盾日漸突出。為了解決這一日漸突出的矛盾，電容器作為最基本的無(wú)源器件，其不可必免地要朝著體積小，容量大，功耗低，性能穩(wěn)定的方向發(fā)展。

采用薄膜工藝制備的硅電容器因其體積小，損耗小，功耗低，價(jià)格便宜得到了廣泛應(yīng)用，但是相對(duì)于陶瓷電容器，這種工藝的硅電容器耐壓十分有限，大大限制了硅電容器的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

三維硅基片式薄膜電容器主要應(yīng)用在航空航天、軍事雷達(dá)、計(jì)算機(jī)通信，便攜式電子設(shè)備，汽車能源，家用電子等領(lǐng)域。隨著硅基薄膜電容器的制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，其性能將不斷得到提升，應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，進(jìn)而推動(dòng)硅基類器件技術(shù)的發(fā)展，提高我國(guó)的元器件技術(shù)水平，使我國(guó)的電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量和擋次向更高層次發(fā)展，具有重要的社會(huì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型提供一種三維硅基片式薄膜電容器，該片式薄膜電容器大大提高了硅電容器的耐壓值，解決了硅電容器耐壓低的問(wèn)題，提高了硅電容器的電性能。

技術(shù)方案：一種三維硅基片式薄膜電容器，包括硅基體、微型孔洞、氧化硅層、氮化硅層、頂部打底層、頂部金層、背部打底層和背部金層，所述硅基體一側(cè)為拋光面，該拋光面上設(shè)有若干個(gè)微形孔洞；所述硅基體的拋光面上設(shè)有氧化硅層，在氧化硅層上設(shè)有氮化硅層；所述頂部打底層設(shè)置在氮化硅層上，在頂部打底層上設(shè)置頂部金層，所述背部打底層設(shè)置在硅基體的另一側(cè)，在背部打底層上設(shè)有背部金層。

具體地，所述基體為硅材料，單面拋光，粗糙度要求0.05～0.1，晶向100。

具體地，所述基體為低阻率硅片，電阻率要求小于0.01Ω·cm，基片厚度不小于400μm。

具體地，所述微形孔洞的孔徑2-10μm，孔深5-80μm。

具體地，所述頂部打底層和背部打底層為鈦鎢合金，厚度150～200nm。

具體地，所述頂部金層厚度為2～4μm，采用電鍍方式加厚。

具體地，所述背部金層采用濺射鍍膜方式，厚度0.8～1.5μm。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型的三維硅基片式薄膜電容器通過(guò)在硅基體上刻蝕出微形孔洞，然后在孔洞類制備功能層和電極層，大大提高了硅電容器的電極極板面積；其具有耐壓高(相比于普通硅電容，同等電極面積耐壓提高5～10倍)、體積小、損耗低、絕緣電阻高、溫度系數(shù)小(50ppm/℃)等效串聯(lián)電阻(400mΩ)和等效串聯(lián)電感(400pH)低等特點(diǎn)；由于三維硅基片式薄膜電容器的制造工藝簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，與半導(dǎo)體工藝兼容，可以大規(guī)模制造。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。

如圖1所示，一種三維硅基片式薄膜電容器，包括硅基體1、微型孔洞8、氧化硅層2、氮化硅層3、頂部打底層4、頂部金層5、背部打底層6和背部金層 7，所述硅基體1的拋光面上刻蝕形成微形孔洞8，所述硅基體的拋光面上和微形孔洞的內(nèi)壁與底部形成氧化硅層2，在氧化硅層2上形成氮化硅層3，所述頂部打底層4設(shè)置在氮化硅層3上，在頂部打底層4上設(shè)置頂部金層5，所述背部打底層6設(shè)置在硅基體1的背面，在背部打底層6上濺射鍍膜形成背部金層7。

其中，基體為硅材料，基體為低阻率硅片，電阻率要求小于0.01Ω·cm，低電阻率硅基底1能夠進(jìn)一步降低電容器的損耗；在電容器內(nèi)部，電流由微型孔洞流向背電極，各個(gè)孔洞之間的電阻形成并聯(lián)，孔數(shù)越多，電容器的ESR和ESL 就越小，損耗就越低，并且基體為單面拋光，粗糙度要求0.05～0.1，這樣的粗糙度能夠保證金屬薄膜良好的附著在硅基體1上。

微形孔洞的孔徑2-10μm，孔深5-80μm；在相同的體積下，微型孔洞的底部和側(cè)壁面積使得電容器的電極極板總面積增加，相應(yīng)地，電容器的耐壓值也得到增加，采用微型孔洞的方法，可以使得電容器的耐壓值提高5～10倍。

氧化硅層2和氮化硅層共同構(gòu)成薄膜電容器的功能層，雙功能層相互配合，有效降低了粒子在電容器內(nèi)貫穿的幾率，提高了電容器的穩(wěn)定性和耐壓值。

頂部打底層和背部打底層為鈦鎢合金，厚度150～200nm。

頂部金層厚度為2～4μm，采用電鍍方式加厚。

背部金層采用濺射鍍膜方式實(shí)現(xiàn)，厚度0.8～1.5μm。