[发明专利]一种贴片式微型滤波电容器的制备方法与应用

权利要求书

1.一种贴片式微型滤波电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按预先设计的光刻图形，利用半导体工艺对硅片进行半导体图形化加工，形成梳齿状的交叉结构，从而制备得到图形化的3D硅基框架（100）；

S2：在所述步骤S1得到的所述3D硅基框架（100）表面形成导电材料，所述导电材料为碳材料、金属、金属氧化物或金属氮化物的其中一种，使所述导电材料完全覆盖所述3D硅基框架（100）的表面，从而制备得到能够导电的集流体（101）；

S3：在所述步骤S2得到的所述3D硅基框架（100）表面继续制备活性材料（102），用于参与超级电容器在电场下的电荷排布或电化学反应；

S4：将所述步骤S3得到的依次形成有活性材料（102）、导电材料的3D硅基框架（100）固定在预先加工成型的封装外壳下部（103a）上，并用于作为梳齿状对电极；该对电极中同时包括用于作为正极的电极和用于作为负极的电极，且两者相互绝缘；

S5：在所述步骤S4得到的所述对电极上填充电解质（104），用于提供电荷排布的媒介或电化学反应的离子；

S6：利用封装外壳上部（103b）与所述封装外壳下部（103a）的配合，同时利用密封胶，对所述对电极和所述电解质（104）一同进行封装，使所述对电极和所述电解质（104）受到保护，同时保留导电连接点用于从外部连接所述对电极；最后，在所述导电连接点上制作用于贴片连接的导电引脚（105），使导电引脚（105）嵌入封装外壳上部（103b）的凹孔中，即可得到贴片式微型滤波电容器；其中，所述导电引脚（105）的尺寸是根据导电引脚（105）与外接电路的连接强度确定的；

并且，所述步骤S4中，所述梳齿状对电极具体是通过图形化制作串联关系的梳齿状对电极、或并联关系的梳齿状对电极，并通过组装成型的器件，制作串联或并联的滤波电容器；其中，所述梳齿状对电极还经过芯片切割仪器分离处理。

2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

S7：将所述步骤S6得到的所述贴片式微型滤波电容器连接到滤波电路板上，使所述贴片式微型滤波电容器的导电引脚（105）与所述滤波电路板的导电引脚相连，从而形成滤波电容器功能器件。

3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤S7中，所述贴片式微型滤波电容器的导电引脚（105）与所述滤波电路板的导电引脚相连具体是采用导电涂层或焊接相连。

4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述梳齿状的交叉结构中，任意一个梳齿的长度为100微米至10厘米，高度为10微米至10毫米，宽度为10微米至10毫米。

5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述导电材料的形成具体是通过原子层沉积、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积或水热法形成的。

6.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述活性材料的形成具体是采用原子层沉积、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积或水热法形成的。

7.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述芯片切割仪器对应激光切割、离子束切割或刀片切割。

8.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述封装外壳上部（103b）与所述封装外壳下部（103a）均采用绝缘材料，具体是采用玻璃、陶瓷、聚合物或塑料。

9.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述碳材料为碳纳米管、石墨烯、碳膜、多孔碳；

所述步骤S3中，所述活性材料（102）为氧化物、硫化物或MXenes系材料。

10.如权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述氧化物为氧化锌、氧化钛、氧化锰、氧化镍、氧化钴，所述硫化物为二硫化钒、二硫化钼，所述MXenes系材料为碳化钛、氮化钛。