CN101596508B - 常压气溶胶喷雾装置及利用其形成膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种常压气溶胶喷雾装置及利用其形成膜的方法。根据本发明一种实施方式的该气溶胶喷雾装置包括：载气喷射单元，其通过使液化气体蒸发而形成载气并使载气的压力增加；气溶胶形成单元，其通过将载气与粉末混合而形成气溶胶；以及膜形成单元，其在常压环境中喷出气溶胶使得在板的表面形成膜。该装置能够不受粉末类型和大小限制而实施涂覆过程，由于能够在常温和常压环境中形成膜而使工艺简化，并且能够在短时间内控制宽范围的膜厚度。

Description

常压气溶胶喷雾装置及利用其形成膜的方法

相关申请的引用

本申请要求分别于2008年6月2日和2008年11月10提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2008-0051828号和10-2008-0111206的优先权，其全部披露内容以引用方式结合于本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种气溶胶喷雾装置及利用该气溶胶喷雾装置形成膜的方法。

背景技术

在传统喷粉工艺所使用的方法中，粉末会由于塑性形变而发生变形并且由于粉末在高温、高压环境下熔化或利用粉末撞击板时产生的大冲量而使得粉末间的接触更加紧密。这种方法已经被应用于诸如船舶或汽车的结构，并且涂覆在管道的内表面和外表面，以改善耐磨性和耐热性。

目前正在进行一项将喷粉工艺应用于电子组件的研究。具体地，各种尝试已经带来了可用于在板和芯片制造中形成膜的新应用，这在较小尺寸的应用中是关键技术。

由人们熟知的薄膜工艺即传统的物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)形成的涂层在层的厚度为至少几微米时具有出现裂缝或分层的趋势。

另一方面，热喷涂工艺能够以高速提供厚度为至少几百微米的涂层。然而，在涂层中会出现孔。此外，热喷涂工艺存在以下一些潜在问题：当暴露于高温时，颗粒会被气化或其化学组成会发生改变，由于颗粒的迅速冷却会产生无定形的块状物(amorphous mass)，在涂层表面会形成裂缝，以及涂层与板之间的粘附力会下降。尽管热喷涂工艺能够以高速提供厚涂层，但其仍具有一些缺点，即难以控制涂层厚度且涂层较粗糙。

静电粉末碰撞沉积(electrostatic powder impact deposition(EPID))工艺的一个潜在问题是仅仅是容易带电荷的颗粒(例如碳和金属颗粒)被涂覆，而其他颗粒(例如陶瓷颗粒)则不能被涂覆。尽管这种工艺可以提供厚度为几微米的涂层，但却不能产生厚度为几十微米的涂层。而且，该涂层伴随着不同于无定形块状物和原料粉末的类晶体块状物一起形成。

如果检查在气相沉积(GD)工艺中形成的涂层的微观结构，就会注意到用作原料粉末的纳米颗粒发生堆积和沉积，因此使用超微粒是关键技术因素。然而，由于金属超微粒容易被氧化，因此需要额外的工序。尽管如此，在原料制备工序和涂覆工序过程中仍难以维持所需的真空度并且难以检查所使用的空气的纯度。

作为上述传统工艺的替代，冷喷涂工艺和气溶胶沉积工艺可以解决由热喷涂工艺引起的潜在问题。然而，这些工艺仍具有缺点，即，由于粉末撞击板时产生的冲量大而使得不能在板或芯片上实施这些方法。

此外，由于密闭系统处于低温环境中，会降低该工艺的灵活性和经济性。而且，该工艺会由于所使用的粉末的类型和大小以及直径的大小限制(取决于粉末喷射方法)而受到限制。

发明内容

本发明提供了一种气溶胶喷雾装置和利用该气溶胶喷雾装置形成膜的方法，该气溶胶喷雾装置能够不受粉末类型和大小限制地实施涂覆工艺，由于能够在常温和常压环境中形成膜而使工艺简化，并且能够在短时间内控制宽范围的膜厚度。

本发明的一个方面提供了一种气溶胶喷雾装置。根据本发明一种实施方式用于在板的表面上形成膜的该气溶胶喷雾装置包括：载气喷射单元，其通过使液化气体气化而形成载气并使载气的压力增加；气溶胶形成单元，其通过将载气与粉末混合而形成气溶胶；以及膜形成单元，其在常压环境中将气溶胶喷雾以在板的表面形成膜。

气溶胶喷雾装置可进一步包括加热单元，该加热单元介于气溶胶形成单元和膜形成单元之间并使由气溶胶形成单元提供的气溶胶的温度升高。

液化气体可由氮气和惰性气体中的任一种构成，而载气喷射单元能够将载气的压力范围保持在1atm至7atm。

气溶胶形成单元可进一步包括：粉末供给装置，用于提供粉末；气体控制阀，其控制供给至粉末供给装置的载气的流入量；以及粉末控制阀，其控制由粉末供给装置喷雾的粉末。这里，气溶胶形成单元可进一步包括旁通阀，其排出气溶胶形成单元的残余粉末和杂质。

该膜形成单元可包括：腔室；喷雾单元，位于该腔室内并使气溶胶喷雾；以及位置控制单元，其控制板的位置并且其中从喷雾单元喷出的气溶胶被沉积在板的位置上。

气溶胶喷雾装置可进一步包括热板，其连接于位置控制单元并且其中板安装在热板上。喷雾单元可以是直径为1.0至4.5mm的喷嘴孔。这里，喷雾单元的喷雾速度可由喷嘴孔的大小和载气喷射单元的压力来确定。

本发明的另一方面提供了一种在板的表面上形成膜的方法。根据本发明的一种实施方式的方法可包括通过使液化气体气化而形成载气、增加载气的压力、通过将载气与粉末混合而形成气溶胶、以及在常压环境中将该气溶胶喷雾使得在板的表面上形成膜。

该方法可进一步包括在形成气溶胶和形成膜之间的提高气溶胶的温度。

液化气体可由氮气和惰性气体中的任一种组成，并且可以进行增加载气的压力以使载气的压力保持在1atm至7atm的范围。

本发明的另一方面还提供了一种制造无源器件的方法。根据本发明的一种实施方式的方法可包括制备第一导电层、在该第一导电层上形成介电层和电阻层中的至少任一层、以及在该介电层或电阻层上形成第二导电层。这里，介电层和电阻层的形成可包括通过使液化气体气化而形成载气、增加载气的压力、通过将载气与介电粉末或电阻性粉末混合而形成第一气溶胶、以及在常压环境中将该第一气溶胶喷到第一导电层的表面上。

该方法可进一步包括在形成第一气溶胶之后，使该第一气溶胶的温度升高。液化气体可由氮气和惰性气体中的任一种组成。

第一导电层的制备可包括通过使液化气体气化而形成载气、增加载气的压力、通过将该载气与导电粉末混合而形成第二气溶胶、以及在常压环境中将该第二气溶胶喷在绝缘板(insulation board)的表面上。

在以下描述中将以单元的方式阐述本发明的其他方面和优点，并且由说明书可知单元的方式是显而易见的，或可从本发明的实践中获知。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的气溶胶喷雾装置的一种实施方式的概图。

图2是图示说明喷雾单元的喷嘴的透视图。

图3是图示说明喷雾单元的喷嘴的分解透视图。

图4是根据本发明的另一方面形成膜的方法的一种实施方式的流程图。

图5至图8图示出了根据本发明的另一方面制造无源器件的方法。

具体实施方式

由于本发明允许进行各种改变和许多种实施方式，将在附图中图示说明并说明书中详细描述特定的实施方式。然而，这并不是意在将本发明限制于特定的实施方式，而是应该理解，不偏离本发明的精神和技术范围的所有变化、等同替代、以及置换均包含在本发明中。在本发明的描述中，当我们认为对现有技术的某些具体解释会不必要地造成本发明的主旨晦涩难懂时，将其省略。

术语“第一”和“第二”等可被用于描述各种组件，但这样的组件不必局限于上述术语。上述术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。例如，在不偏离本发明的权利范围前提下，第一部件可以是指第二部件，而第二部件同样可以是指第一部件。术语“和/或”包括所披露的多个相关项目的组合和所披露的多个相关项目中的任一者。

本说明书中所使用的术语仅用于描述特定的实施方式，而不是意在限制本发明。单数的表达包括复数的表达，除非上下文中具有清楚的不同含义。在本说明书中，可以理解诸如“包括”或“具有”等的术语意在表明本说明书中存在所披露的特征、数目、步骤、行为、部件、单元、或它们的组合，而不是意在排除一个或多个其他特征、数目、步骤、行为、部件、单元、或它们的组合可能存在或添加的可能性。

以下将参考附图更加详细地描述根据本发明的某些实施方式的气溶胶喷雾装置和利用该装置形成膜的方法。在各附图中相同或相应的部件赋予相同的标号，并略去冗余的解释。

图1是根据本发明的一种实施方式的气溶胶喷雾装置的概图，图2是图示说明根据本发明的一种实施方式的喷雾单元的喷嘴的透视图。图3是图示说明根据本发明的一种实施方式的喷雾单元的喷嘴的分解透视图，图4是图示说明根据本发明的一种实施方式的形成膜的方法的流程图。

图1至图3示出了载气喷射单元10、液化气体11、调节器12和14、蒸发器13、流量计15、气溶胶形成单元20、第一粉末供给装置21、第二粉末供给装置22、气体控制阀23和24、粉末控制阀26和27、旁通阀25、加热单元31、喷雾单元40、喷嘴42、主体43、过滤器44、喷头45、尖端件46、膜形成单元50、热板51、位置控制单元52、板53、腔室54以及排气孔(exhaust vent)55。

根据本发明的一种实施方式，气溶胶喷雾装置包括：载气喷射单元，其通过使液化气体气化而形成载气并增加载气的压力；气溶胶形成单元，其通过将载气与粉末混合而形成气溶胶；以及膜形成单元，其在常压环境中喷出气溶胶使得在板的表面形成膜。该气溶胶喷雾装置能够不受粉末类型和大小限制地实施涂覆过程，由于能够在常温和常压环境中形成膜而使工艺简化，由于喷嘴的可调节速度范围宽而易于控制喷射速度，并且能够在短时间内控制较宽范围的膜厚度。

此外，当在常温和常压环境中利用由喷嘴孔形状和载气喷射单元与喷雾单元之间的压力差造成的出口速度(exit speed)时，可通过喷雾固态粉末而形成具有致密结构和电性能的涂层。

如图1所示，本发明的该实施方式包括载气喷射单元10、气溶胶形成单元20、加热单元31和膜形成单元50。

首先，在载气喷射单元10处将液化气体11气化(S10)，然后升高所气化的载气的压力(S20)。更具体地，在一定的加压环境中利用调节器12将液化气体11喷射到蒸发器13中。这里，液化气体11可由氮气或惰性气体组成。在下文的描述中将引用本实施方式的液化气体11，例如液氮。

液氮11通过蒸发器13变成低温氮气，并可被用作载气。这里，通过利用液氮11，能够防止所使用的粉末和涂层被氧化。而且，具有相同体积的液氮11与氮气相比，液氮11更加经济，因为储存在使其保持在高压环境中的容器中的液氮11可以通过使液氮11膨胀为所需的量来使用。

调节器14用于控制所气化的液氮的压力，以使液氮能够以所需的出口速度喷射。目前，该工艺中使用的载气的压力范围在1atm至7atm之间，且喷雾单元40中的喷嘴42的出口速度范围可在100m/s至1000m/s之间。

可以利用流速计15以体积流率(例如升/小时)来测量通过管道的载气的气体流量。这里，系统中所使用的管道可由不锈钢材料制成，以防止管道被氧化。

常规的冷喷涂工艺要求载气(主要气体)在特定压力范围内，例如，在15atm至35atm之间。然而，本实施方式的工艺要求载气的压力在1atm至7atm之间的范围内。

气溶胶形成单元20包括第一粉末供给装置21、第二粉末供给装置22、气体控制阀23和24、粉末控制阀26和27、以及旁通阀25。该气溶胶形成单元20通过将载气与粉末混合而形成气溶胶(S30)。

向第一粉末供给装置21和第二粉末供给装置22提供用于变成膜(即涂层)的一定量的粉末。该粉末可由金属和非金属中的任一者组成。在该工艺中，可以使用几十纳米至几十微米的粉末。

金属粉末可由铜或镍组成，而非金属粉末可由陶瓷材料组成，例如BT。

由于在喷射单元40的喷嘴42处的待喷射的载气与环境压力之间的压力差导致粉末变成气溶胶。通常，气溶胶是一种载气中的大小为几百纳米至几百微米之间的细小固体颗粒的悬浮体。

这里，通过使用气体控制阀23和24，能够使载气的流入通过或被阻断，并且能够控制载气的量。而且，通过使用粉末控制阀26和27，可以仅喷出所需类型的粉末，或通过打开所有粉末控制阀26和27而同时喷出各种类型的粉末。

当同时喷出不同类型的粉末时，可利用气体控制阀23和24来控制待喷射进入气溶胶形成单元20中的载气的量，这取决于粉末的特性。

旁通阀25由管道和球阀构成。该旁通阀25用于通过提供载气而排出气溶胶形成单元20的管道中的残余粉末和杂质，同时除了旁通阀25之外，连接于气溶胶形成单元20的所有球阀均被关闭。

这里，显然可以增加粉末供给装置21和22、气体控制阀23和24、以及粉末控制阀26和27的数量，这取决于所需粉末的类型。

根据本发明的本实施方式，在将至少两个粉末供给装置21和22以及一个旁通阀25连接于载气供给管道后，就能够通过控制阀门来控制载气的流动。因此，在不替换装置或添加额外的单独工序的前提下，就能够喷出几种不同类型的粉末。

能够形成具有的厚度为几微米的膜，这会花费几分钟至几十分钟的时间。

接着，可以通过粉末控制阀26和27将所产生的气溶胶供给到加热单元31中。然后，在加热单元31处使所提供的气溶胶的温度升高(S40)。

加热单元31是开闭型(open and close type)的电炉。加热单元31使用与系统中所使用的管道直径相同的管道，并使用能够承受对于给定直径的滞留时间(congestion time)以达到对于该直径所需的某一温度的管道。而且，在电炉中使用能够在滞留时间内被替换的管道，并且能够控制温度和时间。

电炉内的温度可以保持0℃至1000℃之间的恒温。由于当电炉与外部空气完全密封时气溶胶被加热，因此能够保护气溶胶不被氧化。由于气体的温度升高，电炉能够以相对低的操作压力将气体加速至高速。

在气溶胶由金属粉末组成的情况下，由于气溶胶的温度低于熔点，因此容易发生塑性变形。因此，当气溶胶被喷到板53上时，其容易与板53结合，并且能够形成具有微结构的涂层。

膜形成单元50能够在常温常压环境中喷雾已在加热单元31在加热的气溶胶，从而形成膜(S50)。常压气溶胶喷雾方法是一种常温和常压工艺，其中能够在比常规粉末喷雾工艺更简单的构造和工艺条件下形成涂层。

换言之，传统的冷喷涂工艺要求载气(主要气体)的压力范围为15atm至35atm之间，而本实施方式的工艺能够在载气压力范围为1atm至7atm之间内操作。

而且，常规的气溶胶沉积工艺是一种由两个主要腔室(其为粉末提供腔室和沉积腔室)构成的密闭系统。腔室具有的压力差分别为800torr和1torr。

由于它们之间的压力差，粉末会被加速，并在1torr的低压下形成涂层。另一方面，本实施方式的工艺是一种开放系统，从而能够在常压下实施该工艺。因此，由于不需要形成真空环境的额外工序，因此不需要用于真空状态的其他装置。

膜形成单元50可包括腔室54、喷雾单元40、热板51、位置控制单元52以及排气孔55。

腔室54的形状类似于矩形平行六面体，并且能够在喷雾过程中使没有沉积在板53上而是远离板53的粉末再循环。通过将腔室密封以隔绝外部空气，腔室还能够防止粉末被氧化。而且，由于腔室54的形状能够影响腔室54内的气体流动，因此设计是重要的因素。

喷雾单元40被安装在腔室54内以便将气溶胶喷雾。更具体地，喷雾单元40被构造为可替换型喷嘴。结果，根据所需速度通过替换具有直径为1至4.5mm的喷嘴孔，在不对工艺系统进行改造的情况下就能够控制喷射速度。这里，所需速度的范围可以在100m/s至1000m/s之间。

由于更加容易地精细控制气溶胶的喷雾速度，能够出现以下的效果。即，由于与仅同时使用一种类型的粉末(例如，金属粉末或非金属粉末)时具有高涂层特性的常规粉末喷雾方法相比，该气溶胶喷雾方法因较容易控制速度在使用金属或非金属粉末方面的没有限制。而且，可以使用具有范围从几十纳米到几十微米的各种不同直径的粉末。

图2是示出了根据本发明的一种实施方式的喷雾单元的喷嘴的透视图，图3是示出了根据本发明的一种实施方式的喷雾单元的喷嘴的分解透视图。

图2和图3示出了喷嘴42、主体43、过滤器44、喷头45、尖端件46和尖端件47。

主体43是被连接至管道的连接单元，并支持喷嘴尖端件46和47。喷头45的作用是在主体43的适当位置容纳喷嘴尖端件46和47。喷嘴尖端件46和47是喷嘴42的主要部件，它们能够根据条件而被简单地替换为所需的直径，因此能够不替换系统的管道而容易地控制喷嘴出口处的出口速度。

喷嘴尖端件46和47的类型为扁平型(flat type)。尤其是考虑到要形成的涂层的形状为矩形，扁平型能够减少在喷雾过程中浪费的粉末的量，并形成精细的涂层外观。

以5mm为单位制造喷嘴42的孔的大小，使得形成喷嘴孔的直径范围为1.0mm至4.5mm之间。出口速度由喷嘴孔的尺寸和载气的输出压力决定。喷嘴42的内部形状类似于收缩喷嘴(convergingnozzle)，其具有收缩界面并且其中面积减小。

当气溶胶通过喷雾单元的喷嘴42被喷雾时，能够形成沉积在板53上的膜，即涂层。

不论板为何种类型，其上形成有涂层的板53都被安装在热板51的顶部。温度受控的热板51被控制在0℃至300℃之间，并且被控制为保持该温度以使板53的性能不受影响。

将其上安装有板53的热板51连接于位置控制单元52，该位置控制单元52为x-y-z坐标台。位置控制单元52能够通过在x和y方向上以某一速度移动其上安装有板53的热板51而形成具有均匀粗糙度的涂层。

除了喷嘴出口处的出口速度和喷雾时间之外，板53与喷嘴出口之间的距离(其是该工艺中的另一重要因素)可在z方向上进行精确调节，以根据不同大小的颗粒的惯性形成涂层。

同样，用于上文已经描述的常压气溶胶喷雾系统的加工流程和加工条件的控制方法将在下文中进行描述。氮11被用作载气，从而防止粉末氧化，并根据所需粉末的类型将喷射的载气供给至至少两个粉末供给装置21和22，以及旁通阀25。这里，不论是供给还是阻断，气体控制阀23和24、以及粉末控制阀26和27都能够用于控制同时供给或单独供给。

粉末供给单元21和22内的粉末由于压力差而变成气溶胶。粉末的类型可以是金属或非金属中的任一种，并且其直径在几十纳米至几十微米之间。

这时，载气的压力范围维持在1atm至7atm之间。在通过加热单元31时将通过这样的工艺形成的气溶胶加热至0℃至1000℃的温度范围。加热的气溶胶通过可替换的喷嘴42喷出，并且喷嘴孔的直径范围为1mm至4.5mm。

喷嘴出口处的速度可由喷嘴孔的大小和载气喷射单元10入口处的载气压力来确定，该速度的范围可以是100m/s至1000m/s。当从喷嘴42喷出的气溶胶与板53发生碰撞时，气溶胶中的粉末能够形成膜。膜的大小以及板53与喷嘴出口之间的喷雾距离可由x-y-z坐标台(即，位置控制单元52)来控制。

换言之，本实施方式的常压气溶胶喷雾工艺的目的在于通过控制加工条件(例如载气的速度、喷雾距离、喷雾时间以及粉末的类型)而形成具有所需电特性、厚度和大小的涂层。

实现这一上述目的的关键工艺是如何控制喷嘴出口处的速度，而该速度可由载气喷射单元10和喷雾单元40来控制。可以通过膜形成单元50来控制要形成的涂层的大小和粗糙度。而且，可利用加热单元31来增加形成涂层的效率并改善涂层的物理和组织性能。

如图5所示，通过利用如上位所述的常压气溶胶喷雾系统，可在电介质板上制造诸如嵌入式电容板(embedded capacitor board)100、嵌入式电阻板(embedded resistor board)200和嵌入式电容电阻板(embedded capacitor resistor board)300的无源器件。

首先，参考附图6来简要描述制造嵌入式电容板100的方法。

首先，如图6A所示，制备绝缘板110。各种绝缘板，从诸如氧化铝的陶瓷绝缘板到填充有玻璃纤维的环氧塑料板，都可用作绝缘板110。

然后，如图6B所示，利用上述常压气溶胶喷雾系统在绝缘板110上形成导电层120。这里，可以使用直径为约5μm的铜颗粒形成导电层120，并且显然可以使用具有各种材料的金属颗粒。在绝缘板110上形成的导电层120形成的厚度在1μm至500μm之间，这取决于所使用的金属颗粒的大小。

之后，如图6C所示，利用常压气溶胶喷雾系统在导电层120上形成介电层130。为了形成介电层130，使用诸如钛酸钡之类的介电颗粒。在本实施方式中，使用平均直径为约0.45μm的BaTiO₃颗粒。除此之外，如果需要的话，显然可以使用与少量添加剂混合的各种介电颗粒。根据所使用的介电颗粒的大小和加工条件，形成的介电层130的厚度可以在1μm至50μm之间。

如图6D所示，可在介电层130上形成导电层140，从而制造嵌入式电容板100。这时，可利用常压气溶胶喷雾系统来形成导电层140，也可以使用其他方法，例如镀覆或蒸发。

尽管如图6所示披露了利用常压气溶胶喷雾系统形成导电层120和介电层130的方法，但也可以通过在导电层(例如，通过利用常压气溶胶喷雾系统已经形成的覆铜板)的一个表面上形成介电层来形成嵌入式电容板100。

接着，可以参照附图7简要描述制造嵌入式电阻板200的方法。

首先，首先，如图7A所示，制备绝缘板210。各种绝缘板，从诸如氧化铝的陶瓷绝缘板到填充有玻璃纤维的环氧塑料板，都可用作绝缘板210。

然后，如图7B所示，利用常压气溶胶喷雾系统在绝缘板210上形成导电层220。这里，可以使用直径为约5μm的铜颗粒形成导电层220，并且显然可以使用具有各种材料的金属颗粒。在绝缘板210上形成的导电层220以在1μm至500μm之间厚度形成，这取决于所使用的金属颗粒的大小。

之后，如图7C所示，利用常压气溶胶喷雾系统在导电层220上形成电阻层230。为了形成电阻层230，可以使用平均直径为约0.45μm的Ni/Cr颗粒。除此之外，如果需要的话，显然可以使用各种电阻颗粒。根据所使用的电阻颗粒的大小和加工条件，电阻层230可以以1μm至50μm之间的厚度形成。

如图7D所示，可在电阻层230上形成导电层240，从而制造嵌入式电阻板200。这时，可利用常压气溶胶喷雾系统来形成导电层240，也可以使用其他方法，例如镀覆或蒸发。

尽管如图7所示披露了利用常压气溶胶喷雾系统形成导电层220和电阻层230的方法，但也可以通过在导电层(例如，通过利用常压气溶胶喷雾系统已经形成的覆铜板)的一个表面上形成电阻层来形成嵌入式电阻板200。

接着，可以参照附图8简要描述制造嵌入式电容电阻板300的方法。

首先，如图8A所示，制备绝缘板310。各种绝缘板，从诸如氧化铝的陶瓷绝缘板到填充有玻璃纤维的环氧塑料板，都可用作绝缘板310。

然后，如图8B所示，利用常压气溶胶喷雾系统在绝缘板310上形成导电层320。这里，可以使用直径为约5μm的铜颗粒形成导电层320，并且显然可以使用具有各种材料的金属颗粒。在绝缘板310上形成的导电层320可以以1μm至500μm之间的厚度形成，这取决于所使用的金属颗粒的大小。

之后，如图8C所示，利用常压气溶胶喷雾系统在导电层320上形成介电层330。为了形成介电层330，使用诸如钛酸钡之类的介电颗粒。在本实施方式中，使用平均直径为约0.45μm的BaTiO₃颗粒。除此之外，如果需要的话，显然可以使用与少量添加剂混合的各种介电颗粒。根据所使用的介电颗粒的大小和加工条件，形成的介电层330的厚度可以在1μm至50μm之间。

之后，如图8D所示，利用常压气溶胶喷雾系统在介电层330上形成电阻层340。为了形成电阻层340，可以使用平均直径为约0.45μm的Ni/Cr颗粒。除此之外，如果需要的话，显然可以使用各种电阻颗粒。根据所使用的电阻颗粒的大小和加工条件，形成的电阻层340的厚度可以在1μm至50μm之间。

如图8E所示，可在电阻层340上形成导电层350，从而制造嵌入式电容电阻板300。这时，可利用常压气溶胶喷雾系统来形成导电层350，也可以使用其他方法，例如镀覆或蒸发。

尽管如图8所示披露了利用常压气溶胶喷雾系统形成导电层320、介电层330和电阻层340的方法，但也可以通过在导电层(例如，通过利用常压气溶胶喷雾系统已经形成的覆铜板)的一个表面上形成介电层和电阻层来形成嵌入式电容电阻板300。

尽管已经参照特定实施方式详细描述了本发明的精神，但实施方式仅仅是出于举例说明的目的而不应限制本发明。可以理解本领域技术人员能够在不偏离本发明的范围和精神的前提下对实施方式进行修改和改变。同样，在所附权利要求中能够发现除上述实施方式之外的许多实施方式。

Claims (22)

1.一种气溶胶喷雾装置，用于在板的表面上形成膜，所述装置包括：

载气喷射单元，被构造成通过使液化气体蒸发而形成载气并使所述载气的压力增加；

气溶胶形成单元，被构造成通过将所述载气与粉末混合而形成气溶胶；

膜形成单元，被构造成在常压环境中使所述气溶胶喷雾，从而在所述板的表面上形成所述膜，以及

旁通阀，被构造成排出所述气溶胶形成单元的残余粉末和杂质，

其中所述气溶胶形成单元包括：

第一粉末供给装置，被构造成供给第一粉末；

第一气体控制阀，被构造成控制供给到所述第一粉末供给装置的所述载气的流入；

第一粉末控制阀，被构造成控制从所述第一粉末供给装置喷出的所述第一粉末；

第二粉末供给装置，被构造成供给第二粉末；

第二气体控制阀，被构造成控制供给到所述第二粉末供给装置的所述载气的流入；以及

第二粉末控制阀，被构造成控制从所述第二粉末供给装置喷出的所述第二粉末。

2.根据权利要求1所述的气溶胶喷雾装置，进一步包括加热单元，所述加热单元介于所述气溶胶形成单元和所述膜形成单元之间，并且被构造成使从所述气溶胶形成单元供给的所述气溶胶的温度升高。

3.根据权利要求1所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述液化气体由氮气和惰性气体中的任一种组成。

4.根据权利要求1所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述载气喷射单元使载气的压力范围保持在1atm至7atm之间。

5.根据权利要求1所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述粉末由金属或非金属中的任一种组成。

6.根据权利要求5所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述金属由铜和镍中的任一种组成。

7.根据权利要求5所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述非金属由陶瓷材料组成。

8.根据权利要求1所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述膜形成装置包括：

腔室；

喷雾单元，安装在所述腔室内并被构造成使所述气溶胶喷雾；以及

位置控制单元，其被构造成控制板的位置，从所述喷雾单元喷出的所述气溶胶被沉积在所述板的该位置上。

9.根据权利要求8所述的气溶胶喷雾装置，进一步包括连接于所述位置控制单元的热板，所述板安装在所述热板上。

10.根据权利要求8所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述喷雾单元是直径为1.0至4.5mm的喷嘴孔。

11.根据权利要求10所述的气溶胶喷雾装置，其中，所述喷雾单元的喷雾速度由所述喷嘴孔的大小和所述载气喷射单元的压力来确定。

12.一种在板的表面形成膜的方法，所述方法包括：

通过使液化气体蒸发而形成载气；

使所述载气的压力增加；

通过将所述载气与粉末混合来形成气溶胶；

在常压环境中喷出所述气溶胶，从而在所述板的表面上形成所述膜；以及

通过使用旁通阀排出残余粉末和杂质，所述残余粉末和所述杂质通过形成所述气溶胶产生，

其中形成所述气溶胶包括：

混合第一粉末与所述载气；

混合第二粉末与所述载气；以及

混合已与所述载气混合的第一粉末和已与所述载气混合的第二粉末。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括，在形成所述气溶胶和形成所述膜之间，使所述气溶胶的温度升高。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述液化气体由氮气和惰性气体中的任一种组成。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，进行使所述载气的压力升高的操作，以使得所述载气的压力范围保持在1atm至7atm之间。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述粉末由金属或非金属中的任一种组成。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述金属由铜和镍中的任一种组成。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述非金属由陶瓷材料组成。

19.一种制造无源器件的方法，所述方法包括：

制备第一导电层；

在所述第一导电层上形成介电层和电阻层中的至少任一层；以及

在所述介电层或所述电阻层上形成第二导电层，其中所述介电层或电阻层的形成包括：

通过使液化气体蒸发而形成载气；

使所述载气的压力增加；

通过将所述载气与介电粉末或电阻粉末混合而形成第一气溶胶；

在常压环境中将所述第一气溶胶喷到所述第一导电层的表面上；以及

通过使用旁通阀排出残余粉末和杂质，所述残余粉末和所述杂质通过形成所述第一气溶胶产生，

其中形成所述气溶胶包括：

混合第一粉末与所述载气；

混合第二粉末与所述载气；以及

混合已与所述载气混合的第一粉末和已与所述载气混合的第二粉末。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括，在形成所述第一气溶胶之后，使所述第一气溶胶的温度升高。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述液化气体由氮气和惰性气体中的任一种组成。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一导电层的制备包括：

通过蒸发液化气体而形成载气；

使所述载气的压力升高；

通过将所述载气与导电粉末混合而形成第二气溶胶；以及

在常压环境中将所述第二气溶胶喷到绝缘板的表面上。

Images