消费电子领域的快速发展,特别是移动互联的升级,带动了电子系统多功能、小型化、低成本的发展需求。伴随着器件封装技术由分立元件到IPDS、3D IPAC的发展趋势,电容器作为电子设备最重要、最基础的元件之一,其高容量、小型化和可集成化是满足新兴系统发展的关键。根据平板电容器电容量的计算公式:C=ε₀ε_rS/d（式中ε₀为真空介电常数,ε_r为相对介电常数,S为电极面积,d为电极距离）,为了适应未来器件的小型化需求,提高电容量可以分别从ε_r,S和d三个方面入手。目前研究的巨介电材料体系如CaCu₃Ti₄O₁₂（CCTO）、NiO、（Pb,La）TiO₃等,因在温度/频率相关特性和高介电损耗这两个方面仍然存在一些缺陷,阻碍了商业上的应用。传统的多层陶瓷电容器（MLCC）通过减小介质层的厚度和增加叠层数来增大电容,技术上已经接近极限值。而目前新型的3D电容器采用硅刻蚀和ALD/CVD技术,制备成本太高,不利于商业化应用。因此,课题分别选用无序多孔陶瓷材料和阳极氧化铝（AAO）模板,构建高容量密度、低成本嵌入式封装用3D电容器,并对其性能进行了研究。主要工作和结果如下:1、通过优化工艺得到了分散均匀的银-钛酸钡复合流延浆料,制备了不同银含量的钛酸钡生带,然后以银钯合金为诱导电极,利用银在烧结过程中的扩散,制备了无序多孔结构的3D电容器。通过优化电容器组成和烧结温度、时间,增加了电极的有效面积,降低了低频下介质层的空间电荷极化,在940°C得到了性能优异的BTO/Ag 3D电容器,其电容密度达到3.4 nF/mm³,相比于纯钛酸钡介质层的电容器提高了10倍以上;变温下（30-180°C/10 KHz）,3D电容器损耗值达到0.04以下,电容密度的变化率也趋于变小,温度稳定性更好。2、通过不同的烧结参数,制备了无序多孔钛酸钡材料,并通过在上下面滴加纳米银导电墨水,初步制备了3D电容器。3D电容器的电容密度较平板电容器有了一定的提升,相关内容需开展进一步研究。3、以双通AAO为模板,采用电化学方法制备了电容器的电极材料和介质层,探究了不同溶液组成、电沉积参数对电容器电极形貌的影响。电极的沉积速率随着电压的增加而逐渐增加,电压过高时难以控制管的生长,当溶液pH为4左右时,主盐浓度的提高、硼酸的添加利于纳米管的生长;随着沉积时间的延长,产物伴随纳米管到纳米棒的变化。讨论了纳米管和纳米棒的电沉积规律,在生长初期,由于AAO孔道底部金颗粒的存在以及孔壁的表面吸附能,金属优先沿着孔道进行沉积,但随着时间的延长,上述两种作用逐渐减弱,此时电场对沉积起主导作用,最终获得纳米棒结构。合金纳米管的制备存在反常共沉淀现象,通过调节电压改变了各元素沉积快慢,并加入络合剂柠檬酸钠调节各元素沉积电势在相近的范围,制备了二元、三元合金纳米管。实验最终获得了均匀、有序的纳米管阵列电极,并系统地进行了纳米管的电化学性能测试（CV、Tafel曲线等）。采用电化学诱导溶胶凝胶法制备了二氧化钛介质层。