一種埋入式電容的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印制電路板技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種埋入式電容的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電子產(chǎn)品，分離式無源元件占據(jù)著90%以上的數(shù)量以及40%以上的板面面積，對于傳統(tǒng)的分離式無源元件，因板面上互連長度和焊接點多，有著較強的寄生電感效應(yīng)，材料和系統(tǒng)的電性能及可靠性能也大為降低。隨著電子產(chǎn)品向著微型化、高多功能化方向發(fā)展，很明顯，傳統(tǒng)的分離式無源元件已經(jīng)難以符合先進電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求。而埋入式無源元件技術(shù)，能夠?qū)⒃叨日?，有效提升產(chǎn)品的性能和可靠性，因此越來越受到重視。
[0003]在一套電路系統(tǒng)的無源元件中，電容的使用占全部無源元件的50%以上。很明顯，在所有的無源元件中，電容占據(jù)著非常重要的地位，受到更加特別的關(guān)注，因此埋入式電容技術(shù)的開發(fā)意義重大。
[0004]根據(jù)電容的定義C= ε hA/h (其中C代表電容、A代表電容電極面積、h代表電容介電層厚度、ε代表材料介電常數(shù)、ε。代表真空介電常數(shù))，可知有以下三種方式提高電容值:
[0005](I)提高電極面積，這在強調(diào)產(chǎn)品微型化的趨勢下并不合適；
[0006](2)提高介電常數(shù)，這可以通過優(yōu)化填料種類和提高填料所占分數(shù)來實現(xiàn)，但是制備成本會大幅度增加；
[0007](3)降低電容介電層的厚度，但是厚度太小會導(dǎo)致力學(xué)性能大大下降。
[0008]在目前的市場中，生產(chǎn)商品化的埋入式電容材料的公司，主要是美國的3Μ和日本的三井。3Μ公司的埋容材料C-Ply為高體積分數(shù)粉體填充的樹脂材料，整體性能優(yōu)異，但是由于沒有支撐材料，力學(xué)強度有限，產(chǎn)品制造中雙面蝕刻不易進行；三井公司的埋容材料具有多層結(jié)構(gòu)，中間的絕熱層起到了提高力學(xué)性能的作用，但是整體的介電常數(shù)有一定的下降，若通過降低兩側(cè)介電層的厚度以提高整體介電常數(shù)，又會使得結(jié)合力有所下降。
[0009]另外，現(xiàn)有技術(shù)中，專利號為201210163953.0公開了一種埋入式電容器及其制備方法，其由一種復(fù)合材料作為電介質(zhì)層，兩邊通過層壓的方法將銅箔疊加在一起組成。通過本發(fā)明制備的埋入式電容器具有較高的介電性能，制備工藝也較為簡單，但是對于如何在提高電容密度的同時并保持其力學(xué)性能方面，卻無能為力。
[0010]因此，亟需一種制備方法，解決埋入式電容在降低電容介電層厚度以提高電容密度后導(dǎo)致力學(xué)性能相應(yīng)下降的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種埋入式電容的制備方法，所獲得的電容結(jié)構(gòu)保證在降低電容介電層的厚度以增強電容密度的同時，很好地保持了電容介電層的力學(xué)性能。
[0012]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0013]1、一種埋入式電容的制備方法，其關(guān)鍵在于，包括以下步驟實現(xiàn):
[0014]S1、在銅箔片一側(cè)，涂布導(dǎo)電性樹脂，烘干完全固化，形成復(fù)合銅箔；
[0015]S2、在所述導(dǎo)電性樹脂表面，涂覆介電性樹脂，預(yù)烘干至半固化狀態(tài)；
[0016]S3、將兩片經(jīng)過步驟SI和步驟S2處理的所述銅箔片的介電性樹脂表面相對貼合，壓合后高溫固化，獲取雙面覆銅疊層板；
[0017]S4、經(jīng)步驟S3處理得到的所述雙面覆銅疊層板，通過貼干膜、曝光、顯影、除銅層、除導(dǎo)電層以及剝膜，得到所需尺寸的埋入式電容。
[0018]2、更優(yōu)選的，所述步驟SI中，所述銅箔片為較為平整的壓延銅箔或者低輪廓電解銅箔，以便于后續(xù)的涂覆、壓合操作；所述銅箔片的厚度為l/2oz或者loz。
[0019]3、更優(yōu)選的，所述步驟SI中，所述導(dǎo)電性樹脂的組成為環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺樹月旨，所述導(dǎo)電性樹脂的填料為改性的納米金屬顆?；蛘咛亢?，所述填料的質(zhì)量分數(shù)控制在10?20 %，所述填料的粒徑為10?lOOnm，所述改性使用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550或KH-560，所述導(dǎo)電性樹脂烘干固化后的厚度控制在2?5 μπι ;
[0020]所述步驟S2中，所述介電性樹脂的組成為環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺樹脂，所述介電性樹脂的填料為改性的具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的粉體，所述粉體的粒徑為0.1?1.5μπι，所述粉體的體積分數(shù)占所述介電性樹脂的30?50%，所述改性使用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-550或ΚΗ-560，所述介電性樹脂烘至半固化狀態(tài)時的厚度為2?5 μπι ;
[0021]所述步驟S3中，所述壓合的方式為輥壓或者真空層壓，通過此方式，可以保證兩片所述銅箔片的介電性樹脂表面實現(xiàn)良好的界面結(jié)合。
[0022]4、更優(yōu)選的，所述粉體為鈦酸鋇、鈦酸鍶、或者鈦酸鍶鋇。
[0023]5、更優(yōu)選的，所述介電性樹脂添加少量的導(dǎo)電納米粒子或者改性導(dǎo)電納米粒子，通過此方式，可以進一步提升介電常數(shù)。
[0024]6、更優(yōu)選的，所述步驟S4中，所述除銅層通過蝕刻方式完成，所述除導(dǎo)電層通過噴砂或激光深控切割方式完成。蝕刻、噴砂、激光切割工藝較為成熟，極大提高生產(chǎn)效率。
[0025]7、作為第一種具體實施例，所述步驟SI中，所述導(dǎo)電性樹脂的組成為環(huán)氧樹脂E-5116g，所述導(dǎo)電性樹脂的填料為改性的炭黑5g，所述炭黑的粒徑為50nm，所述改性使用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550 ;所述導(dǎo)電性樹脂的組成還包括作為固化所述導(dǎo)電性樹脂用的鄰苯二甲酸酐固化劑Hg;所述導(dǎo)電性樹脂用丙酮調(diào)?。凰龊娓晒袒臏囟葹?00°C，所述烘干固化的時間為4小時；所述導(dǎo)電性樹脂烘干固化后的厚度控制在2 μπι ;
[0026]所述步驟S2中，所述介電性樹脂的組成為環(huán)氧樹脂E_5116g，所述介電性樹脂的填料為改性的鈦酸鋇95g，所述鈦酸鋇的粒徑為0.3?0.7 μ m，所述改性使用的改性劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550 ;所述介電性樹脂的組成還包括作為固化所述介電性樹脂用的鄰苯二甲酸酐固化劑14g、聚乙二醇PEG-15001.5g ;所述介電性樹脂用丙酮調(diào)??；所述預(yù)烘干的溫度為150°C，所述預(yù)烘干的時間為3?4分鐘；
[0027]所述步驟S3中，所述壓合的方式為輥壓，所述輥壓的速度為0.3?0.5m/min，所述輥壓的壓力為0.5?1.0MPa，所述輥壓的溫度為130?160°C，所述輥壓的速度均勻，輥壓的壓力和溫度適中，保證介電層和導(dǎo)電層的厚度均勻，避免出現(xiàn)較大的形變；所述高溫固化的溫度為100°C，所述高溫固化的時間為4小時；所述的雙面覆銅疊層板的介電層厚度約6 μ m0
[0028]8、作為第二種具體實施例，所述步驟S2中，所述介電性樹脂的填料為改性的鈦酸鍶78g，其余制備要求與第一種具體實施例相同。
[0029]9、作為第三種具體實施例，所述步驟S2中，所述涂覆采用二次涂覆，即以半固化狀態(tài)的一次涂覆的復(fù)合銅箔為基底，二次涂覆鈦酸鋇介電性樹脂，150°C下預(yù)烘干3?4分鐘以形成半固化狀態(tài)；所述步驟S3中，所述的雙面覆銅疊層板的介電層厚度控制在ΙΟμπι。其余制備要求與第一種具體實施例相同。
[0030]相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:
[0031](I)本發(fā)明提供的埋入式電容的制備方法，在介質(zhì)層兩側(cè)引入力學(xué)性能較好的導(dǎo)電層，因介電層較薄，有效地降低了介電層的厚度以提高電容密度，更關(guān)鍵在于，埋入式電容介電層的力學(xué)性能仍能得到很好的保持。
[0032](2)本發(fā)明提供的埋入式電容的制備方法，工藝簡單，制備成本較低。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明所述的一種埋入式電容的制備方法一實施方式的流程示意圖。
[0034]圖2是本發(fā)明所述的一種埋入式電容的制備方法中雙面覆銅疊層板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3是本發(fā)明所述的一種埋入式電容的制備方法中加工后得到的埋入式電容結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖中:1_銅箔片；11-第一銅箔片；12_第二銅箔片；2_導(dǎo)電性樹脂；21_第一導(dǎo)電性樹脂；22_第二導(dǎo)電性樹脂；23_導(dǎo)電性樹脂的填料；3_介電性樹脂；31_介電性樹脂的填料；4-埋入式電容。
【具體實施方式】
[0037]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于此描述的其他方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0038]其次，本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，所述示意圖只是實例，其不應(yīng)限制本發(fā)明保護的范圍。
[0039]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種埋入式電容的制備方法，具體地說，如圖1所示，該制備方法大致包括以下步驟:
[0040]S1、在銅箔片一側(cè)，涂布導(dǎo)電性樹脂，烘干完全固化，形成復(fù)合銅箔；
[0041]通過上述步驟SI，將導(dǎo)電性樹脂牢固附在銅箔片表面上。
[0042]S2、在復(fù)合銅箔的導(dǎo)電性樹脂表面上，涂覆介電性樹脂，預(yù)烘干至半固化狀態(tài)；
[0043]通過上述步驟S2，將介電性樹脂預(yù)烘干至半固化狀態(tài)，既保證介電性樹脂可以附在導(dǎo)電性樹脂表面，又使得介電性樹脂擁有一定粘性，為后續(xù)介電性樹脂的相互貼合奠定良好的基礎(chǔ)。
[0044]S3、將兩片經(jīng)過步驟SI和步驟S2處理的銅箔片的介電性樹脂表面相對貼合，壓合后高溫固化，獲取雙面覆銅疊層板；
[0045]通過上述步驟S3，使得介電性樹脂表面達到良好的界面結(jié)合，保證獲得的雙面覆銅疊層板牢固。
[0046]S4、經(jīng)步驟S3處理得到的雙面覆銅疊層板，通過貼干膜、曝光、顯影、除銅層、除導(dǎo)電層以及剝膜，得到所需尺寸的埋入式電容。
[0047]通過上述步驟S1-步驟S4，最終獲取的埋入式電容的結(jié)構(gòu)保證降低介電層厚度后可以很好地保持電容介電層的力學(xué)性能。
[0048]作為一種優(yōu)選項，在步驟SI中，銅箔片為較為平整的壓延銅箔或者低輪廓電解銅箔，以便于后續(xù)的涂覆、壓合操作；所述銅箔片