一種高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及印制電路板技術領域，特別是涉及一種高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法。
【背景技術】
[0002]由于電子產(chǎn)品的發(fā)展表現(xiàn)出輕薄化和智能化的趨勢，這就要求相應的印制電路板具有更高的集成密度。而印制電路板發(fā)展到當前的高密度互聯(lián)(HDI)多層板階段，進一步的輕薄化和高集成化引發(fā)了一系列問題，主要體現(xiàn)在兩個方面:(1)過小的元件已經(jīng)達到當前制造工藝的極限，很難進一步減小尺寸；(2)密集的電路之間產(chǎn)生寄生電感，影響電子產(chǎn)品的電氣性能。據(jù)統(tǒng)計，印制電路板中，無源元件與有源元件的數(shù)量之比大約為20:1，其中50%以上的無源元件為電容元件，占據(jù)了印制電路板中約40%的空間。因此，在所有的無源元件中，電容最受關注。
[0003]而通過使用埋入式電容技術，能夠?qū)㈦娙菰度胗≈齐娐钒鍍?nèi)部，可顯著節(jié)約貼裝空間。近年來，相關的研究表明，使用埋入式電容可以有效地提高集成電路的集成密度，帶來更加自由的電路設計空間，不僅能提高產(chǎn)品的性能和可靠性，還大大降低了制造成本。
[0004]埋入式電容主要由兩片銅箔和兩片銅箔之間所夾的介電薄膜構成，薄膜層的介電常數(shù)和厚度對電容器的電容密度直接起著決定性作用。近年來市場上主流的埋入式電容產(chǎn)品中，介電薄膜主要由高分子聚合物和無機介電填料共筑而成，如環(huán)氧樹脂-鈦酸鋇體系和聚酰亞胺-鈦酸鋇體系等。這類薄膜體系的優(yōu)點在于可以同時發(fā)揮聚合物和無機介電填料的優(yōu)勢，即一方面聚合物的使用使得材料具有良好的低溫可加工性和柔韌的機械性能，另一方面無機填料的引入又使得薄膜體系的介電常數(shù)顯著提升，提高了電容密度。
[0005]然而，在當前市場上，主流的埋入式電容材料的電容密度仍然偏低，通常在1.0?
1.6nF/cm2之間，主要的原因在于:(1)有機無機復合體系的介電常數(shù)有限；(2)高分子聚合物多使用環(huán)氧樹脂，導致介電薄膜厚度較高。
[0006]基于此，如何進一步提高埋入式電容材料的電容密度仍然是一項具有現(xiàn)實應用價值的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種埋入式電容的制備方法，所獲得的埋入式電容不僅熱穩(wěn)定性好、加工簡單，更關鍵在于其進一步提高了介電薄膜復合體系的介電常數(shù)。
[0008]本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的:
[0009]—種高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法，其關鍵在于，包括以下步驟實現(xiàn):
[0010]S1、無機填料的成分包括鈦酸鹽，所述無機填料引入導電顆粒，先分別對所述鈦酸鹽和所述導電顆粒進行表面修飾；
[0011]S2、將經(jīng)步驟SI處理的所述鈦酸鹽、所述導電顆粒與聚合物進行混合和攪拌，形成混合楽料；
[0012]S3、將所述混合漿料涂覆在銅箔單面上，然后預固化處理，使得所述銅箔單面覆上介電薄膜；
[0013]S4、將兩個經(jīng)步驟S3處理的所述銅箔的覆有介電薄膜的一面相對熱壓貼合，最終得到埋入式電容。
[0014]進一步的，在所述步驟SI中，對所述鈦酸鹽進行表面修飾的方法為:
[0015](I)稱量鈦酸鹽粉體，按照Ig鈦酸鹽對應1mL乙醇的比例，將所述鈦酸鹽粉體與乙醇混合，然后在30?60°C下超聲攪拌30min，得到鈦酸鹽懸濁液；
[0016](2)在40?60°C下攪拌所述鈦酸鹽懸濁液，同時加入質(zhì)量分數(shù)I?2%的硅烷偶聯(lián)劑；繼續(xù)攪拌2-3小時后，取出懸濁液，再使用抽濾或離心的方法固液分離、洗滌、干燥后，得到表面修飾好的鈦酸鹽粉體。
[0017]進一步的，在所述步驟SI中，對所述導電顆粒進行表面修飾的方法為:
[0018](I)稱取導電顆粒，所述導電顆粒的粒徑在0.08?0.Ιμπι范圍內(nèi)；按照Ig鋁粉對應3mL水和30mL乙醇的比例，將所述導電顆粒和水、乙醇混合，然后在30?60°C下超聲攪拌30min，得到鋁粉懸濁液；
[0019](2)在40?80°C下攪拌所述鋁粉懸濁液，同時加入質(zhì)量分數(shù)I?2%的硅烷偶聯(lián)劑；繼續(xù)攪拌2?3小時后，使用抽濾或離心的方法對懸濁液固液分離、洗滌、干燥后，得到表面修飾過的導電顆粒。
[0020]進一步的，在所述步驟S2中，所述混合和攪拌的方法為:按照導電顆粒的體積分數(shù)為5?50 %、鈦酸鹽體積分數(shù)為10?70 %、聚合物體積分數(shù)為30?85 %的比例，將所述步驟SI處理后的所述導電顆粒、所述鈦酸鹽粉體與聚合物共混，并在30?60°C下高速超聲攪拌10?30min，使得混合效果更佳。
[0021]進一步的，在所述步驟SI中，所述鈦酸鹽的粒徑在0.01?2.0 μ m范圍內(nèi)，所述鈦酸鹽為鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鎂或鈦酸銅鈣的一種或多種組合，均可以達到相同的效果，擴大了鈦酸鹽的選材范圍。
[0022]進一步的，在所述步驟SI中，所述導電顆粒為鋁粉、鋅粉、銅粉、銀粉、鎂粉、炭黑和聚苯胺顆粒中的一種或多種組合，均可以達到相同的效果，擴大了導電顆粒的選材范圍。
[0023]進一步的，所述導電顆粒的表面預先經(jīng)過絕緣物的包裹處理修飾，通過此方式，可進一步提升介電層的介電性能。
[0024]進一步的，在所述步驟S2中，所述聚合物為聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、聚偏氟乙稀、聚氨酯的一種或多種組合，均可達到相同效果，進一步擴大了聚合物的選材面；所述聚合物預先使用丙酮或二甲基甲酰胺(DMF)溶解，所述聚合物使用環(huán)氧基團或其他粘性基團進行改性，以提高其與銅箔的剝離強度。
[0025]進一步的，在所述步驟S3中，所述預固化處理的條件為在90?170°C的烘箱中保持3?30min，保證介電薄膜牢固覆在所述銅箔單面上；在所述步驟S4中，所述熱壓貼合的條件為溫度200°C、壓力3.0MPa、時間為3小時，很好地保證兩個銅箔的相對貼合效果。
[0026]進一步的，在所述步驟S4中，所述銅箔為壓延銅箔或電解銅箔。
[0027]相對現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于:
[0028]本發(fā)明提供的高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法，將導電顆粒引入鈦酸鹽/有機聚合物復合體系，可顯著提高該復合體系的介電常數(shù)，進一步提高該復合體系的介電性能，而使用該復合體系薄膜制備的埋入式電容，不僅具有熱穩(wěn)定性好、機械韌性強、易于加工的特點，更關鍵在于其表現(xiàn)出更高的電容密度。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明所述的一種高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法一實施方式的流程不意圖。
[0030]圖2是本發(fā)明所述的一種高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法中最終得到的埋入式電容的結構組成示意圖。
[0031]圖中:1-銅箔；11-第一銅箔；12-第二銅箔；2_表面修飾后的鈦酸鹽粉體；3-表面修飾后的導電顆粒；4_聚合物。
【具體實施方式】
[0032]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，本領域技術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。
[0033]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，其不應限制本發(fā)明保護的范圍。
[0034]為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明提供一種高介電常數(shù)的埋入式電容的制備方法，具體地說，如圖1、圖2所示，該制備方法大致包括以下步驟:
[0035]S1、無機填料的成分包括鈦酸鹽，所述無機填料引入導電顆粒，先分別對所述鈦酸鹽和所述導電顆粒進行表面修飾；
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