一種內(nèi)置電容及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)置式電容，其包括第一電極、第二電極和設(shè)于第一電極和第二電極之間的介電層，介電層和第一電極之間設(shè)有第一過渡層，介電層和第二電極之間設(shè)有第二過渡層，介電層的材料為無機介電材料，第一過渡層和第二過渡層的材料均為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的制備方法。由于本發(fā)明在介電層和電極之間設(shè)有過渡層，過渡層和介電層沒有采用無機/有機復(fù)合材料，省去了制備復(fù)合材料的環(huán)節(jié)，降低了原材料混入雜質(zhì)的可能性，有利于制備高品質(zhì)電容。另一方面，本發(fā)明可以采用噴墨打印的工藝制備過渡層，以及采用磁控濺射的工藝制備介電層，使得過渡層和介電層的厚度可以得到精確控制，提高了生產(chǎn)高品質(zhì)內(nèi)置電容的成品率。
【專利說明】一種內(nèi)置電容及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域，特別是涉及一種內(nèi)置電容及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電子器件和設(shè)備向著小型化、多功能化的方向發(fā)展，電子封裝技術(shù)已經(jīng)進入高密度封裝發(fā)展階段。高密度封裝一般要求電容等無源器件內(nèi)埋到有機基板或硅基板內(nèi)部，以節(jié)省線路板空間，提聞電學(xué)性能。
[0003]上述內(nèi)埋到基板內(nèi)的電容稱為內(nèi)置電容。如圖1所示，內(nèi)置電容的結(jié)構(gòu)由上端的電極層101、中間的介電層102和底端的電極層103組成。內(nèi)置電容一般采用無機/有機復(fù)合材料作為介電層材料，這種復(fù)合材料是由高的介電常數(shù)的無機介電材料和柔性較好的環(huán)氧樹脂等有機聚合物復(fù)合而成，其與金屬材料有很好的結(jié)合性。
[0004]但是，在復(fù)合材料制備過程中，不可避免的將混入雜質(zhì)，不利于制備高品質(zhì)電容。另外，這種復(fù)合材料一般是通過涂布機涂布于電極層材料上，還存在介電層的厚度不易精確控制，生廣聞品質(zhì)內(nèi)置電容的成品率不聞的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種內(nèi)置電容及其制備方法。本發(fā)明內(nèi)置電容與現(xiàn)有的內(nèi)置電容在結(jié)構(gòu)上和所采用的介電材料上有所區(qū)別，本發(fā)明內(nèi)置電容在介電層和電極之間設(shè)有過渡層，過渡層和介電層沒有采用無機/有機復(fù)合材料，省去了制備復(fù)合材料的環(huán)節(jié)，降低了原材料混入雜質(zhì)的可能性，有利于制備聞品質(zhì)電容。
[0006]—種內(nèi)置電容，包括第一電極、與第一電極相對的第二電極和設(shè)于所述第一電極和第二電極之間的介電層,所述介電層和第一電極之間設(shè)有第一過渡層,所述介電層和第二電極之間設(shè)有第二過渡層，所述介電層的材料為無機介電材料，所述第一過渡層的材料和所述第二過渡層的材料均為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺。
[0007]一種內(nèi)置電容的制備方法包括:
[0008]在第一電極的表面設(shè)置第一過渡層，所述第一過渡層的材料為有機聚合物；
[0009]在第一過渡層的表面設(shè)置介電層，所述介電層的材料為無機介電材料；
[0010]在介電層的表面設(shè)置第二過渡層，所述第二過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺；
[0011]在第二過渡層的表面設(shè)置第二電極。
[0012]本發(fā)明內(nèi)置電容在介電層和電極之間設(shè)有過渡層，過渡層和介電層沒有采用無機/有機復(fù)合材料，省去了制備復(fù)合材料的環(huán)節(jié)，降低了原材料混入雜質(zhì)的可能性，有利于制備高品質(zhì)電容。另一方面，由于過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺，介電層的材料為無機介電材料，本發(fā)明可以采用噴墨打印的工藝制備過渡層，以及采用磁控濺射的工藝制備介電層，使得過渡層和介電層的厚度可以得到精確控制，提高了生產(chǎn)高品質(zhì)內(nèi)置電容的成品率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有的電容結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明一種內(nèi)置電容結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明一種內(nèi)置電容制備方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明提供一種內(nèi)置電容及其制備方法。下面對本發(fā)明進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]如圖2所不,一種內(nèi)置電容,包括第一電極201、與第一電極相對的第二電極205和設(shè)于所述第一電極201和第二電極205之間的介電層203,所述介電層203和第一電極201之間設(shè)有第一過渡層202，所述介電層203和第二電極205之間設(shè)有第二過渡層204，所述介電層203的材料為無機介電材料，所述第一過渡層202的材料和所述第二過渡層204的材料均為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺。
[0019]一般無機介電材料具有高介電常數(shù)，采用無機介電材料作為介電層材料，可以提高電容的電容密度。但是，由于電容的電極材料一般為銅、鎳、鈦或鋁等金屬材料，無機介電材料在銅等金屬材料上的附著力差，無法直接在電極上覆上無機介電材料，因此在電極和介電層之間設(shè)過渡層，過渡層的材料分別與電極材料和介電層材料有很好的結(jié)合力。過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂包括酚醛樹脂和雙酚A型環(huán)氧樹脂等。環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺能夠附著于銅等金屬電極材料，同時與無機介電材料又有良好的結(jié)合力，能夠解決機介電材料難以附著于電極上的問題。另外，由于本實施例內(nèi)置電容并沒有采用無機/有機復(fù)合材料，省去了制備復(fù)合材料的環(huán)節(jié)，降低了原材料混入雜質(zhì)的可能性，有利于制備高品質(zhì)電容。此外，由于過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺，介電層的材料為無機介電材料，本發(fā)明可以采用噴墨打印的工藝制備過渡層，以及采用磁控濺射的工藝制備介電層，使得過渡層和介電層的厚度可以得到精確控制，提高了生產(chǎn)高品質(zhì)內(nèi)置電容的成品率。
[0020]優(yōu)選的，所述無機介電材料為無機陶瓷介電材料。無機陶瓷介電材料的介電常數(shù)在無機介電材料中較高，一般為2000?3000。無機陶瓷介電材料的介電常數(shù)越高，兩電極之間的多層材料的綜合介電常數(shù)也越高。采用無機陶瓷介電材料作為介電層的材料，多層材料的綜合介電常數(shù)能達到1000以上，這大大高于一般內(nèi)置電容的介電層的介電常數(shù)，從而大大提高了內(nèi)置電容的電容密度。
[0021]優(yōu)選的，所述介電層的厚度為2?100微米。
[0022]優(yōu)選的，所述第一過渡層的厚度為2?5微米。
[0023]優(yōu)選的，所述第二過渡層的厚度為2?5微米。
[0024]采用噴墨打印和磁控濺射工藝，可以制備出超薄的介電層和過渡層，單層厚度可以達到5微米以下。介電層和過渡層的厚度越薄，電極之間的距離就越小，內(nèi)置電容密度越聞。
[0025]實施例2
[0026]實施例2為制備實施例1內(nèi)置電容的一種制備方法。
[0027]如圖3所示，一種內(nèi)置電容的制備方法包括:[0028]301、在第一電極的表面設(shè)置第一過渡層，所述第一過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚
酰亞胺。
[0029]302、在第一過渡層的表面設(shè)置介電層，所述介電層的材料為無機介電材料。
[0030]303、在介電層的表面設(shè)置第二過渡層，所述第二過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺。
[0031]304、在第二過渡層的表面設(shè)置第二電極。
[0032]由于環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺與金屬銅等電極材料，以及與無機介電材料都有很好的結(jié)合性，使得第一過渡層與第一電極，第一過渡層與介電層，第二過渡層與第二電極，第二過渡層與介電層緊密結(jié)合，從而提高本實施例內(nèi)置電容的可靠性。
[0033]優(yōu)選的，所述在第一電極的表面設(shè)置第一過渡層具體為:通過噴墨打印將第一過渡層的材料打印在第一電極的表面，形成第一過渡層。所述在介電層的表面設(shè)置第二過渡層具體為:通過噴墨打印將第二過渡層的材料打印在所述介電層的表面，形成第二過渡層。通過噴墨打印方法制備第一過渡層和第二過渡層，能夠精確控制第一過渡層和第二過渡層的厚度，容易制備超薄過渡層。
[0034]優(yōu)選的，所述在第一過渡層的表面設(shè)置介電層具體為:通過低溫射頻磁控濺射將無機介電材料派射在第一過渡層的表面，形成介電層。使用低溫磁控派射的方法制備介電層，可以使制備溫度控制在280度以內(nèi)，不會對PCB板造成損傷，而且可以精確控制介電層的厚度，容易制備超薄介電層，介電層厚度可達5微米以下。
[0035]優(yōu)選的，所述在第二過渡層的表面設(shè)置第二電極具體為:通過磁控濺射將電極材料濺射在所述第二過渡層的表面，或，通過沉銅電鍍在所述第二過渡層的表面鍍上電極材料。使用低溫磁控濺射的方法制備第二電極，可以精確控制介第二電極的厚度。通過沉銅電鍍的方法在所述第二過渡層的表面鍍電極銅材料，工藝比較簡單。
[0036]優(yōu)選的，所述無機介電材料為無機陶瓷介電材料。無機陶瓷介電材料可以為鈦酸銀和/或鈦酸鋇。
[0037]優(yōu)選的，所述介電層的厚度為2?100微米。
[0038]優(yōu)選的，所述第一過渡層的厚度為2?5微米。
[0039]優(yōu)選的，所述第二過渡層的厚度為2?5微米。
[0040]采用本發(fā)明方法，可以精確控制過渡層和介電層的厚度，提高內(nèi)置電容的成品率，而且制備出的內(nèi)置電容的過渡層與介電層及電極之間的結(jié)合性好，可靠性高。
[0041]以上通過實施例對本發(fā)明一種內(nèi)置電容及其制備方法進行了詳細介紹，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置電容，包括第一電極、與所述第一電極相對的第二電極和設(shè)于所述第一電極和第二電極之間的介電層，其特征在于，所述介電層和第一電極之間設(shè)有第一過渡層，所述介電層和第二電極之間設(shè)有第二過渡層，所述介電層的材料為無機介電材料，所述第一過渡層的材料和所述第二過渡層的材料均為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電容，其特征在于，所述無機介電材料為無機陶瓷介電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置電容，其特征在于，所述無機陶瓷介電材料為鈦酸鍶和/或鈦酸鋇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的內(nèi)置電容，其特征在于，所述介電層的厚度為2?100微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的內(nèi)置電容，其特征在于，所述第一過渡層的厚度為2?5微米，和/或所述第二過渡層的厚度為2?5微米。
6.—種內(nèi)置電容的制備方法,其特征在于,包括: 在第一電極的表面設(shè)置第一過渡層，所述第一過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺； 在第一過渡層的表面設(shè)置介電層，所述介電層的材料為無機介電材料； 在介電層的表面設(shè)置第二過渡層，所述第二過渡層的材料為環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺； 在第二過渡層的表面設(shè)置第二電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置電容的制備方法，其特征在于， 所述在第一電極的表面設(shè)置第一過渡層具體為:通過噴墨打印將第一過渡層的材料打印在第一電極的表面，形成第一過渡層； 所述在介電層的表面設(shè)置第二過渡層具體為:通過噴墨打印將第二過渡層的材料打印在所述介電層的表面，形成第二過渡層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置電容的制備方法，其特征在于，所述在第一過渡層的表面設(shè)置介電層具體為:通過低溫射頻磁控濺射將無機介電材料濺射在第一過渡層的表面，形成介電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置電容的制備方法，其特征在于， 所述在第二過渡層的表面設(shè)置第二電極具體為:通過磁控濺射將電極材料濺射在所述第二過渡層的表面；或通過沉銅電鍍，在所述第二過渡層的表面鍍上電極材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置電容的制備方法，其特征在于，所述無機介電材料為無機陶瓷介電材料。
【文檔編號】H01G4/06GK103578747SQ201210282288
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】陳沖, 劉德波, 彭勤衛(wèi), 孔令文 申請人:深南電路有限公司