專利名稱：埋容材料的制作方法及其制得的埋容材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及埋容材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于印制電路板的具有支撐材料 的埋容材料的制作方法及其制得的埋容材料。
背景技術(shù)：
隨著電子器件向著高功能化、微型化方向發(fā)展，電子系統(tǒng)中的無源器件所占的比 重越來越大。例如在手機(jī)中無源器件的數(shù)量是有源器件的20倍。目前無源器件主要采用 表面貼裝的方式，占據(jù)著基板的大量空間，且面上互連長度和焊接點(diǎn)多，使得材料和系統(tǒng)的 電性能及可靠性能大為降低。為了提供更加輕巧、性能更好、價(jià)格便宜、性能的可靠性更強(qiáng) 的電子系統(tǒng)，將過去表面貼裝型封裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為埋入式封裝系統(tǒng)是唯一的選擇。在所有的 無源器件中，電容器的數(shù)量最多，受到更加特別的關(guān)注。預(yù)獲得具有較高應(yīng)用價(jià)值的埋入式電容器，其介質(zhì)材料需要具有較高的耐電壓強(qiáng) 度、介質(zhì)與金屬基底之間有較高的剝離強(qiáng)度，以及具有良好的耐熱性能和加工性能。對埋入 式電容材料的這些要求，首先應(yīng)歸屬于對介質(zhì)材料中樹脂基體的要求。眾所周知，作為埋入 式電容器需要具有薄的介質(zhì)層厚度和較高的介電常數(shù)，介電常數(shù)的高低主要取決于具有高 介電常填料的添加量，同時(shí)填料的高的添加量對介質(zhì)層的性能具有一定的負(fù)面影響，例如 剝離強(qiáng)度降低引起材料的可靠性變差，材料變脆易碎使得加工性能變差等，在埋入式電容 材料的介電層做得很薄的情況下，這些不利的影響會更加突出。中國專利CN200610007389. 8公開了一種用于埋入式電容器的樹脂組成物，一種 用于包括該樹脂組成物的埋入式陶瓷/聚合物復(fù)合材料、一種由該復(fù)合材料制成的電容器 的介電層以及印制電路板。該專利中所公開的這種樹脂組成物主要著重于解決粘結(jié)強(qiáng)度、 耐熱性和阻燃性，并沒有解決使用這種樹脂組成物與陶瓷材料組成的復(fù)合材料的脆性問 題，這種樹脂組成物因?yàn)楸旧淼拇嘈院艽?，在和大量的陶瓷填料?fù)合后，脆性更大，很難通 過印制電路板(PCB)加工過程的線路蝕刻機(jī)，在PCB的加工過程中會出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，并不 能達(dá)到作為埋容材料的加工要求。為解決埋容材料的脆性問題，目前采用較多的方法之一是采用玻璃纖維布作為支 撐材料。美國專利第5162977號揭示了一種內(nèi)含高電容能量分布核層的印制電路板的制作 及組裝流程，其高介電常數(shù)材料是由環(huán)氧樹脂加上強(qiáng)誘電性陶瓷粉末所形成的膠液浸漬玻 纖布所形成。但是因?yàn)橹谱鞯念A(yù)浸料采用一次預(yù)浸成型，這樣制作預(yù)浸料的厚度偏差較大， 不能滿足埋容材料對厚度精度嚴(yán)格的要求；另外，預(yù)浸料采用一次預(yù)浸成型，當(dāng)膠含量小于 玻璃布所要求的最低膠含量時(shí)，預(yù)浸料會出現(xiàn)孔隙，這樣用作埋容材料會出現(xiàn)缺陷，因此這 種方法制作的預(yù)浸料厚度的可調(diào)性較小。眾所周知，平行板電容器的電容量與材料的厚度 成反比，所以材料較大的厚度在一定程度上降低了材料的電容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種埋容材料的制作方法，該制作方法簡單易實(shí)現(xiàn)，所制
4得的埋容材料厚度可調(diào)節(jié)且具有良好的厚度精度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述埋容材料的制作方法制作的埋容材料， 具有優(yōu)良的強(qiáng)度和抗沖擊性能，避免了在蝕刻或者鉆孔加工過程中出現(xiàn)碎裂的現(xiàn)象，其厚 度可調(diào)節(jié)且具有良好的厚度精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種埋容材料的制作方法，包括以下步驟步驟1、提供支撐材料，將支撐材料浸漬于樹脂組合物的膠液中制成預(yù)浸料，經(jīng)烘 烤后控制預(yù)浸料上的樹脂組合物含量為5 30wt% (重量百分比)；步驟2、提供金屬箔，在金屬箔上涂覆樹脂組合物的膠液制成涂膠金屬箔，然后將 涂膠金屬箔烘烤成半固化狀態(tài)，涂膠金屬箔的膠層厚度為5 150μπι ；步驟3、取上述制得的預(yù)浸料，在其兩側(cè)各覆合一張上述制得的涂膠金屬箔，然后 在層壓機(jī)中壓制制得埋容材料。其中，所述支撐材料為無機(jī)或有機(jī)材料，無機(jī)材料為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、或 金屬的機(jī)織織物或無紡布或紙，其中的玻璃纖維布或無紡布為E-glaSS、Q型布、NE布、D型 布、S型布、或高硅氧布；有機(jī)材料為聚酯、聚胺、聚丙烯酸、聚酰亞胺、芳綸、聚四氟乙烯、或 間規(guī)聚苯乙烯制造的織布或無紡布或紙；所述金屬箔，為銅、黃銅、鋁、鎳、或這些金屬的合 金或復(fù)合金屬箔，金屬箔的厚度為12 150 μ m。步驟1中所述樹脂組合物的樹脂組分為環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚丁 二烯樹脂、PTFE樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸酯樹脂中的一種或多種；步驟2中所述樹脂組合物 的樹脂組分與步驟1中所述樹脂組合物的樹脂組分相同。步驟1中所述的樹脂組合物的組分還包括高介電常數(shù)填料，該高介電常數(shù)填料為 鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦酸鋇、鈦酸鋯鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、碳黑、碳納米管、 金屬、金屬氧化物粉末中的一種或多種。所述步驟2中通過手工或機(jī)械滾涂裝置將樹脂組合物的膠液涂覆到金屬箔上，在 金屬箔上形成膠層，然后通過加熱干燥后得到處于半固化狀態(tài)的涂膠金屬箔，其中加熱溫 度為100 250°C，加熱時(shí)間為10秒 30分鐘。所述步驟3中，將一個(gè)或多個(gè)預(yù)浸料裁剪成一定尺寸進(jìn)行疊合后，在其兩側(cè)各覆 合一張涂膠金屬箔，然后放進(jìn)層壓機(jī)中通過熱壓固化制得埋容材料。同時(shí)，本發(fā)明提供一種使用上述制作方法制作的埋容材料，包括一個(gè)或多個(gè)疊合 的預(yù)浸料、及壓覆于其兩側(cè)的涂膠金屬箔，預(yù)浸料包括支撐材料、及通過含浸干燥后附著其 上的樹脂組合物，涂膠金屬箔包括金屬箔、及涂覆形成在金屬箔上的膠層，其中預(yù)浸料的樹 脂組合物含量為5 30wt%，涂膠金屬箔的膠層厚度為5 150 μ m。其中，所述支撐材料為無機(jī)或有機(jī)材料，無機(jī)材料為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、或 金屬的機(jī)織織物或無紡布或紙，其中的玻璃纖維布或無紡布為E-glaSS、Q型布、NE布、D型 布、S型布、或高硅氧布；有機(jī)材料為聚酯、聚胺、聚丙烯酸、聚酰亞胺、芳綸、聚四氟乙烯、或 間規(guī)聚苯乙烯制造的織布或無紡布或紙；所述金屬箔，為銅、黃銅、鋁、鎳、或這些金屬的合 金或復(fù)合金屬箔，金屬箔的厚度為12 150 μ m。所述預(yù)浸料上樹脂組合物的樹脂組分為環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚丁 二烯樹脂、PTFE樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸酯樹脂中的一種或多種；所述涂膠金屬箔上膠層的 樹脂組分與預(yù)浸料上樹脂組合物的樹脂組分相同。
所述預(yù)浸料上樹脂組合物的組分還包括高介電常數(shù)填料，該高介電常數(shù)填料為鈦 酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦酸鋇、鈦酸鋯鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、碳黑、碳納米管、金 屬、金屬氧化物粉末中的一種或多種。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的埋容材料的制作方法，可根據(jù)涂膠金屬箔上膠層的 厚度來控制埋容材料的厚度，方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)；該方法制得的埋容材料的厚度可根據(jù)印 刷電路板的要求做到最小，比同樣使用玻纖布的埋容材料的厚度小，而且可以獲得良好的 厚度精度；且因有支撐材料，所制得的埋容材料的強(qiáng)度和抗沖擊性能優(yōu)良，避免了在蝕刻或 者鉆孔加工過程中出現(xiàn)碎裂的現(xiàn)象。


附圖中，圖1為本發(fā)明埋容材料的制作方法流程圖；圖2為本發(fā)明埋容材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的埋容材料的制作方法，其包括以下步驟步驟1、提供支撐材料，將支撐材料浸漬固體含量較小的樹脂組合物的膠液中，經(jīng) 烘烤后控制預(yù)浸料上的樹脂組合物含量為5 30wt%。其中所述支撐材料可為無機(jī)或有機(jī) 材料。無機(jī)材料可為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬等的機(jī)織織物或無紡布或紙。其中的玻 璃纖維布或無紡布可以為E-glaSS、Q型布、NE布、D型布、S型布、高硅氧布等。有機(jī)材料為 聚酯、聚胺、聚丙烯酸、聚酰亞胺、芳綸、聚四氟乙烯、間規(guī)聚苯乙烯等制造的織布或無紡布 或紙。然而支撐材料不限于此。其中優(yōu)選E-glass玻璃纖維材料作為支撐材料，特別優(yōu)選 E-glass玻璃纖維編織布作為支撐材料。作為優(yōu)選的E-glass玻璃纖維編織布的型號可以 選自7628、2116、1080、106、104、或1012等，其中特別優(yōu)選1080、106、104、或1012等薄型玻 璃布，也就是優(yōu)選標(biāo)重小于48g/m2的E-glass玻璃纖維編織布。使用更薄的玻璃布可以減 小埋容材料絕緣介質(zhì)的厚度，可以獲得更大的電容密度。所述樹脂組合物的樹脂組分為環(huán) 氧樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚丁二烯樹脂、PTFE樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸酯樹脂中的 一種或多種。該樹脂組合物的組分還可以包括高介電常數(shù)填料，該高介電常數(shù)填料為鈦酸 鋇，鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦酸鋇、鈦酸鋯鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、碳黑、碳納米管、金屬、 或金屬氧化物粉末等。所述步驟1中所用樹脂組合物的固體含量應(yīng)盡可能的低，其粘度也盡可能的低， 支撐材料通過浸漬樹脂組合物的膠液，可以提高預(yù)浸料的硬挺性，且制成的預(yù)浸料不會出 現(xiàn)孔隙，便于在步驟3的鋪疊。作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明所述預(yù)浸料經(jīng)烘烤控制其上 的樹脂組合物含量為5 30wt %，優(yōu)選5 20wt %。樹脂組合物含量小于5wt %，支撐材料 制成的預(yù)浸料硬挺性不夠，不利于在步驟3的鋪疊；樹脂組合物含量大于30wt %，又會增大 預(yù)浸料的厚度，使步驟2金屬箔涂膠的膠層厚度的可調(diào)范圍變小，不利于埋容材料整個(gè)厚 度的控制。步驟2、提供金屬箔，在金屬箔上涂覆樹脂組合物的膠液制成涂膠金屬箔，然后將 涂膠金屬箔烘烤成半固化狀態(tài)。所述金屬箔，為銅、黃銅、鋁、鎳、或這些金屬的合金或復(fù)合
6金屬箔，金屬箔的厚度為12 150 μ m。所述樹脂組合物的樹脂組分與步驟1中所述樹脂組 合物的樹脂組分相同，即為環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚丁二烯樹脂、PTFE樹脂、 酚醛樹脂、丙烯酸酯樹脂中的一種或多種。其中的涂膠金屬箔的制作方法詳細(xì)如下，然而其制作方法不僅限于此通過手工 或機(jī)械滾涂裝置將樹脂組合物的膠液涂覆到金屬箔上，在金屬箔上形成膠層，然后進(jìn)行加 熱干燥，使得到處于半固化狀態(tài)(B-Stage)的涂膠金屬箔，此處的加熱溫度為100 250°C， 加熱時(shí)間為10秒 30分鐘，最后形成的涂膠金屬箔的膠層厚度為5 150 μ m。步驟3、取上述制得的預(yù)浸料，在其兩側(cè)各覆合一張上述制得的涂膠金屬箔，然后 在層壓機(jī)中熱壓固化制得埋容材料。該步驟詳細(xì)舉例如下，但不僅限于此將一個(gè)或多個(gè)預(yù) 浸料裁剪成一定尺寸進(jìn)行疊合后，將金屬箔放置在疊合后預(yù)浸料的兩側(cè)，通過在層壓機(jī)中 熱壓成型固化壓制形成埋容材料。該埋容材料為覆金屬箔層壓板，作為層壓板的壓制條件， 應(yīng)根據(jù)樹脂組合物膠液中樹脂組分的實(shí)際情況選擇合適的層壓固化條件。如果壓制壓力過 低，會使層壓板中存在空隙，其電性能會下降；層壓壓力過大會使層壓板中存在過多的內(nèi)應(yīng) 力，使得層壓板的尺寸穩(wěn)定性能下降，這些都需要通過合適的滿足模塑的壓力來壓制板材 來達(dá)到所需的要求。對于常規(guī)的壓制層壓板的通常指導(dǎo)原則為，層壓溫度在130 250°C， 壓力3 50kgf/cm2，熱壓時(shí)間60 240分鐘。如圖2所示，本發(fā)明的埋容材料的制作方法所制得的埋容材料，該埋容材料為覆 金屬箔層壓板，其包括一個(gè)或多個(gè)疊合的預(yù)浸料30、及壓覆于其兩側(cè)的涂膠金屬箔，預(yù)浸 料30包括支撐材料、及通過含浸干燥后附著其上的樹脂組合物，涂膠金屬箔包括金屬箔 10、及涂覆形成在金屬箔10上的膠層20，其中預(yù)浸料30的樹脂組合物含量為5 30wt%， 涂膠金屬箔的膠層20厚度為5 150 μ m。該制得的埋容材料具有以下優(yōu)點(diǎn)1、因?yàn)橛兄尾牧?，埋容材料的?qiáng)度和抗沖擊 性能優(yōu)良，避免了在蝕刻或者鉆孔加工過程中出現(xiàn)碎裂的現(xiàn)象；2、埋容材料的厚度可以根 據(jù)改變涂膠金屬箔上膠層的厚度來控制，方法是首先穩(wěn)定住預(yù)浸料的厚度，然后在金屬箔 上按照所需要的厚度涂覆樹脂膠液，方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)；3、埋容材料的厚度可以做到最 小，比同樣使用玻纖布的埋容材料的厚度小，方法就是將支撐材料首先浸漬粘度比較低的 膠液，然后烘干后獲得樹脂組合物含量小的預(yù)浸料，樹脂組合物含量小不會增加預(yù)浸料的 厚度，同時(shí)利用涂膠金屬箔上膠層的厚度來控制厚度，最終可以獲得厚度最小的埋容材料， 而且可以獲得良好的厚度精度。綜上所述，本發(fā)明的埋容材料的制作方法，可根據(jù)涂膠金屬箔上涂膠層的厚度來 控制埋容材料的厚度，方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)；該方法制造的埋容材料，其厚度可根據(jù)印刷電 路板的要求做到最小，比同樣使用玻纖布的埋容材料的厚度小，而且可以獲得良好的厚度 精度；且因有支撐材料，所制得的埋容材料的強(qiáng)度和抗沖擊性能優(yōu)良，避免了在蝕刻或者鉆 孔加工過程中出現(xiàn)碎裂的現(xiàn)象。以上實(shí)施例，并非對本發(fā)明的組合物的含量作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù) 實(shí)質(zhì)或組合物成份或含量對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于 本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種埋容材料的制作方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、提供支撐材料，將支撐材料浸漬于樹脂組合物的膠液中制成預(yù)浸料，經(jīng)烘烤后控制預(yù)浸料上的樹脂組合物含量為5～30wt％；步驟2、提供金屬箔，在金屬箔上涂覆樹脂組合物的膠液制成涂膠金屬箔，然后將涂膠金屬箔烘烤成半固化狀態(tài)，涂膠金屬箔的膠層厚度為5～150μm；步驟3、取上述制得的預(yù)浸料，在其兩側(cè)各覆合一張上述制得的涂膠金屬箔，然后在層壓機(jī)中壓制制得埋容材料。
2.如權(quán)利要求1所述的埋容材料的制作方法，其特征在于，所述支撐材料為無機(jī)或有 機(jī)材料，無機(jī)材料為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、或金屬的機(jī)織織物或無紡布或紙，其中的 玻璃纖維布或無紡布為Ε-glass、Q型布、NE布、D型布、S型布、或高硅氧布；有機(jī)材料為 聚酯、聚胺、聚丙烯酸、聚酰亞胺、芳綸、聚四氟乙烯、或間規(guī)聚苯乙烯制造的織布或無紡布 或紙；所述金屬箔，為銅、黃銅、鋁、鎳、或這些金屬的合金或復(fù)合金屬箔，金屬箔的厚度為 12-150 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的埋容材料的制作方法，其特征在于，步驟1中所述樹脂組合物的 樹脂組分為環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚丁二烯樹脂、PTFE樹脂、酚醛樹脂、丙烯 酸酯樹脂中的一種或多種；步驟2中所述樹脂組合物的樹脂組分與步驟1中所述樹脂組合 物的樹脂組分相同。
4.如權(quán)利要求1或3所述的埋容材料的制作方法，其特征在于，步驟1中所述的樹脂組 合物的組分還包括高介電常數(shù)填料，該高介電常數(shù)填料為鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦 酸鋇、鈦酸鋯鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、碳黑、碳納米管、金屬、金屬氧化物粉末中的一種 或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的埋容材料的制作方法，其特征在于，所述步驟2中通過手工或機(jī) 械滾涂裝置將樹脂組合物的膠液涂覆到金屬箔上，在金屬箔上形成膠層，然后通過加熱干 燥后得到處于半固化狀態(tài)的涂膠金屬箔，其中加熱溫度為100 250°C，加熱時(shí)間為10秒 30分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的埋容材料的制作方法，其特征在于，所述步驟3中，將一個(gè)或多 個(gè)預(yù)浸料裁剪進(jìn)行疊合后，在其兩側(cè)各覆合一張涂膠金屬箔，然后放進(jìn)層壓機(jī)中通過熱壓 固化制得埋容材料。
7.一種使用如權(quán)利要求1所述制作方法制作的埋容材料，其特征在于，包括一個(gè)或多 個(gè)疊合的預(yù)浸料、及壓覆于其兩側(cè)的涂膠金屬箔，預(yù)浸料包括支撐材料、及通過含浸干燥后 附著其上的樹脂組合物，涂膠金屬箔包括金屬箔、及涂覆形成在金屬箔上的膠層，其中預(yù)浸 料的樹脂組合物含量為5 30wt%，涂膠金屬箔的膠層厚度為5 150μπι。
8.如權(quán)利要求7所述的埋容材料，其特征在于，所述支撐材料為無機(jī)或有機(jī)材料，無機(jī) 材料為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、或金屬的機(jī)織織物或無紡布或紙，其中的玻璃纖維布或 無紡布為Ε-glass、Q型布、NE布、D型布、S型布、或高硅氧布；有機(jī)材料為聚酯、聚胺、聚 丙烯酸、聚酰亞胺、芳綸、聚四氟乙烯、或間規(guī)聚苯乙烯制造的織布或無紡布或紙；所述金屬 箔，為銅、黃銅、鋁、鎳、或這些金屬的合金或復(fù)合金屬箔，金屬箔的厚度為12 150 μ m。
9.如權(quán)利要求7所述的埋容材料，其特征在于，所述預(yù)浸料上樹脂組合物的樹脂組分 為環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚丁二烯樹脂、PTFE樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸酯樹脂中的一種或多種；所述涂膠金屬箔上膠層的樹脂組分與預(yù)浸料上樹脂組合物的樹脂組分相 同。
10.如權(quán)利要求7或9所述的埋容材料，其特征在于，所述預(yù)浸料上樹脂組合物的組分 還包括高介電常數(shù)填料，該高介電常數(shù)填料為鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦酸鋇、鈦酸鋯 鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、碳黑、碳納米管、金屬、金屬氧化物粉末中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種埋容材料的制作方法及其制得的埋容材料，該埋容材料的制作方法包括以下步驟步驟1、提供支撐材料，將支撐材料浸漬于樹脂組合物的膠液中制成預(yù)浸料，經(jīng)烘烤后控制預(yù)浸料上的樹脂組合物含量為5～30wt％；步驟2、提供金屬箔，在金屬箔上涂覆樹脂組合物的膠液制成涂膠金屬箔，然后將涂膠金屬箔烘烤成半固化狀態(tài)，其上膠層厚度為5～150μm；步驟3、取上述制得的預(yù)浸料，在其兩側(cè)各覆合一張上述制得的涂膠金屬箔，然后在層壓機(jī)中壓制制得埋容材料。該埋容材料包括一個(gè)或多個(gè)疊合的預(yù)浸料、及壓覆于其兩側(cè)的涂膠金屬箔，預(yù)浸料包括支撐材料、及通過含浸干燥后附著其上的樹脂組合物，涂膠金屬箔包括金屬箔、及涂覆形成在金屬箔上的膠層。
文檔編號H05K1/03GK101973145SQ20101026161
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者孫寶磊, 蘇民社 申請人:廣東生益科技股份有限公司