樹脂組合物，由其制備的介電層和電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種樹脂組合物，所述樹脂組合物包含：1-20重量份的增強纖維；0.2-5重量份的防沉降劑；20-40重量份的環(huán)氧樹脂；0.1-3重量份的固化劑；和50-75重量份的高介電常數(shù)填料。進一步提供了由該樹脂組合物所制備的介電層和包含該介電層的電容器。在采用本發(fā)明提供的樹脂組合物而制備的介電層中，具有特定直徑和長度的纖維可均勻分散其中并起到增強機械強度的作用，且與良好韌性的環(huán)氧樹脂產生良好的協(xié)同效應。因此，可以顯著提高制作的介電層的機械強度，并且可以有效避免在PCB雙面蝕刻工藝中薄型材料易碎的缺陷。
【專利說明】樹脂組合物，由其制備的介電層和電容器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子工業(yè)用材料制造領域，并且具體地，涉及一種樹脂組合物，由其制備的介電層和電容器。
【背景技術】
[0002]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。目前，絕大部分無源器件是以分立元件的形式存在的，占據(jù)了基片80%左右的面積，例如在手機中無源器件的數(shù)量是有源器件的20倍。目前無源器件主要采取表面貼裝的方式，占據(jù)著基板的大量空間，且面上互連長度和焊接點多，使得材料和系統(tǒng)的電性能及可靠性能大為下降。
[0003]為了提供更加輕巧、性能更好、價格便宜、可靠性更強的電子系統(tǒng)，將過去表面貼裝型無源器件轉換為嵌入式無源器件是不錯的選擇。嵌入式無源器件是通過采用多層的PCB(印刷電路板)技術，將無源器件嵌入在埋層深處，以達到節(jié)省表面面積的作用。同時能夠減少阻抗、提高可靠性及提高電氣性能。因此，嵌入式無源器件具有解決這些問題的潛力。
[0004]在所有的無源器件中，電容器的數(shù)量最多，受到更加特別的關注。嵌入式電容器能夠有助于減少包括電容器的最終產品的尺寸，提高產品的性能。
[0005]在US專利5162977中公開了一種比環(huán)氧樹脂介電常數(shù)高10倍的介電材料，由含浸環(huán)氧樹脂與陶瓷粉的玻璃纖維布制備而成，但其容值密度不夠高，主要是因為玻璃纖維布本身的介電常數(shù)不高，另外采用此浸膠工藝，介電層的厚度不易控制，容值密度波動較大。
[0006]在WO 03/011589中公開了一種三層結構的薄型電容器，即熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層，其具有非常好的機械強度并可滿足PCB雙面蝕刻的工藝要求，但其中的耐熱薄膜鹵素含量超標，不能滿足目前電子產品對無鹵的要求。
[0007]在WO 2010/127245A2中公開了一種液晶聚合物無紡布增強的薄型介電材料，其可實現(xiàn)較高的容值密度及機械強度，但該液晶聚合物無紡布供應不穩(wěn)定，且價格非常高，目前客戶終端尚不能完全承受。
[0008]因此，目前需要開發(fā)一種可以用于電容器的可實現(xiàn)較高的容值密度和機械強度并能夠滿足目前電子產品對無鹵的要求的介電材料。
【發(fā)明內容】
[0009]為了開發(fā)出一種可以用于電容器的可實現(xiàn)較高的容值密度和機械強度并能夠滿足目前電子產品對無鹵的要求的介電材料，本發(fā)明人進行了深入細致的研究。發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過有目的地選擇在用于制備電容器的介電層的介電材料中所含有的各種組分的類型和量，可以得到能實現(xiàn)較高的容值密度和機械強度并能夠滿足目前電子產品對無鹵的要求的用于電容器的介電材料。[0010]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種樹脂組合物，所述樹脂組合物包含:
[0011]1-20重量份的增強纖維；
[0012]0.2-5重量份的防沉降劑；
[0013]20-40重量份的環(huán)氧樹脂；
[0014]0.1-3重量份的固化劑；和
[0015]50-75重量份的高介電常數(shù)填料。
[0016]通常，此類樹脂組合物是固態(tài)的，例如樹脂組合物粉末。
[0017]任選地，所述樹脂組合物還包含溶劑，因此獲得樹脂組合物溶液。
[0018]而且，所述組合物溶液可被固化，通常為膜或片的形式。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種介電層，所述介電層包含有以上所述的膜或片形式的未固化或固化的樹脂組合物。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種制備介電層的方法，所述方法包括以下步驟:
[0021]提供導電基板；
[0022]將以上所述的樹脂組合物溶液涂覆于所述導電基板上并經(jīng)固化。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種電容器，所述電容器包括第一導電基板和第二導電基板，其中所述第一導電基板和第二導電基板中的一個導電基板的一個表面上有如上所述的介電層，所述兩個導電基板通過夾在其間的所述介電層貼合在一起。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的再另外一個方面，提供一種電容器，所述電容器包括第一導電基板和第二導電基板，其中所述第一導電基板的一個表面和所述第二導電基板的一個表面均有如上所述的介電層，所述兩個導電基板通過相反地定位的所述兩個介電層貼合在一起。
[0025]在采用根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物而制備的電容器的介電層中，具有特定直徑和長度的纖維可以起到增強電容器的介電層的機械強度的作用，并與良好韌性的環(huán)氧樹脂產生良好的協(xié)同效應。因此，可以顯著提高制作的介電層的機械強度，并且可以有效避免在PCB雙面蝕刻工藝中薄型材料易碎的缺陷。
【具體實施方式】
[0026]在本發(fā)明中，除非另外特別規(guī)定，術語“容值密度”是指電容器每平方厘米(nf/cm2)的電容值。
[0027]在本發(fā)明的一個方面中，所述樹脂組合物包含:
[0028]1-20重量份的增強纖維；
[0029]0.2-5重量份的防沉降劑；
[0030]20-40重量份的環(huán)氧樹脂；
[0031]0.1-3重量份的固化劑；和
[0032]50-75重量份的高介電常數(shù)填料。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，在所述樹脂組合物中加入纖維以增強組合物的機械強度，例如抗撕強度等。在本發(fā)明中，除非另外特別規(guī)定，術語“增強纖維”是指在本發(fā)明中用于增強樹脂組合物的機械強度的纖維材料。所述增強纖維選白玻璃纖維、碳纖維、有機高分子短纖維、無機晶須等中的一種或多種。該增強纖維優(yōu)選具有0.1-10 μ m的直徑和5ym-3mm的長度。優(yōu)選地，所述增強纖維的直徑為0.1-10 μ m，長度為10-400 μ m。更優(yōu)選地，所述增強纖維的直徑為0.1-10 μ m,長度為10-400 μ m范圍內的無堿玻璃纖維粉和/或鈦酸鉀晶須。當增強纖維的直徑和長度在上述范圍內時，得到的樹脂組合物具有優(yōu)異的機械強度。無堿玻璃纖維粉、鈦酸鉀晶須具有良好的機械強度、耐熱性能、電氣絕緣性能和優(yōu)良的耐化學性能，與環(huán)氧樹脂相容性良好，且其尺寸在微米級別:長度< 400μπκ直徑< 10 μ m，比較適合制備薄型嵌入式電容器，所以優(yōu)先選用。所述樹脂組合物包含1-20重量份，優(yōu)選1-15重量份，更優(yōu)選1-12重量份的增強纖維。
[0034]所述增強纖維的優(yōu)選商業(yè)產品包括:無堿玻璃纖維粉(直徑:9μπι;長度10-200 μ m)，杭州高科復合材料有限公司；鈦酸鉀晶須(直徑:0.5-1 μ m ;長度10-50 μ m)，沈陽金建短纖維復合材料有限公司。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，在本發(fā)明中使用的防沉降劑主要用于防止增強纖維的沉降，且不能對樹脂組合物的性能產生負面影響。由于氣相白炭黑表面富含羥基，對增強纖維表面具有強烈的吸附作用，增強纖維局部易相互形成一定的支撐作用，從而可以很好的防止增強纖維沉降。另外，氣相白炭黑不會對樹脂組合物的性能產生負面影響。為了保證氣相白炭黑與環(huán)氧樹脂良好的相容性和分散性，以及良好的防沉效果，優(yōu)選比表面積為120-250g/m2,優(yōu)選150_200g/m2且表面經(jīng)過疏水性處理的氣相白炭黑。所述氣相白炭黑的優(yōu)選商業(yè)產品包括:氣相白炭黑HB-620，廣州吉必勝科技實業(yè)有限公司。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，在樹脂組合物中加入環(huán)氧樹脂來增強所得到的組合物用于電容器的介電層時的機械強度。另外，所述環(huán)氧樹脂可以與上述增強纖維在增強所述組合物方面產生良好的協(xié)同效應。根據(jù)本發(fā)明，對所采用的環(huán)氧樹脂的類型和結構(例如，分子量等)沒有特別限制，只要其能夠增強所述組合物并且與所述增強纖維產生協(xié)同效應即可。所述環(huán)氧樹脂選白雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂、鄰甲酚型酚醛環(huán)氧樹脂等中的一種或多種。環(huán)氧當量在1000-3000g/eq的雙酚A環(huán)氧樹脂具有較佳的韌性，另外耐熱性在可接受的范圍，所以優(yōu)先選用。此外，鄰甲酚酚醛環(huán)氧樹脂由于其優(yōu)良的耐熱性、低吸水率，因此與雙酚A環(huán)氧樹脂配合使用可獲得優(yōu)異的綜合性能。所述環(huán)氧樹脂的優(yōu)選商業(yè)產品包括:環(huán)氧樹脂GT6097，亨斯邁先進材料(廣東)有限公司。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，在樹脂組合物中加入固化劑以固化所述組合物從而使其達到期望的強度。所述固化劑優(yōu)選為潛伏性胺類固化劑。更優(yōu)選地，所述潛伏性胺類固化劑選白雙氰胺、4，4’ -二氨基二苯基砜、4，4’ -二氨基二苯基醚、4，4’ - 二氨基二苯甲烷、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基-咪唑、2-苯基咪唑和端叔胺基超支化聚酯等中的一種或多種。雙氰胺由于其優(yōu)異的操作窗口、固化物韌性較佳及剝離強度高，優(yōu)先選用。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，為了使得到的樹脂組合物具有較高的容值密度從而滿足對電子產品的要求，將高介電常數(shù)填料用于制備所述樹脂組合物。在本發(fā)明中，除非另外特別規(guī)定，術語“高介電常數(shù)填料”是指介電常數(shù)通常大于100的用于電容器的介電層的填料。所述高介電常數(shù)填料選白鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦酸鋇、鈣鈦酸鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、炭黑、碳納米管、金屬或金屬氧化物等中的一種或多種。以上所述的高介電常數(shù)填料通常處于粉末形式。對該粉末形式的高介電常數(shù)填料的粒徑?jīng)]有具體限制，只要所述高介電常數(shù)填料可以均勻分散在最終得到的樹脂組合物中即可。鈦酸鋇因其高介電常數(shù)，穩(wěn)定的電性能，非常適合制備嵌入式電容器，優(yōu)選選用。又由于在制備薄型的嵌入式電容器(介電層小于50μπι)的過程中，填料粒徑不宜過大，特別優(yōu)先選用粒徑在0.1-2μπι的范圍內的鈦酸鋇。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，所述樹脂組合物還包含30-70重量份的有機溶劑。對有機溶劑的類型沒有特別限制，只要所述有機溶劑能夠有效溶解和/或分散以上所述的各種組分即可。優(yōu)選地，所述有機溶劑的具體實例包括丁酮、甲基異丁基酮或乙二醇單甲醚。
[0040]另外，該樹脂組合物還可以加入流平劑、分散劑、稀釋劑等助劑來改善其工藝性能和產品性能。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種介電層，所述介電層包含有以上在一些實施例中所述的固化的樹脂組合物，其中所述介電層的厚度為1_50μπι?？梢岳斫猓谒鼋殡妼又邪墓袒臉渲M合物不包括或僅包括少量的有機溶劑，因為所述有機溶劑是在固化期間通常揮發(fā)的一種介質材料。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種電容器，所述電容器包括第一導電基板和第二導電基板，其中所述第一導電基板和第二導電基板中的一個導電基板的一個表面上有如上所述的介電層，所述兩個導電基板通過所述介電層貼合在一起。在本發(fā)明的某些實施例中，所述第一導電基板和第二導電基板是金屬箔，并且優(yōu)選是電解銅箔。為保證電容器介電層在高壓下不發(fā)生短路，優(yōu)選粗糙度Rz<5ym(JICC6515)的電解銅箔。在根據(jù)本發(fā)明的電容器中，貼合之后介電層的厚度優(yōu)選為1-50 μ m。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的再另外一個方面，提供一種電容器，所述電容器包括第一導電基板和第二導電基板，其中所述第一導電基板的一個表面和所述第二導電基板的一個表面均有如上所述的介電層，所述兩個導電基板通過所述兩個介電層貼合在一起。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，所述第一導電基板和第二導電基板是金屬箔，并且優(yōu)選是電解銅箔。為保證電容器介電層在高壓下不發(fā)生短路，優(yōu)選粗糙度Rz<5ym(JICC6515)的電解銅箔。在根據(jù)本發(fā)明的電容器中，貼合之后介電層的厚度優(yōu)選為1-50 μ m。
[0044]以下，對根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物，介電層和電容器的制備方法進行詳細描述。
[0045]所述樹脂組合物的制備方法列舉如下，但不僅限于此:向有機溶劑中加入一定量的高介電常數(shù)填料和增強纖維，高速剪切至充分分散均勻；再加入氣相白炭黑，高速剪切至充分分散均勻；最后加入已溶解在有機溶劑中的環(huán)氧樹脂、固化劑，攪拌均勻，即得該樹脂組合物膠液。由于氣相白炭黑的引入，增強纖維在膠液中分散均勻后不會發(fā)生沉降，以保證后續(xù)工藝順利進行，從而確保增強纖維在介電層中的均勻性，充分實現(xiàn)對介電層的增強作用。
[0046]所述介電層和包括所述介電層的電容器的制備方法列舉如下，但不僅限于此:通過手工或機械涂覆裝置將所述樹脂組合物膠液涂覆到電解銅箔上；然后將此涂覆有樹脂組合物膠液的電解銅箔進行加熱干燥，使得樹脂組合物處于半固化狀態(tài)，此處的加熱溫度為100-200°C，加熱時間為3-10分鐘，最后形成的介電層復合電解銅箔上的介電層的厚度為1-50 μ m0
[0047]隨后，通過熱輥將一塊上述的介電層復合電解銅箔與一塊無介電層的電解銅箔在介電層處于兩塊電解銅箔之間的情況下進行熱貼合，熱輥貼合溫度為100-200°C，貼合壓力為l-8Kgf/cm2，貼合速率為0.5-1.5m/min。貼合完畢后，將貼合后的產物放入160_190°C烘箱后進行后固化約2小時即制得該電容器。所述電容器的介電層厚度為1_50μπι?；蛘?，通過熱輥將兩塊上述的介電層復合電解銅箔的介電層面相對地進行熱貼合，熱輥貼合溫度為100-200°C，貼合壓力為l-8Kgf/cm2，貼合速率為0.5-1.5m/min，貼合完畢后，將貼合后的產物放入160-190°C烘箱后進行后固化約2小時即制得電容器。所述電容器的介電層厚度為1-50 μ m0
[0048]測試方法:
[0049]在本發(fā)明中，對以下實施例和比較例中所制備的電容器樣品針對玻璃化轉變溫度、漂焊性、機械強度(初始抗撕強度)、容值密度和PCB雙面蝕刻工藝兼容性等方面進行測試和評價。
[0050]以上特性的測試方法如下:
[0051]1.玻璃化轉變溫度
[0052]用酸式氯化銅溶液將電容器上的雙面的電解銅箔蝕刻掉，取介電層進行測試，根據(jù)差示掃描量熱法，采用差示掃描量熱計(TA Q100)按照IPC-TM-6502.4.25所規(guī)定的DSC方法進行測定。
[0053]2.漂焊性
[0054]用裁刀將電容器裁成50mmX50mm尺寸大小的試樣，按照IPC-TM-6502.4.13規(guī)定的層壓板的熱應力測試方法放入288°C的錫浴中進行測試，記錄不發(fā)生分層、起泡的持續(xù)時間。
[0055]3.初始撕裂強度
[0056]用酸性氯化銅蝕刻液蝕刻掉電容器的雙面銅箔，顯露出介電層。然后，按照IPC-TM-6502.4.16的試樣要求制作規(guī)定尺寸的試樣，然后按照規(guī)定測試程序在材料試驗機(Instron3343)上進行初始撕裂強度測試。
[0057]4.容值密度
[0058]為了獲得容值密度(C/A)，需要測量得到塊電容值C及塊電容的面積A。用裁刀裁取5英寸X5英寸大小的塊電容器，然后以LCR表(Agilent4285A)測得其電容值C。將該電容值C除以面積A就可以得到容值密度。
[0059]5.PCB雙面蝕刻工藝兼容性
[0060]將16英寸X 20英寸的電容器的雙面電解銅箔上貼合作為抗蝕層的干膜，對電容器的電路圖案進行曝光、顯影，蝕刻掉由圖案化的光致蝕刻劑曝光的銅層的多個部分。在移除圖案化的光致蝕刻劑之后，保留每個銅層中圖案化的電路以及下面介電層的曝光區(qū)域。以肉眼觀察介質層有無破損(即破裂)。觀察到的結果顯示在表1中，其中符號〇表示無破損，符號△表不輕微破損，符號□表不破損嚴重。
[0061]實施例
[0062]在本發(fā)明的實施例中，采用以下原料進行實驗。
[0063]原料:
[0064]增強纖維:鈦酸鉀晶須(直徑:0.5-1μπι;長度10-50 μ m)，沈陽金建短纖維復合材料有限公司
[0065]無堿玻璃纖維粉(直徑:9 μ m ;長度10-200 μ m)，杭州高科復合材料有限公司[0066]防沉降劑:氣相白炭黑，HB-620，廣州吉必勝科技實業(yè)有限公司
[0067]分散劑:Solsperse76500，路博潤特種化工(上海)有限公司
[0068]環(huán)氧樹脂:GT6097，亨斯邁先進材料(廣東)有限公司
[0069]固化劑:電子級雙氰胺，寧夏大榮化工冶金有限公司
[0070]端叔胺基超支化聚酯，QNP14135，上海物競化工科技有限公司
[0071]高介電填料:鈦酸鋇BT-lOls，上海典楊實業(yè)有限公司
[0072]丁酮:化學純，上海祥舜精細化工試劑有限公司
[0073]實施例1
[0074]制備包含下列組分的樹脂組合物:1重量份的鈦酸鉀晶須、0.3重量份的氣相白炭黑HB-620、35重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、0.3重量份的雙氰胺和63.4重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g 丁酮中加入634g鈦酸鋇BT-1Ols和IOg鈦酸鉀晶須，高速剪切至充分分散均勻；再加入3g氣相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在125g 丁酮中的350g環(huán)氧樹脂GT6097和3g雙氰胺，攪拌均勻，從而得到1485g鈦酸鉀晶須增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0075]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤約3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25μπι。
[0076]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°C，貼合壓力5Kgf/cm2，貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱固化約2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0077]實施例2
[0078]制備包含下列組分的樹脂組合物:3重量份的鈦酸鉀晶須、I重量份的氣相白炭黑HB-620、34重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、0.3重量份的雙氰胺和61.7重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g丁酮中加入617g鈦酸鋇BT-1Ols和30g鈦酸鉀晶須，高速剪切至充分分散均勻；再加入IOg氣相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在120g 丁酮中的340g環(huán)氧樹脂GT6097和3g雙氰胺，攪拌均勻，從而得到1480g鈦酸鉀晶須增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0079]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25 μ m。
[0080]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°C，貼合壓力5Kgf/cm2，貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱固化約2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0081]實施例3
[0082]制備包含下列組分的樹脂組合物:3重量份的鈦酸鉀晶須、I重量份的氣相白炭黑HB-620、34重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、0.3重量份的雙氰胺和61.7重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g丁酮中加入617g鈦酸鋇BT-1Ols和30g鈦酸鉀晶須，高速剪切至充分分散均勻；再加入IOg氣相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在120g 丁酮中的340g環(huán)氧樹脂GT6097和3g雙氰胺，攪拌均勻，從而得到1480g鈦酸鉀晶須增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0083]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為50 μ m。
[0084]接著，將一塊上述的介電層復合電解銅箔與一塊無介電層的電解銅箔在介電層處于兩塊電解銅箔之間的情況下進行熱貼合:貼合溫度180°C，貼合壓力5Kgf/cm2，貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱固化約2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0085]實施例4
[0086]制備包含下列組分的樹脂組合物:6重量份的鈦酸鉀晶須、2重量份的氣相白炭黑HB-620、32重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、0.3重量份的雙氰胺和59.7重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g丁酮中加入IOg的分散劑Solsperse76500并攪拌溶解完全,然后加入597g鈦酸鋇BT-1Ols和60g鈦酸鉀晶須，高速剪切至充分分散均勻；再加入20g氣相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解112g 丁酮中的320g環(huán)氧樹脂GT6097和3g雙氰胺，攪拌均勻，從而得到1482g鈦酸鉀晶須增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0087]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25 μ m。
[0088]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°C,貼合壓力5Kgf/cm2,貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱進行后固化2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0089]實施例5
[0090]制備包含下列組分的樹脂組合物:9重量份的鈦酸鉀晶須、3重量份的氣相白炭黑HB-620、29重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、1重量份的固化劑QNP14135和58.7重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g 丁酮中加入IOg的分散劑Solsperse76500并攪拌溶解完全,然后加入587g鈦酸鋇BT-1Ols和90g鈦酸鉀晶須，高速剪切至充分分散均勻；再加入30g氣相白炭黑HB-620,高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在IOOg 丁酮中的290g環(huán)氧樹脂GT6097和IOg的固化劑QNP14135，攪拌均勻，從而得到1477g鈦酸鉀晶須增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0091]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25 μ m。
[0092]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°C,貼合壓力5Kgf/cm2,貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱進行后固化2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0093]實施例6
[0094]制備包含下列組分的樹脂組合物:9重量份的無堿玻璃纖維粉、3重量份的氣相白炭黑HB-620、29重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、1重量份的固化劑QNP14135和58.7重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g 丁酮中加入IOg的分散劑Solsperse76500并攪拌溶解完全,然后加入587g鈦酸鋇BT-1Ols和90g無堿玻璃纖維粉，高速剪切至充分分散均勻；再加入30g氣相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在IOOg 丁酮中的290g環(huán)氧樹脂GT6097和IOg固化劑QNP14135，攪拌均勻，從而得到1477g無堿玻璃纖維粉增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0095]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25 μ m。
[0096]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°C,貼合壓力5Kgf/cm2,貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱進行后固化2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0097]實施例7
[0098]制備包含下列組分的樹脂組合物:20重量份的鈦酸鉀晶須、5重量份的氣相白炭黑HB-620、20重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、0.2重量份的雙氰胺和54.8重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g 丁酮中加入548g鈦酸鋇BT-1Ols和200g鈦酸鉀晶須，高速剪切至充分分散均勻；再加入50g氣相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在75g 丁酮中的200g環(huán)氧樹脂GT6097和2g雙氰胺，攪拌均勻，從而得到1435g鈦酸鉀晶須增強的環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0099]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25 μ m。
[0100]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°c，貼合壓力5Kgf/cm2，貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱固化2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0101]比較例A:
[0102]制備包含下列組分的樹脂組合物:36重量份的環(huán)氧樹脂GT6097、0.3重量份的雙氰胺和63.7重量份的鈦酸鋇。具體地，在360g 丁酮中加入637g鈦酸鋇BT-lOls，高速剪切至充分分散均勻；最后加入溶解在112g 丁酮中的320g環(huán)氧樹脂GT6097和3g雙氰胺，攪拌均勻，從而得到1472g環(huán)氧樹脂組合物膠液。
[0103]通過絲桿棒將所得膠液涂覆于銅箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，蘇州福田金屬有限公司)上，然后將涂敷膠液的銅箔在150°C烘烤3分鐘至半固化態(tài)，以獲得介電層復合銅箔。通過用千分尺進行測量可知，所述介電層復合銅箔的介電層厚度為25 μ m。
[0104]接著，在熱輥上將兩塊上述的介電層復合銅箔的介電層在下列條件下進行熱貼合:貼合溫度180°C,貼合壓力5Kgf/cm2,貼合速率lm/min。貼合后放入160°C的烘箱進行后固化2小時，即制得嵌入式電容器。所述嵌入式電容器的介電層厚度為50 μ m。
[0105]根據(jù)本發(fā)明中公開的測試方法，對在實施例1-7和比較例A中得到的嵌入式電容器關于玻璃化轉變溫度、漂焊性、機械強度(初始抗撕強度)、容值密度和PCB雙面蝕刻工藝兼容性等進行測試。測試結果顯示在表I中。
[0106]表I
[0107]
【權利要求】
1.一種樹脂組合物，所述樹脂組合物包含: 1-20重量份的增強纖維； 0.2-5重量份的防沉降劑； 20-40重量份的環(huán)氧樹脂； 0.1-3重量份的固化劑；和 50-75重量份的高介電常數(shù)填料。
2.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述增強纖維選白玻璃纖維、碳纖維、有機高分子短纖維和無機晶須中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述增強纖維的直徑為0.1-10 μ m，長度為5 μ m-3mm0
4.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述增強纖維為直徑為0.1-10 μ m，長度為10-400 μ m的無堿玻璃纖維粉和鈦酸鉀晶須中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述防沉降劑包括氣相白炭黑。
6.根據(jù)權利要求5所述的樹脂組合物，其中所述氣相白炭黑的比表面積為120-250g/m2，且其表面經(jīng)過疏水性試劑處理。
7.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述環(huán)氧樹脂選白雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂、鄰甲酚型酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
8.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述固化劑包括潛伏性胺類固化劑。
9.根據(jù)權利要求8所述的樹脂組合物，其中所述潛伏性胺類固化劑選白雙氰胺、4，4’ -二氨基二苯基砜、4，4’ -二氨基二苯基醚、4，4’ -二氨基二苯甲烷、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基-咪唑、2-苯基咪唑和端叔胺基超支化聚酯中的一種或多種。
10.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，其中所述高介電常數(shù)填料選白鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈣鈦酸鋇、鈣鈦酸鉛陶瓷、鈦酸鉛-鈮酸鎂鉛、炭黑、碳納米管、金屬或金屬氧化物中的一種或多種。
11.根據(jù)權利要求10所述的樹脂組合物，其中所述高介電常數(shù)填料為粒徑在0.1-2 μ m的范圍內的鈦酸鋇。
12.根據(jù)權利要求1所述的樹脂組合物，所述樹脂組合物還包含30-70重量份的有機溶劑。
13.根據(jù)權利要求12所述的樹脂組合物，其中所述有機溶劑選白丁酮、甲基異丁基酮和乙二醇單甲醚中的一種或多種。
14.一種介電層，所述介電層包含有根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的樹脂組合物。
15.根據(jù)權利要求14所述的介電層，其中所述介電層通過將根據(jù)權利要求12或13所述的樹脂組合物涂覆于導電基板上并經(jīng)固化而得到。
16.根據(jù)權利要求14所述的介電層，其中所述介電層的厚度為1-50μπι。
17.一種制備介電層的方法，所述方法包括以下步驟: 提供導電基板； 將根據(jù)權利要求12或13所述的樹脂組合物涂覆于所述導電基板上并經(jīng)固化。
18.—種電容器,所述電容器包括第一導電基板和第二導電基板，其中所述第一導電基板和第二導電基板中的至少一個導電基板的一個表面上有如權利要求14所述的介電層，并且所述兩個導電基板通過所述介電層貼合在一起。
19.根據(jù)權利要求18所述的電容器，其中所述第一導電基板和所述第二導電基板為電解銅箔，所述電解銅箔的粗糙度為Rz < 5μπι。
20.根據(jù)權利 要求18或19所述的電容器，其中所述介電層的總厚度為1-50μπι。
【文檔編號】H05K1/03GK103999558SQ201180075657
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2011年12月21日 優(yōu)先權日:2011年12月21日
【發(fā)明者】程濤, 陳麒麟, 金舟 申請人:3M創(chuàng)新有限公司