树脂组合物，由其制备的介电层和电容器的制造方法

树脂组合物，由其制备的介电层和电容器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种树脂组合物，所述树脂组合物包含：1-20重量份的增强纤维；0.2-5重量份的防沉降剂；20-40重量份的环氧树脂；0.1-3重量份的固化剂；和50-75重量份的高介电常数填料。进一步提供了由该树脂组合物所制备的介电层和包含该介电层的电容器。在采用本发明提供的树脂组合物而制备的介电层中，具有特定直径和长度的纤维可均匀分散其中并起到增强机械强度的作用，且与良好韧性的环氧树脂产生良好的协同效应。因此，可以显著提高制作的介电层的机械强度，并且可以有效避免在PCB双面蚀刻工艺中薄型材料易碎的缺陷。
【专利说明】树脂组合物，由其制备的介电层和电容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子工业用材料制造领域，并且具体地，涉及一种树脂组合物，由其制备的介电层和电容器。
【背景技术】
[0002]随着电子器件向着高功能化、微型化方向发展，电子系统中的无源器件所占的比重越来越大。目前，绝大部分无源器件是以分立元件的形式存在的，占据了基片80%左右的面积，例如在手机中无源器件的数量是有源器件的20倍。目前无源器件主要采取表面贴装的方式，占据着基板的大量空间，且面上互连长度和焊接点多，使得材料和系统的电性能及可靠性能大为下降。
[0003]为了提供更加轻巧、性能更好、价格便宜、可靠性更强的电子系统，将过去表面贴装型无源器件转换为嵌入式无源器件是不错的选择。嵌入式无源器件是通过采用多层的PCB(印刷电路板)技术，将无源器件嵌入在埋层深处，以达到节省表面面积的作用。同时能够减少阻抗、提高可靠性及提高电气性能。因此，嵌入式无源器件具有解决这些问题的潜力。
[0004]在所有的无源器件中，电容器的数量最多，受到更加特别的关注。嵌入式电容器能够有助于减少包括电容器的最终产品的尺寸，提高产品的性能。
[0005]在US专利5162977中公开了一种比环氧树脂介电常数高10倍的介电材料，由含浸环氧树脂与陶瓷粉的玻璃纤维布制备而成，但其容值密度不够高，主要是因为玻璃纤维布本身的介电常数不高，另外采用此浸胶工艺，介电层的厚度不易控制，容值密度波动较大。
[0006]在WO 03/011589中公开了一种三层结构的薄型电容器，即热固性树脂层/耐热性薄膜层/热固性树脂层，其具有非常好的机械强度并可满足PCB双面蚀刻的工艺要求，但其中的耐热薄膜卤素含量超标，不能满足目前电子产品对无卤的要求。
[0007]在WO 2010/127245A2中公开了一种液晶聚合物无纺布增强的薄型介电材料，其可实现较高的容值密度及机械强度，但该液晶聚合物无纺布供应不稳定，且价格非常高，目前客户终端尚不能完全承受。
[0008]因此，目前需要开发一种可以用于电容器的可实现较高的容值密度和机械强度并能够满足目前电子产品对无卤的要求的介电材料。

【发明内容】

[0009]为了开发出一种可以用于电容器的可实现较高的容值密度和机械强度并能够满足目前电子产品对无卤的要求的介电材料，本发明人进行了深入细致的研究。发明人惊奇地发现，通过有目的地选择在用于制备电容器的介电层的介电材料中所含有的各种组分的类型和量，可以得到能实现较高的容值密度和机械强度并能够满足目前电子产品对无卤的要求的用于电容器的介电材料。[0010]因此，根据本发明的一个方面，提供一种树脂组合物，所述树脂组合物包含:
[0011]1-20重量份的增强纤维；
[0012]0.2-5重量份的防沉降剂；
[0013]20-40重量份的环氧树脂；
[0014]0.1-3重量份的固化剂；和
[0015]50-75重量份的高介电常数填料。
[0016]通常，此类树脂组合物是固态的，例如树脂组合物粉末。
[0017]任选地，所述树脂组合物还包含溶剂，因此获得树脂组合物溶液。
[0018]而且，所述组合物溶液可被固化，通常为膜或片的形式。
[0019]根据本发明的另一个方面，提供一种介电层，所述介电层包含有以上所述的膜或片形式的未固化或固化的树脂组合物。
[0020]根据本发明的另一个方面，提供一种制备介电层的方法，所述方法包括以下步骤:
[0021]提供导电基板；
[0022]将以上所述的树脂组合物溶液涂覆于所述导电基板上并经固化。
[0023]根据本发明的再一个方面，提供一种电容器，所述电容器包括第一导电基板和第二导电基板，其中所述第一导电基板和第二导电基板中的一个导电基板的一个表面上有如上所述的介电层，所述两个导电基板通过夹在其间的所述介电层贴合在一起。
[0024]根据本发明的再另外一个方面，提供一种电容器，所述电容器包括第一导电基板和第二导电基板，其中所述第一导电基板的一个表面和所述第二导电基板的一个表面均有如上所述的介电层，所述两个导电基板通过相反地定位的所述两个介电层贴合在一起。
[0025]在采用根据本发明的树脂组合物而制备的电容器的介电层中，具有特定直径和长度的纤维可以起到增强电容器的介电层的机械强度的作用，并与良好韧性的环氧树脂产生良好的协同效应。因此，可以显著提高制作的介电层的机械强度，并且可以有效避免在PCB双面蚀刻工艺中薄型材料易碎的缺陷。
【具体实施方式】
[0026]在本发明中，除非另外特别规定，术语“容值密度”是指电容器每平方厘米(nf/cm2)的电容值。
[0027]在本发明的一个方面中，所述树脂组合物包含:
[0028]1-20重量份的增强纤维；
[0029]0.2-5重量份的防沉降剂；
[0030]20-40重量份的环氧树脂；
[0031]0.1-3重量份的固化剂；和
[0032]50-75重量份的高介电常数填料。
[0033]根据本发明的某些实施方案，在所述树脂组合物中加入纤维以增强组合物的机械强度，例如抗撕强度等。在本发明中，除非另外特别规定，术语“增强纤维”是指在本发明中用于增强树脂组合物的机械强度的纤维材料。所述增强纤维选白玻璃纤维、碳纤维、有机高分子短纤维、无机晶须等中的一种或多种。该增强纤维优选具有0.1-10 μ m的直径和5ym-3mm的长度。优选地，所述增强纤维的直径为0.1-10 μ m，长度为10-400 μ m。更优选地，所述增强纤维的直径为0.1-10 μ m,长度为10-400 μ m范围内的无碱玻璃纤维粉和/或钛酸钾晶须。当增强纤维的直径和长度在上述范围内时，得到的树脂组合物具有优异的机械强度。无碱玻璃纤维粉、钛酸钾晶须具有良好的机械强度、耐热性能、电气绝缘性能和优良的耐化学性能，与环氧树脂相容性良好，且其尺寸在微米级别:长度< 400μπκ直径< 10 μ m，比较适合制备薄型嵌入式电容器，所以优先选用。所述树脂组合物包含1-20重量份，优选1-15重量份，更优选1-12重量份的增强纤维。
[0034]所述增强纤维的优选商业产品包括:无碱玻璃纤维粉(直径:9μπι;长度10-200 μ m)，杭州高科复合材料有限公司；钛酸钾晶须(直径:0.5-1 μ m ;长度10-50 μ m)，沈阳金建短纤维复合材料有限公司。
[0035]根据本发明的某些实施方案，在本发明中使用的防沉降剂主要用于防止增强纤维的沉降，且不能对树脂组合物的性能产生负面影响。由于气相白炭黑表面富含羟基，对增强纤维表面具有强烈的吸附作用，增强纤维局部易相互形成一定的支撑作用，从而可以很好的防止增强纤维沉降。另外，气相白炭黑不会对树脂组合物的性能产生负面影响。为了保证气相白炭黑与环氧树脂良好的相容性和分散性，以及良好的防沉效果，优选比表面积为120-250g/m2,优选150_200g/m2且表面经过疏水性处理的气相白炭黑。所述气相白炭黑的优选商业产品包括:气相白炭黑HB-620，广州吉必胜科技实业有限公司。
[0036]根据本发明的某些实施方案，在树脂组合物中加入环氧树脂来增强所得到的组合物用于电容器的介电层时的机械强度。另外，所述环氧树脂可以与上述增强纤维在增强所述组合物方面产生良好的协同效应。根据本发明，对所采用的环氧树脂的类型和结构(例如，分子量等)没有特别限制，只要其能够增强所述组合物并且与所述增强纤维产生协同效应即可。所述环氧树脂选白双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂等中的一种或多种。环氧当量在1000-3000g/eq的双酚A环氧树脂具有较佳的韧性，另外耐热性在可接受的范围，所以优先选用。此外，邻甲酚酚醛环氧树脂由于其优良的耐热性、低吸水率，因此与双酚A环氧树脂配合使用可获得优异的综合性能。所述环氧树脂的优选商业产品包括:环氧树脂GT6097，亨斯迈先进材料(广东)有限公司。
[0037]根据本发明的某些实施方案，在树脂组合物中加入固化剂以固化所述组合物从而使其达到期望的强度。所述固化剂优选为潜伏性胺类固化剂。更优选地，所述潜伏性胺类固化剂选白双氰胺、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种或多种。双氰胺由于其优异的操作窗口、固化物韧性较佳及剥离强度高，优先选用。
[0038]根据本发明的某些实施方案，为了使得到的树脂组合物具有较高的容值密度从而满足对电子产品的要求，将高介电常数填料用于制备所述树脂组合物。在本发明中，除非另外特别规定，术语“高介电常数填料”是指介电常数通常大于100的用于电容器的介电层的填料。所述高介电常数填料选白钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、钙钛酸钡、钙钛酸铅陶瓷、钛酸铅-铌酸镁铅、炭黑、碳纳米管、金属或金属氧化物等中的一种或多种。以上所述的高介电常数填料通常处于粉末形式。对该粉末形式的高介电常数填料的粒径没有具体限制，只要所述高介电常数填料可以均匀分散在最终得到的树脂组合物中即可。钛酸钡因其高介电常数，稳定的电性能，非常适合制备嵌入式电容器，优选选用。又由于在制备薄型的嵌入式电容器(介电层小于50μπι)的过程中，填料粒径不宜过大，特别优先选用粒径在0.1-2μπι的范围内的钛酸钡。
[0039]根据本发明的某些实施方案，所述树脂组合物还包含30-70重量份的有机溶剂。对有机溶剂的类型没有特别限制，只要所述有机溶剂能够有效溶解和/或分散以上所述的各种组分即可。优选地，所述有机溶剂的具体实例包括丁酮、甲基异丁基酮或乙二醇单甲醚。
[0040]另外，该树脂组合物还可以加入流平剂、分散剂、稀释剂等助剂来改善其工艺性能和产品性能。
[0041]根据本发明的另一个方面，本发明提供一种介电层，所述介电层包含有以上在一些实施例中所述的固化的树脂组合物，其中所述介电层的厚度为1_50μπι。可以理解，在所述介电层中包含的固化的树脂组合物不包括或仅包括少量的有机溶剂，因为所述有机溶剂是在固化期间通常挥发的一种介质材料。
[0042]根据本发明的再一个方面，提供一种电容器，所述电容器包括第一导电基板和第二导电基板，其中所述第一导电基板和第二导电基板中的一个导电基板的一个表面上有如上所述的介电层，所述两个导电基板通过所述介电层贴合在一起。在本发明的某些实施例中，所述第一导电基板和第二导电基板是金属箔，并且优选是电解铜箔。为保证电容器介电层在高压下不发生短路，优选粗糙度Rz<5ym(JICC6515)的电解铜箔。在根据本发明的电容器中，贴合之后介电层的厚度优选为1-50 μ m。
[0043]根据本发明的再另外一个方面，提供一种电容器，所述电容器包括第一导电基板和第二导电基板，其中所述第一导电基板的一个表面和所述第二导电基板的一个表面均有如上所述的介电层，所述两个导电基板通过所述两个介电层贴合在一起。根据本发明的某些实施例，所述第一导电基板和第二导电基板是金属箔，并且优选是电解铜箔。为保证电容器介电层在高压下不发生短路，优选粗糙度Rz<5ym(JICC6515)的电解铜箔。在根据本发明的电容器中，贴合之后介电层的厚度优选为1-50 μ m。
[0044]以下，对根据本发明的树脂组合物，介电层和电容器的制备方法进行详细描述。
[0045]所述树脂组合物的制备方法列举如下，但不仅限于此:向有机溶剂中加入一定量的高介电常数填料和增强纤维，高速剪切至充分分散均匀；再加入气相白炭黑，高速剪切至充分分散均匀；最后加入已溶解在有机溶剂中的环氧树脂、固化剂，搅拌均匀，即得该树脂组合物胶液。由于气相白炭黑的引入，增强纤维在胶液中分散均匀后不会发生沉降，以保证后续工艺顺利进行，从而确保增强纤维在介电层中的均匀性，充分实现对介电层的增强作用。
[0046]所述介电层和包括所述介电层的电容器的制备方法列举如下，但不仅限于此:通过手工或机械涂覆装置将所述树脂组合物胶液涂覆到电解铜箔上；然后将此涂覆有树脂组合物胶液的电解铜箔进行加热干燥，使得树脂组合物处于半固化状态，此处的加热温度为100-200°C，加热时间为3-10分钟，最后形成的介电层复合电解铜箔上的介电层的厚度为1-50 μ m0
[0047]随后，通过热辊将一块上述的介电层复合电解铜箔与一块无介电层的电解铜箔在介电层处于两块电解铜箔之间的情况下进行热贴合，热辊贴合温度为100-200°C，贴合压力为l-8Kgf/cm2，贴合速率为0.5-1.5m/min。贴合完毕后，将贴合后的产物放入160_190°C烘箱后进行后固化约2小时即制得该电容器。所述电容器的介电层厚度为1_50μπι。或者，通过热辊将两块上述的介电层复合电解铜箔的介电层面相对地进行热贴合，热辊贴合温度为100-200°C，贴合压力为l-8Kgf/cm2，贴合速率为0.5-1.5m/min，贴合完毕后，将贴合后的产物放入160-190°C烘箱后进行后固化约2小时即制得电容器。所述电容器的介电层厚度为1-50 μ m0
[0048]测试方法:
[0049]在本发明中，对以下实施例和比较例中所制备的电容器样品针对玻璃化转变温度、漂焊性、机械强度(初始抗撕强度)、容值密度和PCB双面蚀刻工艺兼容性等方面进行测试和评价。
[0050]以上特性的测试方法如下:
[0051]1.玻璃化转变温度
[0052]用酸式氯化铜溶液将电容器上的双面的电解铜箔蚀刻掉，取介电层进行测试，根据差示扫描量热法，采用差示扫描量热计(TA Q100)按照IPC-TM-6502.4.25所规定的DSC方法进行测定。
[0053]2.漂焊性
[0054]用裁刀将电容器裁成50mmX50mm尺寸大小的试样，按照IPC-TM-6502.4.13规定的层压板的热应力测试方法放入288°C的锡浴中进行测试，记录不发生分层、起泡的持续时间。
[0055]3.初始撕裂强度
[0056]用酸性氯化铜蚀刻液蚀刻掉电容器的双面铜箔，显露出介电层。然后，按照IPC-TM-6502.4.16的试样要求制作规定尺寸的试样，然后按照规定测试程序在材料试验机(Instron3343)上进行初始撕裂强度测试。
[0057]4.容值密度
[0058]为了获得容值密度(C/A)，需要测量得到块电容值C及块电容的面积A。用裁刀裁取5英寸X5英寸大小的块电容器，然后以LCR表(Agilent4285A)测得其电容值C。将该电容值C除以面积A就可以得到容值密度。
[0059]5.PCB双面蚀刻工艺兼容性
[0060]将16英寸X 20英寸的电容器的双面电解铜箔上贴合作为抗蚀层的干膜，对电容器的电路图案进行曝光、显影，蚀刻掉由图案化的光致蚀刻剂曝光的铜层的多个部分。在移除图案化的光致蚀刻剂之后，保留每个铜层中图案化的电路以及下面介电层的曝光区域。以肉眼观察介质层有无破损(即破裂)。观察到的结果显示在表1中，其中符号〇表示无破损，符号△表不轻微破损，符号□表不破损严重。
[0061]实施例
[0062]在本发明的实施例中，采用以下原料进行实验。
[0063]原料:
[0064]增强纤维:钛酸钾晶须(直径:0.5-1μπι;长度10-50 μ m)，沈阳金建短纤维复合材料有限公司
[0065]无碱玻璃纤维粉(直径:9 μ m ;长度10-200 μ m)，杭州高科复合材料有限公司[0066]防沉降剂:气相白炭黑，HB-620，广州吉必胜科技实业有限公司
[0067]分散剂:Solsperse76500，路博润特种化工(上海)有限公司
[0068]环氧树脂:GT6097，亨斯迈先进材料(广东)有限公司
[0069]固化剂:电子级双氰胺，宁夏大荣化工冶金有限公司
[0070]端叔胺基超支化聚酯，QNP14135，上海物竞化工科技有限公司
[0071]高介电填料:钛酸钡BT-lOls，上海典杨实业有限公司
[0072]丁酮:化学纯，上海祥舜精细化工试剂有限公司
[0073]实施例1
[0074]制备包含下列组分的树脂组合物:1重量份的钛酸钾晶须、0.3重量份的气相白炭黑HB-620、35重量份的环氧树脂GT6097、0.3重量份的双氰胺和63.4重量份的钛酸钡。具体地，在360g 丁酮中加入634g钛酸钡BT-1Ols和IOg钛酸钾晶须，高速剪切至充分分散均匀；再加入3g气相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在125g 丁酮中的350g环氧树脂GT6097和3g双氰胺，搅拌均匀，从而得到1485g钛酸钾晶须增强的环氧树脂组合物胶液。
[0075]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤约3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25μπι。
[0076]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°C，贴合压力5Kgf/cm2，贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱固化约2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0077]实施例2
[0078]制备包含下列组分的树脂组合物:3重量份的钛酸钾晶须、I重量份的气相白炭黑HB-620、34重量份的环氧树脂GT6097、0.3重量份的双氰胺和61.7重量份的钛酸钡。具体地，在360g丁酮中加入617g钛酸钡BT-1Ols和30g钛酸钾晶须，高速剪切至充分分散均匀；再加入IOg气相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在120g 丁酮中的340g环氧树脂GT6097和3g双氰胺，搅拌均匀，从而得到1480g钛酸钾晶须增强的环氧树脂组合物胶液。
[0079]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25 μ m。
[0080]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°C，贴合压力5Kgf/cm2，贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱固化约2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0081]实施例3
[0082]制备包含下列组分的树脂组合物:3重量份的钛酸钾晶须、I重量份的气相白炭黑HB-620、34重量份的环氧树脂GT6097、0.3重量份的双氰胺和61.7重量份的钛酸钡。具体地，在360g丁酮中加入617g钛酸钡BT-1Ols和30g钛酸钾晶须，高速剪切至充分分散均匀；再加入IOg气相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在120g 丁酮中的340g环氧树脂GT6097和3g双氰胺，搅拌均匀，从而得到1480g钛酸钾晶须增强的环氧树脂组合物胶液。
[0083]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为50 μ m。
[0084]接着，将一块上述的介电层复合电解铜箔与一块无介电层的电解铜箔在介电层处于两块电解铜箔之间的情况下进行热贴合:贴合温度180°C，贴合压力5Kgf/cm2，贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱固化约2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0085]实施例4
[0086]制备包含下列组分的树脂组合物:6重量份的钛酸钾晶须、2重量份的气相白炭黑HB-620、32重量份的环氧树脂GT6097、0.3重量份的双氰胺和59.7重量份的钛酸钡。具体地，在360g丁酮中加入IOg的分散剂Solsperse76500并搅拌溶解完全,然后加入597g钛酸钡BT-1Ols和60g钛酸钾晶须，高速剪切至充分分散均匀；再加入20g气相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解112g 丁酮中的320g环氧树脂GT6097和3g双氰胺，搅拌均匀，从而得到1482g钛酸钾晶须增强的环氧树脂组合物胶液。
[0087]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25 μ m。
[0088]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°C,贴合压力5Kgf/cm2,贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱进行后固化2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0089]实施例5
[0090]制备包含下列组分的树脂组合物:9重量份的钛酸钾晶须、3重量份的气相白炭黑HB-620、29重量份的环氧树脂GT6097、1重量份的固化剂QNP14135和58.7重量份的钛酸钡。具体地，在360g 丁酮中加入IOg的分散剂Solsperse76500并搅拌溶解完全,然后加入587g钛酸钡BT-1Ols和90g钛酸钾晶须，高速剪切至充分分散均匀；再加入30g气相白炭黑HB-620,高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在IOOg 丁酮中的290g环氧树脂GT6097和IOg的固化剂QNP14135，搅拌均匀，从而得到1477g钛酸钾晶须增强的环氧树脂组合物胶液。
[0091]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25 μ m。
[0092]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°C,贴合压力5Kgf/cm2,贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱进行后固化2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0093]实施例6
[0094]制备包含下列组分的树脂组合物:9重量份的无碱玻璃纤维粉、3重量份的气相白炭黑HB-620、29重量份的环氧树脂GT6097、1重量份的固化剂QNP14135和58.7重量份的钛酸钡。具体地，在360g 丁酮中加入IOg的分散剂Solsperse76500并搅拌溶解完全,然后加入587g钛酸钡BT-1Ols和90g无碱玻璃纤维粉，高速剪切至充分分散均匀；再加入30g气相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在IOOg 丁酮中的290g环氧树脂GT6097和IOg固化剂QNP14135，搅拌均匀，从而得到1477g无碱玻璃纤维粉增强的环氧树脂组合物胶液。
[0095]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25 μ m。
[0096]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°C,贴合压力5Kgf/cm2,贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱进行后固化2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0097]实施例7
[0098]制备包含下列组分的树脂组合物:20重量份的钛酸钾晶须、5重量份的气相白炭黑HB-620、20重量份的环氧树脂GT6097、0.2重量份的双氰胺和54.8重量份的钛酸钡。具体地，在360g 丁酮中加入548g钛酸钡BT-1Ols和200g钛酸钾晶须，高速剪切至充分分散均匀；再加入50g气相白炭黑HB-620，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在75g 丁酮中的200g环氧树脂GT6097和2g双氰胺，搅拌均匀，从而得到1435g钛酸钾晶须增强的环氧树脂组合物胶液。
[0099]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25 μ m。
[0100]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°c，贴合压力5Kgf/cm2，贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱固化2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0101]比较例A:
[0102]制备包含下列组分的树脂组合物:36重量份的环氧树脂GT6097、0.3重量份的双氰胺和63.7重量份的钛酸钡。具体地，在360g 丁酮中加入637g钛酸钡BT-lOls，高速剪切至充分分散均匀；最后加入溶解在112g 丁酮中的320g环氧树脂GT6097和3g双氰胺，搅拌均匀，从而得到1472g环氧树脂组合物胶液。
[0103]通过丝杆棒将所得胶液涂覆于铜箔(CF-TGFB-DSTF-THE-18 μ，苏州福田金属有限公司)上，然后将涂敷胶液的铜箔在150°C烘烤3分钟至半固化态，以获得介电层复合铜箔。通过用千分尺进行测量可知，所述介电层复合铜箔的介电层厚度为25 μ m。
[0104]接着，在热辊上将两块上述的介电层复合铜箔的介电层在下列条件下进行热贴合:贴合温度180°C,贴合压力5Kgf/cm2,贴合速率lm/min。贴合后放入160°C的烘箱进行后固化2小时，即制得嵌入式电容器。所述嵌入式电容器的介电层厚度为50 μ m。
[0105]根据本发明中公开的测试方法，对在实施例1-7和比较例A中得到的嵌入式电容器关于玻璃化转变温度、漂焊性、机械强度(初始抗撕强度)、容值密度和PCB双面蚀刻工艺兼容性等进行测试。测试结果显示在表I中。
[0106]表I
[0107]
【权利要求】
1.一种树脂组合物，所述树脂组合物包含: 1-20重量份的增强纤维； 0.2-5重量份的防沉降剂； 20-40重量份的环氧树脂； 0.1-3重量份的固化剂；和 50-75重量份的高介电常数填料。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述增强纤维选白玻璃纤维、碳纤维、有机高分子短纤维和无机晶须中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述增强纤维的直径为0.1-10 μ m，长度为5 μ m-3mm0
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述增强纤维为直径为0.1-10 μ m，长度为10-400 μ m的无碱玻璃纤维粉和钛酸钾晶须中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述防沉降剂包括气相白炭黑。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物，其中所述气相白炭黑的比表面积为120-250g/m2，且其表面经过疏水性试剂处理。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述环氧树脂选白双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述固化剂包括潜伏性胺类固化剂。
9.根据权利要求8所述的树脂组合物，其中所述潜伏性胺类固化剂选白双氰胺、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种或多种。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述高介电常数填料选白钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、钙钛酸钡、钙钛酸铅陶瓷、钛酸铅-铌酸镁铅、炭黑、碳纳米管、金属或金属氧化物中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的树脂组合物，其中所述高介电常数填料为粒径在0.1-2 μ m的范围内的钛酸钡。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物，所述树脂组合物还包含30-70重量份的有机溶剂。
13.根据权利要求12所述的树脂组合物，其中所述有机溶剂选白丁酮、甲基异丁基酮和乙二醇单甲醚中的一种或多种。
14.一种介电层，所述介电层包含有根据权利要求1至11中任一项所述的树脂组合物。
15.根据权利要求14所述的介电层，其中所述介电层通过将根据权利要求12或13所述的树脂组合物涂覆于导电基板上并经固化而得到。
16.根据权利要求14所述的介电层，其中所述介电层的厚度为1-50μπι。
17.一种制备介电层的方法，所述方法包括以下步骤: 提供导电基板； 将根据权利要求12或13所述的树脂组合物涂覆于所述导电基板上并经固化。
18.—种电容器,所述电容器包括第一导电基板和第二导电基板，其中所述第一导电基板和第二导电基板中的至少一个导电基板的一个表面上有如权利要求14所述的介电层，并且所述两个导电基板通过所述介电层贴合在一起。
19.根据权利要求18所述的电容器，其中所述第一导电基板和所述第二导电基板为电解铜箔，所述电解铜箔的粗糙度为Rz < 5μπι。
20.根据权利 要求18或19所述的电容器，其中所述介电层的总厚度为1-50μπι。
【文档编号】H05K1/03GK103999558SQ201180075657
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2011年12月21日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】程涛, 陈麒麟, 金舟 申请人:3M创新有限公司