CN105392302A - 一种埋容电路板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种埋容电路板的制备方法，包括以下步骤：1）在支撑材料的两侧侧面上涂覆一层介电材料，并烘干固化，得到复合材料；2）在所述复合材料两侧的介电材料的外层贴上干膜，并进行曝光后显影；3）在显影后露出的介电材料上依次进行沉铜和电镀铜后，再撕除干膜，即得到具有电容的复合板；4）将所述复合板的两侧通过压合方式叠加半固化片和铜箔后，即可得到所述的埋容电路板。本发明采用加成电镀法制作埋容电路板，为埋容电路板提供了一种全新的制造思路，采用本发明的制备方法制作得到埋容电路板具有力学强度优异，介电材料层不易被高压击穿和短路，使用更加可靠。
Description
技术领域
本发明涉及埋容电路板的制备方法。
背景技术
随着电子元件向小型化和多功能化的方向发展，一些常用无源元件，如电容等，更倾向于放置在电路板内部。这样不但节省了电路板的表面使用面积，以供更多有源元件的放置，而且连接焊点及连接线路的省去，也提高了埋容电路板的电子性能。
目前，埋容电路板所用的埋电容材料主要是由两层铜箔及其中间夹的介电材料组成。现有技术的埋容电路板的制备方法是通过减成法，在埋电容材料上蚀刻出电容图形后，再进行压合，得到埋容电路板。
由于埋电容材料的供应由少数几家厂商控制，不仅成本高昂，而且目前埋电容材料仅以中间的介电材料为支撑，存在力学强度较差的问题，而且容易产生高压击穿，短路现象。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种采用加成电镀法制作埋容电路板的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种埋容电路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在支撑材料的两侧侧面上涂覆一层介电材料，并烘干固化，得到复合材料；
2）在所述复合材料两侧的介电材料的外层贴上干膜，并进行曝光后显影；
3）在显影后露出的介电材料上依次进行沉铜和电镀铜后，再撕除干膜，即得到具有电容的复合板；
4）将所述复合板的两侧通过压合方式叠加半固化片和铜箔后，即可得到所述的埋容电路板。
优选地，所述支撑材料为PI（聚酰亚胺）薄膜，FR-4（环氧玻纤板）薄膜或PDVF（聚偏氟乙烯）薄膜。
优选地，所述介电材料为聚合物基陶瓷粉体复合涂料，所述聚合物基陶瓷粉体复合涂料的组分中包含高分子树脂，固化剂和陶瓷填料；所述高分子树脂为环氧树脂、聚酰亚胺树脂或酚醛树脂中的任意一种或其中至少两种的混合物；所述固化剂为双胺，双酐或者酚树脂的任意一种或其中至少两种的混合物。
其中，介电材料的涂覆方式可以是浸涂，旋涂或棒涂。介电材料的涂布厚度为2~10um，优选为2~5um。
所述介电材料固化后的Tg大于或等于150℃。
优选地，所述陶瓷填料含有铁电陶瓷粉体，所述铁电陶瓷粉体为钛酸锶、钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶镁或钛酸铜钙的任意一种或其中至少两种的混合物。所述陶瓷填料的粒径为0.1~1.0um，优选为0.1~0.5um。铁电陶瓷粉体可进行预处理以提升其与聚合物基体间的结合力，处理方式可以是物理方式，例如添加乳化剂；也可以是化学方式，例如采用硅烷偶联剂改性。
优选地，所述陶瓷填料还含有导电粒子，即陶瓷填料为铁电陶瓷粉体和导电粒子的复合填料。所述导电粒子为金属纳米粒子、碳纳米棒（CNT）、导电石墨烯或导电聚合物的任意一种或其中至少两种的混合物；所述导电粒子占所述介电材料的体积百分率为10~20%。
在介电材料中可添加涂料助剂，以提升性能，例如防沉剂，消泡剂等。
优选地，所述步骤1）中，涂覆介电材料后，固化温度为80~200℃，固化时间为0.5~5h。
优选地，所述步骤4）中，所述压合方式为一次双面压合方式或者两次单面压合方式，所述一次双面压合方式的具体步骤为：将所述复合板的两侧都叠加半固化片和铜箔后通过一次压合固化后即可得到所述的埋容电路板；所述两次单面压合方式的具体步骤为：先将所述复合板的一侧叠加半固化片和铜箔进行第一次压合固化，再将所述复合板的另一侧叠加半固化片和铜箔进行第二次压合固化后，得到所述的埋容电路板。
以上的步骤完成后，以该埋容电路板为基础继续制作外层线路，从而获得多层印制线路板，具体还包括步骤：5）在所述铜箔的外侧通过贴干膜、曝光、显影、蚀刻和脱膜步骤得到外层线路；然后再通过在所述电容的位置钻孔，在孔内沉铜和垂直连续电镀使所述外部线路与所述电容实现电连接。
本发明为埋容电路板提供了一种全新的制造思路，通过以支撑材料为基础采用加成电镀法，在支撑材料上涂覆介电材料后通过贴干膜、曝光、显影、沉铜、电镀铜等步骤制作电容，然后再压合半固化片和铜箔得到埋容电路板。由于支撑材料的存在，解决了现有技术中用两层铜箔夹中间介电材料制作埋电容材料时存在力学强度差的问题，也可以减少单纯使用介电材料层易出现的高压击穿，短路现象。
附图说明
图1为采用本发明的制备方法制作埋容电路板的流程示意图。
附图中：1-支撑材料；2-介电材料；3-介电材料；4-干膜；5-干膜；6-曝光显影后的干膜；7-沉铜电镀后形成的电容一侧电极；8-绝缘层；9-绝缘层；10-外侧铜箔；11-外层铜箔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，一种埋容电路板的制备方法，包括以下步骤：
（一）涂覆介电材料
准备支撑材料1，可以是PI（聚酰亚胺）薄膜，FR-4（环氧玻纤板）薄膜或PDVF（聚偏氟乙烯）薄膜，支撑材料1的厚度为5~20um，优选为5~8um。在支撑材料1的上侧侧面上涂覆一层介电材料2，下侧侧面上涂覆一层介电材料3，然后烘干固化，得到复合材料。其中，介电材料2、3为聚合物基陶瓷粉体复合涂料，所述聚合物基陶瓷粉体复合涂料的组分中包含高分子树脂，固化剂和陶瓷填料；所述高分子树脂为环氧树脂、聚酰亚胺树脂或酚醛树脂中的任意一种或其中至少两种的混合物。所述固化剂为双胺，双酐或者酚树脂的任意一种或其中至少两种的混合物。介电材料2、3的涂覆方式可以是浸涂，旋涂或棒涂。介电材料2、3的涂布厚度为2~10um，优选为2~5um。涂覆介电材料2、3后，固化温度为80~200℃，固化时间为0.5~5h。介电材料2、3固化后的Tg大于或等于150℃。
本实施例中，陶瓷填料含有铁电陶瓷粉体，所述铁电陶瓷粉体为钛酸锶、钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶镁或钛酸铜钙的任意一种或其中至少两种的混合物。陶瓷填料的粒径为0.1~1.0um，优选为0.1~0.5um。铁电陶瓷粉体可进行预处理以提升其与聚合物基体间的结合力，处理方式可以是物理方式，例如添加乳化剂；也可以是化学方式，例如采用硅烷偶联剂改性。在介电材料2、3中可添加涂料助剂，以提升性能，例如防沉剂，消泡剂等。
（二）曝光、显影
在所述复合材料两侧的介电材料2上贴干膜4，在介电材料3上贴干膜5，然后进行曝光和显影。
（三）制作电容
在显影后露出的介电材料2、3上进行沉铜和电镀铜后，再撕除曝光显影后的干膜6，即得到具有电容的复合板，如图1所示，介电材料2、3上都具有沉铜电镀后形成的电容一侧电极7。
（四）压合
将所述复合板的两侧通过压合方式叠加半固化片（即绝缘层8和9）和铜箔10、11后，即可得到埋容电路板。
所述压合方式为一次双面压合方式或者两次单面压合方式。
一次双面压合方式的具体步骤为：将所述复合板的两侧都叠加半固化片（即绝缘层8和9）和铜箔10、11后通过一次压合固化后即可得到所述的埋容电路板。
两次单面压合方式的具体步骤为：先将所述复合板的一侧叠加半固化片，即绝缘层8，和铜箔10进行第一次压合固化，再将所述复合板的另一侧叠加半固化片，即绝缘层9，和铜箔11进行第二次压合固化后，得到所述的埋容电路板。
（五）制作外层线路
以该埋容电路板为基础继续制作外层线路，从而获得多层印制线路板，在所述铜箔10、11的外侧通过贴干膜、曝光、显影、蚀刻和脱膜步骤得到外层线路；然后再通过在所述电容7的位置钻孔，在孔内沉铜和垂直连续电镀使所述外部线路与电容实现电连接。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中的陶瓷填料还含有导电粒子，即陶瓷填料为铁电陶瓷粉体和导电粒子的复合填料。所述导电粒子为金属纳米粒子、碳纳米棒（CNT）、导电石墨烯或导电聚合物的任意一种或其中至少两种的混合物；所述导电粒子占所述介电材料的体积百分率为10~20%。
以上实施例制作得到的埋容电路板，由于采用支撑材料为基础，在支撑材料两侧涂覆和固化介电材料后通过加成法制作电容，大大提高了埋容电路板的力学强度，而且中间的支撑材料涂覆介电材料后保证了电容上下两极的完全分离，绝缘性能也得以提升，减少了介电材料层被高压击穿和短路的现象。相较于现有技术，本发明制作的埋容电路板具有力学性能优异，介电材料层不易发生高压击穿、短路现象，使用性能可靠，相较于传统方法制作的埋容电路板具有显著的进步。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种埋容电路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在支撑材料的两侧侧面上涂覆一层介电材料，并烘干固化，得到复合材料；
2）在所述复合材料两侧的介电材料的外层贴上干膜，并进行曝光后显影；
3）在显影后露出的介电材料上依次进行沉铜和电镀铜后，再撕除干膜，即得到具有电容的复合板；
4）将所述复合板的两侧通过压合方式叠加半固化片和铜箔后，即可得到所述的埋容电路板。
2.根据权利要求1所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述支撑材料为PI薄膜，FR-4薄膜或PDVF薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述介电材料为聚合物基陶瓷粉体复合涂料，所述聚合物基陶瓷粉体复合涂料的组分中包含高分子树脂，固化剂和陶瓷填料；所述高分子树脂为环氧树脂、聚酰亚胺树脂或酚醛树脂中的任意一种或其中至少两种的混合物；所述固化剂为双胺，双酐或者酚树脂的任意一种或其中至少两种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述介电材料固化后的Tg大于或等于150℃。
5.根据权利要求3所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述陶瓷填料含有铁电陶瓷粉体，所述铁电陶瓷粉体为钛酸锶、钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶镁或钛酸铜钙的任意一种或其中至少两种的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述陶瓷填料的粒径为0.1~1.0um。
7.根据权利要求5所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述陶瓷填料还含有导电粒子，所述导电粒子为金属纳米粒子、碳纳米棒、导电石墨烯或导电聚合物的任意一种或其中至少两种的混合物；所述导电粒子占所述介电材料的体积百分率为10~20%。
8.根据权利要求5所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，固化温度为80~200℃，固化时间为0.5~5h。
9.根据权利要求1所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，所述压合方式为一次双面压合方式或者两次单面压合方式，所述一次双面压合方式的具体步骤为：将所述复合板的两侧都叠加半固化片和铜箔后通过一次压合固化后即可得到所述的埋容电路板；所述两次单面压合方式的具体步骤为：先将所述复合板的一侧叠加半固化片和铜箔进行第一次压合固化，再将所述复合板的另一侧叠加半固化片和铜箔进行第二次压合固化后，得到所述的埋容电路板。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种埋容电路板的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括步骤：5）在所述铜箔的外侧通过贴干膜、曝光、显影、蚀刻和脱膜步骤得到外层线路；然后再通过在所述电容的位置钻孔，在孔内沉铜和垂直连续电镀使所述外部线路与所述电容实现电连接。
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