CN110838408A - 高剥离力高介电常数的平面电容及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高剥离力、高介电常数的平面电容及其制备方法，在该平面电容的制备过程中，对金属膜进行表面粗化处理，在金属膜与介质层之间增加硅烷偶联剂层，介质层包含能与硅烷偶联剂反应的热固性树脂聚合物，在固化成型过程中加压加热，通过上述工艺的改进，增加该介质层与金属膜之间的结合力。

Description

高剥离力高介电常数的平面电容及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高剥离力、高介电常数的平面电容及其制备方法，属于新材料领域。

背景技术

高介电常数聚合物基复合材料由于具有机械性能好、轻质、成本低、易加工等优点而受到广泛关注。近年来随着电子产品小型化发展和埋容技术工艺的进步，对高介电聚合物基介电材料研究方兴未艾，以高介电陶瓷粒子或金属导体粒子填充的聚合物基复合材料可以同时具有介电常数高、介电损耗低、易加工等性能，成为制备高介电常数、低损耗材料的一种趋势。

介电常数≤22介电材料已经实现商业化生产，并在很多领域中获得应用。随着半导体工业的飞速发展，必须要求一定的电容容量才能保证存储信息的电荷在刷新时正常恢复，而电容的大小直接表现在电容的面积上。然而，电容的尺寸已经达到了极限，为了进一步提高电容量，除了减少特征尺寸的线宽，还必须减少电容面积。在电容介质厚度不变时，保持同样的电容大小并减少电容面积的唯一方法仍然是提高电容所填充的介质的介电常数。作为埋容介电材料，要想获得介电常数≥22介电材料，就需要增加复合材料中无机相用量。但是无机相增加后必然会导致介电材料对金属膜的附着力变差，无法形成具有使用价值的平面电容产品。在综合考虑这两个性能后，目前商业化的聚合物基介电材料介电常数仅到22。

有鉴于此，在提高介电材料与金属箔之间的附着力的前提上获得更高介电常数的平面电容，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供了一种具备高剥离力、高介电常数的平面电容及其制备方法。

首先，本发明提供了一种平面电容的制备方法，包括如下步骤：对第一金属膜及第二金属膜进行表面粗化处理；在该第一金属膜的粗化处理表面形成第一硅烷偶联剂层，在该第二金属膜的粗化处理表面形成第二硅烷偶联剂层；在该第一硅烷偶联剂层的表面形成介质层，该介质层含有能与硅烷偶联剂反应的热固性树脂聚合物；将形成在该第二金属膜表面的该第二硅烷偶联剂层贴附在该介质层表面；以及加热加压条件下进行覆合处理，得到该平面电容。

根据本发明的一个实施方式，表面粗化处理选自如下方法的一种或几种：电晕处理、电化学腐蚀法、喷砂、抛丸及等离子处理，粗化处理后的表面粗糙度为0.4～0.6μm。

根据本发明的一个实施方式，第一金属膜及第二金属膜分别选自铜箔、铝箔、表面镀有导电金属层的聚合物膜中的一种，该导电金属层的组分选自铜、铝、银、金中的一种或多种。

根据本发明的一个实施方式，在该第一金属膜的粗化处理表面形成第一硅烷偶联剂层，在该第二金属膜的粗化处理表面形成第二硅烷偶联剂层，具体包括如下步骤：制备硅烷偶联剂溶液；以及在该第一金属膜及第二金属膜的粗化处理表面分别涂覆该硅烷偶联剂溶液，进行第一次烘干，分别得到该第一硅烷偶联剂层及该第二硅烷偶联剂层。在一个实施方式中，该第一次烘干是在40-80℃下干燥10-20min。

进一步地，根据本发明的一个实施方式，制备硅烷偶联剂溶液具体包括如下步骤：将硅烷偶联剂加入溶剂中，配制浓度为0.5-5％wt硅烷偶联剂溶液，混合均匀后，室温下放置熟化2-3小时；和/或该硅烷偶联剂选自以下组合中的一种或多种：含氨基硅烷、含环氧基硅烷、含丙烯酰氧基硅氧烷、含有甲基丙烯酰氧基硅氧烷、以及含异氰酸酯基硅氧烷；该溶剂选自醇类、酮类、脂类、苯类和醚类溶剂中的一种或几种。

根据本发明的一个实施方式，在该第一硅烷偶联剂层的表面形成介质层，包括如下步骤：制备该介质层溶液；将该介质层溶液涂布在该第一硅烷偶联剂层的表面；以及进行第二次烘干，得到该介质层。在一个实施方式中，该第二次烘干是在40～80℃下干燥10～20min。

进一步地，根据本发明的一个实施方式，制备该介质层溶液包括如下步骤：将60-70wt％的介电陶瓷材料、10-15wt％的热固性树脂聚合物、0.5-1wt％的分散剂和余量的溶剂混合，进行球磨处理，得到分散均匀的介质层溶液。

在一个实施方式中，该热固性树脂聚合物选自环氧树脂、热固性丙烯酸树脂、双组分聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂和多羟基树脂中的一种或多种；该介电陶瓷材料为球状或类球状颗粒，粒径为0.1-1μm，选自钛酸钡钠、钛酸钡、钛酸铜钙、钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸钙、钛酸钙钡、锆钛酸铅、钛酸铅钠、钛酸铅中的一种或几种；分散剂选自辛基苯基聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、山梨醇、油酸、蓖麻油、聚丙烯酸酰胺和聚丙烯酸中的一种或几种；及溶剂选自乙醇、丁醇、丙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、丁酮、戊酮、丙酮，二甲基乙酰胺中的一种或几种。

根据本发明的一个实施方式，该覆合处理的压力为10～15MPa，温度为120～180℃，时间为20～30min。

本发明还提供由上述制备方法制备而成的平面电容，该平面电容包括位于中间的介质层、分别位于该介质层上下两侧的第一金属膜和第二金属膜，在第一金属膜与该介质层之间存在第一硅烷偶联剂层，在该第二金属膜与该介质层之间存在第二硅烷偶联剂层；该第一金属膜靠近该介质层的表面、该第二金属膜靠近该介质层的表面均为粗糙表面，表面粗糙度为0.4～0.6μm；以及该介质层的剥离强度≥2N/mm，介电常数介于25-40之间。

根据本发明的一个实施方式，该第一金属膜及该第二金属膜的厚度分别为5-100μm，该介质层的厚度为6-20μm，该第一硅烷偶联剂层及该第二硅烷偶联剂层的厚度分别为0.5-1μm。

在本发明中，通过改进平面电容的生产工艺，改善介电材料与金属膜附着力，达到提升平面电容剥离力的目的，从而解决目前平面电容制造工艺中存在的高介电常数产品剥离力差的技术难题。具体包括以下三个方面：首先，通过物理或化学的方法对金属膜表面进行粗化处理，增加铜箔表面粗糙度，由此增加介电材料和金属膜(例如，铜箔等)的接触面积，促进层间结合；其次，在金属膜的表面粗化处理过的表面预先涂布一层硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂一方面可以与聚合物反应，另一方面可以与表面粗化处理过的金属膜表面的羟基反应，由此形成化学结合力，促进聚合物与金属膜之间的附着力，提高两者的粘结强度。最后，在覆合和熟化成型阶段对平面电容施加高压，让介电材料能够充分浸润填充基材，介电材料和金属膜间能够充分接触，保证两者间能够形成紧密结合。

通过本发明的上述工艺改进，所制得的平面电容具有高剥离力、高介电常数的优点。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的平面电容的结构示意图。

图2为表面粗化处理后的第一金属膜及第二金属膜的结构示意图。

图3为涂覆硅烷偶联剂溶液后的第一金属膜及第二金属膜的结构示意图。

图4为在涂布介质层后的第一金属膜的结构示意图。

图5为将第二金属膜贴附到该第一金属膜的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合实施例，对本发明进行详细说明。应理解，下述实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明。

如图1所示为本发明的平面电容100的结构示意图。如图所示，该平面电容100具有三明治结构，中间层为介质层110，由聚合物基复合介电材料构成，其上下两侧分别设有第一金属膜120及第二金属膜130，在第一金属膜120与该介质层110之间存在第一硅烷偶联剂层125，在该第二金属膜130与该介质层110之间存在第二硅烷偶联剂层135。其中，该第一硅烷偶联剂层125及该第二硅烷偶联剂层135的厚度为0.5-1μm，为硅烷偶联剂干燥后所形成的薄层。该第一金属膜120与该第一硅烷偶联剂层125接触的表面为粗糙表面，表面粗糙度Ra控制在0.4～0.6μm之间。同样，该第二金属膜130与该第二硅烷偶联剂层135接触的表面也为粗糙表面。通过表面粗化处理增加与该第一硅烷偶联剂层125、第二硅烷偶联剂层135以及介电材料的接触面积，提高两者结合力。所述第一金属膜120及该第二金属膜130的厚度为5-100μm，其材质选自铜箔、铝箔、表面镀有导电金属层的聚合物膜中的一种，所述导电金属层的组分为铜、铝、银、金中的一种。

本发明的平面电容100的介质层110的介电常数≥22，优选介于25-40之间，该平面电容100的剥离强度≥2N/mm。该介质层的厚度为6-20μm。

本发明还提供一种该平面电容的制备方法，如图2-图5所示，该制备方法包括如下步骤：

如图2，对第一金属膜120及第二金属膜130的表面进行粗化处理；

如图3所示，在该第一金属膜120的粗化处理表面形成第一硅烷偶联剂层125，在该第二金属膜130的粗化处理表面形成第二硅烷偶联剂层135；

如图4所示，在该第一硅烷偶联剂层125的表面形成该介质层110，该介质层110含有能与硅烷偶联剂反应的热固性聚合物；

如图5所示，将形成在该第二金属膜130表面的该第二硅烷偶联剂层135贴附在该介质层110表面；以及

加热加压条件下进行覆合处理，得到该平面电容100。

以下示例性地说明本发明提供的该平面电容100的制备方法。

首先，如图2所示，对第一金属膜120及第二金属膜130的表面进行粗化处理。金属膜粗化处理后材料表面粗糙度Ra控制在0.4～0.6μm之间。该金属膜的表面粗化处理方法选自如下中的一种或几种：电晕处理、电化学腐蚀法、喷砂、抛丸及等离子处理。所述第一金属膜及第二金属膜分别选自铜箔、铝箔、表面镀有导电金属层的聚合物膜中的一种，所述导电金属层的组分为铜、铝、银、金中的一种或多种。其中，金属膜的厚度为5～100μm。

随后，如图3(a)所示，在该第一金属膜120的粗化处理表面形成第一硅烷偶联剂层125，如图3(b)所示，在该第二金属膜130的粗化处理表面形成第二硅烷偶联剂层135。具体包括如下步骤：

制备硅烷偶联剂溶液；以及

在该第一金属膜120和第二金属膜130的粗化处理表面分别涂覆该硅烷偶联剂溶液，进行第一次烘干，分别得到该第一硅烷偶联剂层125及该第二硅烷偶联剂层135。

其中，制备硅烷偶联剂溶液的具体步骤为：将硅烷偶联剂加入溶剂中，配制浓度为0.5～5％wt硅烷偶联剂溶液，混合均匀后在室温下放置熟化2～3小时。该熟化的原理为让硅烷偶联剂自聚成偶联剂预聚物，以便在涂覆在铜箔表面上时可以形成均匀的硅烷偶联剂层。溶剂可为醇类、酮类、脂类、苯类和醚类溶剂中的至少一种。在可选的实施方式中，硅烷偶联剂分子结构中除了含有和铜箔反应的烷氧基外，还具有可以和介电材料中热固性树脂聚合物形成化学键的基团。在一个实施方式中，该硅烷偶联剂选自以下组合中的一种或几种：含氨基硅烷(KH550)、含环氧基硅烷(KH560)、含丙烯酰氧基硅氧烷(KBM-5103)、含有甲基丙烯酰氧基硅氧烷(KBM-502)以及含异氰酸酯基硅氧烷(KBE-9007)等。

该涂覆硅烷偶联剂及第一次烘干的步骤具体包括：在该第一金属膜120的粗化处理过的表面涂覆制备好的硅烷偶联剂溶液，进行第一次烘干，以去除溶剂，得到该第一硅烷偶联剂层125，其组分是硅烷偶联剂。同样地，在该第二金属膜130的粗化处理过的表面涂覆制备好的硅烷偶联剂溶液，并进行第一次烘干，得到该第二粘合层135，其组分是硅烷偶联剂。

上述烘干是在40-80℃下干燥10-20min。需要注意的是，控制硅烷偶联剂溶液的涂覆量，保持其在烘干后的硅烷偶联剂层的厚度为0.5～1μm。上述烘干过程使得硅烷偶联剂中的烷氧基和金属膜表面的羟基发生反应，形成牢固的硅烷偶联剂涂层。具体来说，在粗化处理中，金属膜表面的羟基来自以下方面：首先，金属表面在空气中容易氧化成氧化物，与空气中的水蒸气吸水反应产生羟基；其次，金属中有杂质，会和空气中的水形成原电池，产生羟基；再次，电晕放电和等离子处理也可以引入羟基。

优选地，该涂覆硅烷偶联剂的过程由涂布设备完成，使得涂布更加均匀。

接着，如图4所示，在所形成的第一硅烷偶联剂层125的表面形成该介质层110。具体包括如下步骤：

制备该介质层溶液；

将该介质层溶液涂布在该第一硅烷偶联剂层125的表面；以及

进行第二次烘干后，得到该介质层110。

其中，该制备介质层溶液的步骤如下：将60～70wt％的介电陶瓷材料、10～15wt％的热固性树脂聚合物、0.5～1wt％的分散剂以及余量的溶剂混合，进行球磨处理，制备得到分散均匀的介质层溶液，其中，该热固性树脂聚合物能够与硅烷偶联剂反应。其中球磨处理的转速为120～200转/分钟，处理时间为6～8小时。溶剂选自乙醇、丁醇、丙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、丁酮、戊酮、丙酮，二甲基乙酰胺中的一种或几种。在可选的实施方式中，能与硅烷偶联剂反应的热固性树脂聚合物选自环氧树脂、热固性丙烯酸树脂、双组分聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂和多羟基树脂等中的一种或多种。通过对上述聚合物成分的进一步优化，在固化后热固性树脂的介电常数要求≥4，拉伸强度≥20MPa。

在可选的实施方式中，介电陶瓷材料(或称无机填料)可优选高介电陶瓷材料，例如介电常数≥500，优选选自钛酸钡钠、钛酸钡、钛酸铜钙、钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸钙、钛酸钙钡、锆钛酸铅、钛酸铅钠、钛酸铅中的一种或几种。该介电陶瓷材料(无机填料)的粒径可为0.1～1μm，形状可为球状或类球状等。

分散剂起到增加高介电的介电陶瓷材料的填充量的作用，选自TX100(辛基苯基聚氧乙烯醚)、Span20(斯盘-20，山梨糖醇酐单月桂酸酯)、Span60(斯盘60，山梨醇酐单硬脂酸酯)、Span80(斯盘80，失水山梨糖醇脂肪酸酯)、山梨醇、油酸、蓖麻油、聚丙烯酸酰胺和聚丙烯酸中的一种或几种。

该第二次烘干是在40～80℃下干燥10～20min。上述第二次烘干过程主要目的是去除介质层溶液中部分溶剂使其不易发生流动，以避免影响所得介质层的厚度波动。为使涂布更加均匀，该涂布介质层溶液的过程优选由涂布设备完成。

最后，如图5所示，将表面涂覆有第二硅烷偶联剂层135的第二金属膜130贴附在该介质层110的表面，使得该第二硅烷偶联剂层135与该介质层110接触，然后进行覆合处理，使其固化，由此得到图1所示的该平面电容100。上述覆合处理实质包括：覆合压制和熟化过程。覆合处理的压力可为10～15MPa，温度可为120～180℃，时间可为20～30min，直至能与硅烷偶联剂反应的热固性树脂完全固化为止。优选地，该覆合处理过程是在平板硫化机上完成，在加压加热过程中，未固化的介质层与金属膜之间充分接触，进一步提升了层间结合力。

采用安捷伦4990A测试该介质层110的介电常数，得到在本发明所述平面电容100的介质层110的的介电常数介于25-40之间，远远大于现有技术的介电常数极限值22。采用180°剥离测试法测试介电层与金属箔进结合力，得到本发明所述平面电容100的剥离强度≥2N/mm。该介质层厚度为6-20μm。

下面进一步列举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1：

提供厚度为35μm的两片铜箔，使用表面粗化处理工艺，使得铜箔的表面粗超度值Ra为0.5μm，作为第一金属膜和第二金属膜。其中表面粗化处理工艺包括：使用PCB铜箔棕氧化液浸泡该铜箔30s，然后用纯净水冲洗干净，60℃烘干即可完成粗化处理。

用含氨基硅烷KH550和95％乙醇配制浓度为1％wt硅烷偶联剂溶液，混合均匀后，在室温下放置熟化2～3小时，得到硅烷偶联剂溶液备用。

将该硅烷偶联剂溶液分别涂布在该第一金属膜和该第二金属膜的粗化处理表面上，经60℃下干燥20分钟，分别得到表面涂覆有第一硅烷偶联剂层的第一金属膜和表面涂覆有第二硅烷偶联剂层的第二金属膜，该第一硅烷偶联剂层、第二硅烷偶联剂层的厚度均为0.6～0.7μm。

将介电陶瓷材料钛酸钡60g、环氧树脂E44 10g、二乙烯三胺2g、分散剂辛基苯基聚氧乙烯醚(TX100)0.5g、丁酮27.5g混合，在200转速/分钟下球磨8小时，得到分散均匀的介质层溶液。

使用涂布设备将上述制得的介质层溶液涂布在第一硅烷偶联剂层上，在60℃下对涂覆的介质层溶液进行干燥20min，得到烘干的介质层后，再覆盖该表面涂覆有第二硅烷偶联剂层的第二金属膜，使得该介质层与该第二硅烷偶联剂层接触，得到半成品。

然后把覆合好的半成品放在平板硫化机上，在10MPa、120℃的加压加热条件下让介质层中的树脂完全固化25min，形成有强度的聚合物基体，即可制备得到平面电容。

本实施例所得的平面电容中，介质层与金属膜剥离力平均值为4.29N/mm。其中，所得平面电容的介质层的厚度为6μm，介电常数为30。

实施例2：

提供厚度为25μm的两片铜箔，使用表面粗化处理工艺，使得铜箔的表面粗超度值Ra＝0.5μm，作为第一金属膜和第二金属膜。其中表面粗化处理工艺包括：用1000目氮化硅喷砂处理20s，然后除掉表面的沙子，即可完成粗化处理；

用含丙烯酸甲酯基团硅氧烷KH570和95％乙醇配制浓度为1.5％wt硅烷偶联剂溶液，混合均匀后，在室温下放置熟化2～3h，得到硅烷偶联剂溶液备用；

将该硅烷偶联剂溶液分别涂布在该第一金属膜和该第二金属膜的粗化处理后的表面上，再经60℃下干燥20分钟后，得到表面涂覆有第一硅烷偶联剂层的第一金属膜和表面涂覆有第二硅烷偶联剂层的第二金属膜，该第一硅烷偶联剂层、第二硅烷偶联剂层的厚度为0.8～0.9μm；

将介电陶瓷材料钛酸锶钡70g、环氧丙烯酸酯15g、引发剂过氧化异丙苯0.5g、乙酸丁酯23.5g和分散剂蓖麻油1g混合，在150转速/分钟下球磨6小时，得到分散均匀的介质层溶液；

使用涂布设备将上述制得的介质层溶液涂布在第一硅烷偶联剂层上，在65℃下对涂覆的介质层溶液进行干燥20min，得到烘干的介质层后，再覆盖该表面涂覆有第二硅烷偶联剂层的第二金属膜，使得该介质层与该第二硅烷偶联剂层接触，得到半成品；

然后把覆合好的半成品放在平板硫化机上，在12MPa、140℃的加压加热条件下让介质层中的树脂完全固化，形成有强度的聚合物基体，即可制备得到平面电容。

本实施例所得的平面电容中，介质层与金属膜剥离力平均值为3.38N/mm。其中，所得平面电容的介质层的厚度为6μm，介电常数为35.8。

实施例3：

提供厚度为18μm的两片铜箔，使用等离子溅射的方式对铜箔表面进行粗化处理工艺，使得铜箔的表面粗超度值Ra＝0.4μm，作为第一金属膜和第二金属膜；

用含异氰酸酯基硅氧烷KBE-9007和乙酸乙酯配制浓度为1％wt硅烷偶联剂溶液，混合均匀后，在室温下放置熟化2～3h，得到硅烷偶联剂溶液备用；

将该硅烷偶联剂溶液分别涂布在第一金属膜和第二金属膜的粗化处理后的表面上，再经65℃下干燥25分钟后，得到表面涂覆有第一硅烷偶联剂层的第一金属膜和表面涂覆有第二硅烷偶联剂层的第二金属膜，该第一硅烷偶联剂层、第二硅烷偶联剂层的厚度为0.6～0.7μm；

将介电陶瓷材料钛酸钙铜70g、聚醚二元醇10g(分子量1000)，固化剂甲苯二异氰酸酯(TDI)4g，乙酸乙酯16.6g和分散剂聚丙烯酸0.4g混合，在150转速/分钟下球磨6小时，得到分散均匀的介质层溶液；

使用涂布设备将上述制得的介质层溶液涂布在第一硅烷偶联剂层上，在65℃下对涂覆的介质层溶液进行干燥20min，得到烘干的介质层后，再覆盖表面涂覆有第二硅烷偶联剂层的第二金属膜，使得该介质层与该第二硅烷偶联剂层接触，得到半成品；

然后把覆合好的半成品放在平板硫化机上，在15MPa、140℃的加压加热条件下让介质层中的树脂完全固化，形成有强度的聚合物基体，即可制备得到平面电容。

本实施例所得的平面电容中，介质层与金属膜剥离力平均值为5.03N/mm。其中，所得平面电容的介质层的厚度为6μm，介电常数为29.3。

对比例1：

对比例1中平面电容的制备过程与实施例1类似，区别在于：选用的铜箔未进行表面粗化处理，表面粗超度较低，Ra＝0.05～0.09um。此外铜箔未经过硅烷偶联剂处理，其它处理方式均相同。

所得的平面电容中，介质层与金属膜的剥离力平均值为0.71N/mm。其中，所得平面电容的介质层的厚度为6μm，介电常数为28.7。与实施例1对比，在介质层厚度相同的前提下，对比例1未对铜箔进行表面粗化处理、未经过硅烷偶联剂处理，所得到的平面电容的剥离力显著低于

实施例1。

对比例2：

对比例2中平面电容的制备过程与实施例1类似，区别在于：薄膜电容未经过加压处理，仅在常压下进行固化，其它处理工艺相同。

本对比例2所得的平面电容中，介质层与金属膜的剥离力平均值为1.71N/mm。其中，所得平面电容的介质层的厚度为6μm，介电常数为28.8。与实施例1对比，在介质层厚度相同的前提下，对比例2未对薄膜电容进行加压处理，所得到的平面电容的剥离力也显著低于实施例1。

综上，为了在提高平面电容的介电常数的基础上增加介电层与金属膜之间的附着力，本发明首先采用物理或化学的方法对金属膜表面进行粗化处理，增加金属膜的表面粗糙度，提高该金属膜与其它物质之间的接触面积，由此提高两者之间的结合力。

其次，本发明使用可以和硅烷偶联剂反应的热固性树脂作为介电层的主要成分，并且在介电层与金属膜之间增加硅烷偶联剂层。由于该硅烷偶联剂的烷氧基可以与经过粗化处理的金属膜表面的羟基发生化学反应，同时，该硅烷偶联剂可以与形成该介电层的热固性树脂进行化学反应，由此使得该金属膜和介质层之间形成化学结合键，提高了该介电层与该金属膜之间的粘结强度。

最后，在覆合及固化成型过程中，通过对平面电容施加高压，使得该介电层的介电材料能够充分浸润该金属膜，该介电材料与该金属膜之间能够充分接触，保证两者间能够形成紧密的结合。通过上述技术手段，达到增加介电层和金属膜之间的附着力的效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种平面电容的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

对第一金属膜及第二金属膜进行表面粗化处理；

在该第一金属膜的粗化处理表面形成第一硅烷偶联剂层，在该第二金属膜的粗化处理表面形成第二硅烷偶联剂层；

在该第一硅烷偶联剂层的表面形成介质层，该介质层含有能与硅烷偶联剂反应的热固性树脂聚合物；

将形成在该第二金属膜表面的该第二硅烷偶联剂层贴附在该介质层表面；以及

加热加压条件下进行覆合处理，得到该平面电容。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：表面粗化处理选自如下方法的一种或几种：电晕处理、电化学腐蚀法、喷砂、抛丸及等离子处理，粗化处理后的表面粗糙度为0.4～0.6μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第一金属膜及第二金属膜分别选自铜箔、铝箔、表面镀有导电金属层的聚合物膜中的一种，该导电金属层的组分选自铜、铝、银、金中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在该第一金属膜的粗化处理表面形成第一硅烷偶联剂层，在该第二金属膜的粗化处理表面形成第二硅烷偶联剂层，具体包括如下步骤：

制备硅烷偶联剂溶液；以及

在该第一金属膜和该第二金属膜的粗化处理表面分别涂覆该硅烷偶联剂溶液，进行第一次烘干，分别得到该第一硅烷偶联剂层及该第二硅烷偶联剂层；

优选地，该第一次烘干是在40-80℃下干燥10-20min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：制备硅烷偶联剂溶液具体包括如下步骤：

将硅烷偶联剂加入溶剂中，配制浓度为0.5-5％wt硅烷偶联剂溶液，混合均匀后，室温下放置熟化2-3小时；和/或

该硅烷偶联剂选自以下组合中的一种或多种：含氨基硅烷、含环氧基硅烷、含丙烯酰氧基硅氧烷、含有甲基丙烯酰氧基硅氧烷、以及含异氰酸酯基硅氧烷；该溶剂选自醇类、酮类、脂类、苯类和醚类溶剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在该第一硅烷偶联剂层的表面形成介质层，包括如下步骤：

制备该介质层溶液；

将该介质层溶液涂布在该第一硅烷偶联剂层的表面；以及

进行第二次烘干，得到该介质层；

优选地，该第二次烘干是在40～80℃下干燥10～20min。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：制备该介质层溶液包括如下步骤：

将60-70wt％的介电陶瓷材料、10-15wt％的热固性树脂聚合物、0.5-1wt％的分散剂和余量的溶剂混合，进行球磨处理，得到分散均匀的介质层溶液；

优选地，

该热固性树脂聚合物选自环氧树脂、热固性丙烯酸树脂、双组分聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂和多羟基树脂中的一种或多种；

该介电陶瓷材料为球状或类球状颗粒，粒径为0.1-1μm，选自钛酸钡钠、钛酸钡、钛酸铜钙、钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸钙、钛酸钙钡、锆钛酸铅、钛酸铅钠、钛酸铅中的一种或几种；

分散剂选自辛基苯基聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、山梨醇、油酸、蓖麻油、聚丙烯酸酰胺和聚丙烯酸中的一种或几种；和/或

溶剂选自乙醇、丁醇、丙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、丁酮、戊酮、丙酮，二甲基乙酰胺中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该覆合处理的压力为10～15MPa，温度为120-180℃，时间为20-30min。

9.一种平面电容，根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备而成，该平面电容包括位于中间的介质层、分别位于该介质层上下两侧的第一金属膜和第二金属膜，其特征在于：

在第一金属膜与该介质层之间存在第一硅烷偶联剂层，在该第二金属膜与该介质层之间存在第二硅烷偶联剂层；

该第一金属膜及该第二金属膜靠近该介质层的表面均为粗糙表面，表面粗糙度为0.4～0.6μm；以及

该介质层的剥离强度≥2N/mm，介电常数介于25-40之间。

10.根据权利要求9所述的平面电容，其特征在于：该第一金属膜及该第二金属膜的厚度分别为5-100μm，该介质层的厚度为6-20μm，该第一硅烷偶联剂层及该第二硅烷偶联剂层的厚度分别为0.5-1μm。

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