TW200921710A - Dielectric compositions containing coated filler and methods relating thereto - Google Patents

Description

200921710 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 電常數（亦稱為「高 ，本發明之介電組合 漏電流，其原因至少 降低之電容器。電容 電能之較小電容器之 通常，對於既定厚度 局介電常數填料相對 谷器面積中儲存相同 本揭示内容通常係關於具有高介 k」）填料之介電組合物。更具體而言 物在電容H型應用中有利地提供域 部分在於施用於高k填料之鈍化塗層。 【先前技術】 在電子工業中需要較小但其性能不

器儲存電能。一種達成能儲存相同量 方法係添加具有高介電常數之填料。 之介電層，在電容器之介電層中使用 於不含填料之電介質容許在減少的電 量電荷。 不匕要之洩漏電流係高介電常數填料之常見缺點。此 外iW著介電薄膜厚度降低，茂漏電流通常增加。 業内需要儲存於電容器中之電能量增加而不增加電容器 大小’同時亦降低洩漏電流。 【發明内容】 本發明係關於具有下列之介電組合物：丨具有至少一鈍 :表面塗層之10-65體積％之填料；及Π. 35-90體積%之樹 脂。填料可係任何介電填料，例如順電填料、鐵電填料或 ' 類純化表面塗層可係氧化物或諸如此類且其通常 可:乂，料之約0.1重量％至最高約20重量%存在。介電組合 可製成膜、厚膜膏、層壓板或諸如此類之形式。 133844.doc 200921710 【實施方式】 儘管本揭μ容現在將闡述本發明之較佳實施例，作應 瞭解，本揭示内容不欲將本發明限定在任何所揭示之實施 例中。相反，本揭示内容意欲涵蓋包括在隨附申請專利範 圍所界定的本發明精神及範圍内的所有替代、修改及等效 内容。 在-實施例中，本發明之介電組合物包含：丨.包含至少 -純化表面塗層之1G_65體積％之填料；及η. 35肩 之聚合型樹脂。 ° 本發明之填㈣_何絕_材料， 電阻率大於10、5〇me、5_^= 姆。在一實施例中，填料包含陶究顆粒、小板或纖維。有 賴究填料包括金屬氧化物，例如氧化銘、二氧化石夕、二 乳化欽及諸如此類。力 ^ ±Jr Jn\ 入从 纟實施例中’填料意欲增加最終組 合物之介電性質。 ， 術語「介電常數」欲意指單位電位梯度中每單位 1存=靜㈣且其係材料電容與當材料被空氣或真空替代 日’所：電谷之比率。電容係既定電位所儲存電荷量之量 度。若已知導體幾何形狀及導堂八餅 導體間電介質之介電性質，即 可e十异出電容。電容盘導辦矣而接4、 、 、 〜導體表面積成正比並與導體間距離 成反比。 在一些實施例中，拮Μ、辟&丄、 真枓4自有機材料'無機材料 合物。在一些實施例 寸Α其此 宁填料具有至少50之介電常數。在 一些實施例中，填料且古s , ^ 在 具枓/、有至少75之介電常數。在―些實施 133844.doc 200921710 例中，填料具有至少150之介電常數。在-些實施例中， 填料選自彼等介電常數在5〇與1〇,〇〇〇之間者。在一地實施 例中’填料選自彼等介電常數在5〇與15〇之間者。在一些 實把例中，填料具有在7()與15()之間之介電常數。在一些 實施例中’填料具有在150與10，_之間之介電常數。： 一些實施例中，填料選自彼等介電常數在3GG與10，_之 間者。因此’術語「高介電常數」欲意指至少5〇之 數。 填料可係任何形狀，包括規則或不規㈣狀且可具有光 滑或粗链表面紋理。在—些實施例令，可使用不同形狀之 填料。在-些實施例中，填料係微粒。在—些實施例中， 使用具有不同紋理之填料。在一些實施例中，填料顆粒中 部分表面光滑而其他部分表面粗糙。在一些實施例中，填 料具有其中50%顆粒小w微米之平均尺寸分佈。在一些 實施例中，填料具有其中5()%顆粒小㈣乃微米之平均尺 寸分佈。在'些實施例中’填料具有其中50%顆粒小於〇.5 微米之平均尺寸分佈。在一些實施例中填料且有苴中 ㈣顆粒小於0.4微米之平均尺寸分佈。在.加LA_93〇 分析器上進行粒徑分佈量測。 在-些實施例中，填料以介於下列任兩個數字之間之量 存在：1〇、12、14、16、18、20、22、24、26、28、3〇、 32、34、36、38、40、42、44、46、48 5〇、52、54、 56、58、60、62及65體積％之組合物，且視情況包括該兩 個數字之量。在-些實施例中，填料係以丄。至Μ體積。/。組 133844.doc 200921710 合物之量存在。在一些實施例中’填料係以1 5至5 0體積％ 組合物之量存在。在一些實施例中，填料係以2〇至4〇體積 %組合物之量存在。 在一些實施例中’填料選自至少一種順電填料、至少一 種鐵電填料或兩種或更多種此等填料之混合物。有用順電 填料係 Ti02、Ta205、Hf205、Nb205、Α12〇3、塊滑石及其 混合物。有用鐵電填料係BaTi03、BaSrTi03、PbZrTi03、

PdLaTi〇3、PdLaTi〇3、PdLaZrTi〇3、PdMgNb03、CaCuTi〇3 及其混合物。 在移除外加電％後’於填料結構内，順電填料係對電壓 顯示電荷或極化之線性反應及顯示電荷之總可逆極化之陶 瓷顆粒。在一些實施例中，順電填料係選自彼等介電常數 在50與150之間者。在一些實施例中，順電填料以其塊狀 形式展示大約1000伏/密耳或更高之高擊穿電壓及ι〇Ε12歐 姆-cm或更高之體積電阻率。在一些實施例中，在溫度改 變時順電填料顯示極小之介電常數改變。 鐵電填料係對電壓顯示電荷及極化之非線性反應之陶究 顆粒。通常鐵電填料係用於增加電介f之介電常數，此乃 因八L L、有較順電填料為高之介電常數。鐵電填料具有 在150與1〇，_之間之介電常數。鐵電材料之較高介電常 數係由對電壓之電荷及極化之非線性反應所引起。此非線 性反應係鐵電材料之關鍵性質。由於晶體結構之不可逆改 支’鐵電填料亦顯示受外加電場極化之滞後效應。鐵電填 料之"電吊數可隨溫度顯著改變。鐵電填料具有居裏 133844.doc 200921710 (Curie)溫度。居裏溫度係鐵電填料喪失自發極化及鐵電特 性之溫度。若在鐵電填料之居裏溫度以上，則鐵電填料表 現為順電填料。與順電材料相比，儘管鐵電填料具有較高 "電帝數’但鐵電材料易具有較高$漏電流。鐵電材料亦 易〃有較低耐電壓及隨溫度變化之較大電容變化。 填料具有鈍化表面塗層。術語「鈍化」在本文中表示處 理表面以使表面變得較不活潑。純化表面塗層係指當施加 於填料外表面時會降低電容Μ介電_之$漏電流之材 料。術語「電容器」在本文中表示功能係儲存電能之器 件。其係由絕緣或電介質材料隔開之兩導電層製成。其阻 斷直机電机動’並容許交流電流動。術語「導電層」在本 文中表示金屬層或金屬羯。導電層並非必須以純淨形式作 為元件使用；其亦可你λ 作為金屬珀合金使用，例如含錄、 鉻、鐵及其他金屬之銅合金。 流 -----〜、c導肢V电汴買j之不期望電 量。此流經絕緣體之不期望電流流動消耗電容器上之電 荷。通常假定介電薄膜將阻止電流流經電容器。儘管介電 4膜之電阻極高，但確實有微量電流流動。此一少量電产 茂漏經常係被,忽略的1而，若_電流異常高，則料 電荷損失且電容器過埶。％ …、洩漏電w可隨時間、溫度及電壓 而變化。洩漏電流亦將取決 取决於所用填料量及介電層厚度。 降低介電層厚度將增加洩 /電。藉由在兩電極間跨越介 電層施加電位來量測洩漏 θ 曰， 茂漏電流。罝測兩電極間之電流。所 罝測之電流將係洩漏電流。 Τ 133844.doc 200921710 在-些實施例中，鈍化表面塗層係選自有機材料、益機 材料或其混合物。在一些實施例中，鈍化表面塗層具有小 於5 0之介電常數。在一些實施，^ ^ ^ ^ J T 鈍化表面塗層具有小 於3 0之介電常數。在一此管'她办丨+ 隹二實施例中，鈍化表面塗層具有小

於10之介電常數。在一此眚始A A *二實知例中，鈍化表面塗層係氧化 物。術語「氧化物」在本文中表示含有至少一個氧原子及 其他元素但不含碳之化學化合物。纟-些實_中，鈍化 表面塗層係至少2種氧化物之混合物。在_些實施例中，

鈍化表面塗層係選自由二^ A 田乳化矽、虱化鋁、氧化锆及其混 合物組成之群之氧化物。 在一些實施例中，鈍化表面塗層之存在量具一實際上 限。若填料上之鈍化表面塗層量太大，介電組合物之：電 常數通常將無法達成期望增加量m施财，純化 表面塗層以介於下列任兩個數字之間之量存在：填料總重 ^0·1'0·5' ^3'5'7'9' 15> 17. 19^20t

量％，且視情況包括該兩個數字之量。純化表面塗層係以 佔填料總重之0.1-20重量％之量存在。在一些實施例中， 鈍化表面塗層係以佔填料總重之〇 5_15重量％之量存在。 在一些實施例中，鈍化表面塗層係以佔填料總重之重 量％之量存在。在-些實施例中，鈍化表面塗層係以佔填 料總重之3-9重量％之量存在。在一些實施例中，鈍化表面 塗層可係填料表面上之單一層或連續或不連續之不止一 層。在一些實施例中，期望連續均勻塗層。 在一實施例中，鈍化表面塗層可藉由將來自任何數目之 133844.doc -11 - 200921710 溶液組合物之氧化物材料沈澱於來自溶液之填料上來形 成，因此此方法被稱做"濕處理，I。在一些實施例中，可能 需要控制溶液pH。在一些實施例中，鈍化表面塗層可藉由 亂相沈積來形成。熟習此項技術者將知曉其他於填料上形 成純化表面塗層之方法。 在一些實施例中，500伏DC下之洩漏電流係介於下列任 兩個數字之間：〇.〇4、〇.05、0 06、〇」、〇 2、〇 3、〇 4、 0-42、〇,5、0.8、1.〇、15、2 〇、2 2、2 4、3、6、1〇、 20、30、40、50、60、70、80、90、94及 1〇〇微安/cm2， 且視情況包括該兩個數字之量。在一些實施例中，在5〇〇 伏DC下’包含本發明組合物之電容器之洩漏電流係介於 0.04至94微安/cm2間。在一些實施例中，在5〇〇伏dc下， 包含本發明介電組合物之電容器之洩漏電流係介於〇.42至 50微安/cm2間。在一些實施例中，在5〇〇kDC下，包含本 發明介電組合物之電容器之洩漏電流係介於2.4至32微安 /cm2 間。 在一些實施例中，250伏DC下之洩漏電流係介於下列任 兩個數字之間：0.001、0.002、0.005、0.01、0,02、 0·04、0·05、0.06、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、 〇·4，、〇·42、0.5、0.55及0.6微安/cm2，且包括該兩個數字 之量。在—些實施例中，在250伏DC下，包含本發明介電 組合物之電容器之洩漏電流係介於0.001至0.6微安/cm2 間。在一些實施例中，在250伏DC下，包含本發明介電組 合物之電容器之洩漏電流係介於0.002至0.25微安/cm2間。 133844.doc • 12- 200921710 在一些實施例中，在250伏 下，包含本發明介電組合物 之電谷m属電流係介於〇〇〇2至〇〇4微安w間。 本發明樹脂係指包含至少-種可聚合化合物、包含至少 一種聚合物或包含至少-種可聚合化合物及至少一種聚人 物之材料4聚合化合物係指任何能與自身或另一化合二 =應以形成由重複結構單元構成之大分子之化合物。結構 早：意指以特定三維排列藉由共價鍵結合之若干原子之相 ，簡單基團。在一些實施例中’可聚合化合物可係單體或 早體之組合。在一些實施例中，可聚合化合物可係低分子 量聚合物前體。就本揭示内容目的而纟，樹脂及聚合物可 互換使用。 在些實施例中’樹脂係共聚物。術語「共聚物」欲意 指具有至少兩種不同重複單元之聚合物。在一些實施例 中，樹脂係熱固性樹脂。在其他實施例中，樹脂係熱塑性 的。在另一實施例中，樹脂可係熱固性樹脂與熱塑性樹脂 之混合物。在一些實施例中，可聚合化合物可經由熱或其 他方式（包括（但不限於）曝露於輻射（例如微波、紫外線、 紅外線））來固化或凝固。在一些實施例中，樹脂係聚醯胺 酸（聚醯亞胺前體）。 有用樹脂包括環氧樹脂、丙烯酸、聚胺基甲酸酯、聚 s旨、聚酯醯胺、聚酯醯胺醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞 胺、聚醚醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚碳酸酯、聚颯、聚醚、 聚醚酮、雙馬來醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪'液晶聚 合物、氰酸酯、含氟聚合物及兩種或更多種之混合物。該 133844.doc -13- 200921710 等樹财市售或可由業界所熟知之技術製得。

—實施例中’樹脂係聚醯亞胺。可用於製備本發明 聚酿亞胺樹脂之二奸之-些實例包括（但不限於）4,4，-氡基 、、笨甲馱一酐（0DpA)、苯均四酸二酐（PMDA)、 3,4,3聯苯四甲酸二野、3,3，，4,4，_二苯甲晒四甲酸二 針、奈-2,3,6,7-四甲酸二酐、萘_Μ，5,8_四甲酸二針、雙 (3,4_二羧基苯基）醚二肝、雙（3,4-二羧基苯基）砜二酐、 2,3’2·，3·-二苯曱酮四曱酸二酐、雙（3,4-二羧基苯基）硫醚二 酐、雙（3,4-二羧基苯基）曱烷二酐、2,2_雙（3,4_二羧基苯 基）丙烷二酐、2,2-雙（3,4-二羧基苯基）六氟丙烷、3,43，，4，_ 聯笨四甲酸一酐、2,6_二氣萘四甲酸二酐、2,7_二 亂#-1，4,5,8-四曱酸二酐、2,3,6,7_四氣萘_M，5,8_四曱酸 二酐、菲-1，8,9，10-四甲酸二酐、吡嗪_2,3,5,6_四甲酸二 針、苯-1，2,3,4-四甲酸二酐及噻吩_2,3,4,5_四甲酸二酐及 其混合物。 可用於製備本發明聚醯亞胺樹脂之二胺之一些實例包括 (但不限於）1，3-雙（4-胺基苯氧基）苯（APB-134)、3,4，_氡基 二苯胺、4,4’-氧基二苯胺、間-苯二胺、對-苯二胺、2,2-雙（4-胺基苯基）丙烷、4,4'-二胺基二苯基曱烷、4,4，-二胺 基二苯基硫化物、4,4，-二胺基二苯基颯、3,3'-二胺基二苯 基颯、4,4'-二胺基二苯醚、2,6-二胺基吡啶、雙（3-胺基苯 基）二乙基矽烷、聯苯胺、3,3，-二氣聯苯胺、3,3，-二曱氧基 聯苯胺、4,4，-二胺基二苯曱酮、N，N-雙（4-胺基苯基）-正-丁胺、N，N-雙（4-胺基苯基）甲胺、1,5-二胺基萘、3,3，-二甲 133844.doc .14- 200921710 基-4,4'-二胺基聯苯基、間-胺基苯甲醯基_對_胺基苯胺、4_ 胺基苯基-3-胺基苯甲酸酯、Ν，Ν•雙（4_胺基苯基）苯胺、 2,4-雙（β-胺基-第三丁基）曱苯、雙（對_ρ_胺基-第三丁基苯 基）醚、對-雙-2-(2-曱基-4-胺基戊基）苯、對-雙（1>1•二甲 基-5-胺基戊基）苯、間-伸二甲苯基二胺、對_伸二曱苯基 二胺、環己二胺、上述之位置異構體及其混合物。 ί ./ 在一些實施例中，樹脂係以介於下列任兩個數字之間之 量存在：35、38、40、42、44、46、48、50、52、54、 56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、 80、82、84、86、88及90體積％，且視情況包括該兩個數 字之量。在一些實施例中，樹脂係以介於35至9〇體積％介 電組合物之量存在。在一些實施例中，樹脂係以介於5〇至 85體積％介電組合物之量存在。在—些實施例中，樹脂係 以介於60至80體積％介電組合物之量存在。 在一些實施例中，在不存在本文所述填料之情況下，樹 脂具有2至6之介電常數。在一些實施例中，在不存在本文 所述填料之情況下，樹脂具有3至5之介電常數。相對於樹 脂自身，介電組合物介電常數之增加可由填料之體積分數 及所用填料之介電常數來確定。在一些實施例中，介電組 合物之介電常數增加50至90%。在一些實施例中，介電組 合物之介電常數增加60至8〇%。可於樹脂中添加之填料量 存在實際上限。在高用量下，介電組合物之物理性質可受 到不利影響《舉例而言，介電組合物可能變脆。藉由其中 使用組合物之應用可確定此上限。 I33844.doc -15- 200921710 可於介電組合物中添加溶劑以幫助填料分散於樹脂内。 溶劑並不重要，僅僅只要其與聚合物相容且其不會對介電 組合物之期望性質有有害影響即可。典型溶劑之實例包括 二曱基乙醯胺及Ν_甲基吡咯啶酮，脂肪族醇(例如異丙 醇)’此等醇之酯(例如乙酸酯及丙酸酯）；結烯類，例如松 油及或β-㈣醇’或其混合物；乙二醇及其醋，例如乙 二醇單丁基醚及丁基赛路蘇乙酸酯；卡必醇酯，例如丁基 ί 卡必醇、丁基卡必醇乙酸_及卡必醇乙酸醋及其他適宜： 劑。 介電組合物亦可包括其他添加劑，例如分散劑、黏合 劑、穩定劑、抗氧化劑、均染劑、力變性控制劑、阻辨 劑、增塑劑、潤滑劑、靜態控制劑、加工助劑及任何其他' 業内常用添加劑，前提係其不會對介電組合物之期望性質 有有害影響。 介電組合物可以多種形式使用。在―些實施例中，組合 物係呈膜m語「膜」在本文甲表示基板上之獨立膜 或堂層。術語「膜」與術語「層」可互換使用且係指覆蓋 期望區域之塗層ί及層可藉由任何習知沈積技術、氣相 沈積、液相沈積（連續及不連續技術）、及熱轉移來形成。 連續沈積技術包括（但不限於）旋塗、凹板塗佈、幕塗、浸 塗、槽模塗佈、噴塗及連續噴嘴塗佈。不連續沈積技術包 括（但不限於）噴墨印刷、凹版印刷及絲網印刷。就本揭示 内谷目的而言，有用膜厚度為2至50微米厚。在一些實施 例中，膜厚度係介於4至35微米間。在另一實施例中，臈 133844.doc •16- 200921710 厚度係"於8至25微米間。在其他實施例中 於12至15密耳間。 介 在一些實施例中’組合物可呈厚膜膏形式。術語「厚膜 ::在本文中表示可穿過絲網擠壓至一表面上以形成層之 厂°加熱時可形成導體、電阻器及電容器之材料具 陡電阻ϋ或介電性。材料或「膏」係由懸浮 固體所構成。 ^之 在-些實施例中，組合物係呈層壓板形式。術語「層壓 板」在本文中表示藉由將兩層或更多層材料結合在一起所 構建之材料。材料可以相同或不同。在一實施例中，層壓 板包含至少一金屬層及一介電層。在另一實施例中，:壓 :包含-個以上之金屬層及至少一介電層。在另—實施例 —層壓板包含—個以上之金屬層及—個以上之介電層。 ，-些實施例中’金屬層係位於介電層一側上。在其二實 :例中’金屬層存在於介電層兩側上。在—些實施例中，、 屬係Μ導電體形式存在。在一些實施例中，金屬可係 :、鈦、銀及其合金。在其他實施例中，金屬係銅。在一 =施例中’金屬層-側具有無光澤表面以促進金屬與介 :間之黏合。在-些實施例中，金屬層兩側皆具有無光 /面。在一些實施例中’層壓板可經堆疊及互連以獲得 厚^雜之層排列’其中該等層可具有不同介電常數及不同 此·"。在一些實施例中，介電層可熱結合至金屬層。在一 ==施例中，可使用黏合劑以層壓金屬層及介電層。在一 h施例巾’金屬層具有1()至職米間之厚度。在—些實 133844.d〇) •17· 200921710 施例中，金屬層具有18至35微米間之厚度。在一些實施例 十’金屬層具有20至30微米間之厚度。 可藉由任何彼等熟習此項技術者所熟知之習知方法來製 備層壓板’該等方法包括（但不限於）： 擠出或共擠出㈣或溶液，之後進行模鑄1體或溶液 可直接繞注於導電性金屬箱上。或者可藉由洗注於鼓、 !、離型膜、玻璃板、或其他適宜基板上且隨後層壓或結 &至導電性金屬箱來將炼體或溶液μ為獨立式膜； 濕塗佈法：喷塗、旋塗、浸塗、凹板塗佈、"到刀”、下 塗膜到刀、氣刀、輕、刷、_、濕潤 親等塗佈至導電性金屬箔上； 壓延、粉末塗佈、靜電塗佈'氣相沈積或滅鍵。 自洛液洗注或塗佈可使用凝固或蒸發法以移除溶劑… 如聚醯胺酸或環氧樹脂)可能需要固化以達成 最終化學性質或達到期望程度之 i 注作業順序實施固化 。可扣塗佈/澆 次了在早獨步驟中進行固化。在德 一種情形中，首先製備所謂 可使用習知^ 生的或β·階段”膜/塗層。 使用S知方法（例如（但不限於）拉伸、 單向或雙向定向。 人裏、拉幅）使膜 在一些實施例中，膜可用作電容器 發明膜之電容器可用於印刷線路板。印刷:電層。使用本 基座上以職㈣提供點對料接;路㈣在常用 構。其可係剛性或撓性複合材料：：刷組件之結 造。其他有用應用係用於電子電路或又側或多層構 ’了褒 '引線框封裝、 133844.doc • 18· 200921710 軟膜上晶片封裳、晶片上引線封裝、多晶片模組封裝 柵格陣列封袭、晶片級封裝、卷帶自動結合封裝、或 多層;封裝、多層封裝、印刷電路板、BUM多層電路板。 t封I」在本文中表示用於_或多個半導體晶片之 卜戎’其容許電連接並提供機械及環境保護。 :語「晶片上引線封裝」在本文中表示設計用於對準並 連接至定位於積體電路晶片表面上之積體 線框。該等連接塾係產生所有輸入與輸出信號、及形成= 源與接地連接以使積體電路昭 …、°又寸趣作用之點。如章內 引線框之導體可係任何適於結合之金屬且其;； 非選擇性地經電鍍。每一類型之積體電路需要且 有特定導體圖案之弓m 1 瓶电路需要具 可使用半導體材料業界所熟知 之#刻或衝壓原理來製造 路之正確圖案外，引線”除、有用於特疋積體電 保持此對準。^確對準積體電路連接墊並 〇m由導線鮮接、卷帶自動結合 積體電路連接塾。’内習知方法將引線框連接至 術語「多晶片模組 以上B曰片夕4+壯 裝」在本文中表示基板上含有一個 θ 封裝。基板可係經高密声居@ 導線基板、石夕、陶究或金屬。门在度層屋或經積層印刷之 術語「球柵格陣列封| ± , 部連接皆# P I 裝」在本文中表示其中與封裝之外 :=係經由球型連接(通常辉锡)陣列於共用平面上形 術語「晶片級封裝 、」本文令表示使用接觸墊代替總尺 133844.doc 19 200921710 寸大於曰曰片10 /〇至20%之插腳或導線之積體電路晶片載 體。 術语「卷帶自動結合封裝」在本文中表示其中撓性卷帶 或塑料載體上支撐之經準確姓刻之引線自動在晶片上定位 於結合上方之製程。然後加熱壓力頭降至組件上方，藉 此同日可使引線熱壓結合至晶片上之所有結合墊。然後用環 氧樹脂或塑料密封（，，團頂”）晶片。 r % 術浯「堆疊多層封裝」在本文中表示藉由添加有機電介 質及圖案化銅層至PWB層壓核心之—側或兩側而堆疊之經 印刷線路板之層。 術語「引線框封裝」係指矩形金屬引線框。該框包含連 接至半導體模具之引線。在密封或蓋上封裝後，切除框， 留下自封裝伸出之引線。

術語「軟臈上晶片封裝」 在撓性基板上且隨後實施導 晶片結合用於製造電互連。 團頂”）晶片。 在本文中表示將晶片直接安裝 線銲接、自動卷帶結合或倒裝 然後用環氧樹脂或塑料密封（„ W错丨倒裝曰y . 1 曰曰片」在本文_表示在一側具有呈銲錫墊或 鈍化％， 所有^之半導體模具。在晶片表面已經 < ，將晶片倒轉以附裝至匹配基板。 本文所用術語”包含”、”包、 形均意欲涵蓋非排…： 其任何其他變 非排他性包含之内容。例如’包含—系列要 而’勺、製程、物品或裝置並非-定僅限於彼等要素， 疋匕括其他未明確列出的或此等方法、製程、物品或 133844.doc •20· 200921710 裝置所固有的要素。此外，除非明確說明相反之情形，否 則，"或"係指一包含性"或"而非排他性”或"。例如條件A 或B可藉由下述任一命題來滿足：A為真（或存在）且b為假 (或不存在）、A為假（或不存在）且B為真（或存在），以及a與 B二者皆為真（或存在）。 〃 同樣，「一」或「該」係用於說明本發明之要素及組 份。此僅係出於方便之目的並給出本發明之廣義描述。除 非s亥词語明顯指其他情形，否則其應理解為包括—或至少 一且單數亦包括複數含義。 實例 以下實例將進一步闡述本發明，該等實例並不限制申請 專利範圍中所述的本發明範圍。 用於測定介電常數之方法闡述於ASTM D15〇，

Test Methods for AC Loss Characteristics and Permittivity (Dielectric Constant) of Solid Electrical Insulation"中。基 於2.5 cm直徑電容器之經量測電容可計算複合物膜之介電 常數。 於室溫下使用Hipotronics H300B系列HiPot及兆歐計 (Megohmmeter)量測洩漏電流。在兩個銅箔電極間跨越介 電層施加250及500伏DC電位。在該電位下，量測兩電極 間之電流並將其轉換成每單位面積電容器電極之電流。 R-1 01相對於包括塗層之顆粒總重，在Ti〇2顆粒表面上 含有1.7重量％氧化鋁之二氧化鈦。可自DuPont購 得。 133844.doc •21 - 200921710 R-706相對於包括塗層之顆粒總重，在Ti〇2顆粒表面上 含有2.4重量％氧化鋁及3重量。/。二氧化矽之二氧化 鈦。可自DuPont購得》 R-960相對於包括塗層之顆粒總重，在Ti〇2顆粒表面上 含有3.3重量％氧化鋁及5.5重量％二氧化矽之二氧 化鈦。可自DuPont講得。 R-350相對於包括塗層之顆粒總重，在Ti02顆粒表面上 含有1.7重量％氧化鋁及3.〇重量％二氧化矽之二氧 化鈦。可自DuPont購得。 JECRA經輥退火之35微米厚銅箔。 實例中所用聚醯胺酸係4,4，-氧基二鄰苯二甲酸二針 (ODPA)、苯均四酸二酐（PMDA)及1，3-雙（4-胺基苯氧基）苯 (APB-134)之共聚物，其具有大約250〇c玻璃態轉變温度。 實例1 ί 製備兩批漿液。一批含有R-101且第二批含有r_7〇6。在 經氮氣吹掃之混合罐中使用Cowles葉片分散器根據以下配 方來製備漿液： 5534 克 DMAC(二曱基乙醯胺）溶劑

Ti02填料 2903克 19重量％存於DMAC中之聚醯胺酸溶液 635克 首先將DMAC及Ti〇2分散約3 0分鐘。然後添加聚醯胺酸溶 液並分散約15分鐘。使用0.6-0.8 mm石夕酸錯介質並使用 Premier型HM1.5(1.5升）介質磨機（premier M出公司， Reading，PA)以再循環模式研磨漿液。再循環速率係i 〇_2〇 133844.doc -22- 200921710 GPH，槳大速度係2200-2400 FPM。以足以確保>ι〇批次周 轉量之時間研磨漿液以達成較窄停留時間分佈。 使3 84.3克漿液與另外的6〇8 3克聚醯胺酸溶液混合。以 遞增方式攪拌添加PMDA修整溶液（6重量％，存於DMAC 中）以將混合物黏度增加至5〇 pas。 使用不銹鋼澆注桿將成品分散液手動澆注於jec ra銅 箔之經處理側上。首先於15〇t下乾燥澆注物以移除大部 刀’合月丨，且然後於355 c下在強制通風烘箱中固化。經固 化塗層標稱上為12微米厚並含有51重量％之丁丨〇2(26體積 %)。 然後，豸塗佈於一片銅箔上之經固化二氧化鈦填充膜層 壓至另一片銅箔上。每-銅片皆為35微米厚。藉由在25〇 C及真空下使該等片保持1 5小時來起始層壓循環。在最 後/2小時内朝該等片施加〇 7〇 kg/cm2之壓力。然後升高溫 度至350°C並另外保持j小時。於較高溫度下保㈣分鐘 後塵力增加至24.7 kg/cm2。然後停止供熱，並在冷卻後 移出樣品。 使用幹膜光阻劑圖案化及銅蝕刻將1英吋直徑的電容器 圖案化為用於測試之_鋼0。在電氣測試圖案化電容器 後藉由姓刻移除銅箱並量測電介質厚度。電介質厚 12至3 0微米範圍内。 聚。物之介電常數為3.4，與之相比，Ti〇2填料使複人 物之介電常數增至約7至8。對於兩種Ti〇2類型而言複： 物之介電常數皆相同’其與具有金紅石晶體結構之叫顆 133844.doc -23- 200921710 粒之介電常數一致。較高用量無疑是可能的且可產生甚至 更高之複合物介電常數。 在15微米厚度處，在250及500伏DC下R-101之洩漏電流 分別係0.6及94.0微安/cm2。在相同厚度處，在25 0及500伏 DC下R-706之洩漏電流分別係0.05及0.42微安/cm2。 實例2 製備三批漿液。一批含有R-706，第二批含有R-960，且 第三批含有R-350。在經氮氣吹掃之混合罐中使用Cowles 葉片分散器根據以下配方製備漿液： DMAC 443.5 克

Ti02 600.0 克 23重量°/〇存於DMAC中的聚醯胺酸溶液 15 6.5克 在經氮氣吹掃之容器中用螺旋槳型攪拌器混合漿液。首先 使聚醯胺酸溶液溶解於DMAC中然後添加Ti02粉末並混合 直至充分分散。在Netzsch MiniZETA介質磨機（Netzsch公 司，Exton, PA)中使用0.8 mm氧化錯介質以2800 RPM軸速 度以再循環模式將漿液研磨30分鐘。 將每一漿液之346.0克與另外的645.8克聚醯胺酸溶液摻 合。以遞增方式攪拌添加PMDA修整溶液（6%，存於DMAC 中）以將混合物黏度增加至50 PaS。 使用不銹鋼澆注桿將成品分散液手動澆注於JEC RA銅 箔之經處理側。首先於1 50°C下乾燥澆注物以移除大部分 溶劑，且然後於355°C下在強制通風烘箱中固化。經固化 塗層標稱上為12微米厚並含有58重量％ Ti02(31體積％)。 133844.doc -24- 200921710 冑塗佈於—片銅箔上之經固化二氧化鈦填充膜層 另一片鋼笛上。每一銅片皆為35微米厚。藉由於真空 下使該等>{保持丨5小時來起始層I循環。在最後 糾、時内朝該等片施加〇 7〇 kg/cm2之覆力。然後升高溫度 至35〇C並保持1小時。於較高溫度下保持30分鐘後，壓力 增加至24.7 kg/cm2。然後停止供熱，並在冷卻後移出樣 品0 使用幹膜光阻劑圖案化及銅蝕刻將1英吋直徑電容器圖 案化為用於測試之一銅羯。在電氣測試圖案化電容器後， 藉由蝕刻移除鋼落並量測電介質厚度。電介質厚度係在7 至29微米範圍内。 聚合物之介電常數為3.4，與之相比，Ti〇2填料使複合 物之介電常數增至9。以每一類型中之重量％ 丁i〇2計，對 於所有Ti〇2類型而言複合物之介電常數皆相同。複合物之 介電常數與具有金紅石晶體結構之Ti〇2顆粒之介電常數— 致。較高用量係可能的且可產生甚至更高之複合物介電常 數。 在12乂米厚度處’在500伏DC下R-960、R-706及R-350 之洩漏電流分別係0.04、2.4及32微安/cm\在25〇伏下， ’/¾漏電流分別係0.002、0.02及0.〇4微安/cm2。實例1之外 推表明58重量％用量及12微米厚度下，R1(H Ti〇2之汽漏電 流將介於大於2至200微安/cm2之間。實例表明隨著純化表 面塗層重量百分比增加，、漏電流降低。 應注意’並非所有在上文一般說明或實例中所述之行為 133844.doc •25· 200921710 T為必需，可能不需要部分具體行為，且除彼等所述者以 夕可實施其他行為。此外，每一行為之列舉順序並不一定 係其實施順序。閱讀本說明書後，熟習此項技術者將能夠 確疋何種行為可用於其特定需要或期望。 上文之說明書已參考具體實施例來說明本發明。然而， 熟習此項技術者應瞭解，可在不背離下文申請專利範圍所 闈明，本發明範圍情況下對其進行各種修改及改變。因 此》兑明書應視為具有說明性而非限制性意義且所有此等 修改皆意欲包括在本發明範圍内。 上文已根據具體實施例描述了本發明之 及解決問題之方案。然而，該等益處、優點、_ = 方案及任何可導致任何益處、優點或解決方案發生或更顯 著之要素皆不應被理解為係任何或所有中請專利範圍之關 鍵、必需或基本之特徵或要素。 田以一犯圍、較佳範圍或一上限值及下限值列表給出數 里/農度、或其他數值或參數時，須將其理解為特定地揭 示由任一對任何上限範圍限值或較佳值與任何下限範圍限 值或較佳值形成的所有範圍，而無論該等範圍是否係單獨 揭示。當本文闡述數值範圍時，除非另有說明，否則該範 圍〜欲I括其知點值及該範圍内之所有整數及分數。當界 疋範圍時本文並非意欲將本發明之範圍限定於所闡述的 具體值。 133844.doc •26-

Claims (1)

1. 200921710 十、申請專利範圍： ί · 一種介電組合物，其包含： Α·包含至少一鈍化表面塗層之1〇_65體積％之填料； Β. 35-90體積％之樹脂。 2.如請求項丨之介電組合物，其中該填料係選自順電填 料、鐵電填料或其混合物。 中該填料係選自由Ti〇2、 、塊滑石及其混合物組成 3 ·如請求項2之介電組合物，其 Ta205 ' Hf205 ' Nb205 > Al2〇3 ί 之群之順電填料。 4. 如請求項2之介電組合物，其中該填料係選自由 BaTi〇3、BaSrTi〇3、PbZrTi〇3、pdLaTi〇3、pdLaTi〇3、 PdLaZrTi03、PdMgNb03、CaCUTi03 及其混合物組成之 群之鐵電填料。 5. 如請求項1之介電組合物，其中該鈍化表面塗層係氧化 物。 6·如請求項5之介電組合物，其中該氧化物係選自由二氧 化矽氧化鋁、氧化鍅或其他鈍化無機氧化物及其混合 物組成之群。 7. 如請求項丨之介電組合物，其中該鈍化表面塗層以填料 之0.1重量％至最高20重量％存在。 8. 如請求項1之介電組合物，其中該樹脂係選自由下列各 者組成之群：環氧樹脂、丙烯酸、聚胺基甲酸酯、聚醯 亞胺、聚酯、聚酯醯胺、聚酯醯胺醯亞胺、聚醯胺、聚 酿胺酿亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯、聚 133844.doc 200921710 砜、聚醚、聚醚_、雙馬來醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺 二嗪、液晶聚合物、氰酸酯、含氟聚合物及其混合物。 9. 如請求項1之介電組合物，其呈膜形式。 10. 如請求項丨之介電組合物，其呈厚膜膏形式。 11. 如明求項1之介電組合物，其呈層壓板形式。 12· 一種包含如請求項1之介電組合物之電容器，其中在100 至500 VDC下’洩漏電流小於〇·5微安/cm2。 13. —種包含如請求項丨之介電組合物之電容器，其中在1〇〇 至500 VDC下，洩漏電流小於ο』微安/em2。 14. 一種包含如請求項12之電容器之印刷線路板。 15. 如請求項丨1之介電組合物，其中該層壓板係用於封裝電 子電路，該層壓板係用於引線框封裝、軟膜上晶片封 裝、晶片上引線封裝、多晶片模組封裝、球柵格陣列封 裝、晶片級封裝、卷帶自動結合封裝、或堆疊多層封 裝，不僅包括晶片且亦包括電路板之較大應用。 133844.doc 200921710 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：（無） (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 133844.doc