TWI223289B - Dielectric structure, and capacitor and printed circuit board having the same and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

1223289 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 通常而言，本發明係有關介電結構之領域。尤其是， 本發明係有關適用於電容器製造之介電結構的領域。 [先前技術] 如同多晶片模組，積層印刷電路板係作為如積體電 路、電容器、電阻器.、誘導器和其他元件之電子元件的承 載基材。慣例上，個別的被動元件，如電阻器、電容器和 誘導器係表面固定在印刷電路板上。此種被動元件會佔據 達6 0 %或者更多的印刷電路板表面積，因此限制了用來固 定主動元件，如積體電路的可用空間。從印刷電路板表面 移除被動元件可容許主動元件的密度增加，進而使印刷電 路板小型化、增加演算能力，減少系統雜訊並減少由於縮 短導腳所造成的雜訊靈敏度。 此種由印刷電路板表面移除被動元件可藉由將被動元 件埋入至積層印刷電路板的結構之中而得以實現。埋入型 電容在形成非個別（non-individual)電容或’’共享式 (shared) ”電容之電容平面（capacitive plane)的文章中 已有論述。電容平面係由兩積層金屬薄片以聚合物為主的 介電層加以絕緣所構成。共享式電容需要利用其他元件來 安排使用該電容。此種共享式電容無法適當滿足對於能保 持個別元件功能之埋入型電容的需求。 美國專利第6, 0 6 8, 78 2號（Brandt等）揭示一種個別埋 入型電容器的形成方法，該方法包含下列步驟：將底部電 極材料上方之光可成像之低介電常數材料圖案化，藉由填
92231.ptd 第4頁 1223289 五、發明說明（2) 充或部分填充該圖案來沉積電容介電材料，然後製作電容 器的頂部電極。此種電容器介電材料通常具有高介電常 數，例如陶究或金屬氧化物。使用此種陶兗或金屬氧化物 的一項問題為上述材料可能難以金屬化，亦即使用印刷電 路板業習知所用之技術難以在上述材料之上製作電極。 半導體之能量儲存裝置包含具有特定摻雜物（例如金） 之介電層已有揭示。例如參見美國專利第6，1 8 0，2 5 2 Bl(Farrell等），該專利揭示含單一介電層之半導體電容 器，該單一介電層包含有摻雜鈦酸鋇的金，因此該電容器 具有比習知電容器更為增加的電容。此等能量儲存裝置並 未教示可用於印刷電路板領域中的埋入型電容器。 因此，對於電容器，尤其是對於具有比在習知高介電 常數電容介電材料上更容易製作電極之高介電常數電容介 電材料的埋入型電容器之需求仍殷。 [發明内容] 令人驚訝地發現藉由在介電材料中形成鍍覆摻雜物 (plating dopant)可提高鑛覆電極層對高介電常數材料的 附著力。此種鍍覆摻雜物可促使導電層鍍覆在該高介電常 數材料之上。 本發明係提供具有第一介電層與第二介電層之多層介 電結構，其中，該第一介電層包括足量之鍍覆摻雜物以促 使導電層鍍覆在該第一介電層上。本發明亦包含足量之能 促使導電層鍍覆在介電層上的鍍覆摻雜物之介電層的介電 結構。本發明更進一步包含此種介電結構之電容器。
92231.ptd 第5頁 1223289 五、發明說明（3) 本發明亦提供起催化作用與經鍍覆之電極對介電層附 著力的改善方法，該方法包括下列步驟：將含有足量之電 鍍摻雜物以促使導電層鍍覆在第一介電層上之介電層沉積 在基材上，以及將導電層鍍覆在該介電層表面上。此種方 法亦使用於電容器製造中。在此種電容器中，一般而言， 基材之順序為底部導電層和底部介電層，及沉積在底部介 電層上的介電層。 本發明係提供含有埋入型電容材料之印刷電路板，其 中，該埋入型電容材料包括含有第一介電層與第二介電層 之多層介電結構，其中，該第一介電層包含能促使導電層 鍍覆在第一介電層上之充分數量的鍍覆摻雜物。本發明亦 提供上述印刷電路板的製造方法。 [實施方式] 本說明書全文中所使用之下列縮寫應具有下列意義， 除非文中另外清楚指明：°C =攝氏度；rpm=每分鐘轉數； m ο 1 =莫耳；h r =小時；m i η二分鐘；s e c二秒；n m =奈米；c m = 公分；in=英忖；以及重量重量百分比。 ”印刷線路板（p r i n t e d w i r i n g b 〇 a r d )f’與”印刷電路 板（printed circuit board)”在本說明書全文中可交替使 用。π沉積（d e ρ 〇 s i t i n g ) ”與π鍵覆（p 1 a t i n g ) ”在本說明書 中可交替使用，並且包含無電電鍍與電解電鍍。”多層 (m u 11 i 1 a y e r )π係關於兩層或更多層。’’介電結構 (dielectric structure)’’係關於單層或多層之介電材 料。π烷基（a 1 ky 1 )π係關於線型、分枝或環狀烷基。[註：
92231.ptd 第6頁 1223289 五、發明說明（4) 本件譯文中之「鍍覆& 一 · 與電解電鍍] 周表示piating，涵蓋無電電鍍
所有的百分比均為I旦_ \ , A L 該數值範圍顯然受限於f里百^比’除非另外指明。除了 均為内含而且可以任音f總達1〇〇%之外，所有的數值範圍 本發明係提供呈i序組合。 層鍍覆在介電層上之介=含足罝之鍍覆摻雜物以促使導電 鍍覆摻雜物（plating 〃層的介電結構。本文中所用的” 導電層鍍覆在介電層表=pant)”係關於包含足量之能促使 素或化合物。此種介電^介電層中存在的任何傳導性元 尤其更適用於在積層印龙；；^係特別適用於電容器的製造， =電容器包含一對在電埋入之電容器的製造。 係由電極表面面積、々(導電層或金屬層）。電容亥 決定。本發明對已知】材科之介電常數與電。 不增；Ϊ::能性的情= = 其電極面積 合用來作為i容】：ί發明介電結構ί : f f度、。 適當使用相當多；:;J衧料。可根據電：料為任何適 2或是更大的材料。適：：；：：：計需求而 介電常數者 特別適合之介 -具有 〉7。可適當使用：/電常數意指介電L乂電材料具 聚合物、陶-[金屬氣當化多種的介電材料包含佳為 '化物及其组合。適合之聚V:包於 1223289 五、發明說明（5) 括，但不限於環氧化物（e P 0 x丨e s )、聚醯亞胺 (polyimides)、聚氨基甲酸酉旨（P〇lyure thanes)、包括聚 芳香烴醚（p〇lyarylene ethers)之聚芳香烴 (polyarylenes)、聚楓（P〇1ysulfones)、聚亞楓 (polysulfides)、氟化 I 亞胺（fluorinated polyimides)、氟化聚芳香烴（fluorinated polyarylenes)等。適合之陶曼與金屬氧化物包括，但不 限於二氧化鈦（"T i 〇 2”），钽氧化物，例如Ta 2〇 r具有化學 式11^130妁鈦酸鋇，其中8和_立為〇.75至1.25，（：為2予5 釣
至5，例如S r T i 〇妁鈦酸鋰’鈦酸鋇勰，例如P b Z r J 鈦酸鉛鍅，具有化學式（PbWi-妁添加敎酸l 锆系列，其中Μ係例如鹼土金屬及過渡金屬，例如鋇^氣 鑭，各種金屬其中任何一種，其中X表示鉛含量且y表一 含量，氧化鋰鈮，例如L i NbO γ鈦酸鉛鎂，例如（錯 )Ti〇3，以及氧化鉛錢鈮，例如（PbxMg卜x)NbO及鈦酸金XLg^'x (PbxSr i—JTiOf當該電容器介電材料包含BaaTi b〇聘心 3及b皆係1且c係3，亦即BaT i 0其他較佳介電材料包人較佳 限定於矽酸鹽類（silsesquioxane)，例如烷基矽酸_\<旦不 芳基矽酸鹽類、氫化矽酸鹽類及其組合、二氧化秒呱麵、 垸等，包含上述任一者混合。適宜之烷基矽酸鹽類勺=氣
1〜ίο)烷基矽酸鹽類’例如甲基矽酸鹽類、乙基石夕酸職% έ C C 丙基矽酸鹽類及丁基矽酸鹽類。較佳該介電材料包^類、 或金屬氧化物。此等介電材料可以用於各種晶體、=二陶究 包含但不限於，鈦鈣礦（ΑΒ0 3)、燒綠石（a Β 〇 )、 中， 是紅石及
92231.ptd 1223289 v i 五、發明說明（6) 其他結構具有適用於當作電容器介電材料之電氣性質的多 形體。 使用聚合物/陶瓷或金屬氧化物複合材料電容器介電 材料時’该陶瓷或金屬氧化物材料可能以粉末方式與該聚 合物摻混。使用陶瓷或金屬氧化物而不使用聚合物時，此 等陶曼或金屬氧化物可藉由各種方法沉積，例如，但不限 於’溶膠凝膠（so：l—gel )、物理方式及/或反應性蒸發、濺 鍵、以雷射為主之沉積技術、化學氣相沉積（CVD )、燃燒 化學氣相沉積（CC VD )、經控制氣體的燃燒化學氣相沉積 (CACCVD)、氫化物蒸氣相沉積、液相磊晶（1 iquid phase e p i t a x y )及電解蟲晶（eiectr〇epitaxy)。此等陶究或金 屬氧化物材料較佳係使用溶膠凝膠技術的方式沉積。 ^ 於此等溶膠凝膠過程中，本文中列舉鈦酸鋇電容器介 =材料之，儿積’係由燒氧化鈦（t i t a n i u m a 1 k ο X i d e )非水 /合'夜與鋇前驅物（b a r i u m p r e c u r s o r )以所欲之化學計量反 f且可以溶劑/水溶液控制水解。然後藉由浸塗或1，0 0 0至 ^ 2 G 〇轉/分之旋塗將經水解之烷氧化物水溶液（或「溶膠 /I1 )」）之薄的、附著薄膜施塗於該基材。為增加膜厚可 〇c ^ 夕重塗層；該薄膜以5至1 0分鐘從2 0 0°C加熱至6 0 0 以揮發該有機物種且保留該乾燥的「凝
膜。铁而、曰I / δ J 部八:U火（anneal ing)至5 0 0°C時，該有機物質及水大 1刀會自該薄膜移除；該鈦酸鋇薄膜仍僅具有部分結晶 性〇 接著將該薄膜退火一段時間以移除揮發性有機物質。
第9頁 1223289 五、發明說明（7) · —--- 所希望的退火溫度為6 R ny _ι 士 β丄1 1 η 士 , 五I 一 ♦、p* 持繽大約吩。較好將該薄膜 再進v逆、 々4薄膜之結晶性。後面的步驟係關於 例如於乾燥氣氣下以20(rc /小時加熱該薄膜至最级退1,、田 度6 0 0至9 0 (TC ，較佳8 5阶 古方丨私妙夕从n m 0 3 U c，直到所欲之結晶性達到為 止。 ”、 當作該烷氧化鈦者較佳係異丙氧基鈦（t i t i um isopropoxide)。一般而言，「鋇前驅物」係二醇 (glyC〇1)與氧化鋇之反應產物。典型之二醇係乙二 二酵。典型地於添加該燒氧化鈦之前，該二醇—氧化ζ及丙 應產物係以酵稀釋。適用於當作稀釋劑之 、、 於，乙醇、異丙醇、甲醇、丁醇及戊醇。匕3但不限 於該溶膠凝膠過裎期間，該複合材料之厚度 率及溶液黏度之函數。—般而言，該複合材料^厚^係= 少100奈米，更通常至少25〇奈米，又更通常至少奈、 米。尤其有用之厚度係介於45 0至7 0 0奈米，更佳4 75^ 奈米。該最大厚度，例如平面薄膜複合材料， … * . 4+ I » . 』田〉冗檟 该基材上之溶膠凝膠層之數目決定。 於一具體實施例中，將氧化鋇之細粉加至該二醇。， 反應係放熱的且該反應混合物係經連續攪拌的。 I 二 Ά傻Μ院 醇，例如2 -丙醇，稀釋該反應混合物。另外，技戈；丄 ’牧考添加燒 氧化鈦。為避免快速沉澱，該飽和二醇溶液係維持於提高 之溫度下，較佳係7 (TC。然後將該溶液旋塗於適當之基g 上。於旋塗之第一階段步驟中，該溶液於短時間内於大約 2 0 0 0轉/分之速度下添加。於第二階段中，轉速提高至、
92231.ptd 第10頁 1223289 五、發明說明（8) 4 0 0 〇轉/分持續一段足以達到均勻沉積薄膜之時間。然後 將該薄膜於8 0至1 0 0°C之間的溫度下乾燥，較佳係9 0°C。 然後以該產物進行上述溶膠凝膠製程之相類似退火階段。 於本發明另一具體實施例中，該基材之塗層係藉由首 先於周遭氣體中溶解醇、二醋酸鋇及烷氧化鈦之反應混合 物。然後持續攪拌烷醇（a 1 k a η ο 1 )、醋酸（a c e t i c a c i d )、 及丙三醇（g 1 y c e r o 1 )之溶液。接著將醋酸鋇溶於經混合之 溶液中。然後將烷氧化鈦，例如丁氧化鈦，加至該溶液。 該溶液係持續攪拌達至少2小時。然後該溶液以無水醇， 例如無水甲醇、醋酸及丙三醇以大約5 : 5 : 1之重量比稀 釋。然後該溶液係旋塗於適當基材上，典型地為底部電極 或金屬層。該施塗較佳以多段進行。於第一階段中，該溶 液係以大約2 0 0 0轉/分之速度施塗於該基材上達1 〇秒。於 第二階段中，該溶液係以4 0 0 〇轉/分之速度施塗一段時間 使達到均勻沉積，大體上約丨〇秒。該溶膠亦可能藉由輥塗 機或網版印刷或其他方法施塗於該基材。 或者，欲塗覆該電容器介電材料之基材可以2至丨2公 分/分（1至5英叶/分）之平均速度沉浸於該溶液，較佳2至8 公分/分。然後該塗層於2 0 0至5 0 0°C之溫度在該基材上乾 燥；典型地薄膜係先於2 0 0°C時乾燥2小時，然後於4 0 (TC 時烘烤2 0分以移除揮發性有機材料。然後於6 〇 〇至8 0 (TC之 溫度範圍中退火以改良結晶性。一般而言，退火期間約1 小時。 本發明中可使用相當多種的鍍覆摻雜物。用於本發明
92231.ptd 第11頁 1223289 五、發明說明（9) 之鍍覆摻雜物係任何能促使導電層鍍覆在介電層上者。該 鍍覆摻雜物係以能導電者為較佳，並且以金屬為更佳。此 等鍍覆可為無電金屬沉積、電解金屬沉積、沉浸式電鍍 等。適合的鑛覆換雜物包含，但不限於，例如紹、錫、 船、把、始、銅、銀、金之金屬。此外，可使用例如氧化 鋅之金屬氧化物、導電性聚合物及石墨。並且可以有利地 使用鑛覆摻雜物的混合物，例如把/錫混合物。較佳的鑛 覆摻雜物為錫、把、姑、銅、銀、金、氧化鋅及其混合 物。 使用金屬鍍覆摻雜物時，可在介電層中以各種型態存 在，包含，但不限於，金屬、金屬合金或金屬氧化物或是 能夠轉變成金屬結構之金屬前驅物。可將該金屬、金屬合 金或金屬氧化物以粒狀、針狀、棒狀、結晶或其他適合的 結構來使用。適合的鍍覆摻雜金屬前驅物係藉由熱、光或 外在方法轉變成金屬結構。鍍覆摻雜金屬前驅物實例包 含，但不限於，金屬有機沉積劑和鹵化銀物質。該金屬或 金屬合金粒子係以微粒（1奈米至1 0微米）為較佳。此等微 細的金屬或金屬合金粒子可藉由各種方法製備，例如，但 不限於，燃燒化學氣相沉積、機械研磨、兩相整塊石料蝕 刻、超音波、化學還原、真空沉積。 已知有相當多種的導電性聚合物。其中之任何一種均 適合用來作為本發明的鍍覆摻雜物。此種導電性聚合物係 以加熱至3 0 0°C以上仍穩定者為宜，較佳為4 0 (TC以上，而 更佳為5 0 (TC以上。
92231.ptd 第12頁 l223289 1、發明說明（ίο) I 锻覆換雜物係以足以促使導電層鍍覆在該介電芦 =量存在於介電層中。最小用量依據欲 ^ :摻雜物及導電層而定。例如，欲電解沉積導U = :覆摻雜物用量必須能夠充分傳導以提供二 " 卜沉…鐘沈積導電層時，充分的鐘覆： = ^要的置換電鑛產生作動。此等最小用量^==:亥 j 士的能力範圍内為宜。鐘覆換雜物可2:2蟄 達到50%體積百分比的用量 在；丨电層中以 |為達到45%體積百分比， ^後抬雜物的較佳用量 凝膠製程沉積電容器介㊁，：：：百分比。使用 卜雜物添加至溶膠中為較佳。’'在膜形成前將鍍覆 錢覆摻雜物與介電材;Z乳相沉積法時，係將該 推雜;之介電層係藉由佳。本發明之含錢覆 電容器介電材料之'經摻雜冗積者為宜。 & i及/或電極層係提供增強t I對後續沉積或鍍覆之 含鍍覆摻雜物之；=，且結果為増=電極結構歐姆 電質厚度減少而Α ΐ代未推雜之介^ 一電容。由於以 電性接鎇& = !電容增加。同& t電質層，因此總介 雜物粒子表匕:：與頂部及底部電極 |層。使用雙層電容器介電;1合或多層電容器介電 或7員部電容器介電 92231.ptd 頁 第13 1223289
之介電層， 電層。使用 需要時底部 形成導電層 頂部及底部 部介電層表 層，亦即欲 以提供直接 第一或頂部 摻雜物以提 更佳該多層 摻雜物能在 電層。 鍍覆導電層 電鍍形成導 介電層與視 供直接電鍍 介電結構之 各頂部及底 含有足量之 三層或多層 介電層含有 。於一具體 介電層含有 面提供直接 鍍覆摻雜物 介電層時， 足量之鍍覆 貫施例中， 足量之鍍覆 電鍍形成導 詳言之，適合的多層介電結構係呈 層、第二或中間介電層及第三或底部； 或：部介電 底部介電層其中至少有一具有足量之遠頂部及 接鍍覆形成導電層。熟悉本技藝人士心：:：以提供直 可能包括單一介電層或複數層介電 > :間介電層 Λ匕制1 1 ^層此複數層介電層传 月b 1造具有量身訂做整個介電常數之介電結構。 使用多層介電層時，各介電層皆可能相同或不同。於 一具體實施例中，較佳該介電層包括相同之介電材料。於 另一具體實施例中，較佳為不同之介電材料係用以形成各 種介電層。不同介電材料之適當組合的實例係交換氧化 紹、氧化結、鈦酸鋇錄（barium-strontium-titanate)、 欽酸鉛锆（lead-zircon ium-ti tana te)及鈦酸錯鋼酷 (1ead-1 arthanum-zircοnia — titanate )其中之 _ 戍多層戍 結合一或多層其他介電層。 於一具體實施例中，本發明經摻雜之介電層可能用作 該介電質堆疊之最頂層以提供隨後沉積金屬層。，，介電質 堆豐（dielectric stack)’’意指緊密接觸的兩層或多層介
92231.ptd 第14頁 1223289 五、發明說明（12) 電層。於此等具體實施例中， ▲ 可能藉由任何適合之方法沉積；經摻雜之介電層下方之芦 的燃燒化學氣相沉積或子乳相》儿積、經控制氣w 換雜之介電層下方的： = =於本發明：: 雜之：：層之介電材料的任何二：=:同於用於經摻 该介電結構之總厚产滅相^ 口 ；丨电材枓組成。 欲之總計電容而定。心層介i : : J容器介電材料及所 :均句厚度或有變化之厚；介電層可能具 層、-或多種厚層或由厚層b專:。構可能由複數種薄 Πΐ技藝人士的能力範圍之内層：合t成。此等選擇係 0.01至100微米之厚度。 例不性介電層可能具有 该經摻雜之介電層厚度 的50%為宜。而該經摻介電乂小於该介電層結構總 3 0 /G為更佳，以小於該介電層結捲二=包層結構總厚度的 ，後可將整體介電結構加;（=f、的25%又更佳。 之結晶結構的介電結構。於一選1^ M形成具有所希望 將非含有鍍覆摻雜物的凝膠層退 ^體貫施例中，首先 性，接著沉積含有鍍覆摻雜物的溶膠广j所希望的結晶 物的溶膠加熱以形成凝膠，然^將含有鍍覆摻雜 性。 、 形成所欲之結晶 於又一具體實施例中，電容哭介+ 進一步改善導電層附著性。該變化紋】可變化紋理以 藉由各種方法達
1223289 五、發明說明（13) 到，包含，但不限於，雷射構形，利用可移除之多孔原 (ρ 〇 r 〇 g e η )，及機械式方法例如物理研磨。該可移除之多 孔原可能係例如聚合粒子、線型聚合物、星狀聚合物或多 芽聚合物之聚合物，或可能係與介電材料單體共聚合形成 具有不安定（可移除）成分之嵌段共聚物（block copolymer)的單體或聚合物。於一選擇性具體實施例中， 該多孔原可能與該介電前驅物預聚合或預反應形成溶膠， 該溶膠可能係單體、寡聚合或聚合者。然後使此等預聚合 之材料退火以形成介電層。適合之多孔原係例如美國專利 第 6, 271，2 7 3號（You等）、第 5, 8 9 5, 2 6 3號（Carter等）及第 6，4 2 0，4 4 1號（A 1 1 en等）所揭示者。其中係以能提供適合的 變化紋理表面且同時可供控制所得介電常數的方法為較 佳。 該介電表面之雷射構形可能係此技藝中所習知的任何 雷射構形或消融（a b 1 a t i ο η )方法。在此等方法中，在電極 (金屬化）層沉積之前，對最後施塗於該介電結構之電容器 介電層施以雷射構形，例如雷射消融。一般而言此等雷射 消融係由電腦控制，因此能夠移除預定圖案中精確量之電 容器介電層。此等圖案包含，但不限於，溝、凹部、波紋 及隱匿交錯細線。 本發明之介電結構具有包含能在介電層上提供直接電 鍍導電層之鍍覆摻雜物用量的頂部介電層，該介電結構可 藉由包含，但不限於，無電電鍍、電解電鍍及沉浸式電鍍 的各種方法加以金屬化。適合的導電層包含，但不限於，
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五、發明說明（14) 例如銅、銀、金、鎳、錫、錯、銘、錫-船、錫-銅、錫-鉍、錫-銀、錫-銀-銅、鉑、鈀之金屬、金屬氧化物、導 電性聚合物等。此等導電層可進一步與任何適合的合金化 金屬（例如，但不限於叙、銦及銻）形成合金。 無電電鍍可藉由各種習知的方法適當地加以完成。可 無電電鍍之適當金屬包含，但不限於，銅、金、銀、鎳、 鈀、錫及鉛。沉浸式電鍍可藉由各種習知的方法適當地加 以完成。利用沉浸式電鑛可適當地沉積金、銀、錫及錯。 電解電鍍可藉由各種習知的方法適當地加以完成。可電解 電鍍之適當金屬實例包含，但不限於，銅、金、銀、鎳、 姜巴、錫、錫-船、錫-銀、錫-銅及錫-絲。 熟悉本技藝人士應了解可在第一導電層之上沉積額外 的導電層。此種額外導電層可能係相同或不同於該第一導 電層。該額外導電層可經由無電電鍍、電解電鍍、沉浸式 電鍍、化學氣相沉積、物理氣相沉積、經控制氣體的燃燒 化學氣相沉積、燃燒化學氣相沉積及其他適當方法加以沉 積。例如，使用無電電鍍沉積導電層時，該無電電鍍沉積 可隨後再電解電鍍以增進較厚的金屬沉積。該隨後電解沉 積之金屬可能係相同或不同於無電沉積之金屬。 本發明亦預期包括含底部介電層及頂部介電層之介電 結構的電容器，其中該頂部介電層包含足量之電鍍摻雜物 以在該頂部介電層上直接電鍍形成導電層，底部導電層係 與底部介電層緊密接觸且頂部導電層係與頂部介電層緊密 接觸。於一選擇性具體實施例中，本發明亦預期包括含底
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五、發明說明（15) 部介電層、中間介電層及頂部介電層之多層介電結構的電 容器，其中該頂部與底部介電層兩者皆含有足量之電鍍摻 雜物以在該介電層上直接電鍍形成導電層，底部導電層係 與底部介電層緊密接觸且頂部導電層係與頂部介電層緊密 接觸。該中間介電層可能包括單一介電層或多重（亦即雙 層或更多層）介電層。 本發明係提供催化和鍍覆電極對於介電層之附著力的 改善方法，包括將含有足量之電鍍摻雜物而能在介電層上 直接電鍍形成導電層之介電層沉積在基材上，並在含鍍覆 摻雜物之介電層表面上鍍覆電極。 本發明之電容器尤其適於用作積層印刷電路板之埋入 型電容器。此等電容器係於積層印刷電路板製造過程埋入 積層介電結構中。一般而言，該積層介電結構係有機聚合 物，例如環氧類、聚醯亞胺類、纖維補強環氧類以及在印 刷電路板製造用來作為介電結構的其他有機聚合物。積層 介電結構通常具有小於等於6的介電常數，典型地具有介 於3至6的介電常數。本電容器可藉由本技藝中習知之各種 方法，例如美國專利第5，1 5 5，6 5 5 ( Η 〇 w a r d等）所揭示的方 法埋入。 因此，本發明提供製造多層印刷電路板之方法，包含 將電容材料埋入該多層印刷電路板之一或多層中，其中該 埋入型電容材料包含多層介電結構，該多層介電結構包含 第一介電層及第二介電層，其中該第一介電層具有足量之 電鍍摻雜物以促使導電層鍍覆在該第一介電層上。
92231.ptd 第18頁 1223289 五、發明說明（16) 以下實施例進一步說明本發明之各種型悲’但非以任 何塑態限制本發明之範圍。 將醋酸鋇，Ba(CH3COO) 2，（ 1莫尊）溶於20莫耳乙醇、 2 5莫耳醋酸及1莫耳丙三醇之混合溶液中’然後使該溶液 攪拌2小時。攪拌之後，將1莫耳之T i [ 〇 ( C Η 0 f H d加至該 溶液，接著再攪拌2小時以製備鈦酸領溶膠。 以2 0 0 〇轉/分之速度將此溶膠之試樣旋塗於導電基材 上達4 5秒。旋塗該溶液之後，在氮氣氣體中於1 7 0°C時退 火該試樣1小時，接著進行以下雨步驟··在空氣中於4 0 〇°c 下連續退火1小時，並於7 0 (TC下連續退火1小時。利用此 等步驟製備之經退火介電試樣的厚度係約1 0 0奈米。 以金屬銀粒子作為鍍覆摻雜物，添加至該溶膠之另— 試樣，該添加之金屬銀粒子係以該凝膠總體積為基準，能 足以提供4 0 %體積百分比之用量。然後利用上述條件將含 有鑛覆摻雜物之溶膠施塗於經退火之介電試樣之介電表 面。然後於4 0 0°C時加工該試樣1小時以形成凝膠。在7 〇 〇 C下進行最終相轉移成鈦齊礦（p e r 〇 v s ^ i t e )晶體結構以形 成具有含銀作為鍍覆摻雜物之頂部介電層的介電結構。 實施fgj_9. 將貫施例1的介電結構施以無電鍍鎳浴，俾於摻雜銀 2介電層上沉積鎳導電層。其次將鍍過鎳的介電質施以鎳 笔鑛〉合’以增加鎳沉積的厚度。 、 兔兔例3 〜〜-------------
第19頁 1223289 五、發明說明（17) 除了將該無電鍍鎳之介電質施以銅電鍍浴以外，重覆 實施例2之步驟，俾於該無電鍍鎳層上沉積一層銅。 實施例4 除了該鍍覆摻雜物係足以提供3 5 %體積百分比之用量 的I巴以外，重覆實施例1之步驟。 實施例5 除了該鍍覆摻雜物係鈀與錫混合物以外，重覆實施例 1之步驟。該鈀與錫混合物的總量為足以提供4 5 %體積百分 比 的 用 量 〇 實 施 例 6 除 了 該 鍍 覆 摻 雜 物 係 足以提供4 2 %體 積百 分比之用 量 的 氧 化 辞 以 外 ， 重 覆 實 施 例1之步驟。 實 施 例 7 除 了 該 鍍 覆 掺 雜 物 係 足以提供4 8 %體 積百 分比之用 量 的 鎳 以 外 9 重 覆 實 施 例 1之步驟。 實 施 例 8 將實施例4的介電結構施以無電鍍鎳浴俾於摻雜鈀的 介電層上沉積鎳導電層。其次將該鍍過鎳的介電質施以鎳 電鍍浴，以增加鎳沉積的厚度。 實施例9 將實施例4的介電結構施以電解電鍍鎳浴俾於摻雜鈀 的介電層上沉積鎳導電層。 實施例1 0 除了該鍍覆摻雜物係足以提供38%體積百分比之用量
92231.ptd 第20頁 1223289 五、發明說明（18) 的銅以外，重覆實施例1之步驟。 11」丄— 將實施例1 0的介電結構施以沉浸式鍍銀浴俾於摻雜銅 的介電層上沉積銀導電層。 實1例」1— 將實施例1 0的介電結構施以電鍍錫-銀浴俾於摻雜銅 的介電層上沉積錫-銀導電層。 實施例1 3 利用濺鍍法在實施例1 0的介電結構上沉積鋁層。 實施例1 4 除了該溶膠同時含有勰且該鍍覆摻雜物係足以提供 2 7%體積百分比之用量的鎳以外，重覆實施例1之步驟。
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Claims (1)

1223289 _案號91134265 年巧月 < 曰 修正I:修—本 六、申請專利範圍 1. 一種介電結構，係包括第一介電層與第二介電層，其 中，該第一介電層包括足量之鍍覆摻雜物以促使導電 層鍍覆在該第一介電層上。 2. 如申請專利範圍第1項之介電結構，其中，該鍍覆摻雜 物為金屬。 3. 如申請專利範圍第1項之介電結構，其中，該鍍覆摻雜 物於第一介電層的含量達50 %體積百分比。 4. 如申請專利範圍第1項之介電結構，復包括在該第二介 電層上沉積第三介電層，其中，該第三介電層包括足 量之鐘覆摻雜物以促使導電層鍍覆在該第三介電層 上。 5. 如申請專利範圍第1項之介電結構，其中，該第二介電 層包括複數個介電層。 6種電容器，係包括如申請專利範圍第1至5項中任一 項之介電結構，具有與第二介電層緊密接觸之底部導 電層，以及與第三介電層緊密接觸之頂部導電層。 7. —種印刷電路板，包括埋入型電容材料，其中，該埋 入型電容材料包括如申請專利範圍第1至5項中任一項 之介電結構。 8. —種多層積層印刷電路板之製造方法，係包括下列步 驟：將電容材料嵌埋在多層積層印刷電路板之單層或 多層中，其中，該埋入型電容材料包括如申請專利範 圍第1至5項中任一項之介電結構。 9. 一種電容器之製造方法，係包括下列步驟：
92231修正版.ptc 第23頁 2004. 07. 05. 023 1223289 _案號 91134265 年A月< a 修正_ 六、申請專利範圍 將含有足量之鑛覆摻雜物以促使導電層鍵覆在介 電層上之介電層沉積在基材上，以及； 將導電層鍍覆在該介電層的表面上。 1 0 .如申請專利範圍第9項之方法，其中，該介電層包括第 一介電層與第二介電層，而該第一介電層包含足量之 鑛覆摻雜物。
92231修正版.ptc 第24頁 2004. 07. 05. 024
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