[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于制備埋入式電容的復(fù)合薄膜漿料、制法及用其制備埋入式電容的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910457714.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110358402B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鋒偉;夏若菡;覃靖芳;李欣欣;孫和;楊清;祖麗胡馬爾·阿卜力米提;徐雨婷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D163/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D163/00;C09D7/62;C09D7/65;H01G4/14
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于制備埋入式電容的復(fù)合薄膜漿料、制法及用其制備埋入式電容的方法，包括聚合物基體及混合于該聚合物基體中的金屬有機(jī)框架?納米粒子復(fù)合材料，金屬有機(jī)框架由金屬鹽和有機(jī)配體經(jīng)配位反應(yīng)獲得；制備時(shí)依次制備金屬有機(jī)框架材料、金屬有機(jī)框架?納米粒子復(fù)合材料，制得復(fù)合薄膜漿料；采用其制備埋入式電容的方法為將復(fù)合薄膜漿料涂布于導(dǎo)電基材上。本發(fā)明的復(fù)合薄膜漿料通過(guò)采用分散性極好的原位反應(yīng)生成的金屬有機(jī)框架?納米粒子復(fù)合材料于聚合物體系中，利用絕緣的金屬有機(jī)框架材料的多孔模板，有效地將導(dǎo)電粒子隔開(kāi)，在進(jìn)一步提升介電常數(shù)的同時(shí)，有效地避免了介電損耗的增加；同時(shí)，其制備方法及采用其制備電容的方法簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電容制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于制備埋入式電容的復(fù)合薄膜漿料、制法及用其制備埋入式電容的方法。

背景技術(shù)

為了滿足電子產(chǎn)品微型化與多功能化發(fā)展趨勢(shì)。埋入式電容材料被引入電子產(chǎn)品的制造中，相比于傳統(tǒng)的分立式電容，埋入式電容的引入可以提升產(chǎn)品的可靠性，降低寄生電感提升信號(hào)完整性，在使用量較大的情況下，還能大大降低成本。埋入式電容一般為三層結(jié)構(gòu)，中間為介電層，兩邊為導(dǎo)電銅箔。對(duì)于用于制作埋入式電容的介電層的復(fù)合材料體系來(lái)說(shuō)，如何提升其介電常數(shù)，降低其介電損耗對(duì)于進(jìn)一步提升電子產(chǎn)品性能具有重大的意義。

現(xiàn)有的商品化的埋入式電容一般為環(huán)氧樹(shù)脂與鈦酸鋇的復(fù)合體系，介電常數(shù)一般要在20左右，介電損耗控制在0.05左右。因此，如何進(jìn)一步提升介電常數(shù)，降低介電損耗一直是業(yè)內(nèi)需要解決的瓶頸問(wèn)題。目前通過(guò)以下幾種方式進(jìn)一步提升：一是單純通過(guò)增加無(wú)機(jī)粉體(如鈦酸鋇)的添加量，該方法會(huì)使得體積分?jǐn)?shù)在50％以上，這會(huì)大大降低材料的機(jī)械性能，對(duì)于后續(xù)的加工工序非常不利；二是添加導(dǎo)電粒子，如納米銀、銅等，將其添加量控制在滲流閾值附近，可以達(dá)到提升復(fù)合材料的介電常數(shù)的目的。然而，由于此類(lèi)納米粒子容易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，介質(zhì)層內(nèi)部形成了很長(zhǎng)的導(dǎo)電回路，從而介電損耗會(huì)大大上升；三是通過(guò)對(duì)納米金屬粒子，進(jìn)行化學(xué)改性，如使用形成核/殼結(jié)構(gòu)提升材料的分散性，可以在一定程度上改善介電損耗過(guò)大的問(wèn)題，但是效果仍不理想；四是添加碳材料如碳納米管，利用其極大的比表面積，在很低的添加量就可以達(dá)到滲流閾值，但是這類(lèi)碳材料一般的尺寸都是微米級(jí)，容易與上下銅極接觸，造成短路。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種能夠在提升介電常數(shù)的同時(shí)有效避免介電損耗增加的用于制備埋入式電容的復(fù)合薄膜漿料；

本發(fā)明的第二目的是提供該復(fù)合薄膜漿料的制備方法；

本發(fā)明的第三目的是提供采用該復(fù)合薄膜漿料制備埋入式電容的方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明用于制備埋入式電容的復(fù)合薄膜漿料，包括質(zhì)量比為1:0.005～0.2的聚合物基體及混合于該聚合物基體中的金屬有機(jī)框架-納米粒子復(fù)合材料，金屬有機(jī)框架-納米粒子復(fù)合材料中的納米粒子與金屬有機(jī)框架材料的質(zhì)量比為0.05～0.15:1，而金屬有機(jī)框架由金屬鹽和有機(jī)配體經(jīng)配位反應(yīng)獲得。

進(jìn)一步說(shuō)，本發(fā)明復(fù)合薄膜漿料還包括混合于聚合物基體中的無(wú)機(jī)填料，該無(wú)機(jī)填料與聚合物基體的質(zhì)量比為0.1～1.2:1。優(yōu)選的，無(wú)機(jī)填料至少可包括鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇或鈦酸鍶鎂中的一種。

優(yōu)選的，本發(fā)明聚合物基體可為環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂或聚偏氟乙烯。納米粒子可為銅或銀。有機(jī)配體可為均苯三酸、2,5-二羥基對(duì)苯二甲酸或2-甲基咪唑。金屬鹽可為硝酸鋅、無(wú)水醋酸鋅、硝酸銅、醋酸銅或硝酸鎳。金屬鹽和有機(jī)配體經(jīng)配位反應(yīng)生成金屬有機(jī)框架，再與納米粒子的前驅(qū)金屬鹽溶液經(jīng)原位還原反應(yīng)生成金屬有機(jī)框架-納米粒子復(fù)合材料，進(jìn)而能夠使得金屬納米粒子有效分布在金屬有機(jī)框架的溝道內(nèi)，減少團(tuán)聚而造成介電損耗的增加。優(yōu)選的，金屬有機(jī)框架的粒徑為100～2500nm，該粒徑范圍能夠提高復(fù)合薄膜漿料的力學(xué)性能和抗沉積性能，這是由于過(guò)大尺寸的金屬有機(jī)框架材料對(duì)其力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生降低，另外大尺寸的金屬有機(jī)框架材料抗沉積性能也較差。

本發(fā)明制備用于制備復(fù)合薄膜漿料的方法，包括如下步驟：