CN110310829A - 埋入式电容材料、其制备方法及印制线路板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子封装材料技术领域，具体涉及一种埋入式电容材料、其制备方法及印制线路板。所述电容材料包括：两个电极层；以及设于所述两个电极层之间的复合型电介质层，所述复合型电介质层的原料组成包括聚合材料、导热性填料和高介电填料。本发明的埋入式电容材料设置了包含聚合材料、导热性填料和高介电填料的复合型电介质层，在减小了介电损耗和漏电流、提高了埋入式电容材料的电容密度的同时，还提高了导热率，能够满足PCB双面蚀刻工艺的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电子封装材料技术领域，具体涉及一种埋入式电容材料、其制备方法及印制线路板。
背景技术
随着电子信息技术的发展，特别是近年来以可穿戴电子、智能手机、超薄电脑、无人驾驶、物联网技术和5G通讯技术为主的快速发展，对电子系统的小型化、轻薄化、多功能、高性能等方面提出了越来越高的要求。驱使传统以贴片电容为主的陶瓷电介质材料迅速减薄，引起电介质材料出现易开裂、缺陷多、漏电流大等问题。
由于聚合物材料的易加工性，在很多领域已有广泛的应用。将聚合物材料与填料粒子复合，可调节复合材料的各种电学、力学、热学、磁学等性能。将具有高介电常数的陶瓷粒子与聚合物材料进行复合，在较高填充量时可获得高介电常数，将其制备成埋入式电容材料内置与印制电路板内部可取代表面贴装电容，有利于电子器件的小型化、轻薄化以及提高电子器件的电学性能。
随着电子器件集成度、功耗的增加，电子器件运行时产生大量的热量。散热性能对器件的使用寿命具有重要的影响。一般的，现有埋入式电容材料的热导率一般较低(0.4W/m·K)，不利于电子器件的长期运行稳定性。
埋入式电容材料的使用过程涉及PCB单面蚀刻工艺和双面蚀刻工艺。采用双面蚀刻工艺可以减少PCB加工过程中的工序，节省成本。目前适用于PCB双面蚀刻工艺的埋入式电容材料通常是在介质层中引入聚合物薄膜夹层。因聚合物夹层的介电常数低，显著降低了电容材料的电容密度。通过加入高长径比的纳米线或纤维可以增强聚合物复合材料的机械性能，为双面蚀刻工艺提供可能性。但是，添加高长径比的纳米线或纤维不利于电子浆料的成膜，高长径比的纳米线或纤维易缠绕在一起，电子浆料成膜过程中产生大量的缺孔缺陷，增加电容材料的漏电流。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的埋入式电容材料成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种埋入式电容材料、其制备方法及印制线路板。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
本发明提供了一种埋入式电容材料，所述电容材料包括：
两个电极层；以及
设于所述两个电极层之间的复合型电介质层，所述复合型电介质层的原料组成包括聚合材料、导热性填料和高介电填料。
优选地，以复合型电介质层的总重量为100％计，所述复合型电介质层的原料组成包括20％～50％聚合材料、10％～80％导热性填料和40％～80％高介电填料。
优选地，所述电极层为铜箔，所述铜箔的厚度为1μm～70μm，所述铜箔的表面粗糙度为0.1μm～10μm。
优选地，所述复合型电介质层的厚度为2～30μm；
或，所述复合型电介质层的热导率大于或等于0.4W/m·K。
优选地，所述导热性填料的长径比为1～10；
或，所述高介电填料的尺寸为20nm～1μm；
或，所述导热性填料包括高导热无机填料和/或改性导热填料，所述高导热无机填料包括氮化硼、碳化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锌、或氧化镁中的一种或多种，所述改性导热填料为在高导热无机填料表面沉积导电纳米粒子制备形成，所述导电纳米粒子为银、金或石墨烯；
或，所述高介电填料包括陶瓷填料和/或改性陶瓷填料，所述陶瓷填料包括钛酸钡、钛酸锶钡、锆钛酸锶钡、钛酸铅、锆钛酸铅、铌镁酸铅、钛酸锶、钛酸铜钙、氮化硼或氧化铝中的一种或多种，所述改性陶瓷填料为在陶瓷填料表面沉积导电纳米粒子制备形成，所述导电纳米粒子为银、金或石墨烯；
或，所述聚合材料包括热塑性树脂和/或热固性树脂，所述热塑性树脂包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯二元共聚物、聚偏二氟乙烯三元共聚物、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚甲醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、或聚砜树脂中的一种或多种，所述热固性树脂包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺、双马来酰亚胺氰酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、或有机硅树脂中的一种或多种。
优选地，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个导热介质层、依次层叠于两个导热介质层的两个高介电常数介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个高介电常数介质层、依次层叠于两个高介电常数介质层的两个导热介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个导热介质层、设于两个导热介质层的高介电常数介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个高介电常数介质层、设于两个高介电常数介质层的导热介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的一个导热介质层和一个高介电常数介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料和高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括依次层叠的导热-高介电介质层、聚合物材料层和导热-高介电常数介质层，其中，所述导热-高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料和高介电填料。
本发明还提供了一种埋入式电容材料的制备方法，所述制备方法包括：
将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
在一个电极层的内侧涂覆导热介质浆料、在另一个电极层的内侧涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；或，在两个电极层的内侧分别涂覆导热介质浆料，烘干浆料，在一个或两个电极层的内侧继续涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；或，在两个电极层的内侧分别涂覆高介电介质浆料，烘干浆料，在一个或两个电极层的内侧继续涂覆导热介质浆料，烘干浆料；
叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
本发明还提供了一种埋入式电容材料的制备方法，所述制备方法包括：
将导热性填料和高介电填料分散于聚合物的溶液中，以制备导热-高介电介质浆料；
在两个电极层的内侧分别涂覆导热-高介电介质浆料，烘干浆料；或，在两个电极层的内侧分别涂覆导热-高介电介质浆料，烘干浆料，在其中一个电极层的内侧继续涂覆聚合物浆料，烘干浆料；
叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
优选地，所述热压的温度为70℃～150℃，所述热压的压力为10psi～1000psi；所述固化的温度为100℃～300℃，所述固化的时间为1小时～6小时。
本发明还提供了一种印制线路板，所述印制线路板内置有上述的埋入式电容材料或用上述制备方法所制备的埋入式电容材料。
本发明的埋入式电容材料设置了包含聚合材料、导热性填料和高介电填料的复合型电介质层，在减小了介电损耗和漏电流、提高了埋入式电容材料的电容密度的同时，还提高了导热率，能够满足PCB双面蚀刻工艺的要求。
附图说明
图1是本发明第一种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
图2是本发明第二种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
图3是本发明第三种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
图4是本发明第四种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
图5是本发明第五种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
图6是本发明第六种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
图7是本发明第七种实施方式的埋入式电容材料的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
本发明实施例提供了一种埋入式电容材料，请参阅图1所示，所述电容材料包括：依次层叠的第一电极层11、复合型电介质层10和第二电极层12，其中，复合型电介质层10的原料组成包括聚合材料、导热性填料和高介电填料。
其中，以复合型电介质层10的总重量为100％计，所述复合型电介质层的原料组成包括20％～50％聚合材料、10％～80％导热性填料和40％～80％高介电填料。当导热性填料的含量低于10wt％时，对复合型电介质层的热导率贡献较小，不利于复合型电介质层热导率的提高；高介电填料的含量低于40wt％时，对复合型电介质层的介电常数贡献较小，不利于复合型电介质层介电常数的提高。另外，在制备浆料时，当填料的含量(导热性填料的含量，或高介电填料含量，或导热性填料的含量与高介电填料含量之和)高于80wt％时，填料粒子在浆料中容易产生沉淀，导致浆料的稳定性下降，制作涂层时容易产生缺陷。
其中，所述复合型电介质层的厚度为2～30μm，所述复合型电介质层的热导率大于或等于0.4W/m·K。
在一个优选实施方式中，第一电极层11和第二电极层均为铜箔，所述铜箔的厚度为1μm～70μm，所述铜箔的表面粗糙度为0.1μm～10μm。
在一个优选实施方式中，所述导热性填料的长径比为1～10，所述导热性填料包括高导热无机填料和/或改性导热填料，所述高导热无机填料包括氮化硼、碳化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锌、或氧化镁中的一种或多种，所述改性导热填料为在高导热无机填料表面沉积导电纳米粒子制备形成，所述导电纳米粒子为银、金或石墨烯。
在一个优选实施方式中，所述高介电填料的尺寸为20nm～1μm，所述高介电填料包括陶瓷填料和/或改性陶瓷填料，所述陶瓷填料包括钛酸钡、钛酸锶钡、锆钛酸锶钡、钛酸铅、锆钛酸铅、铌镁酸铅、钛酸锶、钛酸铜钙、氮化硼或氧化铝中的一种或多种，所述改性陶瓷填料为在陶瓷填料表面沉积导电纳米粒子制备形成，所述导电纳米粒子为银、金或石墨烯。
在一个优选实施方式中，所述聚合材料包括热塑性树脂和/或热固性树脂，所述热塑性树脂包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯二元共聚物、聚偏二氟乙烯三元共聚物、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚甲醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、或聚砜树脂中的一种或多种，所述热固性树脂包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺、双马来酰亚胺氰酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、或有机硅树脂中的一种或多种。
请参阅图1至图7所示，复合型电介质层的结构可以采用以下优选实施方式。相应地，本发明实施例还提供了埋入式电容材料的制备方法。
在第一个实施方式中，该复合型电介质层包括分别设于第一电极层11和第二电极层12内侧的第一导热介质层13和第二导热介质层14、依次层叠于第一导热介质层13和第二导热介质层14之间的第一高介电常数介质层15和第二高介电常数介质层16，其中，第一导热介质层13及第二导热介质层14均包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，第一高介电常数介质层15和第二高介电常数介质层16均包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料。第一个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S101，将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
S102，在两个电极层的内侧分别涂覆导热介质浆料，烘干浆料，在两个电极层的内侧继续涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；
S103，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
在第二个实施方式中，该复合型电介质层包括分别设于第一电极层21和第二电极层22内侧的第一高介电常数介质层23和第二高介电常数介质层24、依次层叠于第一高介电常数介质层23和第二高介电常数介质层24之间的第一导热介质层25和第二导热介质层26，其中，第一导热介质层25和第二导热介质层26均包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，第一高介电常数介质层23和第二高介电常数介质层24均包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料。第二个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S201，将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
S202，在两个电极层的内侧分别涂覆高介电介质浆料，烘干浆料，在两个电极层的内侧继续涂覆导热介质浆料，烘干浆料；
S203，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
在第三个实施方式中，该复合型电介质层包括分别设于第一电极层31和第二电极层32内侧的第一导热介质层34和第二导热介质层35、设于第一导热介质层34和第二导热介质层35之间的高介电常数介质层33，其中，第一导热介质层34和第二导热介质层35均包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层33包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料。第三个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S301，将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
S302，在两个电极层的内侧分别涂覆导热介质浆料，烘干浆料，在其中一个电极层的内侧继续涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；
S303，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
在第四个实施方式中，该复合型电介质层包括分别设于第一电极层41和第二电极层42内侧的第一高介电常数介质层44和第二高介电常数介质层45、设于第一高介电常数介质层44和第二高介电常数介质层45之间的导热介质层43，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料。第四个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S401，将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
S402，在一个电极层的内侧涂覆导热介质浆料、在另一个电极层的内侧涂覆高介电介质浆料，烘干浆料，在其中一个电极层的内侧继续涂覆导热介质浆料，烘干浆料；
S403，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
在第五个实施方式中，该复合型电介质层包括分别设于第一电极层51和第二电极层52内侧的一个高介电常数介质层54和一个导热介质层53，其中，导热介质层53包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层54包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料。第五个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S501，将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
S502，在一个电极层的内侧涂覆导热介质浆料、在另一个电极层的内侧涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；
S503，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
在第六个实施方式中，该复合型电介质层63设于第一电极层61和第二电极层62之间，其包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料和高介电填料。第六个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S601，将导热性填料和高介电填料分散于聚合物的溶液中，以制备导热-高介电介质浆料；
S602，在两个电极层的内侧分别涂覆导热-高介电介质浆料，烘干浆料，在其中一个电极层的内侧继续涂覆聚合物浆料，烘干浆料；
S603，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
在第七个实施方式中，该复合型电介质层包括依次层叠于第一电极层71和第二电极层72之间的第一导热-高介电介质层74、聚合物材料层73和第二导热-高介电常数介质层75，其中，所述导热-高介电常数介质层74、75均包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料和高介电填料，聚合物材料层73中没有加入任何填料。第七个实施方式的埋入式电容材料的制备方法包括：
S701，将导热性填料和高介电填料分散于聚合物的溶液中，以制备导热-高介电介质浆料；
S702，在其中一个电极层的内侧涂覆导热-高介电介质浆料，烘干浆料；
S703，叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
具体地，在上述导热介质浆料、高介电介质浆料、导热-高介电介质浆料中，当填料的含量(导热性填料的含量，或高介电填料含量，或导热性填料的含量与高介电填料含量之和)高于80wt％时，填料粒子在浆料中容易产生沉淀，导致浆料的稳定性下降，制作涂层时容易产生缺陷。
进一步地，在上述制备方法中，浆料的配制可选用行星式球磨机、砂磨机、均质机、超声机、搅拌机等中的一种或多种分散设备将聚合物树脂、导热填性料、高介电填料、溶剂、助剂等混合均匀。浆料的涂覆可使用逗号刮刀、丝网印刷、网纹转移、喷涂等涂覆设备将浆料均匀地涂覆于铜箔的表面。
进一步地，在上述制备方法中，所述热压的温度为70℃～150℃，所述热压的压力为10psi～1000psi；所述固化的温度为100℃～300℃，所述固化的时间为1小时～6小时。
本发明实施例还提供了一种印制线路板，所述印制线路板内置有所述的埋入式电容材料或用所述制备方法所制备的埋入式电容材料。
实施例1
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制两份树脂溶液，树脂溶液组分如下：环氧树脂E21 10g,E51 8g,甲基六氢苯酐15g,2-乙基-4-甲基咪唑1g,丁酮10g，进行搅拌溶解；
2.称量100nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量500nm氧化铝纳米棒60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液分别与一份树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到高介电聚合物浆料和高导热聚合物浆料；
5.将高导热聚合物浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，在其中一片或两片覆膜铜箔上涂覆一层高介电聚合物浆料；
6.两片覆膜铜箔材料进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例2
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制两份树脂溶液，树脂溶液组分如下：环氧树脂E21 10g,E51 8g,甲基六氢苯酐15g,2-乙基-4-甲基咪唑1g,丁酮10g，进行搅拌溶解；
2.称量100nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量500nm氧化铝纳米棒60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液分别与一份树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到高介电聚合物浆料和高导热聚合物浆料；
5.将高介电聚合物浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，在其中一片或两片覆膜铜箔上涂覆一层高导热聚合物浆料；
6.两片覆膜铜箔材料进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例3
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制两份树脂溶液，树脂溶液组分如下：环氧树脂E21 10g,E51 8g,甲基六氢苯酐15g,2-乙基-4-甲基咪唑1g,丁酮10g，进行搅拌溶解；
2.称量100nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量500nm氧化铝纳米棒60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液分别与一份树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到高介电聚合物浆料和高导热聚合物浆料；
5.分别将高介电聚合物浆料和高导热聚合物浆料涂覆与铜箔表面，经过100℃烘干后，在其中一片或两片覆膜铜箔上涂覆一层高导热聚合物浆料；
6.两片覆膜铜箔材料进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例4
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,甲基六氢苯酐30g,2-乙基-4-甲基咪唑2g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量100nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量500nm氧化铝纳米棒60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.两片覆膜铜箔材料进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例5
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,甲基六氢苯酐30g,2-乙基-4-甲基咪唑2g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量100nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量500nm氧化铝纳米棒60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.两片覆膜铜箔材料与聚酰亚胺薄膜进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例6
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,甲基六氢苯酐30g,2-乙基-4-甲基咪唑2g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量100nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量500nm氧化铝纳米棒60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与一片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.覆膜铜箔材料与铜箔进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例7
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,双氰胺3g,2-乙基-4-甲基咪唑0.1g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量200nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量300nm氧化铝60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.覆膜铜箔材料与聚四氟乙烯薄膜进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例8
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,双氰胺3g,2-乙基-4-甲基咪唑0.1g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量表面沉积20nm银粒子的200nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量300nm氧化铝60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.覆膜铜箔材料与聚酰亚胺薄膜进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例9
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,双氰胺3g,2-乙基-4-甲基咪唑0.1g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量200nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量表面沉积20nm银粒子的300nm氧化铝60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.覆膜铜箔材料与聚酰亚胺薄膜进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
实施例10
本实施例提供了一种埋入式电容材料的制备方法，包括如下步骤：
1.配制一份树脂溶液，树脂溶液组分如下：称量环氧树脂E21 20g,E51 16g,双氰胺3g,2-乙基-4-甲基咪唑0.1g,丁酮20g，进行搅拌溶解；
2.称量表面沉积20nm银粒子的200nm钛酸钡100g,壬基酚聚氧乙烯醚3g,丁酮40g，进行球磨分散均匀；
3.称量表面沉积20nm银粒子的300nm氧化铝60g,壬基酚聚氧乙烯醚1.8g,丁酮30g,进行球磨分散均匀；
4.将钛酸钡和氧化铝的分散液与树脂溶液进行混合，再经过球磨分散均匀，得到聚合物电子浆料；
5.将聚合物电子浆料涂覆与两片铜箔表面，经过100℃烘干后，得到覆铜箔材料；
6.覆膜铜箔材料与聚酰亚胺薄膜进行热压复合，复合温度为80℃；
7.将复合材料进行热固化，热固化升温曲线为120℃保温30分钟，升温至180℃保温1.5小时，冷却后得到高导热、高介电埋入式电容材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种埋入式电容材料，其特征在于，所述电容材料包括：
两个电极层；以及
设于所述两个电极层之间的复合型电介质层，所述复合型电介质层的原料组成包括聚合材料、导热性填料和高介电填料。
2.根据权利要求1所述的埋入式电容材料，其特征在于，以复合型电介质层的总重量为100％计，所述复合型电介质层的原料组成包括20％～50％聚合材料、10％～80％导热性填料和40％～80％高介电填料。
3.根据权利要求1所述的埋入式电容材料，其特征在于，所述电极层为铜箔，所述铜箔的厚度为1μm～70μm，所述铜箔的表面粗糙度为0.1μm～10μm。
4.根据权利要求1所述的埋入式电容材料，其特征在于，所述复合型电介质层的厚度为2～30μm；
或，所述复合型电介质层的热导率大于或等于0.4W/m·K。
5.根据权利要求1所述的埋入式电容材料，其特征在于，所述导热性填料的长径比为1～10；
或，所述高介电填料的尺寸为20nm～1μm；
或，所述导热性填料包括高导热无机填料和/或改性导热填料，所述高导热无机填料包括氮化硼、碳化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锌、或氧化镁中的一种或多种，所述改性导热填料为在高导热无机填料表面沉积导电纳米粒子制备形成，所述导电纳米粒子为银、金或石墨烯；
或，所述高介电填料包括陶瓷填料和/或改性陶瓷填料，所述陶瓷填料包括钛酸钡、钛酸锶钡、锆钛酸锶钡、钛酸铅、锆钛酸铅、铌镁酸铅、钛酸锶、钛酸铜钙、氮化硼或氧化铝中的一种或多种，所述改性陶瓷填料为在陶瓷填料表面沉积导电纳米粒子制备形成，所述导电纳米粒子为银、金或石墨烯；
或，所述聚合材料包括热塑性树脂和/或热固性树脂，所述热塑性树脂包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯二元共聚物、聚偏二氟乙烯三元共聚物、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚甲醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、或聚砜树脂中的一种或多种，所述热固性树脂包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺、双马来酰亚胺氰酸酯树脂、聚丙烯酸树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、或有机硅树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的埋入式电容材料，其特征在于，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个导热介质层、依次层叠于两个导热介质层的两个高介电常数介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个高介电常数介质层、依次层叠于两个高介电常数介质层的两个导热介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个导热介质层、设于两个导热介质层的高介电常数介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的两个高介电常数介质层、设于两个高介电常数介质层的导热介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括分别设于两个电极层内侧的一个导热介质层和一个高介电常数介质层，其中，导热介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料，高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料和高介电填料；
或，所述复合型电介质层包括依次层叠的导热-高介电介质层、聚合物材料层和导热-高介电常数介质层，其中，所述导热-高介电常数介质层包括聚合物基质以及分散于所述聚合物基质的导热性填料和高介电填料。
7.一种埋入式电容材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将导热性填料分散于第一聚合物材料的溶液中，以制备导热介质浆料；将高介电填料分散于第二聚合物材料的溶液中，以制备高介电介质浆料；
在一个电极层的内侧涂覆导热介质浆料、在另一个电极层的内侧涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；或，在两个电极层的内侧分别涂覆导热介质浆料，烘干浆料，在一个或两个电极层的内侧继续涂覆高介电介质浆料，烘干浆料；或，在两个电极层的内侧分别涂覆高介电介质浆料，烘干浆料，在一个或两个电极层的内侧继续涂覆导热介质浆料，烘干浆料；
叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
8.一种埋入式电容材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将导热性填料和高介电填料分散于聚合物的溶液中，以制备导热-高介电介质浆料；
在两个电极层的内侧分别涂覆导热-高介电介质浆料，烘干浆料；或，在两个电极层的内侧分别涂覆导热-高介电介质浆料，烘干浆料，在其中一个电极层的内侧继续涂覆聚合物浆料，烘干浆料；
叠合两个电极层以使两个电极层的内侧相互靠近，将所得叠片依次进行热压和热固化，以得到埋入式电容材料。
9.根据权利要求8或9的埋入式电容材料的制备方法，其特征在于，所述热压的温度为70℃～150℃，所述热压的压力为10psi～1000psi；所述固化的温度为100℃～300℃，所述固化的时间为1小时～6小时。
10.一种印制线路板，其特征在于，所述印制线路板内置有如权利要求1至6任一项所述的埋入式电容材料或用权利要求7至9任一项所述制备方法所制备的埋入式电容材料。
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