本发明专利技术披露了一种电容量随温度的变化小的复合介电组合物，包括电容量随温度呈现正变化或者负变化的聚合物基体以及与聚合物基体的变化互补的、电容量随温度呈现负变化或者正变化的陶瓷填料；以及使用该组合物制备的信号匹配埋入式电容器。具体地，本发明专利技术提供一种复合介电组合物，其包含电容量随温度呈现正变化或者负变化的聚合物基体以及与聚合物基体的变化互补的、电容量随温度呈现负变化或者正变化的陶瓷填料；以及使用该组合物制备的并且电容量随温度的变化△Ｃ／Ｃ×１００（％）不大于５％的信号匹配埋入式电容器。由于电容量随温度的变化小，本发明专利技术的复合介电组合物能用于制备信号匹配埋入式电容器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电容量随温度的变化小的复合介电组合物(composite dielectric composition)，其包括聚合物基体(基质)和陶瓷填料，以及包括由该组合物制备的介电层的信号匹配埋入式电容器(signal-matching embedded capacitor)。更具体地，本专利技术涉及电容量随温度的变化小的复合介电组合物，其包括电容量随温度呈现正变化或者负变化的聚合物基体和电容量随温度呈现负变化或者正变化的陶瓷填料的复合物，其中陶瓷填料的变化与聚合物基体的变化互补；以及包括由该组合物制备的介电层的信号匹配埋入式电容器。
技术介绍
近来，由于多层电路板正向小型化和更高频率应用方向发展，传统安装并布置在印刷电路板(PCB)上的无源器件已经成为这样的电路板产品小型化的障碍。尤其，朝向埋入式系统发展的快速趋势和在半导体装置中输入端/输出端数量的不断增加，导致难以确保包括配置在有源芯片周围的电容器在内的大量无源器件的排布空间。随着克服与在有源芯片周围的电容器最佳配置相关的限制的努力，以便跟上半导体器件小型化和更高频率应用的趋势，已经提出了将包括电容器这样的无源器件直接埋入到电路板的有源芯片下面的方法，或者减少该芯片感应值的方法。同样地，具有低等效串联电感(低ESL)的多层陶瓷电容器(MLCC)已经快速地研发出来。作为克服与无源器件最佳配置相关的上述问题的替换解决方法，已经研发出埋入式电容器。该埋入式电容器是通过将在PCB的有源芯片下面的一个层形成为介电层而制造的电容器。授予Sanmina Corporation(美国)的美国专利No.5079069、No.5162977、No.5155655和授予Zycon Corporation(美国)的美国专利No.5161086披露了一种借助于将埋入式电容器配置在有源芯片的输入端最接近处，通过使连接到该电容器的导线长度最小而使高频感应的电感最小化的方法。已知通过采用作为用于实现这种埋入式电容器的电容器介电材料、已经传统地用作PCB构件中的一种的玻璃纤维强化的环氧树脂(已知为FR4)也可以实现所希望的特性。还已知，通过采用在环氧树脂中分散钛酸钡(高介电常数铁电材料)而形成的复合材料，可以实现所希望的电容量。同时，电容器占实际安装在电路板上的无源器件总面积的约35％至45％，并且大部分电容器是用于去耦或者信号匹配。作为用于传统埋入式电容器的材料，一直使用通过将具有高介电常数的铁电材料粉末分散在环氧树脂中而形成的材料。采用这样的电容器材料制造的电容器主要用作介电常数大于20的去耦电容器。同样，去耦电容器的制造主要集中在铁电粉末和环氧树脂的利用上。有与电容器介电组合物相关的已知传统技术。例如，韩国专利公布No.2004-30801披露了在高温层压工艺过程中提高在介电层与铜基板之间的粘接的方法。韩国专利公布No.2003-24793披露了将超细陶瓷颗粒分散在聚合物基体中形成的高介电常数材料，其中介电层使用聚合物基体如环氧树脂和聚酰亚胺树脂以及陶瓷填料如钛酸钡、钛酸锶和锆钛酸铅。然而，这些专利都没有披露使电容量随温度变化最小的方法，其为本专利技术提出的技术主题。另外，不同于去耦电容器所示的那样，关于用于信号匹配电容器的介电组合物的研发知之甚少。这是因为铁电粉末分散的环氧树脂不能满足信号匹配电容器所要求的电容量温度特性。通常，铁电粉末在居里温度(Tc)经历由正方晶相向立方晶相的相变，期间通过加压介电常数急剧提高。介电常数的提高直接导致电容量的提高，而温度的升高导致电容量的明显波动。当电容量随温度的变化满足X7R特性时，感兴趣的介电材料可以用作去耦电容器的材料。然而，为了确保这样的介电材料能用于信号匹配电容器，该材料应该在相同的温度范围内电容变化的偏差较低。也就是说，用于信号匹配电容器的介电材料必须是随温度呈现出极低电容量变化的材料。例如，美国专利No.6608760披露了一种材料，其中通过控制铁电粉末的晶相(phase)，环氧树脂/BaTiO3复合物的温度稳定性满足X7R的要求。但是，在该领域披露的电容器材料受到电容量显著波动的不利影响，因此不能用于信号匹配埋入式电容器。另一方面，目前可获得的埋入式电容器通常采用铁电陶瓷填料和环氧树脂作为主要材料。然而，由于相变现象的发生，使用铁电陶瓷填料导致在居里温度(Tc)附近电容量急剧升高。另外，由于材料固有的极性，环氧树脂的使用伴随着偶极极化，其从而与升高的温度一起引起电容值的提高。由于努力减少传统复合介电组合物电容量随温度变化，随着构成复合系统的单独聚合物基体和陶瓷填料的温度减少电容量值的方法被普遍采用。然而，由于材料固有的低介电常数，电容量随温度的变化小的聚合物树脂(诸如苯并环丁烯(BCB)和液晶聚合物(LCP))不能满足电容器所要求的电容量特性。因此，当希望使用低介电常数聚合物材料诸如BCB和LCP时，应该使用具有高介电常数的陶瓷填料来提高电容量。然而，如上文所讨论的高介电常数的铁电填料经历电容量随着变化的温度而显著变化。因此，当使用由聚合物树脂(包括BCB和LCP)和铁电填料组成的复合介电组合物时，每种组分温度特性的总和反映为随着该复合系统的变化的温度电容量的变化增大。另外，与传统环氧树脂相比较，使用BCB或LCP表现较差的可加工性。。
技术实现思路
因此，本专利技术已经看到了上述问题，本专利技术的一个目的是提供电容量随温度的变化小的复合介电组合物。本专利技术的另一目的是提供电容量随温度的变化(ΔC/C×100(％))不大于5％的复合介电组合物。本专利技术的另一目的是提供电容量随温度的变化小并因此用于信号匹配埋入式电容器中的复合介电组合物。本专利技术的另一目的是提供电容量随温度的变化(ΔC/C×100(％))不大于5％的信号匹配埋入式电容器。根据本专利技术的一个方面，通过提供由电容量随温度呈现正变化或者负变化的聚合物基体和电容量随温度呈现负变化或者正变化的陶瓷填料组成的复合介电组合物，其中陶瓷填料的变化与聚合物基体的变化互补，可以实现本专利技术的上述和其它目的。根据本专利技术的另一方面，提供包括由上述复合介电组合物形成的介电层并且电容量随温度的变化(ΔC/C×100(％))不大于5％的信号匹配埋入式电容器。附图说明结合附图通过下面详细描述将更清楚地理解本专利技术的上述和其它目的、特点和其它优点，其中图1是示出当将电容量随温度呈现不同变化行为的材料混合时，混合物的电容量变化的图。图2A是示出电容量随温度呈现正变化的环氧树脂的电容量变化值的图；以及图2B是示出图2A所示环氧树脂电容量变化值的表格。具体实施例方式此后，将对本专利技术进行更详细的描述。由于低的电容温度系数(TCC)，本专利技术的复合介电组合物呈现出几乎没有变化的稳定电容(量)。也就是说，本专利技术的组合物(呈现出)电容量随温度的变化小，即，ΔC/C×100(％)不大于5％。因此，本专利技术的组合物作为用于信号匹配埋入式电容器的介电材料是适合的。电容量随温度的变化(下文中，有时表达为“温度特性”)小的本专利技术的复合介电组合物(在下文中，有时表示为“介电组合物”)是基于以下实事所研发的温度特性反映为每种组成介电组合物的组分的温度特性的总和。为了减少电容量随温度的变化，本专利技术的介电组合物是通过使用具有不同温度特性行本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合介电组合物，包括电容量随温度呈现正变化或者负变化的聚合物基体以及与所述聚合物基体的变化互补的、电容量随温度呈现负变化或者正变化的陶瓷填料。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴殷台，郑栗教，孙升铉，高旼志，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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