电路化衬底、其电容器材料、制备方法和包含其的信息处理系统技术方案

技术编号:3726312 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用作电路化衬底内的内部电容器的一部分的材料,其包括:聚合物树脂(例如脂环族环氧树脂或苯氧基树脂)和一定数量的铁电陶瓷材料(例如,钛酸钡)的纳米粉末,所述粉末的粒度基本上在约0.01微米到约0.90微米的范围内,且所选颗粒的表面积在每克约2.0到约20平方米的范围内。也提供了一种其中适合使用所述材料和电容器的电路化衬底和一种制造所述衬底的方法。还提供一种电总成(衬底和至少一个电组件)和一种信息处理系统(例如,个人计算机)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在诸如印刷电路板、芯片载体等的电路化衬底中提供电容器,更具体地说,涉及一种用于实现此目的的方法,还涉及其中包括所述内部组件作为其一部分的产品。更特定地说,本专利技术涉及其中所述电容器包含纳米粉末的方法和产品。同在申请中的申请案的交叉参考在2004年7月28日申请的标题为“Circuitized Substrate WithInternal Organic Memory Device,Method Of Making Same,ElectricalAssembly Utilizing Same,and Information Handling System UtilizingSame”的S.N.10/900,385(专利技术者S.Desai等人)中,界定了一种电路化衬底,包含其上具有导电图案的至少一个介电材料层。所述图案的至少一部分用作有机存储装置的第一层,所述有机存储装置进一步包括所述图案上的至少一个第二介电层和相对于较低部分对准的第二图案,以达到若干接触点从而形成所述装置。所述衬底优选与其它介质电路分层总成结合以形成多层衬底,在所述多层衬底上可安置耦接到内部存储装置以与其联合工作的离散电组件(例如,逻辑芯片)。还提供了一种能够使用所述衬底的电总成,和一种适合使用一个或一个以上所述电总成作为其一部分的信息处理系统。此申请案已转让给本专利技术的同一受让人。在2004年7月28日申请的标题为“Electrical Assembly With InternalMemory,Circuitized Substrate Having Electrical ComponentsPositioned Thereon,Method Of Making Same,And Information HandlingSystem Utilizing Same”的S.N.10/900,386(专利技术者F.Egitto等人)中,界定了一种包括电路化衬底的电总成,所述电路化衬底包含其上具有第一导电图案的有机介电材料。所述介电层和图案的至少一部分形成有机存储装置的第一基底部分,剩余部分为形成于所述图案的所述部分上的第二聚合物层和形成于所述聚合物层上的第二传导电路。第二介电层(若形成)形成于第二传导电路和第一电路图案上以封闭所述有机存储装置。所述装置通过第二介电层电耦接到第一电组件,而所述第一电组件电耦接到第二电组件。也提供了一种制造所述电总成的方法,和一种适合使用一个或一个以上所述电总成作为其一部分的信息处理系统。此申请案已转让给本专利技术的同一受让人。
技术介绍
通常以层压的方式来构造如印刷电路板(下文中也称为PCB)、芯片载体等的电路化衬底,其中若干介电材料层和传导材料层(压层)使用相对高温和高压层压工艺粘结在一起。一般为薄层铜的传导层通常用于形成衬底,以用于提供与位于所述衬底的表面上的各种装置的电连接和所述各种装置之间的电连接,所述装置的实例为如电容器、电阻器、感应器等的集成电路(半导体芯片)和离散无源装置。所述离散无源装置占据整个衬底表面积的较高百分比,由于对现有衬底和含此衬底产品的技术的小型化的需求增加,因此这对于未来设计方面是所不希望的。为了增加可用衬底表面积(也常称为“不动产(real estate)”),已进行多种努力目的是在用于安装在一板上的单个组件上纳入多个功能(例如,电阻器、电容器等)。当无源装置为所述配置时,这些常总体上和单独地称为整合式无源装置等,意味所述功能被整合到单一组件中。因为所述外部安置,这些组件仍利用板“不动产”,但为单一形式时会较少利用。相应地,也努力将离散无源组件嵌入所述板中,所述组件也常称为嵌入式无源组件。为部署在一PCB(板)衬底内(所选层之间)而设计的电容器因此可称为嵌入整合式无源组件,或更简单地称为嵌入式电容器。所述电容器由此提供内部电容。此内部安置的结果是不必也将所述装置外部安置于所述PCB的外表面上,从而节省宝贵的PCB“不动产”。对于固定的电容器面积而言,有两种已知途径可用来增加内部电容器的平面电容(电容/面积)。在一种途径中可使用更高介电常数材料,而在第二种途径中,可减小电介质的厚度。此项技术中已知的以下公式反映出这些限制条件,对于每一面积的电容而言C/A=(层压品的介电常数x真空中的介电常数/介电质厚度)其中C为电容,A为电容器的面积。以下列出的一些专利中(尤其是5,162,977)提及据此公式使用各种材料提供所需电容水平,而且很多专利提及或暗示了与所述方法及用于所述方法的所得材料相关联的问题。如所述,过去已尝试在电路化衬底(PCB)中提供内部电容和其它内部传导结构、组件或装置(一个较佳的实例为内部半导体芯片),其中一些包括使用纳米粉末。以下是所述尝试的一些实例,包括使用纳米粉末和使用可选措施的尝试。在2004年3月9日授权的题为“Device and Method for InterstitialComponents in a Printed Circuit Board”的美国专利第6,704,207号中描述了一种包括一具有第一和第二表面的第一层的印刷电路板(PCB),其具有一安装于其上的板上(above-board)装置(例如,ASIC芯片)。所述PCB包括一具有第三和第四表面的第二层。所述表面之一可包括一用于安全地固持一间隙组件的凹进部分。一电连接所述PCB层的“通道”也耦接到所述间隙组件的一引线。所描述的间隙组件包括如二极管、晶体管、电阻器、电容器、热电偶等组件。在看来优选的实施例中,所述间隙组件为一具有与“0402”电阻器(Rohm公司制造)尺寸相似的电阻器,所述“0402”电阻器的厚度约0.014英寸。在2003年9月9日授权的题为“Integral Capacitance For PrintedCircuit Board Using Dielectric Nanopowders”的美国专利第6,616,794号中描述了一种用于产生包括于印刷电路板内的整合式电容组件的方法,其中热液制备的纳米粉末使得能够制造介电常数增加并且微通道容易穿透的介电层。在此专利所描述的方法中,制备了热液制备的纳米粉末和溶剂的浆料或悬浮液。将如聚合物的适当粘结材料与纳米粉末浆料混合,产生用于形成介电层的复合混合物。可将所述介电层在固化之前置于一传导层上,或可通过如气相沉积或溅射的层压或金属化工艺将传导层施加在一固化介电层上。在2003年4月3日授权的题为“High Dielectric ConstantNano-Structure Polymer-Ceramic Composite”的美国专利第6,544,651号中描述了一种聚合物-陶瓷复合物,其具有使用含有乙酰丙酮化金属(acscs)固化催化剂的聚合物形成的较高的介电常数。具体而言,一定百分比的Co(III)可增加某种环氧树脂的介电常数。所述较高介电聚合物与填充剂(优选为陶瓷填充剂)联合形成具有较高介电常数的两相复合物。明显发现具有约30%到约90%体积百分比陶瓷填充量和优选为环氧树脂的较高介电基底聚合物的复合物具有大于约60的介电常数。此专利中也提及了具有大于约74到约150的介电常数的复合物。还提及具有以下电容密度的嵌本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于整体包括于一电路化衬底内以充当所述电路化衬底内的一电容器的一部分的材料,所述材料包含:    一聚合物树脂;和    一定数量的铁电陶瓷材料的纳米粉末,所述粉末的粒度基本上在约0.01微米到约0.90微米范围内,且所述颗粒的所选颗粒的表面积在每克约2.0到约20平方米范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:拉宾德拉N达斯约翰M劳费尔科斯塔斯I帕帕托马斯马克D波利科斯
申请(专利权)人:安迪克连接科技公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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