專利名稱:用于保護電子元件的有機封裝劑組合物的制作方法
技術領域:
本發明涉及組合物以及這種組合物作為保護涂層的應用。在一個實施方式中,該組合物用于保護電子器件結構(特別是嵌入型箔上燒制陶瓷電容器)不與印刷電路板處理化學品接觸和用于環境保護。
背景技術:
電子電路需要無源電子元件,如電阻器、電容器和感應器。最近的趨勢是把無源電子元件嵌入或集成到有機印刷電路板(PCB)中。把電容器嵌入印刷電路板的實踐可以縮小電路尺寸,并改善電路性能。然而,嵌入的電容器必須滿足高可靠性要求以及其它要求,如高成品率和高性能。滿足可靠性要求包括通過加速壽命試驗。一種這樣的加速壽命試驗是在85%相對濕度、85℃和5伏偏壓下把含有嵌入型電容器的電路加熱1000個小時。絕緣電阻明顯降低即為未通過試驗。
嵌入印刷電路板中的高電容陶瓷電容器特別適用于去耦用途。高電容陶瓷電容器可以用“箔上燒制”技術進行制備。箔上燒制電容器可以用Felten等人的美國專利6317023B1中所揭示的厚膜法或Borland等人的美國專利公開20050011857A1中揭示的薄膜法制備。
厚膜箔上燒制陶瓷電容器可按如下方法制備即把厚膜電容器介電材料層沉積在金屬箔基材上,然后在厚膜電容器介電層上淀積銅頂部電極材料,接著在銅厚膜燒制條件下進行燒制,如在氮氣氛中900-950℃燒制10分鐘峰值時間。
燒制后,電容器介電材料應具有高的介電常數(K),以便可以制造適用于去耦的小型高電容電容器。通過把介電常數高的粉末(“功能相”)與玻璃粉末混合,然后將該混合物分散在厚膜絲網印刷載體中,可以形成K值高的厚膜電容器介電材料。
在厚膜介電材料燒制過程中,該介電材料的玻璃組分在達到峰值燒制溫度之前軟化和流動,凝結、包封功能相,最后形成單片陶瓷/銅電極膜。
然后把包含箔上燒制電容器的箔層壓到預浸料坯介電層上,電容器元件面朝下,形成內層,而且可以將金屬箔蝕刻,形成電容器的箔電極和有關的電路。現在可以用常規印刷電路板法將包含箔上燒制電容器的內層結合到多層印刷電路板中。
燒制陶瓷電容器層可能包含一些孔隙,而且如果受到不良操作引起的彎曲力時,可能遭受一些微裂。這些孔隙和微裂會讓濕氣透過陶瓷結構,而且在暴露于加速壽命試驗中的偏壓和溫度時會導致低的絕緣電阻和失敗。
在印刷電路板制造法中,包含箔上燒制電容器的箔也可能接觸用于剝除光致抗蝕劑的苛性化學品以及經受棕色或黑色氧化物處理。這種處理通常用于改善銅箔與預浸料坯的粘合性。它包括在高溫下銅箔與苛性溶液和酸溶液的多次接觸。這些化學品會腐蝕和部分溶解電容器中的介電玻璃和摻雜劑。這種損壞通常會在介電材料上產生離子表面沉積物。當電容器暴露在濕氣中時,上述離子表面沉積物會降低絕緣電阻。這種降低也損害了電容器的加速壽命試驗。
需要解決這些問題的方法。曾試驗過改善嵌入無源元件的各種方法。用于強化嵌入型電阻器的封裝劑組合物的一個例子記載在Felten等人的美國專利6860000中。另一個用于保護嵌入型電阻器的封裝劑組合物的例子記載在Summers等人的美國專利申請10/754348中。
發明內容
本文中揭示一種用封裝劑涂覆并嵌入印刷電路板結構中的箔上燒制陶瓷電容器,其中所述的封裝劑在電容器嵌入印刷電路板之前和之后為其提供免受濕氣和印刷電路板化學品影響的保護,而且上述嵌入型電容器結構能通過1000小時在85℃、85%相對濕度和5伏直流偏壓下進行的加速壽命試驗。
也揭示了含有如下組分的組合物吸水率為2%或更低的含有環氧基的環烯烴樹脂、環氧催化劑、任選的一種或多種電絕緣填料、消泡劑和著色劑以及一種或多種有機溶劑。該組合物的固化溫度為190℃或更低。
本發明也涉及一種包封箔上燒制陶瓷電容器的方法,它包括吸水率為2%或更低的含有環氧基的環烯烴樹脂、一種或多種吸水率為2%或更低的酚醛樹脂、環氧催化劑、任選的一種或多種電絕緣無機填料、消泡劑和著色劑以及一種或多種有機溶劑,以提供未固化的組合物;施涂該未固化的組合物,以涂覆該箔上燒制陶瓷電容器;然后在等于或低于190℃的溫度下固化施涂的組合物。
含有有機材料的本發明組合物可以作為封裝劑施涂到任何其它的電子元件上或與電絕緣無機填料、消泡劑和著色劑混合,并作為封裝劑施涂在任何電子元件上。
按照常規實踐,附圖中的各種特征不必按比例繪制。各種特征的尺寸可以放大或縮小,以更清楚地說明本發明的實施方式。
圖1A-1G表明在市售96%氧化鋁基材上電容器的制備。該電容器被封裝劑組合物覆蓋,并用作測定該封裝劑耐所選化學品的試驗載體。
圖2A-2E表明在銅箔基材上被封裝劑覆蓋的電容器的制備。
圖2F表明該結構的俯視圖。
圖2G表明層壓到樹脂上后的結構。
圖3A-圖3J表明印刷電路板的制造步驟。
圖4A-4L表明印刷電路板的制造步驟。
圖5A-5M表明印刷電路板的制造步驟。
圖5K是含有箔上燒制電容器的蝕刻箔結構的俯視圖。
圖5L表明在外層箔中形成槽后,在槽上印刷一層或多層封裝劑,并進行干燥和固化的步驟。
圖5M表示該結構的俯視圖。
具體實施例方式
本文中揭示一種用封裝劑涂覆并嵌入印刷電路板結構中的箔上燒制陶瓷電容器,該封裝劑的施涂和處理與印刷電路板和集成電路(IC)包裝方法相兼容,并在電容器嵌入上述結構之前和之后為箔上燒制電容器提供免受濕氣和印刷電路板制造化學品影響的保護。在箔上燒制陶瓷電容器上施涂上述封裝劑可以讓嵌入印刷電路板中的電容器通過1000小時在85℃、85%相對濕度和5伏直流偏壓下進行的加速壽命試驗。
也揭示了含有如下組分的組合物吸水率為2%或更低的含有環氧基的環烯烴樹脂、一種或多種吸水率為2%或更低的酚醛樹脂、環氧催化劑、有機溶劑、任選的一種或多種電絕緣無機填料、消泡劑和著色劑染料。吸水率按ASTM D-570測量,它是本領域中普通技術人員已知的方法。
本申請人確定,最穩定的聚合物基質是用還具有低吸濕性(吸濕率為2%或更低,優選為1.5%或更低,更優選為1%或更低)的可交聯樹脂獲得。用于該組合物中且吸水率為1%或更低的聚合物能為固化的材料提供更好的保護性能。
與使用相應的不可交聯的聚合物相比,使用本發明的可交聯組合物提供重要的性能優點。在熱固化中用交聯劑交聯聚合物的能力能穩定粘合劑基質,提高固化涂料組合物的Tg、耐化學性或熱穩定性。
可交聯的組合物包括選自含有環氧基的環烯烴樹脂(特別是環氧改性的聚降冰片烯(Epoxy-PNB))、二聚環戊二烯環氧樹脂及其混合物的聚合物。優選的是,用于組合物中的Epoxy-PNB樹脂(以AvatrelTM2390購自Promerus)或二聚環戊二烯環氧樹脂的吸水率為1%或更低。
本發明的組合物可包含Epoxy-PNB聚合物,它含有式I和II表示的分子單元 式中R1各自選自氫和(C1-C10)烷基。術語“烷基”包括含有1-10碳原子的直鏈、支鏈或環狀烷基。烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基和丁基,而且PNB聚合物具有式II分子單元所示的可交聯部位 式中R2是側鏈可交聯的環氧基,而且Epoxy-PNB聚合物中式II分子單元與式I分子單元的摩爾比為大于0到約為0.4,或大于0到約為0.2。當本發明的組合物固化時,PNB聚合物中可交聯的環氧基提供了該聚合物可與該組合物中一種或多種交聯劑交聯的部位。為了改善固化材料,僅需少量的PNB聚合物上的可交聯部位。例如,該組合物包含上述摩爾比大于0到約為0.1的Epoxy-PNB聚合物。
為了提供有效的耐濕性材料,需要使吸水率為2%或更低的酚醛樹脂與該環氧樹脂反應。可用作與該可交聯聚合物一起使用的熱交聯劑的酚醛樹脂的實例包括二聚環戊二烯酚醛樹脂、與酚醛樹脂縮合的環烯烴樹脂。以DuriteESD-1819購自Borden的二聚環戊二烯酚醛樹脂表示為 本發明也觀察到在組合物中使用可交聯的Epoxy-PNB聚合物與相應的不可交聯的PNB聚合物相比可提供重要的性能優點。在熱固化過程中Epoxy-PNB聚合物與交聯劑交聯的能力可穩定粘合劑基質,提高固化涂料組合物的Tg、耐化學性或熱穩定性。
使用在環境溫度下不反應的環氧催化劑對于提供可交聯組合物在使用前的穩定性是重要的。該催化劑為熱固化過程中環氧樹脂與酚醛樹脂反應提供催化活性。滿足這些要求的催化劑是二甲基芐基胺,滿足這些要求的潛在催化劑是乙酸二甲基芐基銨,它是二甲基芐基胺與乙酸的反應產物。
該組合物包括有機溶劑。溶劑或溶劑混合物的選擇部分取決于組合物中所用的活性樹脂。任何選擇的溶劑或溶劑混合物必須溶解這些樹脂,并且例如在冷溫度接觸時不易發生分離。溶解的實例選自萜品醇、醚醇、環醇、醚乙酸酯、醚、乙酸酯、環內酯和芳族酯。
雖然對光成像或其它預成形的圖案進行漏板印刷、噴灑、刮板涂布或本領域中普通技術人員已知的其它技術也是可能的,但大多數封裝劑組合物通過絲網印刷配制的組合物來施涂到基材或元件上。
被印刷的厚膜封裝劑漿料必須配制成具有合適的性能,從而可以方便地進行印刷。因此,厚膜封裝劑組合物包括適用于絲網印刷的有機溶劑以及任選地添加消泡劑、著色劑和細碎的無機填料和樹脂。消泡劑有助于在印刷封裝劑之后消除夾入的空氣泡。本申請人確定,含有硅氧烷的有機消泡劑特別適用于印刷后進行消泡。細碎的無機填料賦予漿料一定量的觸變性,從而改進絲網印刷流變性。本申請人確定,熱解法二氧化硅特別適用于這個目的。也可加入著色劑來改變自動配準能力(automated registration capability)。這種著色劑例如可以是有機染料組合物。有機溶劑應提供合適的固體和基材潤濕性、具有足夠高的沸點,以提供長的網眼壽命和良好的染色率。有機溶劑與聚合物一起也用于以足夠程度的穩定性分散細碎的不溶性無機填料。申請人確定萜品醇特別適用于本發明的可絲網印刷的漿料組合物。另外,該組合物可含有光聚合物,以便以非常細的特征光限定封裝劑。
一般將厚膜組合物混合,然后在三輥研磨機摻合。漿料一般在逐漸增加壓力值的情況下輥研3次以上,直至達到合適的分散度。輥研后,可以通過加入溶劑把該漿料配制到印刷粘度要求。
漿料或液體組合物的固化可以用許多標準的固化方法進行,包括對流加熱、強制空氣對流加熱、氣相冷凝加熱、傳導加熱、紅外加熱、感應加熱、或本領域中普通技術人員已知的其它技術。
該聚合物給本發明組合物提供的一個優點是相對低的固化溫度。該組合物可以用等于或低于190℃的溫度在合理的時間內進行固化。由于它能與印刷電路板法相容,而且能避免銅箔的氧化或對元件性能的損害或降低,這是特別有益的。
應當理解,190℃不是固化溫度曲線(curing profile)中可能達到的最高的溫度。例如,該組合物也可用短暫紅外固化時高達約270℃的峰值溫度固化。術語“短暫紅外固化”定義為提供在幾秒到幾分鐘內具有高溫度峰的固化溫度曲線。
該聚合物給本發明組合物提供的另一個優點是當用印刷電路板或集成電路包裝基材層壓法粘合到預浸料坯時對預浸料坯的較高粘合性。這可以有可靠的層壓方法和足夠的粘合性,以防止后續處理或使用時的脫層。
本發明的封裝劑漿料組合物還可包括一種或多種金屬粘合劑。優選的金屬粘合劑選自聚羥基苯基醚、聚苯并咪唑、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和2-巰基苯并咪唑(2-MB)。
本發明的組合物也可以溶液形式提供,并在集成電路或芯片級包裝中用作半導體應力緩沖物、互連介電材料、保護性外涂層(如防刮傷、鈍化、蝕刻掩膜等)、粘合墊重構和銲料塊補充填料。該組合物提供的一個優點是低于190℃的較低固化溫度或短紅外固化中270℃峰值溫度的短時間。目前的包裝需要大約300℃±25℃的固化溫度。
值得注意的是,本發明的組合物可用于許多用途。該組合物可用于保護任何電子、電氣或非電氣元件。例如,該組合物可用于集成電路包裝、芯片級包裝以及半導體連接涂層、半導體應力緩沖物、互連介電材料、用于粘合墊重構的外保護層、半導體的“球頂”保護包封或銲料塊補充填料范圍內的混合電路用途。另外,該組合物可用于電池自動點火線圈、電容器、濾波器、模塊、電位計、壓敏器件、電阻器、開關、傳感器、轉換器、電壓調節器、照明用途如LED芯片載體和模塊的LED涂層、密封和連接醫療植入器件以及太陽能電池涂料。
下面提供用于測試本發明組合物以及對比例組合物的測試步驟。
絕緣電阻電容器的絕緣電阻用惠普公司的高阻儀測量。
溫度濕度偏壓(THB)試驗嵌入印刷電路板中陶瓷電容器的THB試驗包括把印刷電路板放在環境艙中,并把電容器暴露在85℃、85%相對濕度和5伏直流偏壓下。每24小時監測電容器的絕緣電阻。將電容器的失靈定義為電容器顯示小于50兆歐姆的絕緣電阻。
棕色氧化物試驗用下列步驟對測試器件進行Atotech棕色氧化物處理(1)在40℃的4-8%H2SO4溶液中浸60秒,(2)室溫下在軟水中浸120秒,(3)在60℃的含3-4%NaOH和5-10%胺的溶液中浸240秒,(4)室溫下在軟水中浸120秒,(5)在40℃的含20ml/lH2O2和添加劑的H2SO4基液中浸120秒,(6)在40℃的含40ml/l Part B40的PartA280溶液中浸120秒,和(7)室溫下在去離子水中浸480秒。
試驗后測量電容器的絕緣電阻,失靈定義為電容器顯示小于50兆歐姆的絕緣電阻。
黑色氧化物試驗黑色氧化物法的性質與范圍與上述的棕色氧化物法相似,但傳統黑色氧化物法中酸和堿溶液的濃度高達30%。因此,在與30%硫酸和30%苛性堿溶液分別接觸2分鐘和5分鐘后測量包封電介質的可靠性。
耐腐蝕試驗把封裝劑試樣涂覆在銅箔上,然后把固化后的試樣放在一個支架上,使涂有封裝劑的銅箔表面與加熱到60℃的3%NaCl水溶液接觸。在試驗過程中分別施加2V和3V直流偏壓。在10小時試驗時間內定期監測耐腐蝕性(Rp)。
滲水試驗把封裝劑試樣涂覆在銅箔上,然后把固化后的試樣放在一個支架上,使涂有封裝劑的銅箔表面與加熱到60℃的3%NaCl水溶液接觸。在試驗過程中不施加偏壓。在10小時試驗時間內定期監測用耐電容性(capacitance resistance)表示的透水率。
如下術語表含有各種組分的名稱和縮寫PNB以Appear-3000B購自Promerus LLC of Brecksville,Ohio的聚降冰片烯,Tg為330℃,吸濕率為0.03%
Epoxy-PNB 購自Promerus LLC of Brecksville,Ohio的含環氧基的聚降冰片烯,Mw為74000,Mn為30100。
Durite ESD-1819 購自Borden Chemical,Inc.of Louisville,Kentucky的二聚環戊二烯酚醛樹脂熱解法二氧化硅多種來源的高表面積二氧化硅,如Degussa有機硅氧烷消泡劑 以SWS-203購自Wacker Silicones Corp.的消泡劑實施例實施例1封裝劑組合物按如下組成和步驟制備材料重量%按50.0固體%預溶于二丁基卡必醇的Epoxy-PNB 23.37按50.0固體%預溶于二丁基卡必醇的ESD-181923.37乙酸N,N-二甲基芐基銨 0.47二氧化鈦粉末31.67氧化鋁粉末 21.12分別在0、50、100、200、250和300psi的條件下以1密耳間隙對該混合物輥磨3遍,得到分散良好的漿料。
用封裝劑組合物覆蓋市售的96%氧化鋁基材上的電容器,并用作測試載體,以確定封裝劑對所選化學品的耐受性。上述的測試載體按下述方法制備,該方法示意性地描述于圖1A-1G中。
如圖1A所示,在氧化鋁基材上絲網印刷電極材料(得自E.I.內穆爾杜邦公司的EP320),形成電極圖案120。如圖1B所示,電極的面積為0.3英寸×0.3英寸,且含有一個突出的“手指”,以便在后續步驟中與電極進行連結。在120℃將電極圖案干燥10分鐘,然后在銅厚膜氮氣氛燒制條件于930℃進行燒制。
如圖1C所示,將介電材料(得自E.I.內穆爾杜邦公司的EP310) 網印刷在電極上,形成介電層130。該介電層的面積約為0.33英寸×0.33英寸,并除了突出的手指外覆蓋整個電極。在120℃將第一介電層干燥10分鐘。然后施涂第二介電層,并在相同條件下干燥。介電圖案的俯視圖示于圖1D中。
如圖1E所示,將銅漿EP320印刷到第二介電層上,形成電極圖案140。該電極為0.3英寸×0.3英寸,但包括在氧化鋁基材上延伸的突出手指。在120℃將銅漿干燥10分鐘。
然后在銅厚膜燒制條件下于930℃同時燒制第一介電層、第二介電層和銅漿電極。
用圖1F所示的圖案通過一個400目絲網將封裝劑組合物絲網印刷在整個電容器電極和介電層上,兩個手指除外,形成0.4英寸×0.4英寸封裝層150。在120℃將封裝層干燥10分鐘。印刷另一層封裝劑,并在120℃干燥10分鐘。最后疊層的側視圖示于圖1G中。然后在氮氣氛和170℃于強制通風爐中將上述兩層封裝劑烘烤1小時,然后升溫至230℃,并保溫5分鐘。封裝劑的最終固化厚度約為10微米。
在滲水試驗中,封裝劑膜電容在450分鐘以上的浸漬時間內保持不變。在耐腐蝕試驗中,耐磨蝕性(Rp)在9小時浸漬時間后保持不變。該封裝劑對銅電極的粘合力測得為2.2磅/英寸,且該封裝劑對電容器介電層的粘合力測得為3.0磅/英寸。
實施例2用如下組分和方法制備封裝劑組合物制備環氧介質組分萜品醇 300克Avatrel 2390環氧樹脂(AV2390) 200克在一個1升樹脂鍋上配置加熱套、機械攪拌器、氮氣吹掃管、溫度計和加料口。將萜品醇加入上述樹脂鍋中,并加熱到40℃。當萜品醇達到40℃時,通過加料口將環氧樹脂加入到攪拌的溶劑中。加完后,粉末逐漸溶解,產生具有中等粘度的透明無色溶液。聚合物的完全溶解約花2小時。然后將該介質冷卻到室溫,排出反應器。在150℃將已知量的介質加熱2小時,分析制成介質的固體含量。用這種方法測得的固體含量為40.33%。用布魯克菲爾德粘度計2HA,公用杯(utility cup)和14號轉子在10轉/分鐘的轉速下對該介質測得的粘度為53.2 Pa.S。
制備酚醛樹脂介質組分萜品醇 300克Durite ESD-1819酚醛樹脂(ESD-1819) 200克在一個樹脂鍋上配置加熱套、機械攪拌器、氮氣吹掃管、溫度計和加料口。將萜品醇加入上述樹脂鍋中,并預熱到80℃。用一個研缽和研杵將酚醛樹脂研碎,然后在攪拌下加入到萜品醇中。加完后,粉末逐漸溶解,產生具有中等粘度的深紅色溶液。聚合物的完全溶解約花1小時。然后將該介質冷卻到室溫,排出反應器。在150℃將已知量的介質加熱2小時,分析制成介質的固體含量。用這種方法測得的固體含量為40.74%。用布魯克菲爾德粘度計2HA,公用杯(utility cup)和14號轉子在10轉/分鐘的轉速下對該介質測得的粘度為53.6 Pa.S。
制備含有16% Degussa R7200熱解法二氧化硅的封裝劑漿料。
組分環氧樹脂介質 12.4克酚醛樹脂介質 12.4克Degussa R7200熱解法二氧化硅 5.0克萜品醇2.4克有機硅氧烷消泡劑 0.2克乙酸芐基二甲基銨 0.1克在一個合適的容器中混合環氧樹脂介質、酚醛樹脂介質、有機硅氧烷和催化劑,手工攪拌5分鐘左右,以使這些組分混合均勻。然后在手工攪拌下分3等分加入二氧化硅,每次加入間隙在低攪拌下進行真空混合。加完二氧化硅以后,在中等攪拌下將粗漿料真空混合15分鐘。混合后,按下述程序對該漿料進行三輥研磨。
然后在攪拌下萜品醇加入制成的漿料中,以調節漿料的粘度,并使其適用于絲網印刷。
用圖1F所示的圖案150通過一個400目絲網將該封裝劑組合物絲網印刷在電容器電極和介電層上。在120℃干燥10分鐘。印刷另一層封裝劑,并在120℃干燥60分鐘。然后在空氣和170℃將上述兩層封裝劑固化90分鐘,然后在空氣和200℃進行15分鐘短的“峰值”固化。封裝劑的最終固化厚度約為10微米。
封裝后,電容器的平均電容為42.5nF,平均損耗因數為1.5%,平均絕緣電阻為1.2千兆歐姆(Gohms)。然后在室溫下將試樣在5%硫酸溶液中浸漬6分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為42.8nf,1.5%,1.1Gohm。
也在6平方英寸1盎斯銅板上印刷3平方英寸封裝劑漿料,并進行固化,產生適于上述耐腐蝕性試驗的無缺陷涂層。在2V和3V直流偏壓下將該涂層暴露在3%NaCl溶液中12小時。在該試驗中,0.01Hz時的耐腐蝕性保持在7×109歐姆·厘米2以上。
實施例3除了用Cabot Cab-O-Sil TS-530熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例2相同的組合物制備封裝劑。按照實施例2所述的方法制備封裝劑。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為39.2nF,平均損耗因數為1.5%,平均絕緣電阻為2.3Gohms。然后在室溫下將試樣在5%硫酸溶液中浸漬6分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為42.3nf,1.5%,2.6Gohms。
實施例4除了用Cabot CAB-OHS-5熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例2相同的組合物制備封裝劑。按照實施例2所述的方法制備封裝劑。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為39.9nF,平均損耗因數為1.6%,平均絕緣電阻為3Gohms。然后在室溫下將試樣在5%硫酸溶液中浸漬6分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為40.3nf,1.6%,2.8 Gohms。
實施例5除了用Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例2相同的組合物制備封裝劑。按照實施例2所述的方法制備封裝劑。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為40.2nF,平均損耗因數為1.5%,平均絕緣電阻為2.2Gohms。然后在室溫下將試樣在5%硫酸溶液中浸漬6分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為41.8nf,1.5%,2.4Gohms。
實施例6按與實施例2所述的步驟制備具有以下組成的含有13重量%Degussa R7200熱解法二氧化硅的封裝劑。
環氧樹脂介質 40克酚醛樹脂介質 14.2克Degussa R7200熱解法二氧化硅 8.1克萜品醇2.4克有機硅氧烷消泡劑 0.31克乙酸芐基二甲基銨 0.15克按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為40.4nF,平均損耗因數為1.5%,平均絕緣電阻為3.2Gohms。然后在室溫下將試樣在5%硫酸溶液中浸漬6分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為40.8nf,1.5%,2.9Gohms。
實施例7按與實施例2所述的步驟制備具有以下組成的含有8重量%Degussa R7200熱解法二氧化硅的封裝劑。
環氧樹脂介質 12.4克酚醛樹脂介質 12.4克Degussa R7200熱解法二氧化硅 2.4克有機硅氧烷消泡劑 0.2克乙酸芐基二甲基銨 0.12克按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為35.1nF,平均損耗因數為1.5%,平均絕緣電阻為2.0Gohms。然后在45℃將試樣在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為35.7nf,1.6%,2.0Gohms。
實施例8除了用Cabot Cab-O-Sil TS-530熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例7相同的組合物制備封裝劑。按照實施例2所述的方法制備封裝劑。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為35.5nF,平均損耗因數為1.5%,平均絕緣電阻為3.0Gohms。然后在45℃將試樣在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為36.3nf,1.6%,1.9Gohms。
實施例9除了用Cabot CAB-OHS-5熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例7相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,電容器的平均電容為35.5nF,平均損耗因數為1.4%,平均絕緣電阻為3.6Gohms。然后在45℃將試樣在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為36.3nf,1.5%,2.4Gohms。
也在6平方英寸1盎斯銅板上印刷3平方英寸封裝劑漿料,并進行固化,產生適于上述耐腐蝕性試驗的無缺陷涂層。在2V和3V直流偏壓下將該涂層暴露在3%NaCl溶液中12小時。在該試驗中,0.01Hz時的耐腐蝕性保持在7×109歐姆·厘米2以上。
實施例10除了用Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例7相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。封裝后,不連續介電材料的平均電容為33nF,平均損耗因數為1.4%,平均絕緣電阻為3.3Gohms。然后在45℃將試樣在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。酸處理后,平均電容、損耗因數和絕緣電阻分別為33.8nf,1.5%,2.2Gohms。
實施例11按與實施例2所述的步驟制備具有以下組成的含有8重量%Degussa R7200熱解法二氧化硅的封裝劑。
環氧樹脂介質 40.0克酚醛樹脂介質 14.2克Degussa R7200熱解法二氧化硅 4.9克有機硅氧烷消泡劑 0.36克乙酸芐基二甲基銨 0.13克按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例12除了用Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例11相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例13除了用Cabot CAB-OHS-5熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例11相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
也在6平方英寸1盎斯銅板上印刷3平方英寸封裝劑漿料,并進行固化,產生適于上述耐腐蝕性試驗的無缺陷涂層。在2V和3V直流偏壓下將該涂層暴露在3%NaCl溶液中12小時。在該試驗中,0.01Hz時的耐腐蝕性保持在7×109歐姆·厘米2以上。
實施例14除了用Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例11相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
也在6平方英寸1盎斯銅板上印刷3平方英寸封裝劑漿料,并進行固化,產生適于上述耐腐蝕性試驗的無缺陷涂層。在2V和3V直流偏壓下將該涂層暴露在3%NaCl溶液中12小時。在該試驗中,0.01Hz時的耐腐蝕性保持在7×109歐姆·厘米2以上。
實施例15按與實施例2所述的步驟制備具有以下組成的含有2重量%Degussa R7200熱解法二氧化硅的封裝劑。
環氧樹脂介質 40.0克酚醛樹脂介質 14.2克Degussa R7200熱解法二氧化硅 1.2克有機硅氧烷消泡劑 0.36克乙酸芐基二甲基銨 0.13克按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例16除了用Cabot Cab-O-Sil TS-530熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例15相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例17除了用Cabot CAB-OHS-5熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例15相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例18除了用Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅代替Degussa R7200熱解法二氧化硅以外,用與實施例15相同的組合物制備封裝劑。該封裝劑按實施例2所述的步驟制備。
按實施例2所述方法將該封裝劑印刷并固化在氧化鋁基材上制得的電容器上。為評價在強酸和強堿存在下封裝劑的穩定性,在45℃將選擇的試樣放在30%硫酸溶液中浸漬2分鐘,用去離子水漂洗,然后在120℃干燥30分鐘。在60℃將另外的試樣放在30%氫氧化鈉浴中暴露5分鐘。暴露后,這些試樣也用去離子水漂洗,并在測試前進行干燥。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例19-對比例通過用SU-8(一種基于雙酚A的環氧化酚醛樹脂,購自ResolutionProducts)代替Avatrel環氧樹脂制備組成上與實施例14相同的漿料。SD-1819酚醛樹脂用一種標準酚醛樹脂Epikote 154(同樣購自Resolution Products)代替。為改善所選樹脂的溶解度,也將溶劑萜品醇變為丁基卡必醇。詳細的配方如下所示SU-8環氧樹脂 5.0克Epikote 154酚醛樹脂 5.0克乙酸丁基卡必醇酯溶劑 14.8克Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅 2.4克有機硅氧烷加工助劑 0.2克乙酸芐基二甲基銨 0.12克按實施例2所述的方法把該漿料印刷、固化和評價。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
在6平方英寸1盎斯銅板上印刷3平方英寸封裝劑漿料,并進行固化,產生適于上述耐腐蝕性試驗的無缺陷涂層。在2V和3V直流偏壓下將該涂層暴露在3%NaCl溶液中12小時。在該試驗中,0.01Hz時的耐腐蝕性從大于7×109歐姆·厘米2下降到7×105歐姆·厘米2,表明一個低于標準的封裝劑。
實施例20通過用SU-8(一種基于雙酚A的環氧化酚醛樹脂,購自ResolutionProducts)代替Avatrel環氧樹脂制備組成上與實施例14相同的漿料。SD-1819酚醛樹脂用一種常規的甲酚—可溶酚醛環氧樹脂(同樣購自ResolutionProducts,稱為Epikote 156)代替。為改善所選樹脂的溶解度,溶劑萜品醇也變為丁基卡必醇。詳細的組分表如下所示SU-8環氧樹脂 5.0克Epon 164甲酚—可溶酚醛環氧樹脂 5.0克乙酸丁基卡必醇酯溶劑 14.8克Cabot Cab-O-Sil TS-500熱解法二氧化硅 2.4克有機硅氧烷加工助劑 0.2克乙酸芐基二甲基銨 0.12克按實施例2所述的方法把該漿料印刷、固化和評價。下表概括了酸和堿暴露前后電容器的性能。
實施例21用如下方法制備箔上燒制電容器(fired-on-foil capacitor),用作測試結構。如圖2A所示,通過把銅漿EP320(得自E.I.內穆爾杜邦公司)預印在1盎斯銅箔210上形成圖案215,然后在銅厚膜燒制條件和930℃進行燒制,對上述銅箔進行預處理。每個預印圖案約為1.67厘米×1.67厘米。預印圖案的俯視圖表示在圖2B中。
如圖2c所示,將介電材料(EP310,得自E.I.內穆爾杜邦公司)絲網印刷在預處理銅箔的預印圖案上,形成圖案220。介電層的面積為1.22厘米×1.22厘米,并位于預印圖案的范圍內。在120℃把第一介電層干燥10分鐘。然后涂覆第二介電層,并用相同的條件進行干燥。
如圖2D所示,將銅漿EP320印刷在第二介電層上,并位于該介電層范圍內,形成電極圖案230,然后在120℃干燥10分鐘。該電極的面積為0.9厘米×0.9厘米。
然后在銅厚膜燒制條件和930℃同時燒制第一介電層、第二介電層和銅漿電極。
用圖2E所示的圖案將實施例2所述的封裝劑組合物通過一個165目絲網印刷在電容器上,形成封裝劑層240。封裝劑用各種溫度曲線圖(profile)進行干燥和固化。固化的封裝劑厚度約為13微米。該結構的俯視圖表示在圖2F中。在375和400psi的條件下將該銅箔的元件面與1080 BT樹脂預浸料坯250層壓90分鐘,形成圖2G所示的結構。用2.4.9號IPC-TM-650粘合試驗測試預浸料坯與封裝劑的粘合力。粘合結果如下所示
該表表明與電容器和預浸料坯的粘合力是相當可接受的。
實施例22和23-對比例用不使用有機封裝劑的嵌入型箔上燒制陶瓷電容器制備印刷電路板。將一些箔上燒制電容器暴露在棕色氧化物中進行處理,而不對另一些箔上燒制電容器進行處理。按如下所述和圖3A-3J所示的方法制備印刷電路板。
如圖3A所示,通過把銅漿EP320(得自E.I.內穆爾杜邦公司)預印在1盎斯銅箔310上形成圖案315,然后在銅厚膜燒制條件和930℃進行燒制,對上述銅箔進行預處理。每個預印圖案約為150密耳×150密耳,并表示在圖3A(側視圖)和圖3B(俯視圖)中。
如圖3C所示,將介電材料(EP310,得自E.I.內穆爾杜邦公司)絲網印刷在預處理銅箔的預印圖案上,形成圖案320。介電層的面積為100密耳×100密耳,并位于預印圖案的范圍內。在120℃把第一介電層干燥10分鐘。然后涂覆第二介電層,并用相同的條件進行干燥。
如圖3D所示,將銅漿EP320印刷在第二介電層和部分銅箔上,形成電極圖案325,然后在120℃干燥10分鐘。
然后在銅厚膜燒制條件和930℃同時燒制第一介電層、第二介電層和銅漿電極層。圖3E是箔上電容器結構的俯視圖。
在一種情況中,對上述的銅箔進行棕色氧化物處理,以提高銅箔與預浸料坯的粘合性。在另一種情況中,在層壓前不對上述的銅箔進行棕色氧化物處理。
然后用常規印刷電路板層壓條件將該銅箔的箔上燒制電容器面與FR4預浸料坯330層壓。同時也將銅箔335施加到該層壓材料上,形成圖3F所示的層壓結構。
參見圖3G,層壓后,用標準印刷電路板處理條件將光致抗蝕劑涂覆在上述銅箔上,并對該銅箔進行成像,用堿性蝕刻法進行蝕刻,然后剝除殘留的光致抗蝕劑。上述蝕刻在銅箔表面產生電路,并在含有箔上燒制電容器的銅箔中產生槽340。上述的槽中斷了第一電極310和第二電極325之間的電連接,形成電極345和350。這樣形成一個嵌有箔上燒制電容器的內層板。圖3H是箔電極設計的俯視圖。該內層板用標準多層層壓法結合到包括另外預浸料坯370和銅箔375的印刷電路板中。如圖3J所示,鉆取通孔380和385,并進行電鍍,蝕刻銅外層,經鎳/金電鍍修飾,產生與電容器連接的表面接頭。
對該嵌入型電容器測得的絕緣電阻為50-100千兆歐姆。
把包含經棕色氧化物處理(一種情況)和沒有經棕色氧化物處理(另一種情況)的嵌入型箔上燒制電容器的印刷電路板放在環境艙中,并將電容器暴露在85℃、85%相對濕度和5伏直流偏壓下。每24小時監測電容器的絕緣電阻。將電容器的失靈定義為電容器顯示小于50兆歐姆的絕緣電阻。24小時以后,兩種電容器都開始失靈,120小時后100%所有構造的電容器失靈。
實施例24用使用有機封裝劑覆蓋電容器表面的嵌入型箔上燒制陶瓷電容器制備印刷電路板。按如下所述和圖4A-4L所示的方法制備印刷電路板。
如圖4A所示,通過把銅漿EP320(得自E.I.內穆爾杜邦公司)預印在1盎斯銅箔410上形成圖案415,然后在銅厚膜燒制條件和930℃進行燒制,對上述銅箔進行預處理。每個預印圖案約為150密耳×150密耳。預印圖案表示在圖4B(俯視圖)中。
如圖4C所示,將介電材料(EP310,得自E.I.內穆爾杜邦公司)絲網印刷在預處理銅箔的預印圖案上,形成圖案420。介電層的面積為100密耳×100密耳,并位于預印圖案的范圍內。在120℃把第一介電層干燥10分鐘。然后涂覆第二介電層,并用相同的條件進行干燥。
如圖4D所示,將銅漿EP320印刷在第二介電層和部分銅箔上,形成電極圖案425,然后在120℃干燥10分鐘。
然后在銅厚膜燒制條件和930℃同時燒制第一介電層、第二介電層和銅漿電極層。圖4E是箔上電容器結構的俯視圖。
通過一個400目絲網在該電容器電極和介電層上絲網印刷實施例2所述的封裝劑,形成圖4F(側視圖)和4G(俯視圖)所示的封裝劑層430。在120℃干燥15分鐘。印刷另一層封裝劑,并在120℃干燥60分鐘。然后在170℃將上述兩層封裝劑固化90分鐘,然后在200℃進行15分鐘短暫的“峰值”固化。
然后用常規印刷電路板層壓條件將該銅箔的箔上燒制和有機封裝劑面與FR4預浸料坯435層壓。層壓前,不對該銅箔進行化學棕色或黑色氧化物處理。同時還將銅箔440施加到該層壓材料上,形成圖4H所示的層壓結構。
參見圖4I,層壓后,用標準印刷電路板處理條件將光致抗蝕劑涂覆在上述銅箔上,并對該銅箔進行成像,用堿性蝕刻法進行蝕刻,然后剝除殘留的光致抗蝕劑。上述蝕刻在含有箔上燒制電容器的銅箔中產生槽450。上述的槽中斷了箔電極410和第二電極425之間的電連接,形成電極455和456。這樣形成一個嵌有箔上燒制電容器的內層板。圖4J是由含有箔上燒制電容器的箔制成的電極的俯視圖。該內層板用標準多層層壓法與另外預浸料坯460和銅箔470層壓,結合到印刷電路板中。如圖4L所示,鉆取通孔480和485,并進行電鍍,蝕刻外層銅,經鎳/金電鍍修飾,產生與電容器連接的表面接頭。
對該電容器測得的絕緣電阻為50-100千兆歐姆。
將印刷電路板放在環境艙中,并將電容器暴露在85℃、85%相對濕度和5伏直流偏壓下。每24小時監測電容器的絕緣電阻。將電容器的失靈定義為電容器顯示絕緣電阻小于50兆歐姆。電容器通過了1000個小時的試驗,其絕緣電阻沒有明顯降低。
實施例25用位于印刷電路板外層而不是完全嵌入的嵌入型箔上燒制陶瓷電容器制備印刷電路板。在本實施例中,有機封裝劑涂覆在箔上燒制電容器上和蝕刻的槽中。按如下所述和圖5A-5M所示的方法制備印刷電路板。
如圖5A所示,通過把銅漿EP320(得自E.I.內穆爾杜邦公司)預印在1盎斯銅箔510上形成圖案515,然后在銅厚膜燒制條件和930℃進行燒制,對上述銅箔進行預處理。預印圖案覆蓋整個銅箔,其俯視圖表示在圖5B(俯視圖)中。
如圖5C所示,將介電材料(EP310,得自E.I.內穆爾杜邦公司)絲網印刷在預處理銅箔的預印圖案上,形成介電層520。介電層的面積為50密耳×50密耳。在120℃把第一介電層干燥10分鐘。然后涂覆第二介電層,并用相同的條件進行干燥。
如圖5D所示,將銅漿EP320印刷在第二介電層和部分預印的銅箔上,形成電極圖案525,然后在120℃干燥10分鐘。
然后在銅厚膜燒制條件和940℃同時燒制第一介電層、第二介電層和銅漿電極。圖5E是該電容器結構的俯視圖。
通過一個400目絲網在圖5F(側視圖)和5G(俯視圖)所示的電容器電極和介電層上絲網印刷實施例2所述的封裝劑,形成封裝劑層530。在120℃干燥15分鐘。印刷另一層封裝劑,并在120℃干燥60分鐘。然后在150℃將上述兩層封裝劑固化90分鐘,然后在200℃進行15分鐘短暫的“峰值”固化。
對包含封裝箔上燒制電容器的銅箔進行棕色氧化物處理,以提高銅箔與預浸料坯的粘合性。
如圖5H所示,另外用預浸料坯以及用標準印刷電路板法形成圖案并蝕刻的銅箔制備內層結構540。
然后將包含封裝箔上燒制電容器的銅箔與FR4預浸料坯、內層540、另一個層壓層550和銅箔560層壓,形成圖5I所示的結構。
參見圖5J,鉆取通孔580,并進行電鍍,外層箔用堿性蝕刻法蝕刻,然后用鎳金鍍修飾。上述蝕刻在箔表面形成電路和在含有箔上燒制電容器的銅箔中產生槽570。上述的槽中斷了箔電極510和第二電極525之間的電連接,形成電極575和576。圖5K是含有箔上燒制電容器的蝕該箔的俯視圖。
參見圖5L,在外面箔中形成槽570后,用180目絲網將實施例2所用的封裝劑印刷在該槽中,形成結構585。在120℃干燥封裝劑10分鐘。用相同的印刷條件印刷第二層封裝劑,以確保上述的槽被完全填充以及該槽周圍的銅箔部分被封裝劑覆蓋。第二層封裝劑同樣在120℃干燥10分鐘。然后在150℃將上述封裝劑固化90分鐘,然后在200℃進行15分鐘短暫的“峰值”固化。該結構的俯視圖表示在圖5N中。
最后,對外表面施加焊料面罩(soldermask),產生印刷電路板成品。
對該電容器測得的絕緣電阻為10千兆歐姆到大于50千兆歐姆。
把印刷電路板放在環境艙中,并將電容器暴露在85℃、85%相對濕度和5伏直流偏壓下。每24小時監測電容器的絕緣電阻。將電容器的失靈定義為電容器顯示絕緣電阻小于50兆歐姆。1000小時以后,所有電容器都通過試驗,它們的絕緣電阻沒有明顯降低。
權利要求
1.一種有機封裝劑組合物,用于涂覆包括電容器和預浸料坯的嵌入型箔上燒制陶瓷電容器,它嵌入印刷電路板或集成電路包裝基板中。
2.如權利要求1所述的封裝劑組合物,其特征在于,它已固化形成有機封裝劑,以為浸在濃度高達30%的硫酸或氫氧化鈉中的電容器提供保護。
3.如上述任一項權利要求所述的封裝劑組合物,其特征在于,它已固化形成有機封裝劑,以便為高溫、高濕度和直流偏壓的加速壽命試驗中的電容器提供保護。
4.如上述任一項權利要求所述的封裝劑組合物,其特征在于,它已固化形成固化的有機封裝劑,吸水率為1%或更低。
5.如上述任一項權利要求所述的封裝劑組合物,其特征在于,它在低于或等于190℃的溫度下已固化形成有機封裝劑。
6.如上述任一項權利要求所述的封裝劑組合物,其特征在于,它已固化形成固化的有機封裝劑,所述封裝劑與電容器和所述封裝劑與電容器上的預浸料坯的粘合力大于2磅力/英寸。
7.上述任一項權利要求所述的封裝劑組合物用于填充蝕刻槽的用途,所述蝕刻槽用于隔離嵌入型電容器的頂部電極和底部電極。
全文摘要
施加在箔上燒制陶瓷電容器和嵌入印刷電路板內的有機封裝劑組合物使電容器能耐印刷電路板化學品,并通過1000小時的高溫、高濕度和直流偏壓下進行的加速壽命試驗。
文檔編號H01L23/29GK101056499SQ20071009715
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月10日 優先權日2006年4月10日
發明者T·E·迪本, J·D·薩默斯, W·J·博蘭, O·L·雷努維斯, D·馬居達 申請人:E.I.內穆爾杜邦公司