[发明专利]无源电器件和制造无源电器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄层压板无源电器件以及诸如电容器之类的薄层压板无源电器件的制造方法。更具体地，本发明涉及这样一种薄层压板无源电器件，其在相对导体之间具有相对刚性的电介质材料，用来减小或防止由于制造工艺造成的导体之间的电短路。

背景技术

印刷电路板(PCB)工业大量需要薄的覆铜层压板来减小在印刷电路板上实际占用的空间并改善电器件的性能和功能。使用薄层压板作为PCB中的电容器不仅减小了PCB的实际占用空间从而得到更小尺寸的器件，而且还增加了最终产品的电气性能。增加电气性能例如包括使器件去耦以及降低电气噪声特性。该技术的挑战是制造非常薄的层压板器件，并使其具有很高的耐压性和短路电阻以及具有其他期望的电气特性、机械特性和热特性。本发明的各个方面通过将具有复合聚合物层结构以及改进的电气特性、机械特性和热特性的薄层压板用于PCB中，从而能够满足以上那些需要。

通过图1至图4示出了现有技术的缺点。图1是在根据现有技术的无源电器件(如，电容层压板)中找到的元件的分解示意图。如图1所示，典型的无源器件包括两个导电箔片(通常为铜箔片)衬底12和14，它们被一个绝缘材料的(例如环氧聚合物之类的聚合物)薄层16分隔。图2是在压力和温度下将箔片12、14与绝缘材料16进行典型的层压从而得到层压的无源电器件18的示意图。

然而，对层压箔片12和14与绝缘体16之间界面的近距离检查在图3中被示意性示出，其表示出图2所示3的详细示图，在该详细示图中示出了这种现有技术的层压板和层压工艺的可识别缺点。如图3所示，由于导电箔片12、14的表面固有的不均匀或其上存在凹凸或尖端20，所以如点A处标示出的接触尖端所示，即使存在绝缘材料16，箔片12、14间期望的分隔也会受到损害。这种箔片12和14间分隔的减损或消失会成为箔片12和14间短路的根源，会通过无源器件(例如电容器)无法提供其功能而表现出来。因此在现有技术中已经作出了很多尝试来减小或消除箔片12和14间的接触。

现有技术中的一个努力方向是向箔片12和14提供尽可能平滑的表面以减小会提供潜在短路的凹凸20的数量。例如，属于3MInnovative Properties Company的美国专利6274224中所公开的层压板提供了在导电箔片上的表面抛光达到300纳米(nm)或更低。在对解决上述问题的一个成功尝试中，Mitsui Mining&Smelting Co.，Ltd的美国专利6693793的发明人引入了一种中间膜以减小或防止由于短路造成故障的潜在可能。

现有技术的层压板和层压方法的另一个缺点是由于在层压工艺中存在杂质或残留物而使层压板易受破坏。虽然通常是在极为清洁的环境下(例如在“净化室”内)执行的操作，但出现微小污染物或残留物会影响无源电器件的性能。该缺点的示例在图4中示出。

图4是根据现有技术的导电箔片22、24与绝缘层26之间界面的详细示图的示意图。如外来物或残留物28所示，在层压过程中，也就是在箭头30所指示的温度和压力的情况下，外来物28的存在会导致箔片22、24之一或二者的不均匀的局部压缩和局部变形。通常，由于绝缘层26在发生层压处由于温度升高到至少150摄氏度而表现出粘性减小，所以在局部压力梯度的影响下，绝缘层26会因为外来物28的存在所引起的不均匀压力和变形而从局部区域流走。结果在箔片的局部变形处可能只有很少或没有电阻，这会导致箔片22、24之间的期望间隔发生不期望的减小或消失，如图4的B点处所标示的接触尖端所示。再次重申，箔片22和24间分隔的减损或消失会成为箔片22和24间短路的另一根源，会通过无源器件的故障而表现出来。通过以下描述讲明了本发明的各个方面还将解决现有技术的该缺点。

发明内容

根据本发明的某些方面，无源电器件(例如电容器)和制造无源电器件的方法被提供来克服现有技术的缺点。根据本发明的某些方面，提供了无源电器件和制造无源电器件的方法，其中在导电箔片之间引入绝缘材料层来提供对箔片间接触的阻挡，同时提供一种当被暴露在典型制造(例如层压工艺)所特有的热和压力中时在局部压力梯度的影响下不易流动的绝缘材料。