CN102187746A - 具有电压可切换介电材料的核心层结构 - Google Patents

具有电压可切换介电材料的核心层结构 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于基底和封装器件的核心层结构。所述核心层结构包括第一层、与第一层结合的第二层。电压可切换介电(VSD)材料层被设置于所述第一层和第二层之间。

Description

具有电压可切换介电材料的核心层结构
L.科索斯盖，R.弗莱明
相关申请
本申请要求2008年8月22日提交的美国临时专利申请第61/091,288号的优先权益；上述在先申请特此通过引用的方式全文纳入。
背景技术
电压可切换介电(VSD)材料是在低电压时绝缘并且在较高电压时导电的材料。这些材料通常为由绝缘聚合物基质(matrix)中的导电粒子、半导电粒子和绝缘粒子组成的复合材料。这些材料用于电子器件的瞬态保护，尤其用于静电放电保护(ESD)和电过载(EOS)。通常，VSD材料就像电介质，除非施加一个特征电压或电压范围，在这种情况下，VSD材料就像导体。存在多种VSD材料。在诸如美国专利第4,977,357号，美国专利第5,068,634号，美国专利第5,099,380号，美国专利第5,142,263号，美国专利第5,189,387号，美国专利第5,248,517号，美国专利第5,807,509号，WO 96/02924以及WO 97/26665的文献中提供了电压可切换介电材料的实例；所有上述文献通过引用的方式全文纳入本说明书中。
可以使用多种方法形成VSD材料。一种传统的技术是：聚合物层填充有高水平金属粒子，直到非常接近渗出阈值，通常为大于25％(按体积计)。然后将半导体和/或绝缘体材料添加到该混合物。
另一种传统的技术是：通过将掺杂的金属氧化物粉末混合，然后烧结所述粉末以制成具有晶界(grain boundary)的粒子，以及然后将所述粒子添加到聚合物基质直到超过渗出阈值，来形成VSD材料。
在名称为“VOLTAGE SWITCHABLE DIELECTRIC MATERIAL HAVING CONDUCTIVE OR SEMI-CONDUCTIVE ORGANIC MATERIAL”的第11/829,946号美国专利申请以及名称为“VOLTAGE SWITCHABLE DIELECTRIC MATERIAL HAVING HIGH ASPECT RATIO PARTICLES”的第11/829,948号美国专利申请中记载了其他用于形成VSD材料的技术。
附图说明
图1是电压可切换介电(VSD)材料层或厚度的示例性(未成比例)截面图，示出根据多个实施方案的VSD材料的组分。
图2A是根据一个或多个实施方案用于形成基底(substrate)(例如印刷电路板(PCB))和封装器件的核心层结构的简化和代表性横截面图。
图2B示出图2A的核心层结构，其被进一步处理和分层作为构建(build)工艺的一部分以形成印刷电路板或基底器件。
图2C示出在图2B示出的核心层结构上使用附加的材料层。
图2D示出根据一实施方案在核心层结构中使用电阻材料。
图2E示出根据一实施方案的核心层结构，其包括嵌入的电阻层或元件，以电绝缘导电元件。
图2F是根据一实施方案嵌入的电阻材料如何可以用来电绝缘选定器件并且结合VSD材料层进一步保护所述选定器件的代表性电路图。
图3是根据另一个实施方案的核心层结构的代表性的横截面图。
图4A至图4C示出一种用于形成根据一个或多个实施方案所述的核心层结构的方法。
图5A至图5C示出一种用于形成根据多个实施方案在本文所述的核心层结构的方法。
图6A和图6B示出另一个实施方案，该实施方案使用种子(seed)层来形成例如本文所述的核心层的其中一个导电层。
具体实施方式
本文描述的实施方案提供一种具有集成的电压可切换介电(VSD)材料层的核心层结构，其诸如用于生产印刷电路板或封装的基底器件。除了其他优点，带有集成的VSD材料层的核心层结构具有处理ESD或EOS事件的固有能力。这样的核心层结构可以用作生产印刷电路板或基底器件的构建模块；在核心层结构中包含VSD材料使得这些器件能够更容易地提供接地迹线(grounding trace)和元件，以在ESD、EOS或其他有害的电气事件中保护所述器件的敏感电气元件。
实施方案进一步确认，在核心层结构中使用集成的VSD材料层可以被构造为竖直地(或在竖直平面内)切换，以处理电气事件，诸如由ESD或EOS引起的电气事件。更具体地，集成的VSD层可以在基底的竖直平面内(例如跨过基底的厚度)而不是在基底的水平面内形成ESD保护电路。实施方案确认，这些竖直ESD保护电路可以通过使用作为一厚度层而沉积在基底器件和封装的箔片或导电核心中的VSD材料来实现。在导电层的厚度中使用VSD材料，这允许ESD电路的更小、更可控的间隙尺寸在导电表面上形成。本文描述的实施方案提供了用于在导电层或导电表面的厚度之内施加VSD材料层的多种技术和改进方法。
提供了一种用于基底和封装器件的核心层结构。所述核心层结构包括第一层、与所述第一层结合的第二层。电压可切换介电(VSD)材料层设于所述第一层和所述第二层之间。
根据一些实施方案，第一层或第二层中的至少一个由导电材料构成，并且与VSD材料直接接触。在一些实施方案中，第一层或第二层都由导电材料构成，并且与VSD材料接触。作为替代或者除此之外，绝缘或电阻材料层可被包含在核心层结构中。
更进一步，一些实施方案提供一种核心层结构，该核心层结构将电阻材料和VSD材料结合使用，以将设置在对应导电层上的分立元件电绝缘。在一实施方案中，导电表面层被图案化(patterned)以提供多个分立元件。VSD材料层位于该表面层之下；导电元件将VSD材料层电连接至地。该表面层包括占据所述分立元件中的两个或更多个之间空间的电阻材料。
电压可切换介电(VSD)材料
如在本文中使用的，“电压可切换材料(voltage switchable material)”或“VSD材料”是这样的组合物或组合物的组合：所述组合物具有介电或不导电的特征，除非给该材料施加超过该材料的特征水平的场或电压，在给该材料施加超过该材料的特征水平的场或电压情况下，该材料变得导电。因此，如果未给VSD材料施加超过特征水平的电压(或场)(例如由ESD事件提供的)，则该材料是介电的；如果给VSD材料施加超过特征水平的电压(或场)(例如由ESD事件提供的)，该材料被切换进入导电状态。VSD材料可进一步被描述为非线性的电阻材料。在许多应用中，VSD材料的特征电压在这样的值的范围内：所述值超过电路或器件的工作电压水平的几倍以上。这样的电压水平可以是瞬态工况的等级，诸如由静电放电所产生的瞬态工况，虽然实施方案可以包括使用计划的电气事件。另外，在一个或多个实施方案中，在电压未超过特征电压的情况下，所述材料就像粘合剂(即，它为非导电的或介电的)。
更进一步，在一个实施方案中，VSD材料可以被描述为包括部分混合有导体或半导体粒子的粘合剂的材料。在电压未超过特征电压水平的情况下，所述材料整体上符合粘合剂的介电特征。在施加超过特征水平的电压的情况下，所述材料整体上符合导电特征。
根据本文描述的实施方案，VSD材料的组分可以均匀地混合进粘合剂或聚合物基质。在一个实施方案中，该混合物以纳米级分散，这意味着：包括导电/半导电材料的粒子在至少一个尺寸(例如横截面)上是纳米级的，并且包括体积中所有分散量的大量粒子单个地分离(以便不会聚集或密集在一起)。
更进一步，电子器件可以设有根据本文描述的任一个实施方案的VSD材料。这些电子器件可以包括基底器件，诸如印刷电路板、半导体封装、分立器件、薄膜电子器件、发光二极管(LED)、射频(RF)元件、以及显示器件。
VSD材料的一些组合物通过将导电和/或半导电材料以恰好低于渗出(percolation)的量被装入聚合物粘合剂而起作用。渗出可以对应于一种用统计方法确定的阈值，借助于该阈值，当施加相对的低电压时，存在连续的导电路径。可以添加其他材料(绝缘或半导电材料)，以更好地控制渗出阈值。更进一步，一些实施方案可以构造由分散在聚合物树脂中的变阻器粒子形成的VSD材料。
图1是VSD材料层或厚度的示例性的(未成比例)截面图，示出根据各个实施方案的VSD材料的组分。如图所示，VSD材料100包括基质粘合剂105以及以各种浓度分散在粘合剂中的各类粒子组分。VSD材料的粒子组分可以包括金属粒子110、半导体粒子120、和/或高纵横比(HAR，high-aspect ratio)粒子130。应注意，包含在VSD组合物中的粒子组分的类型可以变化，这取决于VSD材料的期望电气特征和物理特征。例如，一些VSD组合物可以包括金属粒子110，但不包括半导电粒子120和/或HAR粒子130。更进一步，其他实施方案可以不使用导电粒子110。
基质粘合剂105的实例包括聚乙烯、硅酮、丙烯酸脂、聚酰亚胺、聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚酮、以及共聚物，和/或它们的混合物。
导电材料110的实例包括金属，诸如铜、铝、镍、银、金、钛、不锈钢、铬、其他金属合金、或者如二硼化钛的导电陶瓷。半导电材料120的实例包括有机半导体和无机半导体。一些无机半导体包括碳化硅、氮化硼、氮化铝、氧化镍、氧化锌、硫化锌、氧化铋、二氧化钛、氧化铈、氧化铋、氧化锡、氧化铟锡、氧化锑锡、以及氧化铁。可以为最适合VSD材料的具体应用的机械和电气性能选择特定的配方和组成。HAR粒子130可以是有机的(例如，碳纳米管、石墨烯)或者无机的(例如，纳米丝或纳米棒)，并且可以采用各种浓度分散在其他粒子之间。HAR粒子130的更具体的实例可以对应于导电的或者半导电的无机粒子，诸如由纳米丝或某些类型的纳米棒提供的无机粒子。用于这些粒子的材料包括铜、镍、金、银、钴、氧化锌、氧化锡、碳化硅、砷化镓、氧化铝、氮化铝、二氧化钛、锑、氮化硼、氧化锡、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铋、氧化铈、以及氧化锑锌。
各类粒子分散在基质105中可以使得VSD材料100是不分层的，并且在组成上是均匀的，同时呈现出电压可切换介电材料的电气特征。通常，VSD材料的特征电压是以伏特/长度(例如每5密耳(mil))测量的，虽然其他的场测量单位可以用于替代伏特。因此，施加在VSD材料层的边界102两侧的电压108如果超过间隙距离L的特征电压，则可以将VSD材料100切换进导电状态。在导电状态，基质复合材料(包括基质粘合剂105和粒子组分)在导电粒子110之间传导电荷(如导电路径122所示)，从VSD材料的一个边界传导到另一边界。在一个或多个实施方案中，VSD材料具有超过工作电路的特征电压水平的特征电压水平。如上所述，可以使用其他特征场测量单位。
在名称为“VOLTAGE SWITCHABLE DIELECTRIC MATERIAL HAVING CONDUCTIVE OR SEMI-CONDUCTIVE ORGANIC MATERIAL”的第11/829,946号美国专利申请和名称为“VOLTAGE SWITCHABLE DIELECTRIC MATERIAL HAVING HIGH ASPECT RATIO PARTICLES”的第11/829,948号美国专利申请中描述了将有机和/或HAR粒子纳入VSD材料的组合物中的特定组成和技术；上述专利申请都通过引用的方式被本申请全文纳入。
在VSD材料由分散在聚合物树脂中的变阻器粒子形成的实施方案中，金属氧化物变阻器可以通过使用Bi、Cr、Co、Mn、W以及Sb来形成。组合物可以通过使用在800℃至1300℃下烧结的掺杂ZnO或TiO2粉末来形成，虽然可以使用其他温度范围。烧结使得电气粒子的导电性随施加的电场而非线性地变化。
核心结构
图2A是根据一个或多个实施方案的用于形成基底(例如，印刷电路板(PCB))和封装器件的核心层结构的简化且代表性的横截面图。该核心层结构可以相当于导电的材料箔或板，该材料箔或板具有插在其中的VSD材料层。如本文描述的核心层结构可以包括导电材料层、绝缘材料层和/或电阻材料层。在一些实施方案中，核心层结构的厚度的截面部分包括将VSD材料层夹在中间的多个金属/导电层。在其他实施方案中，核心层结构可以将VSD材料夹在导电层和电阻层之间，或者夹在导电层和绝缘层(诸如预渍料(prepreg))之间。任一核心层结构都可以被进一步处理，诸如通过图案化(例如蚀刻)，以从所述层去除材料以及使得能够集成另一种材料。
图1示出不同类型或配方的VSD材料的实施例，所述VSD材料可以用在核心层结构中，诸如以下提供的各实施方案(包括图2A至图2E)描述的核心层结构。
参照图2A的实施方案，导电箔200(或核心层结构)包括第一层210、第二层220以及直接设于二者之间的VSD层230。第一或第二层210、220中的至少一个由导电材料(诸如铜、银、金或其他金属)形成。VSD材料可以具有根据图1描述的实施方案的配方。在一实施方案中，一层VSD材料230被沉积(或者夹在)两层导电材料110、120之间。例如，VSD材料230可以被夹在两层铜之间。
导电箔200可以接受不同工艺以形成电路，并且可以被封装或者以其他方式集成到诸如印刷电路板(PCB)和封装器件等器件。诸如示出的构造使得ESD保护电路能够在所述厚度的竖直平面中起作用。
因为VSD材料的固有性能，在ESD或EOS工况不存在的情况下，VSD材料是绝缘的；在ESD或EOS工况存在的情况下，VSD层被切换进入导电状态。具体地，在多个实施方案中，在电压或场超过阈值水平(例如，钳位电压)的情况下，VSD材料可以从绝缘体切换到导体。VSD材料的这种性能使得VSD材料能够为包含如图2A所述的导电箔(或核心层结构)的基底和封装器件提供集成的保护层。
图2B示出如图2A所述的核心层结构，该核心层结构被进一步处理并且分层(作为构建工艺的一部分)，以形成印刷电路板或基底器件。在图2B中，第二导电层220被图案化，然后可选地被一个或多个其他材料层填充。在图2B示出的实施例中，第二导电层220被图案化并填充有一层绝缘材料232(例如，预渍料)。绝缘材料232使得能够形成被绝缘的电气元件。作为替代或者除此之外，电阻材料可以填充一些或所有间隙。更进一步，在图案化第二导电层220时形成的一些间隙可以保持不被填充，尤其是当第二导电层220是表面层时。如图2B的实施方案所示，第一导电层210可以被接地236。如果电气事件发生，VSD材料层230可以“切换”(进入导电状态)并且将形成的电流传送到地236。如上所述，VSD层230切换到地的方向沿着竖直平面(由V示出)。
图2C示出在核心层结构上使用附加的材料层。在示出的实施例中，附加的导电层224设于绝缘层232上。可选地，包括附加的VSD材料层234，以及另一个电气层228。通路242(具有表面触头243)可以将VSD层230、234和导电层210、224互相电连接地接地236。在表面层处存在电气事件的情况下，VSD层，例如234，可以被竖直地切换，通过使用通路242而将该事件接地。
图2D示出根据一实施方案在核心层结构中使用电阻材料。在图2D的实施方案中，导电核心层结构200包括第一导电层210、VSD层230以及包括元件(包含元件220A，20B)的第二导电层220。电阻材料252覆在VSD材料230的上面，以将第二导电层的相邻元件分离。电阻材料252与VSD材料230结合可以使得明显的电气事件能够接地，同时为更多的敏感电气元件220B提供电绝缘。例如，在元件220A处存在电气事件的情况下，VSD层230可以切换，从而竖直地传送电流。电阻材料252的存在排除了因所述事件引起的大电流被横向地分散到元件220B，因为接地236的路径提供了最小的电阻。
图2E示出了根据另一实施方案的核心层结构，该核心层结构包括嵌入的电阻层或元件，以将导电元件电绝缘。在图2E示出的截面图中，第一导电层210覆有绝缘材料232。VSD材料层230设于绝缘层234之上。第二导电层220被形成和图案化以提供迹线(trace)元件。电阻材料(或层)252可以被图案化或者选择性地形成在由第二导电层220形成的一些或所有元件之间。通路242(及其表面触头元件243)可以将VSD层230和导电层210相互电连接地接地236。如上所述，电阻材料252将电气元件(220B)电绝缘。在存在电气事件的情况下，VSD层230可以切换，以便电连接至通路242。通过VSD材料230以及通路262接地236的具有最小电阻的路径是竖直的。因而，通过向本来在电气元件220A和220B之间的VSD材料被横向切换的情况下可能得到的路径增加电阻元件，所述电阻材料将相邻的电气元件绝缘并且保护所述相邻的电气元件。
图2F是根据一些实施方案的嵌入电阻材料如何可以用来绝缘并进一步保护与VSD材料层组合的选定器件的代表性电路图。具体地，图2F是一电路图，示出ESD事件(或其他电气事件)如何在由图2D或图2E的实施方案示出的核心层结构上得到处理。嵌入的电阻例如由图2E的电阻材料252提供，并且定位为使待要被保护的元件(参见图2E的220B)绝缘。VSD材料230随着事件而切换，使得所述事件能够被竖直导向地236(图2E)，这是因为竖直路径比通向元件220B的电气路径具有更小的电阻。
以下描述了对图2A至图2E所述的核心层结构和构造进行的许多变型中的一些。对于以下或其他地方描述的实施方案，可以进行附加的处理步骤(诸如图2B至图2E所述)，以从核心层结构构建基底和电路板器件。例如，以下或其他地方的各种实施方案所述的核心层结构可以通过以下步骤被进一步处理：(i)图案化，以形成迹线元件和绝缘元件或区域；(ii)形成通路和微通路，所述通路和微通路贯穿核心层结构，以将多个层上的迹线元件或者元件电连接(或者使用VSD实现连接)至地；和/或(iii)多层化，以在图案化或处理过的层上增加附加的VSD材料层、导电材料层、电阻材料层或者绝缘材料层。
图3是根据另一实施方案的核心层结构的代表性横截面图。在示出的实施方案中，核心层结构300相当于一导电的材料箔或板，所述材料箔或板具有插在其中的VSD材料层。核心层结构300可以被上述或其他地方所述的任一实施例替换。
更具体地，核心层结构300利用第一种导电材料310(铜)作为初始接收VSD材料层320的平面。第二种导电材料(例如银)330设于VSD材料320上以形成组合结构。第二导电材料层330被形成、沉积或者以其他方式设于VSD层320上，以便在箔300内形成一对不同的导电层。
可以存在用于向VSD材料层320设置第一或第二导电层310、330的不同技术。例如，在一个实施方案中，VSD层320被压在金属片(例如两个铜片)之间。在另一实施方案中，VSD材料320被同时固化在这两个导电层310、330之间(或者在不同类型的导电层112、202之间)。
图3的实施方案示出使用了不同类型的导电材料来形成核心层结构，并且该实施方案可以应用于本文所述的其他实施方案。例如，图2B至图2E的实施方案示出的核心层结构可以在所述核心层结构的不同层上包含不同类型的导电材料。
核心层结构的形成
更进一步，图4A至图4C的实施方案示出了一种用于形成根据所述一个或多个实施方案的核心层结构的方法。在图4A中，形成核心层结构的第一层410。第一层410可以由导电材料(诸如铜或银)形成。
在图4B中，包括VSD材料的第二层420形成在第一层410上。在提供的实施例中，VSD材料直接形成在第一层410上，以便接触第一层。存在许多在第一材料上形成VSD材料420的方法和技术。在一个实施方案中，VSD材料层420以液体形式被沉积在第一层410上，然后被固化在位。在另一实施方案中，VSD材料层420在第一层410上B阶化(B-staged)。第一导电层410上的VSD材料层420在形成核心的过程中提供了中间阶段。
图4C示出，在第一和第二层410、420结合起来的中间阶段之后，第三导电层430被形成或沉积在第一层410和第二层420的结合物上。存在许多用来在中间结构上形成第三层430导电材料的方法和技术。如下所述，例如，在一些实施方案中，通过包括电解电镀、无电敷镀(electro-less plating)的工艺来形成或沉积第三层430。因此，第一和第三层410、430都可以由相同的导电材料形成，其中VSD材料被夹在二者之间。更进一步，第三层430导电材料可以被涂覆在中间结构之上。例如，第三层430可以由可被直接涂覆到中间结构上的导电油墨构成。
替代地，第一或第三层410、430中的一个由非导电或电阻材料形成，如以下的一个或多个实施方案所述的。更进一步，第一或第三层中的一个可以由导电材料形成，并且通过电阻或绝缘材料(例如，预渍料)与第二层420的VSD材料分离。
在VSD上形成导电层
图5A至图5C示出了一种用于形成例如本说明书中各实施方案所述的核心层结构的方法。更具体地，图5A至图5C示出了这样的实施方案，其中：(i)形成了包括第一层导电材料和VSD材料的中间结构；以及(ii)在中间结构的VSD材料层上形成第二导电层。根据一些实施方案，所述第二导电层例如通过电镀金属形成工艺而形成在所述中间结构上。诸如图5A至图5C描述的实施方案可以用来产生如上面各实施方案(包括图2A至图2F)所述的核心层结构。
在图5A中，形成了中间结构510。该中间结构包括在导电层520上形成的VSD材料层530。中间结构510被连接至电压源502。来自电压源502的电压被用来将VSD材料层530切换进入导电状态。在将VSD材料层切换进入导电状态的同时，中间结构510在电解溶液540中受到处理(图5B)。第二导电层550开始在VSD材料上形成。第二导电层的组成可以在电解溶液540中选定。这样，VSD材料层530在溶液540中受到处理，使得第二导电层550在VSD材料层的顶部上形成(图5C)。最后的形成物使得核心层结构500的形成过程完成。
如在其他地方所述的，在一个实施方案中，溶液540中的金属可以不同于第一导电层520中的金属。这导致核心层结构500具有不同于第二导电层550的第一导电层510。
作为电镀工艺的替代，VSD材料层520可以被切换到导电状态(使用电压源502施加的电压)并且受到无电敷镀处理以用于金属形成。
作为另一种替代或变型，与第二导电层550(见图5C)描述的相同金属形成或沉积工艺可以用来形成第一导电层520。例如，第一导电层520可以通过使VSD材料530受到电解溶液540处理而形成，所述电解溶液同时形成第一和第二导电层520、550。
作为对所述实施方案的替代，所述电解电镀工艺可以被实施为双卷轴(reel-to-reel)工艺。
种子层实施方案
图6A和图6B示出另一个实施方案，该实施方案使用种子层来形成本文所述核心层的导电层中的一个。如所述的，种子层602用在形成核心层结构600的其中一个导电层的工艺中。参照图6A的实施方案，种子层602形成在包括第一导电层610和VSD材料层620的中间结构600上。更具体地，种子层602在VSD层620上形成。种子层602用作以下方法的替代：“切换”VSD材料以将第二导电层630电镀到中间结构之上。种子层602可以被提供为一种被沉积或以其他方式在VSD材料层620上形成的材料薄层，以使得通过使用例如无电敷镀或电解电镀工艺能够随后形成第二导电层620。在一个实施方案中，通过在第一导电层610上形成VSD层620之后进行真空沉积来形成种子层602。例如，VSD层620可以以液体形式沉积在第一导电层610上，然后变干。接着，真空沉积工艺可以用来形成种子层602。接着，通过使种子层602接受电镀或无电敷镀工艺来形成第二导电层630。作为真空沉积的替代，可以使用其他技术形成种子层602，例如，物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射或者原子层沉积(ALD)。在替代实施方案中或在变体中，可以通过以下工艺来形成种子层602，所述工艺包括：(i)将种子层602的粒子捕获到位(即，位于固化的VSD材料层620上)；(ii)通过沉淀将种子层粒子沉积。
在一些实施方案中，种子层602是导电的，例如金属。或者，种子层602对于一些实施方案来说可以是半导电的。例如，半导电粒子可以被捕获在固化的VSD材料层102上，以形成种子层602。
更进一步，种子层602可以由导电聚合物或沉积物形成。聚合物可以为自身导电的，或者载有金属粒子和/或其他导电元素以使其导电。
变体
在一些实施方案中，无粘合剂(即，没有粘合剂)配方的变阻器粒子可以组成核心层结构的其中一个或多个层，作为图1所述的VSD材料的替代物。具体地，可以选择这样的变阻器材料，所述变阻器材料具有在例如ESD或EOS事件引起的电压的情况下“切换”到导电状态的固有能力。
关于(例如图2A至图2E的核心层结构或者用图5A至图5C的方法形成的核心层结构)所述的一些实施方案，可以进行电解工艺以对形成核心层结构的其中一个或两个导电层增加厚度。例如，在VSD材料层上形成或提供初始厚度之后，可以进行电解工艺以增加第二导电层的厚度。
关于一些实施方案，构成核心层结构的一个或两个导电层可以用半导体材料代替。更进一步，一个层可以由电阻材料代替。
作为另一个实施方案，附着力促进剂可以被用于导电材料层的界面表面。
结论
虽然已在本文中参照附图具体描述了本发明的示例性实施方案，但是应理解，本发明并不限于这些具体的实施方案。如此，许多修改和变化对本领域技术人员是明显的。因此，本发明的范围意在由以下权利要求及其等同内容限定。另外，想到了单独描述或作为实施方案的组成部分描述的具体特征可以与其他单独描述的特征或其他实施方案的组成部分组合，即使所述其他特征和实施方案没有提到所述具体特征。因此，没有描述这种组合不应排除发明人对这样的组合要求权利。

Claims (22)

1.一种用于基底和封装器件的核心层结构，该核心层结构包括：
第一层；
与所述第一层结合的第二层；
其中所述第一层或所述第二层中的至少一个包括导电材料；
电压可切换介电(VSD)材料层，其设在所述第一层和所述第二层之间。
2.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述第一层和所述第二层每个都由相同的导电材料形成。
3.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述VSD材料层被设置为接触所述第一层或所述第二层中的所述至少一个，所述第一层或所述第二层包括导电材料。
4.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述第一层包括导电材料，以及所述第二层包括绝缘材料。
5.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述第一层包括导电材料，以及所述第二层包括电阻材料。
6.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述第一层和所述第二层每个都包括导电材料，其中所述VSD材料被设置为接触所述第一层和所述第二层中的一个，以及其中所述核心层结构包括由导电材料、绝缘材料或电阻材料组成的一个或多个附加层。
7.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述VSD材料包括分散在粘合剂中的导电粒子和/或半导电粒子的组合。
8.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述VSD材料包括变阻器粒子。
9.根据权利要求1所述的核心层结构，其中所述VSD材料包括没有粘合剂的变阻器粒子。
10.一种用于基底和封装器件的核心层结构，该核心层结构包括：
多个层，所述多个层包括：
第一层，包括导电材料；
在所述第一层上形成的电压可切换介电(VSD)材料层；
在所述VSD材料层上形成的第二层，所述第二层包括导电材料、绝缘材料或电阻材料中的一种。
11.根据权利要求10所述的核心层结构，还包括在所述第二层上形成的第三层，所述第三层包括导电材料、绝缘材料或电阻材料中的一种。
12.根据权利要求9所述的核心层结构，其中所述第二层或所述第三层中的至少一个被图案化。
13.一种用于形成核心层结构的方法，该方法包括以下步骤：
产生中间结构，该中间结构包括(i)第一层以及(ii)在所述第一层上形成的电压可切换介电(VSD)材料层；以及
在所述中间结构上形成第二层。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一层或所述第二层中的至少一个由导电材料构成。
15.根据权利要求13所述的方法，其中至少所述第一层由导电材料构成，以及其中产生中间结构包括所述VSD材料层在所述第一层上B阶化。
16.根据权利要求13所述的方法，其中产生中间结构包括：将所述VSD材料层涂覆在所述第一层上。
17.根据权利要求13所述的方法，其中形成第二层包括：通过使所述中间结构接受电解电镀工艺来形成对应于所述第二层的导电材料厚度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中形成所述厚度包括：施加足够电压给所述中间结构，以将所述VSD材料层切换到导电状态，其中在所述中间结构被浸入电解溶液中时施加所述电压。
19.根据权利要求17所述的方法，其中形成导电材料厚度包括：使用种子层以在使所述中间结构接受所述电解电镀工艺时形成所述厚度。
20.一种用于基底和封装器件的核心层结构，所述核心层结构包括：
包括导电材料的表面层，所述导电材料被图案化以提供多个分立元件；
位于所述表面层下方的电压可切换介电(VSD)材料层；
导电元件，其将所述VSD材料层电连接至地；
其中所述表面层包括电阻材料，所述电阻材料占据所述分立元件中两个或更多个之间的空间。
21.根据权利要求20所述的核心层结构，其中所述导电元件对应于一个通路，所述通路从至少所述VSD材料层经由竖直路径穿过所述核心层结构的厚度延伸到地。
22.根据权利要求21所述的核心层结构，还包括绝缘材料层，该绝缘材料层被设置在所述VSD材料层的上面和/或下面。
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