背景技术：
1、现代电子组件包含在各种板部件之间的大量互连件。给定互连件的目的本质上可以是热的、电的或结构的。传统的互连件通常由环氧树脂或锡基和/或铅基焊料制成，因为它们相对较低的加工温度以及低的材料和加工成本。遗憾的是，这些材料并不理想地适用于许多应用，尤其是具有大的热负荷的新的高性能电子器件，并且因此当前的互连件可能表现出以下缺点和限制。
2、现今制造的大多数电子器件是使用印刷电路板(pcb)技术制造的，印刷电路板(pcb)技术中可包括许多互连件，包括许多过孔和盲孔以将各种导电层彼此连接。术语“印刷电路板”在某种程度上是用词不当，假定大多数板不是真正印刷的，而是利用光刻法从结合到基板的铜片上图案化期望的导电电路图案(导电迹线)。首先将铜片结合到fr4或类似的玻璃纤维环氧树脂层压板上，并且然后蚀刻掉大部分铜，以在基板上以期望的图案留下一个或多个导电迹线。在该过程中，高达90％的铜片可被蚀刻掉。尽管蚀刻的铜可以被回收，但是蚀刻过程是耗时的、劳动密集型的，并且可能产生过量的有害废物。大多数印刷电路板是多层的，并且该过程需要对每个板层重复，包括钻孔和填充用于将板层连接在一起的过孔，因此在将板层热压在一起期间增加了额外的对准和变形问题。作为另一个复杂因素，玻璃纤维环氧树脂基板的导热性差可能在各个方面是有问题的。虽然其他类型的基板是令人感兴趣的，但关于这些替代基板的处理问题尚未被普遍解决。在特定示例中，基板与电互连件中的其他部件(包括散热系统)之间的热膨胀系数(cte)失配可能是有问题的，如下文进一步讨论。
3、对减小芯片大小、增加功能和提高性能(所有这些都需要更小的占用空间)的持续需求继续推动对现代微电子部件和系统中的异构集成的需求。诸如晶圆级扇出(wlfo)、嵌入式多芯片互连桥(emib)和中介层技术的各种封装和电互连技术正在促进这些发展。考虑到具有贯穿表面过孔(tsv)的中介层的已证实的益处，中介层对于先进电子系统(诸如例如，2.5d和3d集成电路和系统级封装(sip)应用)仍然是重要的。
4、中介层正变得越来越普遍，其作为印刷电路板内的部件(例如，并入在系统级封装(sip)和片上系统(soc)配置内)，以在其中的各种电子部件之间建立电和/或热通信。通常用于封装应用的中介层分为三个主要类别：硅、有机物(聚合物)和玻璃。对于生产高性能电子器件的电、机械和热性质方面，这些中介层材料类别中的每一类都面临着其各自的挑战。即，像目前在印刷电路板中使用的其他类型的互连件一样，存在与当前类别的中介层相关联的问题，诸如有限的导热性和/或与金属部件的不良结合。在一个或多个互连件处的cte(热膨胀系数)失配也可能在重复的加热和冷却循环期间导致热机械应力。对于具有大表面积的中介层，cte失配的影响可能尤其成问题。
5、由于硅中介层的高精细间距密度和tsv形成能力，硅中介层在2.5d和3d ic芯片集成中长期起关键作用。硅是一种经过验证的技术，已经在许多高性能计算系统中得到商业应用，并且目前在使用异构集成的平台中受到青睐。然而，硅技术面临由tsv轮廓和微流体热设计变化引起的性能限制，微流体热设计变化是由减轻热问题的需要引起的。高成本是在市场中继续采用所要克服的另一个关键挑战。例如，当用于器件中时，对于中等大小的芯片，硅中介层可增加多达$30，或者对于较大大小的芯片，甚至超过$100。成本考虑已将硅中介层限制到高速联网和服务器芯片应用中，在这些应用中成本不是主要驱动因素。
6、有机中介层是正在探索以降低成本以及提供有利的低介电常数的一种替代方案。有机中介层提供较低的材料成本，并且具有完善的供应链，以及使用诸如湿法蚀刻的传统工艺来制造的能力。有机中介层的主要挑战在于它们有限的刚度，尤其是对于非常薄的基板。有机中介层还缺乏实现硅和玻璃中介层可能实现的精细间距密度的能力。有机中介层目前非常适合于诸如例如逻辑存储器集成、大型中央处理单元(cpu)/图形处理单元(gpu)、高性能rf应用和某些类型的专用集成芯片(asic)的应用，尽管在一些情况下它们也可用于其他应用。
7、玻璃中介层是一种合理的低成本、高性能的替代中介层技术，与有机中介层相比有望具有更高的互连密度，并且与具有类似互连密度的硅中介层相比具有显著更低的成本。因此，在超高间距密度应用中，诸如例如在通信、网络和信号处理和测试、高带宽存储器(hbm)、高性能计算和射频(rf)技术中，玻璃中介层的采用率越来越高。此外，玻璃中介层越来越多地用于低成本封装，诸如例如微机电系统(mems)、传感器、电源和模拟器件。除了它们的较低成本之外，玻璃中介层还可以以大型面板形式获得。与玻璃中介层相关联的关键挑战包括制造期间的表面缺陷，该缺陷可导致开裂和低导热性。此外，由于玻璃与比如铜的导电材料的大cte失配，因此玻璃过孔(tgv)可实现的有效直径存在限制，从而实际上排除了较大过孔的使用。尽管如此，玻璃中介层有望成为解决电子行业中当前和未来需求的现成解决方案。
8、随着诸如物联网(iot)、联网汽车和自动驾驶汽车以及类似设备的发展的激增，推动高带宽数据处理和通信与高性能电子系统组合已经变得越来越重要。尽管中介层可在许多不同类型的电子系统中找到用途，但前述内容是中介层市场的主要驱动力，因为芯片规模已达到经济极限，并且封装已成为在芯片级上推进电子技术的关键焦点。中介层技术的持续发展依赖于解决这些应用以及其他应用中由中介层材料本身引起的挑战、性能和成本障碍。
技术实现思路
1.一种金属化基板，所述金属化基板包括：
2.根据权利要求1所述的金属化基板，其中所述导电颗粒用固化的硅酸盐反应性基质材料结合在一起。
3.根据权利要求2所述的金属化基板，其中所述固化的硅酸盐反应性基质材料包含固化的液体玻璃粘合剂。
4.根据权利要求2所述的金属化基板，其中所述过孔填充材料中的所述导电颗粒与所述固化的硅酸盐反应性基质材料的质量比在约6:1至约30:1范围内。
5.根据权利要求2所述的金属化基板，其中所述固化的硅酸盐反应性基质材料还化学结合到所述一个或多个过孔的壁表面。
6.根据权利要求1所述的金属化基板，其中所述导电颗粒包括一种或多种选自由以下组成的组的颗粒：微米级金属颗粒、短切金属丝、金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、石墨材料以及它们的任何组合。
7.根据权利要求1所述的金属化基板，其中所述导电颗粒具有不大于所述一个或多个过孔的直径的约1/10的直径，所述导电颗粒是细长的并且具有不大于所述一个或多个过孔的直径的约3/4的长度，或它们的任何组合。
8.根据权利要求1所述的金属化基板，其中所述导电颗粒包括至少微米级铜颗粒。
9.根据权利要求8所述的金属化基板，其中所述金属纳米颗粒包括铜纳米颗粒。
10.根据权利要求1所述的金属化基板，其中所述一个或多个过孔具有至高约500微米的直径。
11.根据权利要求1所述的金属化基板，所述金属化基板还包括：
12.根据权利要求11所述的金属化基板，其中所述一个或多个导电迹线位于粘合到所述基底基板的所述第一面或所述第二面中的至少一个面的种子层上，所述种子层是导电的并且包含固化的硅酸盐反应性基质材料以及与所述固化的硅酸盐反应性基质材料混合的第二多个导电颗粒，并且其中所述一个或多个导电迹线直接接触所述过孔填充材料或通过焊盘间接接触所述过孔填充材料。
13.根据权利要求12所述的金属化基板，其中所述种子层具有约1微米至约30微米范围内的厚度。
14.根据权利要求12所述的金属化基板，其中所述种子层中的所述第二多个导电颗粒包括微米级金属颗粒、金属纳米颗粒或它们的任何组合。
15.一种印刷电路板，所述印刷电路板包括根据权利要求1所述的金属化基板或彼此堆叠的多个根据权利要求1所述的金属化基板。
16.根据权利要求15所述的印刷电路板，其中所述导电颗粒用固化的硅酸盐反应性基质材料结合在一起。
17.根据权利要求16所述的印刷电路板，其中一个或多个导电迹线限定在所述基底基板的所述第一面或所述第二面中的至少一个面上，并且与所述过孔填充材料电连通。
18.根据权利要求17所述的印刷电路板，其中所述一个或多个导电迹线位于粘合到所述基底基板的所述第一面或所述第二面中的至少一个面的种子层上，所述种子层是导电的并且包含固化的硅酸盐反应性基质材料以及与所述固化的硅酸盐反应性基质材料混合的第二多个导电颗粒。
19.根据权利要求15所述的印刷电路板，其中一个或多个导电迹线被限定在所述基底基板的所述第一面或所述第二面中的至少一个面上并且与所述过孔填充材料电连通。
20.根据权利要求19所述的印刷电路板，其中所述一条或多条导电迹线位于粘合到所述基底基板的所述第一面或所述第二面中的至少一个面的种子层上，所述种子层是导电的并且包含固化的硅酸盐反应性基质材料以及与所述固化的硅酸盐反应性基质材料混合的第二多个导电颗粒。
21.一种中介层，所述中介层包括根据权利要求1所述的金属化基板。
22.一种中介层，所述中介层包括根据权利要求2所述的金属化基板。
23.一种方法，所述方法包括：
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述过孔填充前体还包含硅酸盐反应性基质材料，所述硅酸盐反应性基质材料在固化后形成固化的硅酸盐反应性基质材料并将所述导电颗粒结合在一起。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述硅酸盐反应性基质材料包含液体玻璃粘合剂。
26.根据权利要求23所述的方法，其中所述导电颗粒包括一种或多种选自由以下组成的组的颗粒：微米级金属颗粒、短切金属丝、金属纳米线、碳纳米管、石墨烯以及它们的任何组合。
27.根据权利要求23所述的方法，其中通过压力渗透、真空渗透或它们的任何组合将所述金属纳米颗粒组合物引入所述空隙空间的至少一部分中的所述一个或多个过孔中。
28.根据权利要求23所述的方法，其中所述导电颗粒具有不大于所述一个或多个过孔的直径的约1/10的直径，所述导电颗粒是细长的并且具有不大于所述一个或多个过孔的直径的约3/4的长度，或它们的任何组合。
29.根据权利要求23所述的方法，其中所述导电颗粒包括至少微米级铜颗粒。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述金属纳米颗粒包括铜纳米颗粒。
31.根据权利要求23所述的方法，其中所述一个或多个过孔具有至高约500微米的直径。
32.根据权利要求23所述的方法，所述方法还包括：
33.根据权利要求23所述的方法，其中所述过孔填充前体和所述金属纳米颗粒组合物在被沉积并引入所述一个或多个过孔中之前被结合在一起。
34.根据权利要求23所述的方法，其中所述过孔填充前体和金属纳米颗粒组合物被分别沉积并引入所述一个或多个过孔中。
