高频复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电子材料领域，公开了一种高频复合材料及其制备方法，该高频复合材料包括至少两层层叠设置的低k高分子多孔膜及浸渍胶层，浸渍胶层渗入形成于每一层低k高分子多孔膜的内部及外侧；其中，浸渍胶层按质量分数计包括以下各组分：环氧树脂100份，固化剂5～130份，发泡剂0.5～25份，导热剂1～15份，阻燃剂5～20份，及偶联剂0.5～5份。本发明专利技术通过低k高分子多孔膜及浸渍胶层，能够降低高频复合材料的介电常数和介电损耗，能够提高高频复合材料的机械强度、压缩强度、抗拉伸强度、耐热性能、耐腐蚀性能、导热性能及阻燃性能。

High frequency composite and its preparation

【技术实现步骤摘要】
高频复合材料及其制备方法
本专利技术涉及电子材料领域，特别是涉及一种高频复合材料及其制备方法。
技术介绍
高频基材是高频通信行业发展的基础材料，5G时代，传统基材会使信号的传输损耗较大而产生“失真”现象。在高频系统下，信号损耗主要来自于填充介质和铜皮的损耗，其中介质起着决定性的作用。介电常数相对较高，正切损耗角较大且在高频时稳定性较差，所以在传输高频信号时会有较大的损耗，因此，针对基材介电性能的改进变得尤为重要和紧迫。环氧树脂基体是制备高频手机材料的重要基材，主要技术特点及应用：电绝缘性能稳定、平整度好、表面光滑、无凹坑、厚度公差标准，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品。对于环氧树脂基体介电性能的改进是获得高性能高频手机材料的关键。目前对于环氧树脂基体介电性能改进的主要手段包括(1)使用苯乙烯-马来酸酐共聚物，例如，申请号为CN201310753184的专利申请中公开了苯乙烯-马来酸酐共聚物作为环氧树脂的固化剂，其中苯乙烯结构具有优良的介电性能，引入到固化后的交联结构中可以实现低的介电常数和介质损耗因子。(2)使用含低极性苯乙烯结构的缩水甘油醚，例如，申请号为CN200910189730的专利申请中公开了含低极性苯乙烯结构的缩水甘油醚具有更好的热稳定性及耐湿热性，制成的半固化片具有低介电常数、低介电损耗因子等特点。(3)使用活性酯作为固化剂，活性酯是羧酸基团被醇封端后得到的化合物，其固化产物极性低，介电性能好。例如，申请号为CN201310247061的专利申请中公开了一种含双环戊二烯结构的活性酯，双环戊二烯为脂环结构，能够进一步减低介电损耗。例如，申请号为CN201410232763的专利申请中公开了含磷活性酯固化剂，能够在提高树脂组合物阻燃性的前提下，保持组合物具有较低的吸湿率、较好的耐湿热性及优异的介电性能。(4)使用聚苯醚树脂改性，例如，申请号为CN201010581146的专利申请中利用聚苯醚树脂改性，能够得到介电性能优良的覆铜板用环氧树脂基材。然而，上述改进的效果不佳，获得的高频复合材料的介电常数和介电损耗较高，仅仅可以满足中低端产品的需求，距离5G时代的高端产品对超低介电常数和超低介电损耗的需求还有很大差距。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具有低介电常数、低介电损耗、高机械强度、高阻燃性能及高导热性能的高频复合材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高频复合材料，包括至少两层层叠设置的低k高分子多孔膜及通过浸渍方式渗入所述低k高分子多孔膜内部且附着在所述低k高分子多孔膜外侧的浸渍胶层；其中，所述浸渍胶层按质量分数计包括以下各组分：环氧树脂100份，固化剂5～130份，发泡剂0.5～25份，导热剂1～15份，阻燃剂5～20份，及偶联剂0.5～5份。在其中一种实施方式，所述低k高分子多孔膜的材质包括PTFE、PSF、PPO、PPS、PEEK、PEK、PEKK、PEKEKK、PEEKK、PI和MPI其中至少一种。在其中一种实施方式，所述环氧树脂的环氧当量为0.15～0.50。在其中一种实施方式，所述固化剂为固化温度大于100℃的高温固化剂。在其中一种实施方式，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺、4,4’-氧代双苯磺酰肼和对甲苯磺酰肼其中至少一种。在其中一种实施方式，所述导热剂包括在液体组分中高度解离分散的纳米氮化硼分散液。在其中一种实施方式，所述阻燃剂包括甲基磷酸二甲脂；或者所述偶联剂包括硅烷偶联剂。一种高频复合材料的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、固化剂、发泡剂、阻燃剂、偶联剂及导热剂混合，搅拌均匀，得到预混物；对所述预混物进行热处理，得到环氧树脂胶粘剂；其中，所述环氧树脂、所述固化剂、所述发泡剂、所述导热剂、所述阻燃剂及所述偶联剂的质量比例为100：(5～130)：(0.5～25)：(1～15)：(5～20)：(0.5～5)；将至少两层层叠设置的低k高分子多孔膜浸渍在所述环氧树脂胶粘剂中进行层压操作，以在每一层所述低k高分子多孔膜的内部及外侧形成浸渍胶层，得到预备复合膜；对所述预备复合膜进行固化处理，得到高频复合材料。在其中一种实施方式，所述热处理的温度为100℃～150℃，所述热处理的时间为2.0h～6.0h；或者所述固化处理的温度为200℃～250℃，所述固化处理的时间为1h～24h。在其中一种实施方式，在将所述环氧树脂、所述固化剂、所述发泡剂、所述阻燃剂、所述偶联剂及所述导热剂混合的操作之前，还将纳米氮化硼粉加入至液体组分中，得到氮化硼混合液；接着对所述氮化硼混合液进行超声分散操作，以使所述纳米氮化硼粉在所述液体组分中均匀分散，得到所述导热剂。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术以低k高分子多孔膜作增强材料，来提高高频复合材料的机械强度、压缩强度和抗拉伸强度，并降低高频复合材料的介电常数和介电损耗；以浸渍胶层作粘合剂，来增加相邻两层低k高分子多孔膜之间的粘接力，采用的浸渍胶层以低介电常数的环氧树脂为主要原料，添加合适配比的固化剂、发泡剂、导热剂、阻燃剂及偶联剂，来提高浸渍胶层的耐热性能、耐腐蚀性能、导热性能及阻燃性能；再通过低k高分子多孔膜的多孔结构，来进一步降低其本身的介电常数和介电损耗，并增加其与浸渍胶层的粘接力。如此，本专利技术通过低k高分子多孔膜及浸渍胶层，能够降低高频复合材料的介电常数和介电损耗，能够提高高频复合材料的机械强度、压缩强度、抗拉伸强度、耐热性能、耐腐蚀性能、导热性能及阻燃性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术一实施方式的高频复合材料的制备方法的步骤流程图。图2为本专利技术一实施方式的高频复合材料的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频复合材料，其特征在于，包括至少两层层叠设置的低k高分子多孔膜及通过浸渍方式渗入所述低k高分子多孔膜内部且附着在所述低k高分子多孔膜外侧的浸渍胶层；/n其中，所述浸渍胶层按质量分数计包括以下各组分：环氧树脂100份，固化剂5～130份，发泡剂0.5～25份，导热剂1～15份，阻燃剂5～20份，及偶联剂0.5～5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频复合材料，其特征在于，包括至少两层层叠设置的低k高分子多孔膜及通过浸渍方式渗入所述低k高分子多孔膜内部且附着在所述低k高分子多孔膜外侧的浸渍胶层；
其中，所述浸渍胶层按质量分数计包括以下各组分：环氧树脂100份，固化剂5～130份，发泡剂0.5～25份，导热剂1～15份，阻燃剂5～20份，及偶联剂0.5～5份。


2.根据权利要求1所述的高频复合材料，其特征在于，所述低k高分子多孔膜的材质包括PTFE、PSF、PPO、PPS、PEEK、PEK、PEKK、PEKEKK、PEEKK、PI和MPI其中至少一种。


3.根据权利要求1所述的高频复合材料，其特征在于，所述环氧树脂的环氧当量为0.15～0.50。


4.根据权利要求1所述的高频复合材料，其特征在于，所述固化剂为固化温度大于100℃的高温固化剂。


5.根据权利要求1所述的高频复合材料，其特征在于，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺、4,4’-氧代双苯磺酰肼和对甲苯磺酰肼其中至少一种。


6.根据权利要求1所述的高频复合材料，其特征在于，所述导热剂包括在液体组分中高度解离分散的纳米氮化硼分散液。


7.根据权利要求1所述的高频复合材料，其特征在于，所述阻燃剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄双武，傅昕，
申请(专利权)人：深圳赛兰仕科创有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44