一種低介電常數(shù)基板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新型復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種低介電常數(shù)基板的制備方法， 得到的產(chǎn)品可用于電子領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 介電常數(shù)決定了電信號(hào)在該介質(zhì)中傳播的速度。電信號(hào)傳播的速度與介電常數(shù)平 方根成反比。介電常數(shù)越低，信號(hào)傳送速度越快。介電常數(shù)并不是非常容易測(cè)量或定義， 它不僅與介質(zhì)的本身特性有關(guān)，還與測(cè)試方法，測(cè)試頻率，測(cè)試前W及測(cè)試中的材料狀態(tài)有 關(guān)。介電常數(shù)也會(huì)隨溫度的變化而變化，有些特別的材料在開發(fā)中就考慮到溫度的因素。濕 度也是影響介電常數(shù)的一個(gè)重要因素，因?yàn)樗慕殡姵?shù)是70,很少的水分，會(huì)引起顯著的 變化。
[0003] 現(xiàn)今信息技術(shù)的飛速發(fā)展各類具有高速信息處理功能的電子消費(fèi)品已是日常生 活中不可缺少的關(guān)鍵部分。軍用領(lǐng)域應(yīng)用的無線通訊和寬頻技術(shù)也迅速向民用消費(fèi)電子領(lǐng) 域轉(zhuǎn)移。電子通訊產(chǎn)品的不斷進(jìn)步促使了產(chǎn)品部件的集成度增加，表現(xiàn)為PCB向高密度、多 功能、環(huán)保等方向發(fā)展；同時(shí)器件的微型化也助推了電子產(chǎn)品的進(jìn)步。對(duì)于PCBA組裝技術(shù) 來講，3D組裝、高密度互聯(lián)、綠色組裝、高可靠性組裝、組裝加固等將變得越來越重要。
[0004] 對(duì)于高速、高頻應(yīng)用而言，最理想的材料是由銅錐包裹的空氣介質(zhì)。作為材料開 發(fā)，大家都在朝運(yùn)個(gè)方向努力，如化amclad非常適合基站天線的應(yīng)用。介電常數(shù)除了直接 影響信號(hào)的傳輸速度W外，還在很大程度上決定特性阻抗，在不同的部分使得特性阻抗匹 配在微波通信里尤為重要。
[0005] 對(duì)材料，特別是對(duì)高性能材料的認(rèn)識(shí)水平、掌握和應(yīng)用能力，直接體現(xiàn)國家的科學(xué) 技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力。復(fù)合材料是新型材料，因其耐電壓、重量輕、可設(shè)計(jì)、耐高溫、耐折等 多樣化的功能和出色的性能，在近30年來的航空、航天、能源、交通、機(jī)械、建筑、化工、生物 醫(yī)學(xué)和體育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，21世紀(jì)材料領(lǐng)域已經(jīng)張開雙臂迎接復(fù)合材料時(shí)代的到 來。隨著復(fù)合材料開發(fā)和應(yīng)用，復(fù)合材料已形成網(wǎng)絡(luò)滲透到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽006]本發(fā)明的目的是提供一種低介電常數(shù)基板的制備方法，制備的低介電常數(shù)基板具 有低的介電常數(shù)，可作為電子電路材料、電工絕緣材料應(yīng)用。
[0007] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種低介電常數(shù)基板的制備方 法，包括W下步驟： (1) 將質(zhì)量濃度為45%的娃溶膠、納米空屯、氧化侶與十二烷基硫酸鋼、十二醇、油酸混 合；7(TC攬拌15分鐘后超聲分散2小時(shí)；然后加入過硫酸鋼，攬拌20分鐘；再滴加甲基丙 締酸甲醋，8(TC攬拌2小時(shí)；干燥后獲得填料； (2) 混合鄰甲酪醒環(huán)氧樹脂與氯酸醋樹脂單體，90°C攬拌15分鐘后加入月桂酸聚氧乙 締酸，繼續(xù)攬拌10分鐘；然后加入N-徑甲基丙締酷胺，于100°C攬拌15分鐘；得到樹脂預(yù) 聚物； (3) 依次將苯并咪挫、填料加入樹脂預(yù)聚物中，于120°C攬拌2小時(shí)；然后加入酪氧樹脂 繼續(xù)攬拌2小時(shí)；然后加入聚酸酷亞胺；然后于150°C攬拌2小時(shí)；得到復(fù)合體系； (4) 將復(fù)合體系置入15(TC預(yù)熱的模具中，熱壓即得到低介電常數(shù)基板。
[0008] 本發(fā)明中，步驟（1)中，所述娃溶膠、納米空屯、氧化侶、十二烷基硫酸鋼、十二醇、油 酸、過硫酸鋼、甲基丙締酸甲醋的質(zhì)量比為1 : 0.4 : 0.1 : 0.05 : 0.3 : 0.01 : 0.4; 所述填料的平均粒徑為130nm。
[0009] 本發(fā)明中，步驟（2)中，鄰甲酪醒環(huán)氧樹脂、氯酸醋樹脂單體、月桂酸聚氧乙締酸、 N-徑甲基丙締酷胺的質(zhì)量比為1 : 1.4~1.6 : 0.05~0.08 : 0.14~0.18。
[0010] 本發(fā)明中，步驟（3)中，苯并咪挫、填料、樹脂預(yù)聚物、酪氧樹脂、聚酸酷亞胺的質(zhì)量 比為 0.06 : 0.22 ~0.25 : 1 : 0.15 : 0.1 ~0.12。 W11] 本發(fā)明中，步驟（4)中，熱壓工藝為：lMPa/150°C/0. 5小時(shí)+1. 5MPa/170°C/2小時(shí) 巧MPa/200°C/2 小時(shí)巧MPa/220°C/2 小時(shí)。
[0012] 本發(fā)明中，有機(jī)物體系為樹脂基復(fù)合體系的主要粘接成分，剛性的納米填料能均 勻地分散在樹脂中，提高其固化物的強(qiáng)度與耐熱水平；特別的本發(fā)明避免了復(fù)合界面之間 出現(xiàn)孔桐，不會(huì)妨礙聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)的形成，保證固化復(fù)合板的強(qiáng)度。對(duì)有機(jī)無機(jī)介電材料 而言，無機(jī)粒子的分散對(duì)于獲得較低介電常數(shù)的復(fù)合材料是極其重要的；現(xiàn)有技術(shù)使用偶 聯(lián)劑處理無機(jī)粒子制備較好分散性的復(fù)合材料，但是偶聯(lián)劑會(huì)降低體系的耐熱性W及介電 性能、力學(xué)性，甚至?xí)绊懹袡C(jī)材料的固化，特別會(huì)干擾對(duì)固化條件敏感的氯酸醋；本發(fā)明 無需偶聯(lián)劑，通過配伍有機(jī)體系可W提高有機(jī)物和無機(jī)粒子間的相容性，有利于無機(jī)粒子 在聚合物基體中更好地均勻分散，從而提高復(fù)合物的綜合性能。
[0013] 此外，本發(fā)明公開的復(fù)合物中，反應(yīng)基團(tuán)含量高，黏度小，所W參與聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn) 化率較高，固化后得到的是交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)由于填料W及小分子化合物的存在，分子 間鏈段的可旋轉(zhuǎn)性較好，產(chǎn)品機(jī)械性能好。影響材料介電性能的內(nèi)在原因主要是高聚物分 子極性大小和極性基團(tuán)密度。隨著環(huán)氧基團(tuán)、胺基基團(tuán)、月桂酸聚氧乙締酸的加入通過質(zhì)子 的轉(zhuǎn)移促進(jìn)了閉環(huán)反應(yīng)增加氯酸醋官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化率顯著提高；在熱壓過程中，在氯酸醋官 能團(tuán)轉(zhuǎn)化率比較高時(shí)，反應(yīng)體系流動(dòng)性變差，反應(yīng)由擴(kuò)散過程控制；月桂酸聚氧乙締酸在體 系中的擴(kuò)散更為容易，使得殘留的極性較大的氯酸醋基團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)得到更為充分的反應(yīng)， 更傾向于生成一種高度對(duì)稱，高度位阻的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使整個(gè)體系的介電性能得到 大幅度提局。
[0014] 本發(fā)明中，通過酸酢將環(huán)氧/氯酸醋樹脂、酪氧樹脂與聚酸酷亞胺樹脂組合使用， 能夠得到力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱性能優(yōu)異的聚合物主體。通過加入小分子，體系中填料的密度 均勻，能得到良好的拌合性，變得容易制備成具有流動(dòng)性的糊劑狀；有利于聚合體聚合，增 加體系固化過程中的交聯(lián)點(diǎn)，得到互穿聚合物結(jié)構(gòu)，保證低介電常數(shù)基板的強(qiáng)度。
[0015] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明利用的原料體系組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了低介電常 數(shù)基板，具有良好的力學(xué)性、耐熱性能，滿足低介電常數(shù)基板的發(fā)展應(yīng)用。綜合聚合物、無機(jī) 粒子兩組分的優(yōu)點(diǎn)，改善兩組分的缺點(diǎn)，從而提高得到材料的綜合性能；固化效果好，交聯(lián) 結(jié)構(gòu)均勻，小分子化合物可W作為高分子有機(jī)物的相容劑，一方面增加體系各組分的相容 性，另一方面避免熱壓固化時(shí)形成交聯(lián)不均的缺陷，保證樹脂體系形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，力學(xué)性 強(qiáng)，取得了意想不到的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 本實(shí)施例所用原料都為市購，屬于工業(yè)品；其中所述酪氧樹脂的分子量為0. 8~1. 2 萬；所述聚酸酷亞胺樹脂的分子量為1. 1~1. 5萬。
[0017] 實(shí)施例--種低介電常數(shù)基板的制備方法，包括W下步驟： (1) 將化g質(zhì)量濃度為45%的娃溶膠、400g納米空屯、氧化侶與lOOg十二烷基硫酸鋼、 50g十二醇、300g油酸混合；70°C攬拌15分鐘后超聲分散2小時(shí)；然后加入lOg過硫酸鋼， 攬拌20分鐘；再滴加400g甲基丙締酸甲醋，80°C攬拌2小時(shí)；干燥后獲得平均粒徑為130 納米的填料； (2) 混合lOOg鄰甲酪醒環(huán)氧樹脂與140g氯酸醋樹脂單體，90°C攬拌15分鐘后加入8g 月桂酸聚氧乙締酸，繼續(xù)攬拌10分鐘；然后加入18gN-徑甲基丙締酷胺，于100°C攬拌15分 鐘；得到樹脂預(yù)聚物； (3) 依次將6g苯并咪挫、22g填料加入lOOg樹脂預(yù)聚物中，于120°C攬拌2小時(shí)；然后 加入15g酪氧樹脂繼續(xù)攬拌2