一種高介電低損耗復(fù)合樹脂的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明復(fù)合材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高介電低損耗復(fù)合樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由高分子樹脂和介電填料混合而成的復(fù)合樹脂，由于其具有較好的介電性能和加工性能，因此被應(yīng)用于埋入式電容的生產(chǎn)中。隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的更新以及市場的需求，對電子產(chǎn)品的性能要求也越來越高，因而對于埋入式電容的介電性能要求也在不斷提升。為了提升材料的介電常數(shù)，可以提高體系的介電填料添加量，但是一般來說，添加量超過50%后，由于體系缺陷，如氣孔，填料粒子團聚的存在，介電常數(shù)無法繼續(xù)提升，而且力學(xué)性能會大大下降。
[0003]通過在體系中添加一定量的導(dǎo)電粒子，在體系到接近滲流閾值時，體系的介電常數(shù)會大大提升。不過這類介電填料/導(dǎo)電粒子/樹脂的三元復(fù)合樹脂由于其導(dǎo)電粒子的團聚，分散不良等問題，往往存在著高介電高損耗的問題。
[0004]使用改性的導(dǎo)電粒子來進(jìn)行共混也可以減少材料的介電損耗，但由于仍然存在粒子局部團聚的問題，介電損耗的降低程度有限。利用原位醇熱還原的方法，可以在體系中均勻生產(chǎn)納米粒子，可以得到高介電低損耗的復(fù)合樹脂，但是加熱對于鈦酸鋇的分散存在一定影響，且操作比較麻煩。因此，有必要開發(fā)出一種高介電低損耗的復(fù)合樹脂以滿足市場的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種高介電低損耗復(fù)合樹脂的制備方法及其應(yīng)用，利用γ射線，在樹脂內(nèi)部輻射原位生成導(dǎo)電粒子，提高導(dǎo)電粒子的分散性，而且操作簡單，可改善樹脂的穩(wěn)定性，降低樹脂的介電損耗。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種高介電低損耗復(fù)合樹脂的制備方法，包括如下步驟:
[0008]1)將導(dǎo)電粒子前驅(qū)體、分散劑、樹脂通過超聲攪拌分散于還原性溶液中；
[0009]2)進(jìn)行γ射線輻射，將導(dǎo)電粒子前驅(qū)體還原成納米級導(dǎo)電粒子；
[0010]3)加入介電填料，高速攪拌，分散均勻；
[0011]4)加入固化劑與助劑，攪拌后制得產(chǎn)品。
[0012]根據(jù)以上方案，所述導(dǎo)電粒子前驅(qū)體包括硝酸銀、氫氧化銅中的任意一種或一種以上的組合，所述導(dǎo)電粒子的粒徑為0.1?1.0 μπι ;所述導(dǎo)電粒子的體積分?jǐn)?shù)為0?30%;所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或者聚乙二醇(PEG);所述樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、溴化雙酚A環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂中的任意一種或一種以上的組合；所述還原性溶液為乙二醇、丙二醇、丁二醇中的任意一種或一種以上的組合。
[0013]根據(jù)以上方案，所述導(dǎo)電粒子的粒徑為0.1?0.3 μπι ;所述導(dǎo)電粒子的體積分?jǐn)?shù)為5?10%。
[0014]根據(jù)以上方案，所述介電填料為具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的粒子，粒徑為0.1?2 μπι，包括鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鈦酸鍶鎂、鈦酸銅鈣等中的任意一種或一種以上的組合；所述介電填料的體積分?jǐn)?shù)為0?70%。
[0015]根據(jù)以上方案，所述介電填料的粒徑為0.3?0.5 μ m、體積分?jǐn)?shù)為20?50%。
[0016]根據(jù)以上方案，所述固化劑為雙胺、雙酐、酚樹脂中的任意一種或一種以上的組合；所述助劑為樹脂體系常用助劑，包括防沉劑、分散劑、消泡劑等。
[0017]—種利用高介電低損耗復(fù)合樹脂的埋入式電容銅箔的制備方法，包括如下步驟:
[0018]1)將高介電低損耗復(fù)合樹脂涂敷在銅箔的毛面?zhèn)?，并進(jìn)行預(yù)烘干除去溶劑；
[0019]2)將兩片銅箔的涂敷面相對貼合，壓合，固化后得到埋入式電容銅箔材料。
[0020]根據(jù)以上方案，所述銅箔的Rz值控制在小于3 μ m，涂敷厚度為20 μ m，烘干后膜的厚度控制在4?10 μ m。
[0021 ] 根據(jù)以上方案，所述壓合采用輥壓。
[0022]為了提高涂布效果，可以在銅箔上進(jìn)行多次涂敷高介電低損耗復(fù)合樹脂。，采用輥壓有利于除去氣泡，可以進(jìn)行多次，以保證兩片銅箔充分結(jié)合。
[0023]將所制的埋入式電容銅箔，經(jīng)過光致前處理，貼膜，曝光，顯影，蝕刻，脫膜后得到電容圖形，然后進(jìn)行介電常數(shù)及介電損耗的測量。
[0024]除了應(yīng)用γ射線外，還可以通過其它輻射方法，如微波輻射，聲波輻射等，引發(fā)導(dǎo)電粒子的還原。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]1)本發(fā)明通過γ射線的輻射，導(dǎo)電粒子前驅(qū)體硝酸銀、氫氧化銅等被乙二醇原位還原形成納米級的銀、銅等具有優(yōu)良導(dǎo)電性的導(dǎo)電納米粒子；
[0027]2)本發(fā)明通過利用γ射線輻射的方法，在樹脂體系中原位生成了導(dǎo)電粒子，粒子具有良好的分散性，解決了一般介電填料/高分子復(fù)合樹脂或?qū)щ娏Ｗ?高分子樹脂體系存在的介電常數(shù)低或者是介電損耗高的問題；
[0028]3)本發(fā)明的γ射線輻射方法操作簡單，可以提高材料制造過程中的穩(wěn)定性，且容易實現(xiàn)大量生產(chǎn)，降低成本。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
[0030]實施例1:
[0031]本發(fā)明提供一種高介電低損耗復(fù)合樹脂的制備方法及其應(yīng)用:
[0032]將lg PVP, 10g環(huán)氧樹脂(E-51)，8g硝酸銀，30ml的乙二醇攪拌分散均勻；經(jīng)輻射劑量率為10Gy/min，吸收劑量為36kGy的γ射線高能福射后，原位生成納米銀的環(huán)氧樹脂溶液；加入15g鈦酸鋇，高速攪拌分散均勻；再加入8g鄰苯二甲酸酐及0.2g氣相二氧化硅，攪拌后得到樹脂產(chǎn)品。利用棒式涂布機將產(chǎn)品涂布在銅箔毛面一側(cè)，150°C預(yù)烘干3min后，再于140°C下輥壓壓合，最后于120°C下繼續(xù)固化2h，得到埋入式電容復(fù)合板。通過光致前處理，貼膜，曝光，顯影，蝕刻，脫膜后得到電容圖形，測量其在1kHz下的介電常數(shù)為28，介電損耗為0.032。
[0033]作為對比，在其他原料與制備過程均相同，只是不添加鈦酸鋇填料的情況下，所得的埋入式電容復(fù)合板，通過光致前處理，貼膜，曝光，顯影，蝕刻，脫膜后得到電容圖形，測量其在1kHz下的介電常數(shù)為8，介電損耗為0.025。
[0034]實施例2:
[0035]本發(fā)明提供一種高介電低損耗復(fù)合樹脂的制備方法及其應(yīng)用:
[0036]將lg PVP, 10g環(huán)氧樹脂(E-51)，9g Cu (OH) 2，30ml的乙二醇攪拌分散均勻；經(jīng)輻射劑量率為10Gy/min，吸收劑量為36kGy的γ射線高能福射后，原位生成納米銅的環(huán)氧樹脂溶液；加入15g鈦酸鋇，高速攪拌分散均勻后，再加入8g鄰苯二甲酸酐及0.2g氣相二氧化硅，攪拌后得到樹脂產(chǎn)品。利用棒式涂布機將產(chǎn)品涂布在銅箔毛面一側(cè)，150°C預(yù)烘干3min后，再于140°C下輥壓壓合，最后于120°C下繼續(xù)固化2h，得到埋入式電容復(fù)合板。通過光致前處理，貼膜，曝光，顯影，蝕刻，脫膜后得到電容圖形，測量其在1kHz下的介電常數(shù)為25，介電損耗為0.024。
[0037]作為對比，在其他原料與制備過程均相同，只是不添加鈦酸鋇填料的情況