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随着高度信息化时代的到来,电子元器件逐渐向高频化、微型化、高集成化的方向发展,这对介质基板的介电性能、热性能及吸水率等提出了更高的要求。介电性能是基板材料的一项重要性能,在很大程度上影响着电子元器件的尺寸和信号传播损耗。聚烯烃树脂拥有稳定的介电性能,优良的加工性能和综合性能,是制备微波基板的理想材料。无机填料填充到聚烯烃是提高聚烯烃介电性能和热性能的有效手段,研究表明,填料的含量和粒径会影响复合材料的性能。美国Rogers公司研发的以聚烯烃树脂为基体,无机填料为增强材料的复合介质基板因其优异的性能而受到广泛青睐,而国内对于此类产品的研究还相对较少,因此,对聚烯烃高频复合基板的研究具有重要意义。本文以聚丁二烯(PB),苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS),三元乙丙橡胶(EPDM)复合树脂为基体,玻纤布(GF)为增强材料,高介电常数的二氧化钛(TiO2)为无机填料,采用浸渍和热压工艺制备了聚烯烃/TiO2/GF复合基板。首先研究了填料的表面改性和复合基板的制备工艺,然后系统地研究了TiO2的含量和粒径对复合基板性能的影响,最后研究了不同粒径TiO2的复配对复合基板性能的影响。主要内容及成果如下:1.复合基板制备工艺研究:对填料的表面改性效果进行分析,并对浸渍液配制时溶剂用量和基板热压工艺进行探索。研究发现:(a)经1.5 wt%的硅烷偶联剂KH-570改性后,TiO2与有机相的相容性提高。(b)当1 g填料对应使用1 g溶剂,其余原料1 g对应2 g溶剂时,热压流胶量少,复合基板性能提高。(c)通过DSC分析确定固化反应温度,并研究热压压力对基板性能的影响,得出最佳热压工艺为180℃/5 MPa/1 h+250℃/5 MPa/1 h。2.TiO2含量和粒径对基板性能的影响研究:(a)随着TiO2含量增加,基板的介电性能、热稳定性和力学性能增强,吸水率增大,70 wt%是最佳含量。(b)随着TiO2粒径减小,基板的介电性能、力学性能增强,吸水率增大,热性能基本不变,230 nm是最佳粒径。3.复配TiO2对基板性能的影响研究:将60 nm和230 nm的TiO2复配,复配后基板的性能增强。随着小粒径TiO2复配比例的增加,基板热膨胀系数、温漂减小,介电性能和力学性能增强,吸水率增大。当复配比例为30 wt%时,复合基板的性能最佳。