复合介质基材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了复合介质基材及其制备方法，方法包括：将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，配置成硅烷偶联剂溶液；将陶瓷粉体加入硅烷偶联剂溶液中，超声、搅拌、抽滤和干燥，得到表面改性的陶瓷粉体；将树脂材料与表面改性的陶瓷粉体混合，进行球磨，得到复合介质材料；对复合介质材料造粒并且去除颗粒之间的空气；以及热压成型，得到复合介质基材。本发明专利技术制备的复合介质基材的拉伸强度明显提高，并且降低了复合介质基材的孔隙率。

Composite dielectric substrates and their preparation methods

The invention provides a composite medium base material and a preparation method thereof. The method comprises: dissolving silane coupling agent in organic solvent and configuring it into silane coupling agent solution; adding ceramic powder into silane coupling agent solution, ultrasonic, stirring, filtering and drying, to obtain surface-modified ceramic powder; mixing resin material with surface-modified ceramic powder, ball milling, and composite. Medium material; Granulation of composite medium material and removal of air between particles; and hot pressing forming to obtain composite medium base material. The tensile strength of the composite medium base material prepared by the invention is obviously improved, and the porosity of the composite medium base material is reduced.

【技术实现步骤摘要】
复合介质基材及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，更具体地，涉及复合介质基材及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着无线通信行业的快速发展，以及对通信速度的要求越来越高，而电路板作为电子通讯中不可或缺的材料成为人们的核心关注点。随着元器件的密度和集成度越来越高，功率消耗逐渐增大，对电路板中介质层导热性、基材的散热性以及介电性能稳定性提出了更高的要求。目前，大多数现有的技术方案在制备介质基材的过程中，由于出现原料容易损失的缺陷使得不易控制基材的密度，基材的拉伸强度不高；而且由于不易排除板材中的空气，导致孔隙率高，进而影响介电性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制备复合介质材料的方法，通过改善纳米粒子与树脂之间的相容性，增强结合能力，进而提高基材的拉伸强度，而且能减少复合介质基材中的孔隙率。本专利技术提供了一种制备复合介质基材的方法，包括：将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，配置成硅烷偶联剂溶液；将陶瓷粉体加入所述硅烷偶联剂溶液中，超声、搅拌、抽滤和干燥，得到表面改性的陶瓷粉体；将树脂材料与所述表面改性的陶瓷粉体混合，进行球磨，得到复合介质材料；对所述复合介质材料造粒并且去除颗粒之间的空气；以及热压成型，得到所述复合介质基材。在上述方法中，所述硅烷偶联剂溶液中的所述硅烷偶联剂的浓度为10％～15％。在上述方法中，所述硅烷偶联剂包括KH-550、KH-560、KH-570中的一种或多种。在上述方法中，所述陶瓷粉体与所述硅烷偶联剂的质量比为20:0.8～20:1.5。在上述方法中，所述陶瓷粉体包括钛酸钡、金红石型二氧化钛、碳酸钡、钛酸锶、二氧化硅中的一种或多种。在上述方法中，所述树脂材料与所述表面改性的陶瓷粉体的质量比为3:7～7:3。在上述方法中，所述树脂材料包括聚苯醚、聚四氟乙烯中的一种或两种。在上述方法中，对所述复合介质材料造粒得到粒径为0.8～1.5mm的颗粒。在上述方法中，所述热压成型的压力为8～12MPa。在上述方法中，所述树脂材料为所述聚苯醚，所述热压成型的温度为220℃～300℃。在上述方法中，所述树脂材料为所述聚四氟乙烯，所述热压成型的温度为350℃～420℃。本专利技术还提供了通过上述方法制备的复合介质基材。本专利技术通过使用硅烷偶联剂对陶瓷粉体进行改性，陶瓷粉体可以与树脂材料具有更好的相容性，增强结合能力，进而提高基材的拉伸强度。此外，通过对纳米复合介质材料进行造粒，得到了粒径均匀、流动性好的颗粒，更有利于控制介质基材的密度。通过去除空气，降低了成型后的介质基材的孔隙率。附图说明图1示出了本专利技术的复合介质基材的示例性制备流程。具体实施方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。参见图1，取硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，将硅烷偶联剂配成浓度为10％～15％的溶液。硅烷偶联剂包含KH-550、KH-560、KH-570中的一种或多种。有机溶剂可以为乙醇、甲醇、丙醇和异丙醇中的一种或多种。例如，乙醇溶液作为溶剂，可以用于稀释硅烷偶联剂，乙醇溶液可以为75％的乙醇，也可以为其他合适的浓度的乙醇。然后将陶瓷粉体加入上述溶液中，其中陶瓷粉体与硅烷偶联剂的质量比为20:0.8～20:1.5，然后将其置于50℃～70℃水浴中超声震荡和机械搅拌0.5～1.5h，然后对混合溶液抽滤，50℃～70℃真空干燥箱中干燥7～9h，得到表面改性的陶瓷粉体。陶瓷粉体包含钛酸钡、金红石型二氧化钛、碳酸钡、钛酸锶、二氧化硅中的一种或多种。经过硅烷偶联剂的改性，陶瓷粉体可以与树脂材料具有更好的相容性，增强结合能力，进而提高基材的拉伸强度。将树脂材料与表面改性的陶瓷粉体按照质量比3:7～7:3的比例球磨混合均匀，混合24～48小时，得到基板纳米复合介质材料。树脂材料包括聚苯醚、聚四氟乙烯中的一种或两种。球磨混合的时间如果太短，则可能混合不够均匀，影响基材的性能，如果混合时间太久，则降低生产效率。将基板纳米复合介质材料通过干粉造粒机得到粒径为0.8～1.5mm颗粒，通过干粉造粒机的大压力将纳米粒子间的空气去掉。通过干粉造粒机的造粒，获得了粒径均匀、流动性好的颗粒，更有利于控制介质基材的密度。通过去除空气，降低了成型后的介质基材的孔隙率。将基板纳米复合介质材料颗粒倒入热压模具中热压获得介质基材，热压工艺的压力为8～12MPa，当树脂材料为聚苯醚时，热压的温度为220℃～300℃，当树脂材料为聚四氟乙烯时，热压的温度为350℃～420℃。热压结束后保持压力自然冷却，取出基板得到介质基材。根据需要，可以选取厚度为35μm或者70μm的铜箔，放置在上述介质基材的上方和下方，在相应的温度下(与上面温度相同)再次热压成型。下面结合具体的实施例进行说明，以更好地理解本专利技术。实施例1取硅烷偶联剂KH-550溶于乙醇溶液中，将硅烷偶联剂配成浓度为10％的溶液。然后将陶瓷粉体加入上述溶液中，其中陶瓷粉体与硅烷偶联剂的质量比为20:1，然后将其置于50℃水浴中超声震荡和机械搅拌1h，然后对混合溶液抽滤，60℃真空干燥箱中干燥8h，得到表面改性的陶瓷粉体。将聚苯醚与表面改性的陶瓷粉体按照质量比5:7的比例球磨混合均匀，球磨混合24小时，得到基板纳米复合介质材料。将基板纳米复合介质材料通过干粉造粒机得到粒径为0.8～1.5mm颗粒，通过干粉造粒机的大压力将纳米粒子间的空气去掉。将基板纳米复合介质材料颗粒倒入热压模具中热压获得介质基材，热压的压力为10MPa，热压的温度为260℃。热压结束后保持压力自然冷却，取出基板得到复合介质基材。实施例2取硅烷偶联剂KH-560溶于甲醇溶液中，将硅烷偶联剂配成浓度为12％的溶液。然后将陶瓷粉体加入上述溶液中，其中陶瓷粉体与硅烷偶联剂的质量比为20:0.8，然后将其置于60℃水浴中超声震荡和机械搅拌0.5h，然后对混合溶液抽滤，50℃真空干燥箱中干燥7h，得到表面改性的陶瓷粉体。将聚苯醚与表面改性的陶瓷粉体按照质量比3:7的比例球磨混合均匀，球磨混合36小时，得到基板纳米复合介质材料。将基板纳米复合介质材料通过干粉造粒机得到粒径为0.8～1.5mm颗粒，通过干粉造粒机的大压力将纳米粒子间的空气去掉。将基板纳米复合介质材料颗粒倒入热压模具中热压获得介质基材，热压的压力为8MPa，热压的温度为220℃。热压结束后保持压力自然冷却，取出基板得到复合介质基材。实施例3取硅烷偶联剂KH-570溶于丙醇溶液中，将硅烷偶联剂配成浓度为15％的溶液。然后将陶瓷粉体加入上述溶液中，其中陶瓷粉体与硅烷偶联剂的质量比为20:1.5，然后将其置于70℃水浴中超声震荡和机械搅拌1.5h，然后对混合溶液抽滤，70℃真空干燥箱中干燥9h，得到表面改性的陶瓷粉体。将聚苯醚与表面改性的陶瓷粉体按照质量比7:3的比例球磨混合均匀，球磨混合48小时，得到基板纳米复合介质材料。将基板纳米复合介质材料通过干粉造粒机得到粒径为0.8～1.5mm颗粒，通过干粉造粒机的大压力将纳米粒子间的空气去掉。将基板纳米复合介质材料颗粒倒入热压模具中热压获得介质基材，热压的压力为12MPa，热压的温度为300℃。热压结束后保持压力自然冷却，取出基板得到复合介质基材。实施例4取硅烷偶联剂KH-550溶于乙醇溶液中，将硅烷偶联剂配成浓度为10％的溶液。然后将陶瓷粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备复合介质基材的方法，其特征在于，包括：将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，配置成硅烷偶联剂溶液；将陶瓷粉体加入所述硅烷偶联剂溶液中，超声、搅拌、抽滤和干燥，得到表面改性的陶瓷粉体；将树脂材料与所述表面改性的陶瓷粉体混合，进行球磨，得到复合介质材料；对所述复合介质材料造粒并且去除颗粒之间的空气；以及热压成型，得到所述复合介质基材。

【技术特征摘要】
1.一种制备复合介质基材的方法，其特征在于，包括：将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，配置成硅烷偶联剂溶液；将陶瓷粉体加入所述硅烷偶联剂溶液中，超声、搅拌、抽滤和干燥，得到表面改性的陶瓷粉体；将树脂材料与所述表面改性的陶瓷粉体混合，进行球磨，得到复合介质材料；对所述复合介质材料造粒并且去除颗粒之间的空气；以及热压成型，得到所述复合介质基材。2.根据权利要求1所述的制备复合介质基材的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液中的所述硅烷偶联剂的浓度为10％～15％。3.根据权利要求1所述的制备复合介质基材的方法，其特征在于，所述陶瓷粉体与所述硅烷偶联剂的质量比为20:0.8～20:1.5。4.根据权利要求1所述的制备复合介质基材的方法，其特征在于，所述树脂材料与所述表面改性的陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：洛阳尖端技术研究院，洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41