一种高介电材料、制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种高介电材料、制备方法及其用途，所述高介电材料由玻纤纸预浸料层及其上下两侧的金属箔组成，所述玻纤纸预浸料层由玻纤纸及通过含浸干燥后附着在其上的含有陶瓷填料的树脂组合物组成；所述树脂组合物中陶瓷填料所占的质量百分率为86％～92％。本发明专利技术的高介电材料可以达到高介电常数、高剥离强度、板材各个方向CTE一致性好等优良综合性能，可以满足高介电材料的性能要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高介电材料
，尤其涉及一种高介电材料、制备方法及其用途。
技术介绍
随着微电子、微机械等新兴微加工技术的发展，在以高密度安装技术为背景的潮流中，电容器、集成电路、电路模块、天线射频模块等不断的小型化方向发展。小型化、内置化、多频段、智能化是移动终端小天线的发展趋势，印制天线的尺寸与基板的相对介电常数成反比，为了实现其小型化、轻量化等目标，必须开发具有高介电常数的覆铜板产品。电容模块小型化也要求印制板材有高的电容率，而电容率与基板的相对介电常数成正比，提高基板的介电常数势在必行。CN103101252A公开了一种环氧、羟基灭火剂制备的复合基覆铜板，虽然介电常数大于普通环氧基板，但是介电常数小于10；CN103351578A公开了一种环氧、高介电填料制备的玻璃布基覆铜板，介电常数有所提高，但仍小于20。在高介电常数覆铜箔层压板中，使用玻璃纤维布，难以得到介电常数大于22的覆铜板层压板。针对以上问题，本专利技术提出了一种具有高介电常数、高剥离强度、板材各个方向CTE一致性好等优良综合性能的板材。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高介电材料，其具有高介电常数、高剥离强度、板材各个方向CTE一致性好等优良综合性能，改善了使用过程中介电常数小于22(1GHz)的问题，可以满足高介电材料的性能要求。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种高介电材料，其由玻纤纸预浸料层及其上下两侧的金属箔组成，所述玻纤纸预浸料层由玻纤纸及通过含浸干燥后附着在其上的含有陶瓷填料的树脂组合物组成；所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率为86％～92％。根据本专利技术，所述玻纤纸，又称为玻璃纤维纸或无纺布，其与玻璃纤维布(玻璃布)具有相同的化学组成，但在制作工艺中未采用经纬编织。本专利技术全部采用玻纤纸预浸料，将其与金属箔进行叠合，得到了具有高介电常数、高剥离强度、板材各个方向CTE一致性好等优异性能的高介电材料。本专利技术采用玻纤纸制成预浸料，相比采用玻璃布，其能使介电材料具有更高的介电常数(Dk)，可使介电常数达到22以上。本专利技术中，玻纤纸和陶瓷填料二者之间具有协同增效作用，除了使介电材料的介电常数达到22以上外，还可提高介电材料的剥离强度以及使板材各个方向CTE一致性好，从而使介电材料的性能得到很大改善。根据本专利技术，所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率定义如下：质量百分率wt％＝wt填料/(wt树脂+wt填料)×100％，其中wt％为陶瓷填料所占的质量百分率，wt树脂为预浸料中的树脂组合物中树脂的质量，wt填料为预浸料中的树脂组合物中陶瓷填料的质量。根据本专利技术，所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率为86％～92％，例如86％、86.5％、87％、87.5％、88％、89％、89.5％、90％、91％、91.5％或92％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。为了使介电材料的性能达到更优，所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率优选87％～92％，进一步优选88％～92％，这样既能保证介电材料的介电常数大于22，又能使该介电材料具有高剥离强度、板材各个方向CTE一致性好等优良性能。根据本专利技术，所述高介电材料，即指介电常数在22～40的介电材料，例如介电常数为22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、26.5、27、28、29、30、31、32、33、34、36、38或40，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。本专利技术中所述高介电材料，其介电常数优选25～35。根据本专利技术，所述玻纤纸预浸料层的树脂组合物中，陶瓷填料选自具有钙钛矿型结晶结构或复合钙钛矿型结晶结构的高介电常数无机粒子，优选钛酸钡、钛酸锶、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶钡、钙钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、锆钛酸镧铅、钛酸镧钡、钛酸锆钡、二氧化铪、二氧化铪、铌镁酸铅、铌镁酸钡、铌酸锂、铌酸钾、钽酸铝锶、铌酸钽钾、铌酸锶钡、铌酸钡铅、铌酸钛钡、钽酸铋锶、钛酸铋、钛酸钡铷、钛酸铜、钛酸铅-铌镁酸铅中的任意一种或者至少两种的混合物。本专利技术中所述陶瓷填料的典型但非限制性的混合物，例如钛酸钡和二氧化铪的混合物，钛酸铅和铌酸钛钡的混合物，钛酸锶和钛酸锶钡的混合物，钙钛酸钡、锆钛酸铅和钛酸铅-铌镁酸铅的混合物，铌酸钡铅、钛酸铜和铌酸钽钾的混合物，钛酸钡、钛酸锶和钛酸锶钡的混合物，钙钛酸钡、锆钛酸铅、钛酸铅-铌镁酸铅和铌酸钛钡的混合物。本专利技术中通过对填料进行选择，当采用上述填料时，相比采用二氧化钛或二氧化硅填料，其能使介电材料具有更高的介电常数；同时，上述填料还可与玻纤纸两者之间发挥协同增效作用，进一步提高介电材料的介电常数，使介电常数(Dk)可高达40，实现介电材料的高介电性能。为了使高介电材料的介电常数、剥离强度以及板材各个方向CTE一致性等性能达到更优，所述陶瓷填料的粒径中度值为10nm～1500nm，例如10nm、20nm、50nm、120nm、180nm、250nm、350nm、450nm、550nm、750nm、950nm、1000nm、1100nm、1150nm、1300nm、1400nm或1500nm，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。本专利技术所述陶瓷填料的粒径中度值优选100nm～800nm，进一步优选200nm～700nm；陶瓷填料的最大粒径不应超过1500nm。本专利技术所述树脂组合物中的“含有”，意指其除所述组份外，还可以包括其它组份，这些其它组份赋予所述树脂组合物不同的特性。除此之外，本专利技术所述的“含有”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。本专利技术中所述含有陶瓷填料的树脂组合物还可以结合各种高聚物一起使用，只要其不损害树脂组合物的固有性能。具体例如可以为液晶聚合物、热固性树脂、热塑性树脂、不同的阻燃化合物或添加剂等。它们可以根据需要单独使用或多种组合使用。另外，所述含有陶瓷填料的树脂组合物还可以含有各种添加剂，作为具体例，可以举出抗氧剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、颜料、着色剂、润滑剂等。根据本专利技术，所述玻纤纸为25g/m2-105g/m2的玻纤纸，例如25g/m2、35g/m2、45g/m2、50g/m2、55g/m2、62g/m2、70g/m2、85g/m2、98g/m2、100g/m2、102g/m2或105g/m2，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。本专利技术中，当玻纤纸的单重小于25g/m2时，强度过小，难以进行生产线生产；当玻纤纸单重大于105g/m2时，由于玻纤纸厚度过大，浸渍性会变差，制备出的板材缺陷较多；其中玻纤纸优选50g/m2～75g/m2的玻纤纸，其既能达到较高的树脂含量，又有利于工艺操作，以利于获得介电常数为22～40的高介电材料。根据本专利技术，所述玻纤纸预浸料中，玻纤纸所占的质量百分率为1.6％～13％，例如1.6％、2％、2.3％、3％、4.2％、5％、5.5％、6％、7.2％、8％、9％、10.5％、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高介电材料，其特征在于，所述高介电材料由玻纤纸预浸料层及其上下两侧的金属箔组成，所述玻纤纸预浸料层由玻纤纸及通过含浸干燥后附着在其上的含有陶瓷填料的树脂组合物组成；所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率为86％～92％。

【技术特征摘要】
1.一种高介电材料，其特征在于，所述高介电材料由玻纤纸预浸料层及其上下两侧的金属箔组成，所述玻纤纸预浸料层由玻纤纸及通过含浸干燥后附着在其上的含有陶瓷填料的树脂组合物组成；所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率为86％～92％。2.如权利要求1所述的高介电材料，其特征在于，所述树脂组合物中，陶瓷填料所占的质量百分率为87％～92％，优选88％～92％；优选地，所述高介电材料的介电常数为22～40，优选25～35。3.如权利要求1或2所述的高介电材料，其特征在于，所述陶瓷填料选自具有钙钛矿型结晶结构或复合钙钛矿型结晶结构的高介电常数无机粒子，优选钛酸钡、钛酸锶、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶钡、钙钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、锆钛酸镧铅、钛酸镧钡、钛酸锆钡、二氧化铪、铌镁酸铅、铌镁酸钡、铌酸锂、铌酸钾、钽酸铝锶、铌酸钽钾、铌酸锶钡、铌酸钡铅、铌酸钛钡、钽酸铋锶、钛酸铋、钛酸钡铷、钛酸铜、钛酸铅-铌镁酸铅中的任意一种或者至少两种的混合物；优选地，所述陶瓷填料的粒径中度值为10nm～1500nm，优选100nm～800nm，进一步优选200nm～700nm。4.如权利要求1～3之一所述的高介电材料，其特征在于，所述玻纤纸为25g/m2-105g/m2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷卫峰，苏民社，张济明，季尚伟，许永静，李振强，
申请(专利权)人：广东生益科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44