一种聚苯醚树脂复合材料及其制备方法技术

一种聚苯醚树脂复合材料及其制备方法，按质量计，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：10～60重量份树脂基体、0.1～5.0重量份引发剂、5～85重量份无机填料，用于制备所述树脂基体的原料包含聚苯醚树脂，所述无机填料包含含有Zr2O(PO4)2。本发明专利技术所制备的聚苯醚基复合材料具有优异的介电性能和较低的热膨胀系数。系数。系数。

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯醚树脂复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子材料领域，具体涉及一种聚苯醚树脂复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯醚(PPO)相对密度小，具有优异的介电性能、耐热性、稳定性和极低的吸水率等优点，广泛应用在印刷电路板及集成电路封装领域。
[0003]PPO虽然具有良好的电绝缘性能，但是较大的热膨胀系数限制了其在电子封装领域的应用。聚苯醚的热膨胀系数(CTE)约为70ppm/℃，与硅晶圆(3.0～5.0ppm/℃)、铜(16.0～18.0ppm/℃)等热膨胀系数相差较大，难以匹配。热膨胀系数不匹配不仅会增加封装载板的加工难度，导致载板打孔和焊接时的合格率降低，同时载板也更容易在使用时发生开裂以及元器件脱落等失效行为。随着5G移动通信和集成电路技术的发展，电子设备趋于小型化，因而HDI(High Density Interconnector，高密度互联)基板的空间不断变小，并且电子元器件的数目增加、集成度越来越高，对封装的可靠性要求不断提高。因此，如何降低聚苯醚的热膨胀系数成为当前亟需解决的问题。
[0004]目前降低聚合物材料热膨胀系数的方法主要是添加二氧化硅、粘土、氧化铝等无机填料，但这些填料往往需要高负载才能达到满意的热膨胀系数，而且过高的填料负载量还会导致介电损耗的提高。

技术实现思路

[0005]根据第一方面，在一实施例中，提供一种聚苯醚树脂复合材料，按质量计，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：
[0006]10～60重量份树脂基体、0.1～5.0重量份引发剂、5～85重量份无机填料，所述无机填料含有Zr2O(PO4)2。
[0007]根据第二方面，在一实施例中，提供第一方面任意一项的聚苯醚树脂复合材料的制备方法，包括：
[0008]第一混合步骤，包括按配方量将树脂基体中各组分以及溶剂混合，得到第一混合液；
[0009]第二混合步骤，包括将无机填料与溶剂混合，获得第二混合液；
[0010]引发步骤，包括将所述第一混合液、第二混合液以及引发剂混合，反应，获得产物。
[0011]依据上述实施例的一种聚苯醚树脂复合材料及其制备方法，本专利技术所制备的聚苯醚基复合材料具有优异的介电性能和较低的热膨胀系数。
附图说明
[0012]图1为实施例1的热压程序图。
具体实施方式
[0013]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0014]另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
[0015]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。
[0016]如本文所用，“室温”是指23
±
2℃。
[0017]根据第一方面，在一实施例中，提供一种聚苯醚树脂复合材料，按质量计，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：
[0018]10～60重量份树脂基体、0.1～5.0重量份引发剂、5～85重量份无机填料，所述树脂基体包含聚苯醚树脂，所述无机填料包含Zr2O(PO4)2。该复合材料具有低热膨胀以及超低介电损耗的特性。
[0019]在一实施例中，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：
[0020]10～40重量份树脂基体、0.1～1重量份引发剂、5～50重量份无机填料。
[0021]在一实施例中，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：
[0022]10～20重量份树脂基体、0.1～0.15重量份引发剂、5～25重量份无机填料。
[0023]在一实施例中，所述聚苯醚树脂包含但不限于热固性聚苯醚树脂。
[0024]在一实施例中，所述热固性聚苯醚树脂为可交联聚苯醚预聚体，包括由各种反应性官能团封端的聚苯醚，反应性官能团包括但不限于羟基、乙烯基、烯丙基、丙烯酸基等等中的至少一种。该热固性聚苯醚树脂可从市场上购买得到。
[0025]在一实施例中，用于制备所述树脂基体的原料还包含但不限于碳氢树脂、助交联剂中的至少一种。助交联剂、碳氢树脂均是非必需的，可以加入其中的至少一种，也可以两种均不加入。
[0026]在一实施例中，用于制备所述树脂基体的原料中，按质量计，聚苯醚树脂：碳氢树脂：助交联剂＝10：(0～5)：(0～5)。
[0027]在一实施例中，所述碳氢树脂包括烯烃的均聚物和/或共聚物，包括1，2
‑
聚丁二烯和1，4
‑
聚丁二烯，以及与苯乙烯及其他单体的共聚物，如苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
二乙烯基苯三元聚合物、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
马来酸酐三元聚合物、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物等等中的至少一种。
[0028]在一实施例中，所述助交联剂包括多乙烯基化合物，包括二乙烯基苯、三烯丙基异
三聚氰酸酯(TAIC)、三烯丙基三聚氰酸酯(TAC)、三甲代烯丙基异氰酸酯(TMAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、聚三烯丙基异三聚氰酸酯(P
‑
TAIC)、N,N'－间苯撑双马来酰亚胺等等中的至少一种。
[0029]在一实施例中，所述引发剂包括但不限于有机过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂中的至少一种。引发剂用于促进不饱和双键发生自由基聚合反应。
[0030]在一实施例中，所述有机过氧化物类引发剂包括但不限于α，α
′‑
二(叔丁基过氧基)二异丙基苯(BIPB)、α，α
′‑
双(叔丁基过氧基
‑
间
‑
异丙基)苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)
‑3‑
己炔、3，3
′
，5，5
′‑
四甲基
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚苯醚树脂复合材料，其特征在于，按质量计，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：10～60重量份树脂基体、0.1～5.0重量份引发剂、5～85重量份无机填料；用于制备所述树脂基体的原料包含聚苯醚树脂，所述无机填料包含Zr2O(PO4)2。2.如权利要求1所述的聚苯醚树脂复合材料，其特征在于，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：10～40重量份树脂基体、0.1～1重量份引发剂、5～50重量份无机填料；可选地，用于制备所述聚苯醚树脂复合材料的原料包括：10～20重量份树脂基体、0.1～0.15重量份引发剂、5～25重量份无机填料。3.如权利要求1所述的聚苯醚树脂复合材料，其特征在于，所述聚苯醚树脂包含热固性聚苯醚树脂；可选地，所述热固性聚苯醚树脂为可交联聚苯醚预聚体，包括由反应性官能团封端的聚苯醚；可选地，所述反应性官能团包括羟基、乙烯基、烯丙基、丙烯酸基中的至少一种；可选地，用于制备所述树脂基体的原料还包含碳氢树脂、助交联剂中的至少一种；可选地，用于制备所述树脂基体的原料中，按质量计，聚苯醚树脂：碳氢树脂：助交联剂＝10：(0～5)：(0～5)。4.如权利要求1所述的聚苯醚树脂复合材料，其特征在于，所述引发剂包括有机过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂中的至少一种；可选地，所述有机过氧化物类引发剂包括α，α
′‑
二(叔丁基过氧基)二异丙基苯、α，α
′‑
双(叔丁基过氧基
‑
间
‑
异丙基)苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)
‑3‑
己炔、3，3
′
，5，5
′‑
四甲基
‑
1，4
‑
联苯醌、氯醌、过氧基异丙基碳酸叔戊基酯、过氧化二叔戊基中的至少一种；可选地，所述偶氮类引发剂包括偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁腈中的至少一种。5.如权利要求1所述的聚苯醚树脂复合材料，其特征在于，所述无机填料中Zr2O(PO4)2的含量为30～100wt％。6.如权利要求1所述的聚苯醚树脂复合材料，其特征在于，所述无机填料还含有无机辅料；可选地，所述无机辅料包括SiO2...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓韬，王泽茹，刘会芬，羿颖，方泽铭，王珂，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：