編號：FTJS09455
篇名：聚苯乙烯/六方氮化硼微波復合基板的制備與性能研究
作者：田星宇 彭海益 王曉龍 方振 龐利霞 姚曉剛 林慧興
關鍵詞： 聚苯乙烯 六方氮化硼 熱導率 介電性能 熱壓成型
機構： 西安工業(yè)大學光電工程學院 中國科學院上海硅酸鹽研究所信息功能材料與器件研究中心
摘要： 針對高功率器件、高密度封裝等微波通信領域對高性能微波復合基板的迫切需求,該文提出了一種將雙螺桿造粒和熱壓成型結合的新技術,制備了以高抗沖聚苯乙烯(HIPS)為基體、六方氮化硼(h-BN)陶瓷為填料的高導熱微波復合基板,并對基板的顯微結構、熱學性能和介電性能進行了全面表征。結果表明,采用大粒徑(25μm)的h-BN(h-BN25)比小粒徑(5μm)的h-BN(h-BN5)填充后更有利于提高復合基板的熱導率(λ),降低其介電損耗(tanδ)。隨著h-BN25質(zhì)量分數(shù)(w(h-BN25))從0增加至70%,HIPS/h-BN25微波復合基板的λ從0.13 W·m-1·K-1提高到7.43 W·m-1·K-1(面內(nèi))和2.55 W·m-1·K-1(面間),分別是純HIPS的57倍和20倍,表明采用以上制備技術能實現(xiàn)h-BN在HIPS基體中的定向排列,構建有效的面內(nèi)導熱網(wǎng)絡。同時復合基板的tanδ由7.3×10-4降低至5.3×10-4(10 GHz下),熱膨脹系數(shù)α從93.8×10-6/K降至18.7×10-6/K。填充w(h-BN25)=70%的HIPS/h-BN 25微波復合基板綜合性能優(yōu)異,10 GHz時,其介電常數(shù)εr=3.9,tanδ=5.3×10-4,λ=7.43 W·m-1·K-1,α=18.7×10-6/K,在微波通信領域具有良好的應用前景。
