5G通讯用低介电材料研究开发).pdf

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1、5G通讯用低介电材料研究开发汇报人：阮文红中山大学广东省高性能树脂基复合材料重点实验室 第九届工程塑料创新应用论坛，中国 深圳，2024.12.12中山大学100周年校庆Sun Yat-sen University 100th Anniversary目录Sun Yat-sen University 100th Anniversary一、研究背景与意义二、含三氟甲基热固性聚苯醚的制备及其性能研究三、含烃基热固性聚苯醚的制备及其性能研究四、m-BN/热固性聚苯醚复合材料及其在电路基板的应用五、总结Part01研究背景与意义345G 扩展频C信号传输速率B信道带宽，与频率正相关S/N信噪比=/香农定

2、理：5G通信技术的特点1随着信息技术的发展，实时传输的数据量日益增加，低频通信无法满足海量数据实时传输。提高信号传输容量和速率最有效的方式是使用高频电磁波。55G的特点大数据容量低时延高传输速率智慧城市智能驾驶远程医疗虚拟增强现实15G通信技术的特点高频通信对电路基材的要求低介电信号传输损耗与介电性能的关系 =(/)T Td d 信号传输延时与介电常数的关系L 传输损耗；K 常数；f 频率；C 光速；Dk 介电常数；Df 介电损耗因子61通信频率越高，要求材料的介电常数和介电损耗因子越低=C/5G通信是依靠器件实现无线电磁波发射、远距离传输和处理的。通信技术和通信设备的发展对设备电路基材提出了

3、更高的要求71数据处理量增加，设备运行功率增加，尤其是电子设备微型化、高度集成化增加了电子设备的功率密度；高频通信对电路基材的要求高导热、尺寸稳定性、耐溶剂性要求材料具有良好的热导率，确保设备热量及时传导，减少热故障电路基材热膨胀示意图电路基材热膨胀示意图设备工作时产生大量的热引起基板局部温度升高；加工过程中无铅回流（高达260）功率密度高达功率密度高达1000 W/cm2耐溶剂尺寸稳定性电路基板焊接后还需要用卤代烃等化学溶剂清洗，去除残留的助焊剂8研究背景与意义1高频通信对电路基材的选择电路基材的要求信号衰减小低介电常数低介电损耗良好的散热 高热导率满足加工工艺耐溶剂尺寸稳定9研究背景与意义

4、1高频通信对电路基材的选择 PTFE PPO碳氢树脂 氰酸树脂聚酰亚胺马来酰亚胺/三嗪树脂环氧树脂Df0.002Df=0.0020.005Df 0.01常规电路基材中等损耗高速电路基材微波/毫米波高频电路基材Df=0.0050.01热固性聚合物高导热填料导热复合材料PTFE：Tg=115；CTE=126 216 ppm/与铝箔的粘接力弱PPO:Tg=208 CTE=70 ppm/耐热性尺寸稳定性耐溶剂10研究背景与意义1热固性聚苯醚结构设计和性能研究含三氟甲基热固性聚苯醚结构和性能研究含烃基热固性聚苯醚结构和性能研究实现热固性聚苯醚结构和性能的调控优选高性能热固性聚苯醚低介电高导热热固性聚苯醚

5、复合材料氮化硼改性超声剥离球磨处理表面改性基于氮化硼/热固性聚苯醚的电路基板导热性能介电性能尺寸稳定性力学性能耐热性11Part02含三氟甲基热固性聚苯醚的制备及其性能研究2聚聚苯苯醚醚树树脂脂改改性性聚合物共聚合物共混改性混改性物理共混物理共混PPO与与EP共混改性共混改性互穿网络互穿网络低分子量低分子量PPO与与EP，CE 形成互穿网络形成互穿网络结构设计结构设计/化学改性化学改性基于侧基改性基于侧基改性苯环亲电反应，甲基苯环亲电反应，甲基烯丙基化反应烯丙基化反应基于端基改性基于端基改性低分子量低分子量PPO端羟基端羟基酰化反应酰化反应122介电常数和损耗增加介电常数和损耗增加对称性下降，

6、对称性下降，介电常数增加介电常数增加分子量降低，分子量降低，Tg下降，极性增加下降，极性增加Tg下降下降含三氟甲基热固性聚苯醚的制备及其性能研究132介电性能介电性能耐溶剂耐溶剂尺寸稳定性尺寸稳定性+=(+)Dk是介电常数是极化率，V0是分子体积e是电子极化d是变形极化是偶极矩0表示真空介电常数kB是玻尔兹曼常数T是温度Clausius-Mossotti在聚苯醚侧链上接枝大体积、低极性的三氟甲基和可交联基团如何平衡热固性PPO介电性能、尺寸稳定性、耐溶剂性？含三氟甲基热固性聚苯醚的制备及其性能研究聚合物具有大体积、低极化、低偶极矩的基团有利于降低Dk的142双酚AF烯丙基溴含氟功能单体功能单体