[发明专利]一种基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路基板领域，尤其涉及一种基板及其制备方法。

背景技术

近年来，随着移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLAN)等现代通信技术的飞速发展，微波技术也向着更高频率，即向着毫米波和亚毫米波的方向发展。低介电常数微波介质陶瓷材料的研究已越来越受关注。此类材料可广泛应用于卫星通讯，导弹遥控和全球卫星定位系统(GPS)天线，通讯设备等，这些应用领域除了要求陶瓷具有较低的介电损耗、低的谐振频率温度系数外，还要求陶瓷具有较小的介电常数。在信息化浪潮席卷全球的今天，通信设备和便携式终端必然向小型、轻量、薄型、高频、多功能、高性能方向发展。

目前，低介电、低损耗微波介质陶瓷材料主要有Al2O3系、SiO2系、Si3N4系、AlN系、玻璃/陶瓷系等，制备这些陶瓷基本是利用其低介电特性，添加烧结助剂，实现陶瓷的低温烧结。

而现在低介电玻璃/陶瓷系的研究主要集中寻找具有低介电常数特性的材料上，但是效果有限，已制备的最低介电常数的微晶玻璃介电常数在5左右，需要进一步降低介电常数以满足当前各领域尤其是超材料领域对低介电材料的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术电路基板过重的缺陷，提供一种基板，该基板具有低介电常数、高强度以及质量轻等特性。

本发明的还有一个目的在于提供一种基板的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的如下技术方案：

一种基板，所述基板由多孔玻璃陶瓷材料和高分子材料制成，所述的多孔玻璃陶瓷材料和高分子材料由下列重量比制成：10％～40％多孔玻璃陶瓷材料和60％～90％高分子材料。

进一步地，所述多孔玻璃陶瓷材料由下列重量比的原料制成：

25.1％～33.2％CaO、6.3％～12.1％B₂O₃和55.4％～65.3％SiO₂。

进一步地，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯。

一种基板的制备方法，所述方法的步骤包括：

a、制备多孔玻璃陶瓷材料并将其磨成粉；

b、将磨成粉的多孔玻璃陶瓷材料进行改性；

c、将改性后的多孔玻璃陶瓷材料与高分子材料混合并除去溶剂得到多孔玻璃陶瓷高分子复合材料；

d、将多孔玻璃陶瓷高分子复合材料在模具上制成基板。

进一步地，所述步骤a包括：按重量比将25.1％～33.2％CaO、6.3％～12.1％B₂O₃和55.4％～65.3％SiO₂置于球磨机中球磨均匀后压片，然后与焙烧炉中以5～10℃的升温速率升到900℃，在900℃保温，冷却至室温，然后磨成粉体。

进一步地，所述步骤b包括：将多孔玻璃陶瓷材料粉体置于烧杯中，加入硅烷偶联剂、乙醇，其中硅烷偶联剂多孔玻璃陶瓷材料粉体的重量比为1∶100～1.2∶90，乙醇与多孔玻璃陶瓷材料粉体的体积比为80∶1～100∶1，然后用超声波分散并加热搅拌均匀、离心、洗涤后得到改性后的多孔玻璃陶瓷材料。

进一步地，所述步骤c包括：将烧杯置于搅拌器上，加入甲苯和高分子材料并加热至100℃，边搅拌边加入改性后的多孔玻璃陶瓷材料形成混合溶液，其中甲苯与高分子材料的体积比为100∶1～150∶1，所述多孔玻璃陶瓷材料和高分子材料的重量比为：10％～40％多孔玻璃陶瓷材料和60％～90％高分子材料，继续搅拌，当混合溶液溶剂挥发至溶液呈粘稠态时停止搅拌，继续加热，将剩余的溶剂挥发后得多孔玻璃陶瓷高分子复合材料。

进一步地，所述步骤d包括：将多孔玻璃陶瓷高分子复合材料在涂上有脱模蜡的模具上热压成型，热压温度低于高分子材料粘流态温度的5～10℃，热压压力为10～30MPa，保压时间为20～60min，然后将模具移除至冷压设备上，自然冷却至室温后，脱模获得基板。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：选用CaO-B₂O₃-SiO₂系玻璃陶瓷，烧结制备的多孔玻璃陶瓷材料的介电常数可以降低到2～3，同时损耗也降低30％左右；并且该制备方法科学合理、简单易行；以该多孔玻璃陶瓷材料制得的低介电常数、低损耗的基板满足了对介电常数和损耗的需求，可以广泛应用于材料领域内。

附图说明