[发明专利]一种纳米结构低介电常数聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米结构低介电常数聚合物及其制备方法，包括：将水溶性聚乙二醇微粉或油溶性蜡粉制成微米级颗粒作为造孔剂；将0‑60份造孔剂或0‑30份成孔剂SiO₂空心微球与100份聚四氟乙烯粉混合；过筛；粉料压制成型；浸出；浸出物与余料分离，将余料块体烧结，即得低介电常数纳米结构或纳米纤维结构的聚合物。所制备的纳米结构低介电常数聚合物具有微观结构均匀介质损耗小、介电常数低、频率高、抗湿能力強、韧性好、抗紫外线能力強、电性能机械性能的热稳定性好等特点，适用于微波雷达天线罩、微波同轴电缆、微波连接器等微波元器件使用。

技术领域

本发明涉及属于半导体技术领域，涉及一种高性能纳米结构低介电常数聚合物及其制备方法。

背景技术

随着电子信息技术的突飞猛进，21世纪三大主流通信产业：光纤通信、微波通信和有线通信，尤其是光纤通信和微波通信以其独有的优势和不可替代的作用，在军用、民用特别是航天、航空、航海等极重要的领域的应用中发挥巨大的不可替代的作用。在微波通信中为了减小微波信号传输时的損耗需要性能良好的低介电常数材料。

介电常数慨念：低介电常数(ε3)，超低介电常数(ε2.2)空气的介电常数最低(ε≒1)，超纳米结构低介电常数聚合物，因为它有一系列良好的物性，在电子器件制造产业和通信产业中有广泛的应用，对它的研究一直是热点，尤其在21世纪多煤体社会的今天更是倍受关注，近年来国内外纳米结构低介电常数聚合物的研究取得了较大的进展。

美国纳米结构低介电常数聚合物的介电常数(ε＝1.65)比较低，能达到使用要求，但机械性能差，防湿性能也不好，使用温度范围不够宽，价格昂贵。

欧州纳米结构低介电常数聚合物的介电常数(ε＝1.8)达不到使用要求，且机械性能差，防湿性能也不好，使用温度范围不够宽，价格贵。

目前，我国最好的低介电常数材料是ABS(特氟龙)，介电常数(ε＝2.7)达不到高质量的使用要求，介质损耗较大，机械性能防湿性能也不太好，使用温度范围不够宽，但价格合适。

而获得低介电常数和低介电损耗材料有两种方法：

一是降低材料本征介电常数和介电损耗，这种方法有极值。

二是由于空气的介电常数约为1，通过提高气孔率可进一步降低介电常数。

提高孔隙率一般用添加可升华萘造孔，但是由于萘属稠环芳烃、升华气体气味剧烈、对环境产生污染。其片状结晶易产生造孔不均匀、材料性能一致性差。因此，需寻找一种无污染、球状易分散成孔剂及合适工艺提高材料微波介电性能的纳米结构低介电常数聚合物制备方法成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种纳米结构低介电常数聚合物及其制备方法，所制备的纳米结构低介电常数聚合物具有微观结构均匀介质损耗小、介电常数低、频率高、抗湿能力強、韧性好、抗紫外线能力強、电性能机械性能的热稳定性好等特点，为一种适用于微波雷达天线罩、微波同轴电缆、微波连接器等微波元器件的高性能新型材料。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种纳米结构低介电常数聚合物制备方法，包括下述步骤：

S1，将水溶性聚乙二醇微粉或油溶性蜡粉采用熔融喷雾法制成10～100μm颗粒作为造孔剂；

S2，按照质量比将3-60份造孔剂或1-30份成孔剂SiO₂空心微球与100份聚四氟乙烯粉混合；

S3，将混合物过筛得到混合均匀的粉料；

S4，将粉料模具压制成型；

S5，采用乙醇或溶剂汽油浸出油溶性蜡粉；或采用热水浸出水溶性聚乙二醇微粉；