[发明专利]一种同质非均相聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种适用于高频通讯技术的同质非均相聚酰亚胺薄膜及其制备方法和用途。所述聚酰亚胺薄膜内结晶主要沿着平行薄膜表面的方向取向，取向因子0.4，在10GHz频率条件下测试，介电常数3.0，介电损耗0.005，且吸湿率0.5％。所述聚酰亚胺薄膜可用于适用于高频通讯技术的同质非均相聚酰亚胺薄膜材料的工业生产中。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺领域，具体地说，是涉及适用于高频通讯技术的一种同质非均相聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

随着5G时代的到来，超高速、超高数据密度的高频率通信技术将全面铺开，5G技术标准中的FR2频段更是达到了毫米波的范畴。确保如此高频率电磁波的高保真传输对于制造电子器件，尤其是天线等信号接收和传输组件的介电材料是极大的挑战。根据电磁学原理，电磁波的频率越大，其能量越高，穿透力越强的同时，穿透损失也更高，同时衍射能力也越弱。因此，为了保证毫米波信号的高保真传输，电子器件中的介电材料必须具有很低的介电常数和介电损耗，从而尽可能的减少信号在器件传输过程中的延迟和消耗。

聚酰亚胺(PI)是一类在分子主链上含有酰亚胺环结构的高分子，是目前综合性能最好的功能性高分子材料之一，也是少数几种能够满足微电子行业的高分子材料之一。一直以来，PI材料都是微电子行业最重要的基础材料之一，PI薄膜，黏胶等被广泛应用于微电子器件的制造与封装。然而随着5G技术的逐步应用与推广，传统PI基材存在介电常数、介电损耗以及吸湿性偏高的问题，已无法满足5G时代高频高速通信的应用要求，因此，急需开发新型低介电常数、低介电损耗、低吸湿率的新型PI材料以满足高频通讯的技术需求。

发明内容

本发提供了一种同质非均相聚酰亚胺薄膜材料，具有低介电常数、低介电损耗、低吸湿率的特点，解决了目前传统聚酰亚胺材料由于介电性能不达标无法应用于5G高频通讯技术的问题。

本发明目的之一为提供一种同质非均相聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜内结晶主要沿着平行薄膜表面的方向取向，取向因子0.4。

本发明所述薄膜由部分结晶的聚酰亚胺材料得到，晶粒沿着平行薄膜表面的方向高度取向。

本发明所述聚酰亚胺薄膜的吸湿率0.5％。

同时，在10GHz频率条件下测试，所述聚酰亚胺薄膜的介电常数3.0，介电损耗0.005。

本发明所述同质非均相聚酰亚胺薄膜，由于结晶取向效应，聚酰亚胺薄膜材料内分子链段堆砌紧密，分子链间距下降，有效限制了水分子的渗透与吸附，材料吸湿率下降，同时由于晶粒取向增大了分子间相互作用，使得在外电场下分子片段的运动能力减弱，因而介电常数和介电损耗下降。

本发明所述聚酰亚胺薄膜，其聚酰亚胺具有式(I)所示结构：

其中，Ar₁选自以下结构中的至少一种，

R’₁、R’₂、R’₄、R’₅独立为氢、甲基、三氟甲基、苯基，R’₃为氧原子、羰基、亚甲基、六氟异丙基、砜基；

Ar₂选自以下结构中的至少一种，