[发明专利]一种用于高频覆铜板的COC基复合基板材料及制备方法

说明书

本发明涉及材料科学与工程领域，旨在提供一种用于高频覆铜板的COC基复合基板材料及制备方法。该复合基板材料是由质量百分占比为(100‑x)wt％的环烯烃共聚物COC和x wt％的负载有花状Al₂O₃的六方氮化硼组成，x的取值范围为5～20；所述负载花状Al₂O₃的六方氮化硼是由质量比为0.2～1∶1的球状纳米铝粉与片状六方氮化硼经混合、煅烧制得。本发明所提供的COC基复合基板材料具有低介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数、高抗弯强度、高热导率、低吸水率和高热分解温度等优异的综合性能，可用于高频覆铜板的制作。所采用的负载花状Al₂O₃的片状六方氮化硼更大程度上提高了基板材料的热导率和抗弯强度，更好地降低了基板材料的热膨胀系数，大幅提升高频基板的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种适用于高频覆铜板的环烯烃共聚物基复合基板材料及其制备方法，属于材料科学与工程领域。

背景技术

印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)是电子工业当中最重要的基础材料之一，有着承载和固定电子元器件，构建电路图形以及导热、绝缘、隔离和保护电子元器件的重要作用。随着电子科技及信息行业的高速发展，尤其是近些年5G通讯技术、电子导航系统、自动驾驶技术、汽车防撞雷达等行业的进步，电子产品不断朝着多功能化、信号传输高频化和高速化的方向发展。为了适应信号传输的高频高速化的发展要求，除了注重电路设计及PCB制备工艺之外，制造PCB的覆铜板也至关重要。有机-无机复合基板材料综合了有机基板和无机基板的优势，具有成本低、易于加工等特点，是目前制备高频覆铜板的研究热点。

在高频电路当中，降低信号的传输损失，增加信号的传输速度，就要求基板材料具有低介电常数和低介电损耗的特点。考虑到电子设备的应用场景，基板材料还需要兼具低热膨胀系数、高抗弯强度、低吸水率和高热导率。目前研究较多的基板材料为聚四氟乙烯基复合材料，由于聚四氟乙烯具有极低的介电常数、低介电损耗以及低吸水率，因此其十分适用于高频基板材料的开发。但是聚四氟乙烯也具有明显的缺陷，例如高热膨胀系数、低抗弯强度、价格昂贵以及加工困难，这在一定程度上限制了聚四氟乙烯基板材料的开发。

最近，聚苯醚(PPO)、液晶聚合物(LCP)、氰酸酯(CE)以及环烯烃共聚物(COC)等碳氢树脂的兴起为高频基板的开发提供了新的方向。其中环烯烃共聚物(COC)因其在高频下(10GHz)与PTFE相近的介电常数和介电损耗逐渐受到关注，同时COC与PTFE相比还具有较高的抗弯强度、较低的热膨胀系数、高粘结性、价格便宜以及加工简单等优点，因此COC也是开发高频复合基板材料的理想有机物基体。

目前，碳氢树脂高频基板材料的开发主要以无机填料和玻纤布填充改性聚合物基体为主，已经开发出具有优异介电性能的高频基板材料(介电常数为3～5，介电损耗为0.001～0.004)。随着电子设备工作频率的不断提高，电路当中会产生更多的热量，基板材料的散热能力也显得愈发重要。但是现有碳氢树脂高频基板当中普遍存在热导率较低的问题(1.5W·m^-1·K^-1)，一定程度上限制了其应用，因此开发具有高热导率的基板材料具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的问题是，克服现有碳氢树脂基板材料中仍存在的低热导率的问题，采用在片状六方氮化硼上生长花状氧化铝的方法，在高频基板内部构建导热通路，提供一种适用于高热导率高频覆铜板开发的环烯烃共聚物基复合基板材料及其制备方法。

为解决技术问题，本发明解决方案是：

提供一种用于高频覆铜板的COC基复合基板材料，该复合基板材料是由质量百分占比为(100-x)wt％的环烯烃共聚物COC和x wt％的负载有花状Al₂O₃的六方氮化硼组成，x的取值范围为5～20；所述负载花状Al₂O₃的六方氮化硼是由质量比为0.2～1∶1的球状纳米铝粉与片状六方氮化硼经混合、煅烧制得。