[发明专利]一种基板材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基板材料及其制备方法，该基板材料的制备方法包括准备包括热塑性材料的悬浮分散液；并将纺丝助剂溶于溶剂中，制得纺丝助剂溶液；而后将悬浮分散液和纺丝助剂溶液混合制备纺丝液；再采用纺丝液进行气纺丝，制备前驱体纤维膜；而后进行烧结。本发明基板材料的制备方法通过添加纺丝助剂可辅助热塑性材料通过气纺丝的方式形成纺丝纤维，其中采用气纺丝方式对纺丝液要求低，从而可提高适用性，便于大规模生产；并且通过气纺丝可在纤维膜结构中引入气孔，调控纤维膜的介电常数，降低基板材料的介电常数和介电损耗，提高基板材料的电学性能。

技术领域

本发明涉及基板材料技术领域，尤其是涉及一种基板材料及其制备方法。

背景技术

基板是制备集成电路的基本材料之一，它起着电器绝缘、支撑元器件等作用。对于刚性基板材料，需要具有一定的抗折抗弯的力学性能，适用于特定应用的介电性能，低的热膨胀系数等特定；而对于柔性衬底材料，则还需要具有轻、薄、软等特点，从而保证在弯曲、卷绕、折叠、扭曲、拉伸等机械变形下仍保持稳定的电学性能。

电学性能是基板材料最重要的特性之一，低介电常数和低损耗有利于信号的高速低损传输。现有的基板材料制备通常直接采用基板基础原料制成纺丝液，而后通过静电纺丝制成纤维膜，进而制成基板材料。其中，由于静电纺丝技术的作用力为电场力，一般要求纺丝液具有导电性；并且在电场力作用下，会使得膜产品中纤维较为致密，不利于基板材料的电学性能的提升。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基板材料及其制备方法。

本发明的第一方面，提出了一种基板材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、准备含热塑性材料的悬浮分散液；将纺丝助剂溶于溶剂中，制得纺丝助剂溶液；而后将所述悬浮纺丝液和所述纺丝助剂溶液混合制备纺丝液；

S2、采用所述纺丝液进行气纺丝，制备前驱体纤维膜；

S3、对所述前驱体纤维膜进行烧结。

根据本发明实施例的基板材料的制备方法，至少具有以下有益效果：该制备方法通过准备含热塑性材料的悬浮分散液，并将纺丝助剂溶于溶剂中制备纺丝助剂溶液，再将悬浮分散液和纺丝助剂溶液混合制备纺丝液，而后通过气纺丝制备前驱体纤维膜，再进行烧结制备基板材料。其中，纺丝液制备中，通过纺丝助剂的添加可辅助热塑性材料通过气纺丝的方式形成纺丝纤维；采用气纺丝技术，通过气体剪切力作为牵引力拉伸形成纤维，对纺丝液要求低，无需要求纺丝液具有导电性能，可提高其适用性，便于大规模生产；另外，在气纺丝过程中可引入气孔，使所制得的纤维膜具有疏松的多孔网状结构，从而可通过孔隙结构调节纤维膜的介电常数，使产品基板材料具有较低的介电常数和介电损耗，提高基板材料的电学性能。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述热塑性材料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚苯醚粒中的至少一种，优选采用聚四氟乙烯，且热塑性材料一般采用颗粒状热塑性材料。

步骤S1中，纺丝助剂一般采用聚合物纺丝助剂。在本发明的一些实施方式中，所述纺丝助剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氧化乙烯(PEO)中的至少一种，具体可采用以上不同分子量的聚合物纺丝助剂，优选采用30万分子量的PEO。

在本发明的一些实施例中，准备含热塑性材料的悬浮分散液，包括：将热塑性材料、表面活性剂和溶剂混合制备悬浮分散液；或将热塑性材料悬浮分散原液稀释配制悬浮分散液。采用表面活性剂辅助热塑性材料分散于溶剂中以制备悬浮分散液，可保证热塑性材料的均匀分散。并且，在研究过程中发现，将热塑性材料、表面活性剂、纺丝助剂和溶剂直接混合会发生絮凝现象，因此，需分布先分别配制含热塑性材料的悬浮分散液和纺丝助剂溶液，再将两者混合制备纺丝液。