编号：FTJS09455
篇名：聚苯乙烯/六方氮化硼微波复合基板的制备与性能研究
作者：田星宇 彭海益 王晓龙 方振 庞利霞 姚晓刚 林慧兴
关键词： 聚苯乙烯 六方氮化硼 热导率 介电性能 热压成型
机构： 西安工业大学光电工程学院 中国科学院上海硅酸盐研究所信息功能材料与器件研究中心
摘要： 针对高功率器件、高密度封装等微波通信领域对高性能微波复合基板的迫切需求,该文提出了一种将双螺杆造粒和热压成型结合的新技术,制备了以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)为基体、六方氮化硼(h-BN)陶瓷为填料的高导热微波复合基板,并对基板的显微结构、热学性能和介电性能进行了全面表征。结果表明,采用大粒径(25μm)的h-BN(h-BN25)比小粒径(5μm)的h-BN(h-BN5)填充后更有利于提高复合基板的热导率(λ),降低其介电损耗(tanδ)。随着h-BN25质量分数(w(h-BN25))从0增加至70%,HIPS/h-BN25微波复合基板的λ从0.13 W·m-1·K-1提高到7.43 W·m-1·K-1(面内)和2.55 W·m-1·K-1(面间),分别是纯HIPS的57倍和20倍,表明采用以上制备技术能实现h-BN在HIPS基体中的定向排列,构建有效的面内导热网络。同时复合基板的tanδ由7.3×10-4降低至5.3×10-4(10 GHz下),热膨胀系数α从93.8×10-6/K降至18.7×10-6/K。填充w(h-BN25)=70%的HIPS/h-BN 25微波复合基板综合性能优异,10 GHz时,其介电常数εr=3.9,tanδ=5.3×10-4,λ=7.43 W·m-1·K-1,α=18.7×10-6/K,在微波通信领域具有良好的应用前景。
