低介电常数改性聚酰亚胺材料的研究进展*
2021-06-07黄兴文朋小康刘荣涛廖松义刘屹东闵永刚
功能材料 2021年5期
黄兴文,朋小康,刘荣涛,廖松义, 刘屹东, 闵永刚
(1. 广东工业大学 材料与能源学院, 广州 510006; 2. 东莞华南设计创新院,广东 东莞 523808)
0 引 言
聚酰亚胺是指一类含有酰亚胺环的聚合物[1],由二酐和二胺经过逐步聚合反应、亚胺化而成,其分子通式如图1所示。美国杜邦公司首次商业化聚酰亚胺,商品名为Kpton,到现在聚酰亚胺已经衍生了很多的产品,如联苯型聚酰亚胺[2]和硫醚型聚酰亚胺[3]等等。聚酰亚胺由于具有耐高温、耐电晕、耐辐射性、高强度、高绝缘、低吸湿率、低介电常数和低介电损耗等优异的综合性能,作为特种高分子材料被广泛应用于印刷线路板的绝缘领域。

图1 聚酰亚胺分子通式Fig 1 General polyimide molecular formula
对于高频天线用的印刷线路板,其信号传输速度与材料的介电常数成反比关系,可用以下公式来描述[4]:
其中V为传输速率,C0为真空光速,εr为材料介电常数,从式可以看出相对介电常数越小,信号传输速度越快;而另一方面介电损耗则与介电常数成正比关系[5],介电常数越大,损耗也越大。因此材料介电常数越小越有利于信号的传输。但是常规聚酰亚胺基线路板由于绝缘层的介电常数较大,因此必须对其进行改性,以获得介电常数更低的聚酰亚胺材料。电介质材料的介电常数主要取决于材料在电场中内部的极化程度[6],要获得低介电常数的薄膜材料,就必须降低材料的极化程度。其方法主要有两种,其一为降低组成材料分子的极化能力,其二为减小单位体积的极化分子数。……
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