[发明专利]一种含填料的聚芳醚或聚芳基硫醚复合材料、片材以及含有它的电路基板

说明书

本发明属于覆铜板技术领域，涉及一种含填料的聚芳醚或聚芳基硫醚复合材料、片材以及电路基板。所述含填料的复合材料包括立体网状结构材料以及分散在立体网状结构材料孔隙中的填料，其中，所述立体网状结构材料主要由聚芳基醚纤维或/和聚芳基硫醚纤维相互搭接或粘结而成；其中，聚芳基醚纤维主要由以式(1)所示结构为主要重复单元的共聚物和/或该共聚物的改性产物制得，聚芳基硫醚纤维主要由以式(2)所示结构为主要重复单元的共聚物和/或该共聚物的改性产物制得。该含填料的复合材料赋予采用其得到的片材以及电路基板具有介电常数在X、Y方向各向同性以及低的介电常数和介电损耗和优异的力学性能、耐电压性能以及加工性能。

技术领域

本发明属于覆铜板技术领域，涉及一种含填料的聚芳醚或聚芳基硫醚复合材料、片材以及含有它的电路基板。

背景技术

近年来，随着信息通讯设备高性能化、高功能化以及网络化的发展，为了高速传输及处理大容量信息，操作信号趋向于更高频率，电子产品的使用频率持续走高，要求基板材料的介电常数越来越低，介电损耗要求越来越小，而且要求基板介电常数的均匀性要好。

目前，高频高速电路基板使用低介电常数的树脂来获得良好的高频性能，这些低介电常数的树脂主要有聚苯醚、氰酸酯、含有不饱和双键的仅由碳氢元素构成的热固性树脂、聚四氟乙烯和聚酰亚胺树脂等。并且一般采用玻璃纤维布作为增强材料。但是，玻璃纤维布的介电常数最低只能做到3.7，因此，受到玻璃纤维布介电常数偏大的影响，树脂/玻璃纤维布体系制作的电路基板的介电常数很难降低。

另一方面，在目前的高频电路基板中，因为增强材料为编织材料，使得电路基板在平面的XY方向存在各向异性，即在编织材料节点，以及编织材料的经纬向的介电性能不同。因此，高频信号在高频电路基板上传输时，会因为各向的介电性能不同而导致各线路上的信号衰弱程度不同，信号传输延迟程度不同，最终导致信号传输稳定性出现问题。

聚苯醚是一种综合性能优良的热塑性树脂，其介电常数仅为2.4～2.5，介电损耗正切约0.0007，电气特性优异，其Tg约为210℃，并具有良好的耐酸碱性，吸水率仅为0.05％。聚苯硫醚具有和聚苯醚类似的分子结构，其耐热性能更好，熔点达到285℃，介电常数略高，为3.9-5.1，介电强度很好，为17kV/mm，在高温高湿情况下依旧具有很好的绝缘性。上述两类工程塑料在电子电路基板中具有应用潜质。

聚苯醚在电路基板中的应用已为大家公知，其应用思路基本上是采用小分子量的聚苯醚树脂与热固性树脂共混，例如CN102585480中将低分子的聚苯醚与氰酸酯、环氧树脂等共混；或者在小分子量聚苯醚的侧链或端基引入活性基团，例如CN100547033中将采用了含有不饱和双键的低分子量(数均分子量1000-7000)聚苯醚树脂；然后作为电路基板的树脂基体。但上述方法均是采用小分子量的聚苯醚树脂，损失了聚苯醚大分子量带来的韧性和介电性能。

也有已有技术中提到采用大分子量聚苯醚用于电路基板，例如CN103608387中将大分子量聚苯醚树脂颗粒作为填充料用于电路基板。该方法为了防止聚苯醚颗粒溶胀，需要采用极性溶剂，对电路基板的介电性能有负面影响。此外，该方法也会导致聚苯醚自身的韧性无法体现到电路基板中。

将聚苯硫醚作为主体应用于电路基板的已有技术较少，一般是作为膜材料，例如CN103849147中在聚苯硫醚中加入弹性体和无机填料，得到韧性和耐热性较好的复合薄膜，其填料含量很低，功能化的应用空间较小。

CN101386218中提到将聚苯硫醚树脂织物与玻璃纤维布增强纤维层之间用热塑性EVA薄膜作为粘合层，然后采用高频电加热于290℃-330℃层压，得到复合层压板。热压后，聚苯硫醚纤维经热牵伸定形处理后切断成0.20-80毫米的纤维。该方法中采用了EVA薄膜，其对介电性能不利，而且该方法以编织型的玻璃纤维布作为增强材料。

发明内容