中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

2019年被稱作“5G商用元年”，適用于5G同新時代的新材料也不斷涌現(xiàn)。今年4月，鐘淵化學(xué)開發(fā)出5G智能手機(jī)柔性電路板用超耐熱聚酰胺薄膜“Pixeo SR”，一種在5G高頻段傳輸損耗低、與銅箔粘結(jié)性好、加工性能優(yōu)異的PI薄膜材料；5月，東麗公司開發(fā)出適用于5G通信和毫米波雷達(dá)的低介電損耗聚酰亞胺材料，其介電損耗低至0.001(20GHz)，具有優(yōu)異的耐熱性能、機(jī)械性能、粘結(jié)性能以及低介電損耗性能，可應(yīng)用于5G通信和毫米波雷達(dá)部件。那么，何謂聚合物的介電性質(zhì)，高聚物材料的介電損耗性能指標(biāo)又對該材料的應(yīng)用有什么重要的意義呢？

聚合物的介電松弛與介電損耗

與力學(xué)松弛相似，在外加電場的作用下，分子偶極矩不會立即取向，而是一個松弛的過程，正如聚合物受到外力的作用下形變并不是立即響應(yīng)的。介電損耗是指電介質(zhì)在交變電場中，由于消耗部分電能而使電介質(zhì)本身發(fā)熱的現(xiàn)象。原因，電介質(zhì)中含有能導(dǎo)電的載流子，在外加電場作用下，產(chǎn)生導(dǎo)電電流，消耗掉一部分電能，轉(zhuǎn)為熱能，是表示絕緣材料（如絕緣油料）質(zhì)量的指標(biāo)之一。

決定聚合物介電損耗大小的內(nèi)在原因，一個是聚合物分子極性大小和極性基團(tuán)的密度，另一個是極性基團(tuán)的可動性。通常，偶極矩較大的聚合物，其介電常數(shù)和介電損耗都比較大。然而，當(dāng)極性基團(tuán)位于聚合物的β位或柔性側(cè)基的末端時，由于極化取向的過程是一個獨(dú)立的過程，引起的介電損耗并不大，但仍能對介電常數(shù)有比較大的貢獻(xiàn)，這就使我們有可能得到一種介電常數(shù)較大、介電損耗不至于太大的材料，以滿足制造特種電容器對介電材料的需求。

PI的電學(xué)特性

PI的大分子中雖然含有相當(dāng)數(shù)量的極性基(如羰基和醚基)，但其電絕緣性優(yōu)良，原因是羰基納入五元環(huán)，醚鍵與相鄰基團(tuán)形成共軛體系，使其極性受到限制，同時由于大分子的剛性和較高的玻璃化溫度，使得其在較寬的溫度范圍內(nèi)偶極損耗小，電性能十分優(yōu)良。其介電常數(shù)一般為3.4左右，引入氟或?qū)⒖諝庖约{米尺寸分散在PI中〔當(dāng)空氣以極小尺寸(納米級)均勻分 布在PI中(相當(dāng)于泡沫PI)，可進(jìn)一步增加PI的電絕緣性，其介電常數(shù)可降到2.5左右。PI的介電損耗大約為10-3，介電強(qiáng)度為100kVmm～300kVmm，體積電阻率為1016Ω·cm。同時，PI還具有優(yōu)異的耐電暈性能。

降低聚酰亞胺薄膜介電常數(shù)和介質(zhì)損耗的方法主要有：

①降低分子鏈的極化率，如在分子鏈中引入摩爾極化率較低的含氟基團(tuán)，降低分子鏈的整體極化率，或者在分子鏈中引入長鏈脂肪基團(tuán)，通過減小酰亞胺基團(tuán)密度的方法，降低薄膜的介電常數(shù)；

②在薄膜中引入納米級空氣空洞，一方面能減小酰亞胺基團(tuán)密度，另一方面空氣的介電常數(shù)僅為1.0左右，能有效降低薄膜的介電常數(shù)。

一種PI薄膜制備方法

通過將硅烷偶聯(lián)劑和超聲分散處理后的分子篩加入聚硅氧烷酰胺酸共聚物溶液中進(jìn)行混合和熱亞胺化的方法，制備一系列聚酰亞胺/分子篩復(fù)合薄膜。

研究通過在BPDA/ODA分子鏈結(jié)構(gòu)中嵌入二甲基聚硅氧烷鏈段，利用二甲基硅氧烷鏈段疏水以及具有長鏈分子結(jié)構(gòu)的特點，減小PI薄膜的吸水率和酰亞胺鍵堆砌密度，賦予聚酰亞胺薄膜更低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗。同時在樹脂合成過程中摻雜含納米孔洞的分子篩，使薄膜最終具有低介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗的特性。其中所選分子篩要求粒徑小，減小填充分子篩后的薄膜粗糙度；孔隙率高，有利于在薄膜中引入更多低介電常數(shù)的空氣；孔洞尺寸小，防止樹脂浸潤孔洞內(nèi)，造成空氣含量降低。

對于柔性印制電路板應(yīng)用領(lǐng)域來說，層間介質(zhì)材料的介電性能是非常重要的指標(biāo)，作為未來5G高頻集成電路中的層間介質(zhì)材料，需要具備足夠低的介質(zhì)損耗，減少信號傳輸損耗；足夠低的介電常數(shù)，加快信號傳輸速率和減少信號間相互干擾；足夠高的電氣強(qiáng)度，保證集成電路板的使用穩(wěn)定性。通過實驗發(fā)現(xiàn)不同分子篩含量PI薄膜介電性能的變化規(guī)律：

可以看出，與BPDA/ODA薄膜的介電常數(shù)3.3相比，含硅氧烷鏈段的PI薄膜介電常數(shù)下降了10%左右，這是由于使用長鏈分子結(jié)構(gòu)二氨基硅氧烷作為合成單體，一方面減小了酰亞胺鍵密度，使得薄膜的極化率降低，另一方面二氨基硅氧烷所含的甲基疏水基團(tuán)減少了薄膜的吸水率。隨著分子篩含量的增加，聚酰亞胺/分子篩復(fù)合薄膜的介電常數(shù)持續(xù)降低，但是降低幅度減小。

分析認(rèn)為，分子篩是一種含有較多介孔孔洞結(jié)構(gòu)的納米粒子，其介孔內(nèi)儲存的空氣有利于降低復(fù)合薄膜的介電常數(shù)。另外介孔孔洞的引入提高了PI的孔隙率，增加了PI薄膜的自由體積，使單位體積內(nèi)極化分子的數(shù)量減少，PI薄膜的介電常數(shù)降低。此外，隨著分子篩含量的增加，所含的環(huán)氧基改性基團(tuán)數(shù)量增大，引發(fā)更多的松弛損耗，復(fù)合薄膜的介質(zhì)損耗隨著分子篩含量的增加而增大。

綜上，在聚酰亞胺分子鏈中嵌入二甲基硅氧烷鏈段和摻雜分子篩，可以制備得到低介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗的聚酰亞胺薄膜材料。

結(jié)語

為了滿足未來5G時代電子行業(yè)對材料介電性能的要求，降低傳輸時延，保持高信號傳輸速率，降低能量損耗及調(diào)制過程中的信號失真，有必要研發(fā)高性能的低介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗聚酰亞胺薄膜。針對聚酰亞胺薄膜材料的結(jié)構(gòu)特點和相應(yīng)的性質(zhì)，人們將在不久的將來研發(fā)出性質(zhì)更加優(yōu)良的PI薄膜材料。

參考文獻(xiàn):

①崔永麗，聚酰亞胺的性能及應(yīng)用，塑料科技，No3(Sum.167)，2005

②《高分子物理(第三版)》，何曼君

③李磊，低介電聚酰亞胺/分子篩復(fù)合薄膜的制備及性能研究，絕緣材料，2019，52(5)

④宋曉峰，聚酰亞胺的研究與進(jìn)展，纖維復(fù)合材料，No3，2007年9月