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一种改性聚醚酰亚胺发泡材料、制备方法及其在PCB基板中的应用
发布时间: 2025-06-19
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
聚醚酰亚胺(PEI)是一种非晶型热塑性高性能聚合物，与许多其他的高温工程塑料一样，不管是物理性能还是耐化学性能的表现都非常出色也十分均衡。以聚醚酰亚胺为例的特种工程塑料比通用塑料以及其他工程塑料有着更高的结构强度、耐温性能、耐溶剂性、耐辐射性、耐水解性等。由于具备这些出色的性能，使得特种工程塑料在航空航天、汽车制造、电子电气等领域有着十分广阔的应用空间。目前，三大运营商5G基站大单纷纷落地，5G基础设施建设迅速推进。工信部表示，截至2022年5月，全国已经建成5G基站160万个，成为全球首个基于独立组网模式规模建设5G网络的国家。特种工程塑料在5G的加速中迎来自己的时代。尽管PEI目前基本满足需求，但随着信息时代的发展，其各方面性能也显得捉襟见肘。如何提高耐温性能，降低介电常数、介电损耗是一个急需解决的问题。降低介电常数及介电损耗，在基体中引入空气是最有效最直接的方式。然而，空气在基体中的分布状态对其作为PCB基板使用时的性能影响巨大。空气分布不均匀、尺寸大，都会使得基板与铜线结合处粗糙度大，从而产生高损耗，信号失真。
成果亮点
本发明公开了一种改性聚醚酰亚胺发泡材料、制备方法及其在PCB基板中的应用。本发明通过在聚醚酰亚胺PEI基体中添加可达到分子级别相容且具有不同结晶度和熔点的聚醚酮酮PEKK，结合超临界发泡工艺，制备出兼具大孔隙率和小孔径的微纳孔结构的材料，在改善PEI基体耐热性能以提高PCB基板性能的同时还能实现轻量化降低PCB基板成本。
团队介绍
本团队聚焦高性能电子封装材料研发，依托华南理工大学材料科学与工程学院（发光材料与器件国家重点实验室），核心成员 9 人，涵盖高分子化学、材料加工、电子封装等领域。
针对传统 PCB 基板材料介电损耗高、散热性差的难题，团队研发 “改性聚醚酰亚胺发泡材料” 及应用技术。创新采用超临界 CO₂辅助发泡与纳米粒子杂化技术，制备出密度 0.3-0.5g/cm³ 的闭孔泡沫材料，介电常数低至 2.2（1GHz），热导率提升 30%，同时保持 90MPa 的弯曲强度。材料通过梯度孔结构设计，解决了发泡材料与铜箔的界面匹配问题，经生益科技、深南电路等企业验证，用于 5G 高频 PCB 基板时，信号传输损耗降低 40%，热失效温度提升至 280℃。
成果资料
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