【所屬領(lǐng)域】
信息電子
【研究背景】
毫米波電路板能夠?yàn)楹撩撞ㄏ到y(tǒng)提供電磁信號(hào)傳輸、電路互連、機(jī)械支撐和散熱等功能，是電子通信行業(yè)基礎(chǔ)。目前隨著5G毫米波技術(shù)的逐漸推廣應(yīng)用，對(duì)電路板也提出來越來越高的要求，如：適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)，極低的傳輸損耗，高的熱導(dǎo)率，以及優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定等。
【成果介紹】
本成果聚焦高均勻性/高熱導(dǎo)率PTFE基毫米波基板的規(guī)模化制備及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)毫米波應(yīng)用場(chǎng)景，研發(fā)了高熱導(dǎo)率、低損耗的PTFE基微波復(fù)合介質(zhì)基板。成果通過結(jié)合介電/導(dǎo)熱等理論模型，實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱型PTFE基微波復(fù)合材料綜合性能的最優(yōu)化。利用LCP有機(jī)纖維增強(qiáng)，高速粉碎制粉，模壓成型和熱壓固化等工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高均勻性/高熱導(dǎo)率PTFE基微波復(fù)合基板的規(guī)模化制備。
圖1 PTFE基毫米波電路板制備流程圖
圖2 PTFE復(fù)合材料SEM圖譜：（a） SiO2: TiO2:BN :PTFE = 1：0.2：3：4.2；（b） SiO2：BN：Al2O3：PTFE= 1：2.2：0.8：4
圖3 SiO2/PTFE/LCP復(fù)合材料彎曲斷裂面SEM圖: (a) SiO2+PTFE, (b) SiO2+9P1L, (c) SiO2+4P1L, (d) SiO2+2P1L
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
本成果在毫米波電路板的制備工藝及技術(shù)方面有多項(xiàng)創(chuàng)新：
（1）采用復(fù)相陶瓷粉體填料綜合改性PTFE基微波復(fù)合材料，自主研制的PTFE基微波復(fù)合材料整體性能接近了RT/duroid 6006、RO 3006和RO 3206等型號(hào)同類產(chǎn)品；
（2）采用多種類偶聯(lián)劑復(fù)配對(duì)陶瓷粉體表面進(jìn)行改性，增強(qiáng)陶瓷粉體與PTFE基體的相溶性界面親和性；
（3）LCP有機(jī)纖維增強(qiáng)PTFE基微波基板技術(shù)；
（4）高均勻性/高熱導(dǎo)率PTFE基微波基板規(guī)模化制備工藝。
【性能指標(biāo)】
【應(yīng)用場(chǎng)景】
本成果以改性PTFE為基材制備毫米波硬板，制備出性價(jià)比更高的毫米波電路板產(chǎn)品，取代目前占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的Rogers的同類產(chǎn)品。此外，采用新型毫米波電路板還可以用來制備毫米波天線、濾波器、移相器以及功分器等器件，在5G以及未來6G通訊系統(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用潛力。
【市場(chǎng)前景】
5G，6G通訊時(shí)代，毫米波電路板市場(chǎng)需求廣闊，屬于國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，年均約數(shù)百億元。基于改性PTFE基材的毫米波電路硬板，高頻介電性能優(yōu)良，導(dǎo)熱性能良好，同時(shí)具備工藝成熟，性價(jià)比高等特點(diǎn)，國(guó)外同型號(hào)產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，解決目前產(chǎn)品價(jià)格高、供貨風(fēng)險(xiǎn)大等問題，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
本成果已授權(quán)1項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利。
【合作方式】
技術(shù)許可、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)入股、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、面談等
【專家介紹】
梁飛，博士，副教授，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)微波和毫米波電磁設(shè)計(jì)中心訪問學(xué)者。主要從事有機(jī)/無機(jī)復(fù)合新材料，微波與毫米波電路板研制，5G微波及毫米波濾波器開發(fā)等方向的科研工作，并在毫米波電路板方面取得了一系列重要進(jìn)展。主持和參加了多項(xiàng)國(guó)家、省部級(jí)以及企業(yè)合作項(xiàng)目，在 Applied Physics Letters, Journal of Alloy and Compounds，china communications,通信學(xué)報(bào)和微波學(xué)報(bào)等國(guó)內(nèi)外雜志上發(fā)表論文60余篇，授權(quán)了10余項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利。與中興通訊，中國(guó)信科，中富電路，東尼電子，中廣核俊爾新材料等十余家國(guó)內(nèi)高科技龍頭企業(yè)建立了緊密合作關(guān)系，開發(fā)出的LED基座用高導(dǎo)熱板，PTFE基高頻電路板等產(chǎn)品己在上述企業(yè)推廣應(yīng)用。
【聯(lián)系方式】
成果編號(hào)：CG22027
