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低分子量聚苯醚——5G高频高速覆铜板的理想基材

高频覆铜板目前主要用于移动通信领域,包括基站天线、4G基站的RRU、5G基站的AAU等,此外,在汽车雷达、卫星导航、军工雷达等领域也有一定的市场应用。目前常见的高频高速覆铜板用特种树脂材料主要有碳氢树脂、 PTFE、PPE/PPO、LCP、马来酰亚胺树脂、活性酯、环氧树脂等。

图  覆铜板基材分类

而我们这里要讲的覆铜板用聚苯醚是低分子量聚苯醚。

一、聚苯醚是理想的覆铜板基材


聚苯醚是一种综合性能优异的工程塑料,化学名称为聚2,6—二甲基—1,4—苯醚,简称PPO或PPE,又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。分子结构式如下:

聚苯醚的特点:
  • 两个甲基封闭了酚基两个邻位的活性点,使刚性强,稳定性强,耐热性和耐化学稳定性优异

  • 醚键增加柔韧性,但使耐热性能较差

  • 两个甲基为疏水的非极性基团,降低PPO大分子的吸水性和极性,封闭酚基的两个活性点,使PPO分子结构中无可水解的基团,耐水性好,吸湿性、尺寸稳定性和电绝缘性好。

  • 分子结构中无强极性基团,其介电常数和介电损耗都较低,在很宽的温度和频率范围下,变化很小几乎不受影响。

  • 大量刚性酚基芳香环,分子链的刚性与分子链间的作用力使分子链段内旋困难,导致其熔点高,熔体粘度高,流动性差,加工困难。


聚苯醚分子结构特性赋予其优良的介电性能,耐热性,尺寸稳定性好,吸湿率低、自熄性以及对铜箔的粘接性,非常适于高频高速覆铜板应用。但加工性能较差,无法进行固化反应,因此需降低其分子量以获得可接受的加工性能。

低分子量的PPO可以克服加工性能差的缺点,同时又保持高分子量PPO的电性能等优点。近年来,数均分子量介于1000-5000的PPO低聚物逐渐引起了极大的重视。低分子量的聚苯醚可以通过合成得到,也可以通过高分子量的聚苯醚经过再分配反应得到。低分子量聚苯醚分为端羟基聚苯醚和官能化聚苯醚两种。


通过高分子量PPO与酚类衍生物在引发剂作用下发生再分配或解聚反应可得到低分子量PPO。然而,再分配反应往往会遇到如产物分子量的双峰分布、催化剂残留在聚合物内、较难控制聚合物的分子结构等诸多问题。实现分子量的连续调控依然是尚未解决的技术难题。

二、低分子量聚苯醚生产企业介绍


1、SABIC



SABIC的NORYL™ SA90和SA9000树脂是独特的低分子量聚苯醚(PPO)远螯共聚物,可用作高性能覆铜板的添加剂,改善产品的介电性能,尺寸稳定性及机械性能。

图  NORYL™ SA90

NORYL™ SA90是双羟基官能团低聚物聚苯醚,适用于含环氧的中低损耗PCB。

图   NORYL™SA9000


NORYL™SA9000是双丙烯酸封端聚苯醚低聚物产品,适用于非环氧的低损耗PCB。

去年,SABIC宣布翻番提升印度工厂的NORYL™ SA9000特种树脂产能,以更好地支持快速增长的5G基站及高速服务器用高性能印刷 电路板(PCB)产品需求。

官网:https://www.sabic.com/


2、旭化成



旭化成是覆铜板行业使用的低分子量PPO主要供应商之一,是通过高分子量PPO与酚类衍生物在引发剂作用下发生再分配反应得到低分子量PPO。

官网:https://www.asahi-kasei.cn/


3、三菱瓦斯



三菱瓦斯的乙烯苄基聚苯醚树脂,商品名OPE-2St,具有低介电常数和低介电损耗的特性,适用于超低损耗覆铜板。


官网:https://www.mgc.co.jp/


4、台湾晋一化工



台湾晋一是由台湾立大开发投资股份有限公司与日本第一工业制药株式会社共同投资设立,主要从事电子材料生产、销售,有生产低分子量PPO,如丙烯基改性聚苯醚树脂。

官网:http://www.chinyee.com.tw/


5、中国蓝星



中国蓝星推出功能化低分子量聚苯醚,具有优异的耐热性、溶解性以及电气性能、低卤低挥发等特点。


官网::http://www.china-bluestar.com


6、三力新材



三力本诺的低分子量特殊基团聚苯醚SL PPE系列,具有密度低、阻燃性能好,尺寸稳定性优异、耐热性能较高、电性能优异等优异特性。目前5G用低分子量聚苯醚(LPPO)已量产。


主要用途:高速高频高性能覆铜板、预浸料、电子电气粘结剂、复合材料以及涂料等。


官网:http://www.benzo.cn/


7、东材科技



东材科技产品包括苯并噁嗪树脂系列、特种环氧系列、酚醛树脂系列、特种马来酰亚胺树脂系列、5G用特种材料系列及特种单体系列等6大系列50多个品种,其改性聚苯醚产品具有低介电、低损耗及溶解性好等特点,已小批量供应。


官网:http://www.emtco.cn/


8、济南圣泉集团



圣泉集团对聚苯醚进行功能化改造,降低分子量,使其由热塑性向热固性转变,以适应覆铜板的应用需求,官能化的聚苯醚树脂与碳氢树脂共聚,具有更加优异的介电性能和热稳定性,满足5G对PCB基板高频高速的需求,目前已小试。

官网:http://www.shengquan.com/


9、上海载正



上海载正成功研发了小分子量双端羟基聚苯醚(PPO)的新合成工艺,采用一步法:直接采用氧化偶合工艺技术一步生产低分子量聚苯醚。已经完成中试,并且提供样品给下游客户试用。

官网:http://www.zzaizzheng.com/index.jsp

10、沁阳天益化工



天益化工完成了低分子量双端羟基聚苯醚树脂(商品名称:TY-1001)及甲基丙烯酸酯官能化聚苯醚树脂(商品名称:TY-1002)研究开发工作,目前已进入商业化应用阶段。


官网:http://www.hnqyty.com/

目前国内外的聚苯醚开发和生产火热,说明行业内对聚苯醚在5G信息产业应用中占有不可忽略的重要地位。

以上关于低分子量聚苯醚,如有遗漏或错误,欢迎留言补充,也可扫码进群进行交流,艾邦建有高频高速覆铜板交流群,诚邀您加入,共谋发展进步!也可以申请加入通讯录点击此处加入,高频高速覆铜板材料通讯录



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