鋁粉-聚合物復合材料的制備及介電性能研究.pdf

1、嵌入式無源元件技術是實現(xiàn) PCB電子器件小型化、高速化、高可靠性的關鍵技術。在PCB無源器件中，電容器約占60％。滿足這一需求的電介質要求有高介電常數(shù)、低介電損耗。金屬系高復合電介質制造成本低、介電常數(shù)大，但是介電損耗普遍高，因而難以在嵌入式電容器上應用。針對這一問題，本文進行了多種鋁粉/環(huán)氧樹脂復合電介質的探索性研究。本文主要研究結果如下：
　　1．復合材料的介電常數(shù)隨鋁粉的增加而上升，在一定加入量下迎來滲流轉變，在1KHz，小

2、片鋁粉、大片鋁粉、球形鋁粉/環(huán)氧樹脂體系對應的介電常數(shù)滲流閾值分別為36%、28%和13%。滲流轉變的根源是，在此體積分數(shù)下，鋁粉可以相互連通而形成滲流網絡。然而，滲流體系的介電損耗始很低，說明鋁粉表面的自鈍化膜作為絕緣層，阻止了電子貫通，大大減小了電導損耗。
　　2．在102～107頻域段上，復合材料的介電常數(shù)隨頻率的增加而線性下降，而介電損耗在很低水平略有上升。因為，隨著測試頻率增大，復合材料內部的極化逐漸滯后測試電場，有效極

3、化降低，導致介電常數(shù)減小。
　　3．球形鋁粉、大片鋁粉、小片鋁粉/環(huán)氧樹脂體系的介電性能逐漸增強，因為片狀鋁粉相比于球形鋁粉更容易在樹脂中形成高儲能的微型電容器，其薄片外形在作為微型電容器的電極時，儲存電荷的能力遠高于球形鋁粉。使用碳納米管對片狀鋁粉體系進行摻雜，可以提高大片鋁粉體系的介電性能，這是利用了碳納米管較高的長徑比，可以使體系提前完成滲流轉變。
　　4．低滲流閾值（13%）的小片鋁粉/環(huán)氧樹脂體系，當加入量達到22