液晶环氧树脂/氮化硼片/玻璃纤维三相复合材料的制备与性能研究

液晶环氧树脂/氮化硼片/玻璃纤维三相复合材料的制备与性能研究

随着科学技术的发展,电子产品如手机、电脑、相机等更新换代迅速,小型化和轻量化成为电子产品的发展趋势。然而,极大地追求信号高速传输、大容量化,功率器件将走向高电压、大电流化的工作场景,由此带来严重的内部发热现象,影响了电子元器件的性能和整个系统运行的可靠性。解决电子产品中电子元器件的散热问题已受到企业生产厂家和科研人员的重视[1-3]。现有的导热复合材料的导热性能已难以满足电子工业发展的需求。因此,解决电气电子设备的结构散热问题,亟需开发研制新型、具有优良综合性能的高导热复合材料。这也是目前国际电气电子领域的研究热点之一。有机基板作为电子元器件中最基本的结构之一,主要为芯片提供机械性能的支撑和绝缘性能的保护。传统的基板材料主要选用普通环氧树脂为基体,二氧化硅为导热填料[4-6]。该材料结合了高分子聚合物密度小、电绝缘性能好、耐化学腐蚀和容易加工成型等优点,还综合了无机粒子较低的热膨胀系数和玻璃纤维布优异的力学性能[7]。然而,这种传统的基板材料导热性能较差,导热系数仅为0.4 W/(m·K),无法有效快速地传递芯片所产生的热量,严重降低了整个电子元器件工作效率和使用寿命[8]。因此,开发具有高导热系数的有机基板复合材料对提高电子器件的工作效率、可靠性及延长寿命具有重要的意义[9-11]。国内外在液晶环氧树脂两相复合材料已进行了较多的研究,Zhong等[12]制备了液晶环氧树脂和碳纤维两相复合材料并研究了复合材料中液晶环氧树脂的取向和固化行为。研究结果发现,液晶环氧树脂可发生自取向并且这种自取向结构能够加速固化反应,增强两相复合材料的弹性模量等力学性能。