High thermal conductive composite with low dielectric constant and dielectric loss accomplished through flower-like Al2O3 coated BNNs for advanced circuit substrate applications

材料科学 电介质 复合材料 热导率 介电损耗 基质(水族馆) 复合数 陶瓷 涂层 热膨胀 导电体 高-κ电介质 光电子学 海洋学 地质学
作者
Hao Wang,Qinlong Wang,Qilong Zhang,Hui Ying Yang,Jiaojiao Dong,Jianlin Cheng,Jianxi Tong,Jingyang Wen
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:216: 109048-109048 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2021.109048
摘要

Hydrocarbon resin-based substrate materials with low dielectric constant, low dielectric loss and high thermal conductivity are eagerly demanded by electronic equipment operating at high-frequency and high-speed signal transmission situation. Nevertheless, existing substrate materials were fabricated by directly adding inorganic ceramic fillers, whose thermal conductive properties and comprehensive properties were not enough to meet practical applications. Herein a facile and effective method to obtain the cyclic olefin copolymer (COC)-based substrate materials with high thermal conductivity was reported by coating flower-like Al2O3 (f-Al2O3) on the surface of BNNs to construct the continuous thermal conductive pathways in polymer matrix. [email protected]2O3 filled COC composites show higher thermal conductivity, higher flexure strength and lower coefficient of thermal expansion (CTE) than BNNs and BNNs + commercial Al2O3 filled COC composites with the same content of BNNs and Al2O3. At the BNNs loading of 15 wt%, the [email protected]2O3 filled COC composites exhibit a low dielectric constant of 2.65, a low dielectric loss of 1.4 × 10−3 at 10 GHz, a high thermal conductivity of 3.2 W/(mK) and a low CTE of 22 ppm/°C near to copper foil. The COC/[email protected]2O3 composites with fine comprehensive properties show huge application potentiality in high-frequency and high-speed substrates.
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