CN107347258B - 磁介电基底、电路材料以及具有其的组合件 - Google Patents

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Abstract

磁介电基底包含介电聚合物基体，以及分散于用于介电基底的介电聚合物基体中的多个六角铁氧体颗粒，所述介电基底在大于500兆赫兹(MHz)的频率下具有最佳的磁特性和介电特性同时具有用于电路制造的最佳热机械特性和电特性。

Description

磁介电基底、电路材料以及具有其的组合件
背景技术
本公开内容一般地涉及可用于诸如用于电路、天线等的金属覆层电路材料的应用的磁介电基底。
较新的设计和制造技术已驱使电子组件的尺寸越来越小，例如，诸如电子集成电路芯片上的电感器、电子电路、电子封装、模块和壳体、UHF、VHF和微波天线的组件。减小电子组件尺寸的一种途径是使用磁介电材料作为基底。特别地，已广泛研究了铁氧体、铁电体和多铁性材料作为具有增强的微波特性的功能材料。然而，这些材料不完全令人满意的是，其可能无法提供期望带宽或者不具有用于给定应用的期望机械性能。开发具有足够阻燃性的材料特别困难，因为用于赋予期望磁介电特性的粒状金属填料为可燃的。即使当由聚合物基体包裹时，这样的填料在高湿度条件下也不稳定。
相应地，本领域中仍然需要用于在大于500兆赫兹(MHz)的频率下具有最佳磁特性和介电特性同时具有用于电路制造的最佳热机械特性和电特性的介电基底的磁介电材料。特别地，仍然需要具有以下中的一者或更多者的磁介电基底：低介电和磁损耗、低功率消耗、低偏置电场或磁场、阻燃性和另一些改善的机械特性。如果所述材料用现有制造工艺可容易地加工和集成，则这将是又一优点。如果所述热机械特性和电特性在热和湿度条件下在基底的使用寿命期间是稳定的，则这将是又一优点。
发明内容
在一个实施方案中，磁介电基底包含介电聚合物基体；以及分散于所述介电聚合物基体中的多个六角铁氧体颗粒，所述六角铁氧体颗粒的数量和类型能有效地为所述磁介电基底提供从500MHz至1GHz的小于或等于3.5的磁常数，或者从500MHz至1GHz的1至2的磁常数，以及在500MHz至1GHz的小于或等于0.1，或小于或等于0.08，或0.001至0.07的磁损耗。
在一个实施方案中，制造磁介电基底的方法包括将多个六角铁氧体颗粒分散于可固化聚合物基体组合物中以形成混合物；由所述混合物形成层；并且使所述聚合物基体组合物固化以形成所述磁介电基底。
在一个实施方案中，电路材料包括导电层；以及布置在所述导电层上的磁介电基底。
在一个实施方案中，制造电路材料的方法包括将多个六角铁氧体颗粒分散于可固化聚合物基体组合物中以形成混合物；由所述混合物形成层；将所述层布置在导电层上；并且使所述聚合物基体组合物固化以形成电路材料。
在一个实施方案中，天线包括磁介电基底。
在另一个实施方案，RF组件包括磁介电基底。
当结合附图时，上述特征和优点以及其他特征和优点根据以下详细描述是显而易见的。
附图说明
参照示例性非限制性附图，其中相同元件在附图中被相同地标号：
图1描绘了具有织造增强物的磁介电基底的截面视图；
图2描绘了包括图1的磁介电基底的单覆层电路材料的截面视图；
图3描绘了包括图1的磁介电基底的双覆层电路材料；
图4描绘了具有图案化贴片(patch)的图3的金属覆层电路层合件的截面视图；
图5为示出了实施例1至3的介电常数(e')值相对于频率的图；
图6为示出了实施例1至3的介电损耗(e'tanδ)值相对于频率的图；
图7为示出了实施例1至3的磁常数(u')相对于频率的图；
图8为示出了实施例1至3的磁损耗(u'tanδ)相对于频率的图；和
图9至图12为示出了实施例4和5的磁特性和介电特性相对于频率的图。
具体实施方式
用于电路制造的在大于500兆赫(MHz)频率下具有最佳的磁特性、介电特性以及物理特性的磁介电基底是高度期望的。就此本发明人已发现包含诸如铁颗粒的磁性填料的磁介电基底产生这样的基底，其为易燃的；在湿度下或者随温度变化而不稳定，即使位于基底的内部也是如此；或者具有高的磁损耗值。就此本发明人意外地发现能够在500MHz至1GHz的频率下操作而没有显著增加的涡流功率损耗的磁介电基底。例如，包含六角铁氧体磁性填料的磁介电基底可具有在500MHz至1GHz范围内测量的小于或等于3.5的磁常数(也称为磁导率)；以及在500MHz至1GHz范围内测量的小于或等于0.1，特别地，小于或等于0.08的磁损耗；以及匹配的介电特性。当用于电路时，包含磁性填料的磁介电基底还可以令人惊讶地表现出改善的易燃性和稳定性中的一者或两者。使用特定介电聚合物使得材料易于加工并能够经得起电路布置条件。
如通过多个图和所附文本示出并描述的，磁介电基底包含介电聚合物基体组合物以及任选的增强层，所述介电聚合物基体组合物具有布置在其中的多个磁性颗粒，具体地，六角铁氧体颗粒。
磁介电基底(在本文中也被称为磁介电层)包含聚合物基体组合物。所述聚合物可包括1,2-聚丁二烯(PBD)、聚异戊二烯、聚醚酰亚胺(PEI)、含氟聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二醇酯、聚苯醚、环氧类、烯丙基化聚苯醚，或包含前述中至少一者的组合。聚合物基体组合物的聚合物可包括热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯。如在本文中使用的，术语“热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯”包括包含衍生自丁二烯、异戊二烯或其混合物的单元的均聚物和共聚物。衍生自其他可共聚单体的单元也可例如以接枝的形式存在于聚合物中。可共聚单体包括，但不限于，乙烯基芳香族单体，例如经取代和未经取代的单乙烯基芳香族单体如苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、对羟基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等；以及经取代和未经取代的二乙烯基芳香族单体如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯等。还可使用包含前述可共聚单体中至少一者的组合。热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯包括，但不限于丁二烯均聚物；异戊二烯均聚物；丁二烯-乙烯基芳香族共聚物如丁二烯-苯乙烯；异戊二烯-乙烯基芳香族共聚物如异戊二烯-苯乙烯共聚物等。
还可改性热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯聚合物。例如，聚合物可为羟基封端、甲基丙烯酸酯封端、羧酸酯封端等。还可使用后反应的聚合物如丁二烯或异戊二烯聚合物的经环氧、马来酸酐或氨基甲酸酯改性的聚合物。聚合物还可例如通过二乙烯基芳香族化合物(例如，二乙烯基苯)交联，例如，用二乙烯基苯交联的聚丁二烯-苯乙烯。这些聚合物被其生产商例如Nippon Soda Co.,Tokyo,Japan和Cray Valley Hydrocarbon SpecialtyChemicals,Exton,PA宽泛地分类为“聚丁二烯”。还可使用聚合物的混合物，例如，聚丁二烯均聚物和聚(丁二烯-异戊二烯)共聚物的混合物。还可使用包含间规聚丁二烯的组合。
热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯聚合物在室温下可为液体或固体。基于聚碳酸酯标准，液体聚合物的数均分子量(Mn)可大于或等于5000克每摩尔(g/mol)。液体聚合物的Mn可小于或等于5000g/mol，具体地，为1000g/mol至3000g/mol。具有至少百分之90重量(重量％)1,2加成的热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯由于大量的可用于交联的侧乙烯基，所以其在固化时可显示出较大的交联密度。
基于全部聚合物基体组合物，聚丁二烯和/或聚异戊二烯可以以相对于总聚合物基体组合物最高至100重量％，具体地，最高至75重量％，更具体地，10重量％至70重量％，甚至更具体地，20重量％至60重量％或70重量％的量存在于聚合物组合物中。
为了特定特性或加工改性，可添加可以与热固性聚丁二烯和/或聚异戊二烯共固化的其他聚合物。例如，为了改善电基底材料的介电强度和机械特性随时间的稳定性，在体系中可使用较低分子量乙烯-丙烯弹性体。本文中使用的乙烯-丙烯弹性体为共聚物如三元共聚物，或主要包含乙烯和丙烯的其他聚合物。乙烯-丙烯弹性体还可分为EPM共聚物(即，乙烯单体和丙烯单体的共聚物)或EPDM三元共聚物(即，乙烯单体、丙烯单体和二烯单体的三元共聚物)。乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶特别地具有饱和主链，具有可不在主链上获得的用于容易的交联的不饱和度。可使用其中二烯为二环戊二烯的液体乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶。
乙烯-丙烯橡胶的分子量可小于或等于10000g/mol粘均分子量(Mv)。基于聚碳酸酯标准，乙烯-丙烯橡胶的通过凝胶渗透色谱法测量的重均分子量可小于或等于50000g/mol。乙烯-丙烯橡胶可包括Mv为7200g/mol的乙烯-丙烯橡胶(其可以以商品名TRILENETMCP80从Lion Copolymer,Baton Rouge,LA获得)；Mv为7000g/mol的液体乙烯-丙烯-二环戊二烯三元共聚物橡胶(可以以商品名TRILENETM 65从Lion Copolymer获得)；以及Mv为7500g/mol的液体乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物(其可以以商品名TRILENETM 67从Lion Copolymer获得)。
乙烯-丙烯橡胶可以以有效保持基底材料的特性，特别是介电强度和机械特性随时间的稳定性的量存在。通常，相对于聚合物基体组合物的总重量，这样的量最高至20重量％，具体地，4重量％至20重量％，更具体地，6重量％至12重量％。
另一类型的可共固化聚合物为不饱和含聚丁二烯或聚异戊二烯弹性体。该组分可为主要1,3-加成丁二烯或异戊二烯与烯键式不饱和单体(例如，乙烯基芳香族化合物如苯乙烯或α-甲基苯乙烯；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯；或丙烯腈)的无规共聚物或嵌段共聚物。弹性体可为包含线性或接枝型嵌段共聚物的固体热塑性弹性体，所述共聚物具有聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段和可衍生自单乙烯基芳香族单体(例如，苯乙烯或α-甲基苯乙烯)的热塑性嵌段。这种类型的嵌段共聚物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，例如，可以以商品名VECTOR8508MTM从Dexco Polymers,Houston,TX获得，以商品名SOL-T-6302TM从Enichem Elastomers America,Houston,TX获得，和以商品名CALPRENETM401从Dynasol Elastomers获得的那些；以及苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物和包含苯乙烯和丁二烯的混合三嵌段和二嵌段共聚物，例如，可以以商品名KRATON D1118从KratonPolymers(Houston,TX)获得的那些。KRATON D1118是包含苯乙烯和丁二烯的混合二嵌段/三嵌段共聚物，其基于共聚物的总重量包含33重量％苯乙烯。
除聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段被氢化以外，任选的含聚丁二烯或聚异戊二烯弹性体还可包含与上述类似的第二嵌段共聚物，从而形成聚乙烯嵌段(在聚丁二烯的情况下)或乙烯-丙烯共聚物嵌段(在聚异戊二烯的情况下)。当与上述共聚物联合使用时，可产生具有较大韧性的材料。这种类型的第二嵌段共聚物的实例为KRATON GX1855(可从KratonPolymers商购)，其被认为是苯乙烯-高1,2-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。
相对于聚合物基体组合物的总重量，不饱和含聚丁二烯或聚异戊二烯弹性体组分可以以2重量％至60重量％，具体地，5重量％至50重量％，更具体地，10重量％至40重量％或10重量％至50重量％的量存在于聚合物基体组合物中。
为了特定特性或加工改性，可添加的其他可共固化聚合物包括，但不限于乙烯的均聚物或共聚物如聚乙烯和氧化乙烯共聚物；天然橡胶；降冰片烯聚合物如聚二环戊二烯；氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物和丁二烯-丙烯腈共聚物；不饱和聚酯等。这些共聚物的含量通常小于或等于聚合物基体组合物中全部聚合物的50重量％。
为了特定特性或加工改性，还可添加可自由基固化单体，例如以提高固化后体系的交联密度。可以作为合适的交联剂的单体包括例如，二烯键式不饱和单体、三烯键式不饱和单体或更高烯键式不饱和单体如二乙烯基苯、三烯丙基氰尿酸酯、二烯丙基邻苯二甲酸酯和多官能丙烯酸酯单体(例如，可从Sartomer USA,Newtown Square,PA获得的SARTOMERTM聚合物)，或其组合，其全部可商购。当使用交联剂时，基于聚合物基体组合物中全部聚合物的总重量，交联剂可以以最高至20重量％，具体地，1重量％至15重量％的量存在于聚合物基体组合物中。
可将固化剂添加至聚合物基体组合物中以促进具有烯族反应位的多烯的固化反应。固化剂可包括有机过氧化物，例如二枯基过氧化物、苯甲酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、α,α-二-双(叔丁基过氧)二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3、或者包含前述中至少一者的组合。可使用碳-碳引发剂，例如2,3-二甲基-2,3二苯基丁烷。固化剂或引发剂可单独使用或组合使用。基于聚合物基体组合物中聚合物的总重量，固化剂的量可为1.5重量％至10重量％。
聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可以为羧基官能化的。官能化可使用多官能化合物来完成，所述多官能化合物在分子中具有(i)碳-碳双键或碳-碳三键，以及(ii)至少一个羧基(包括羧酸、酸酐、酰胺、酯或酰卤)二者。特定羧基为羧酸或酯。可提供羧酸官能团的多官能化合物的实例包括马来酸、马来酸酐、富马酸和柠檬酸。特别地，与马来酸酐加合的聚丁二烯可用于热固性组合物中。合适的马来化聚丁二烯聚合物可以例如以商品名RICON130MA8、RICON 130MA13、RICON 130MA20、RICON 131MA5、RICON 131MA10、RICON 131MA17、RICON 131MA20和RICON 156MA17从Cray Valley商购。合适的马来化聚丁二烯-苯乙烯共聚物可以例如以商品名RICON 184MA6(与马来酸酐加合的丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯含量为17重量％至27重量％，Mn为9900g/mol)从Sartomer商购。
聚合物基体组合物中多种聚合物(例如，聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物和其他聚合物)的相对量可取决于所使用的特定导电金属层、电路材料和铜覆层层合件的期望特性等考虑。例如，使用聚(亚芳基醚)可为导电金属层(例如，铜)提供增强的结合强度。使用热固性的聚丁二烯和/或聚异戊二烯(例如，当这些聚合物羧基官能化时)可提高层合件的耐高温性。使用弹性体嵌段共聚物可用于使聚合物基体的组分相容。根据用于特定应用的期望特性，可在不过度实验的情况下确定各组分的适当量。
磁介电基底还包含包括多个六角铁氧体颗粒的磁性颗粒。如本领域中已知的，六角铁氧体为具有六角结构的磁性铁氧化物，其可包含Al、Ba、Bi、Co、Ni、Ir、Mn、Mg、Mo、Nb、Nd、Sr、V、Zn、Zr，或者包含前述一者或更多者的组合。六角铁氧体的不同类型包括，但不限于：M型铁氧体如BaFe12O19(BaM或钡铁氧体)、SrFe12O19(SrM或锶铁氧体)和钴-钛取代的M铁氧体、Sr-或BaFe12-2xCoxTixO19(CoTiM)；Z型铁氧体(Ba3Me2Fe24O41)如Ba3Co2Fe24O41(Co2Z)；Y型铁氧体(Ba2Me2Fe12O22)如Ba2Co2Fe12O22(Co2Y)或Mg2Y；W型铁氧体(BaMe2Fe16O27)如BaCo2Fe16O27(Co2W)；X型铁氧体(Ba2Me2Fe28O46)如Ba2Co2Fe28O46(Co2X)；和U型铁氧体(Ba4Me2Fe36O60)如Ba4Co2Fe36O60(Co2U)，其中在前式中，Me为+2离子，并且Ba可被Sr取代。特定铁氧体还包含Ba和Co，任选地连同一种或更多种其他二价阳离子(取代的或掺杂的)。六角铁氧体颗粒可包含Sr、Ba、Co、Ni、Zn、V、Mn，或者包含前述中至少一者的组合，具体地，Ba和Co。磁性颗粒可包含铁磁性颗粒如铁氧体、铁氧体合金、钴、钴合金、铁、铁合金、镍、镍合金，或者包含前述磁性材料中至少一者的组合。磁性颗粒可包含六角铁氧体、磁铁矿(Fe3O4)和MFe2O4中一者或更多者，其中M包括Co、Ni、Zn、V和Mn中的至少一者，具体地，Co、Ni和Mn中的至少一者。磁性颗粒可包含式MxFeyOz的金属铁氧化物，例如MFe12O19、Fe3O4、MFe24O41或MFe2O4，其中M为Sr、Ba、Co、Ni、Zn、V和Mn；具体地，Co、Ni和Mn；或者包含前述中至少一者的组合。磁性颗粒可包含铁磁性钴碳化物颗粒(例如，Co2C和Co3C相)，例如，钡钴Z型六角铁氧体(Co2Z铁氧体)。磁性颗粒可包含Mo。
各自基于磁介电基底的总重量，磁性颗粒以5重量％至60重量％，具体地地，10重量％至50重量％，或15重量％至45重量％的量存在于磁介电基底中。各自基于磁介电基底的总体积，磁性颗粒以5体积％至60体积％，具体地，10体积％至50体积％，或15体积％至45体积％的量存在于磁介电基底中。
例如用表面活性剂、有机聚合物、或者硅烷或其他无机材料可对磁性颗粒进行表面处理以帮助分散进入聚合物中。例如，用诸如油胺油酸等的表面活性剂对颗粒进行涂覆。可用硅烷涂层例如包含苯基硅烷的涂层对磁性颗粒进行表面处理。颗粒可涂覆有SiO2、Al2O3、MgO，或包含前述中至少一者的组合。可通过碱催化溶胶-凝胶技术、聚醚酰亚胺(PEI)湿法和干法涂覆技术，或聚醚醚酮(PEEK)湿法和干法涂覆技术对磁性颗粒进行涂覆。
磁性颗粒的形状可为不规则的或规则的，例如球形、卵形、薄片等。磁性颗粒可包含磁性纳米颗粒和微米尺寸颗粒中的一者或二者。磁性颗粒的尺寸不受特别地限制并且按质量计的D50值可为10纳米(nm)至10微米，具体地，100nm至5微米，更具体地，1微米至5微米。磁性纳米颗粒按质量计的D50值可为1nm至900nm，特别是，1nm至100nm，更具体地，5nm至10nm。磁性微米颗粒按质量计的D50值可为1微米至10微米，具体地，2微米至5微米。
磁性颗粒可以包括磁性薄片。磁性薄片的最大侧向尺寸可为5微米至800微米，具体地，10微米至500微米；并且厚度为100纳米至20微米，具体地，500nm至5微米；其中侧向尺寸与厚度的比可大于或等于5，具体地，大于或等于10。
磁介电层还可以任选地包括增强层，例如，纤维层。纤维层可以为织造或非织造的，例如毡。纤维层可以包含非磁性纤维(例如，玻璃纤维或基于聚合物的纤维)、磁性纤维(例如，金属纤维或基于聚合物的磁性纤维)，或者包含前述中一者或两者的组合。这样的热稳定纤维增强在在基底的平面内固化时减小磁介电基底的收缩。此外，使用织物增强可以使基底具有相对高的机械强度。这样的基底可通过例如层合(包括卷对卷层合)的商业用途中的方法更容易地进行加工。纤维层可具有分散在其中的磁性颗粒。
玻璃纤维可以包括E玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维，或者包括前述中至少一者的组合。基于聚合物的纤维可以包括高温聚合物纤维。基于聚合物的纤维可以包括液晶聚合物如可商购自Kuraray America Inc.,Fort Mill,SC的VECTRAN。基于聚合物的纤维可以包含聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酯或者包含前述中至少一者的组合。玻璃纤维和/或基于聚合物的纤维可包含磁性颗粒和/或可涂覆有包含磁性颗粒的磁性涂层。
可在增强层的形成期间将磁性颗粒添加至增强层。例如，可将包含增强层和磁性颗粒的熔融或溶解的液体混合物纺成纤维以形成增强层。
磁性纤维可以包含玻璃纤维；磁性纤维，例如包含铁、钴、镍或者包含前述中至少一者的组合；聚合物纤维，例如包含细粒的聚合物纤维，其中所述细粒可包含铁、钴、镍或者包含前述中至少一者的组合；或者包含前述中至少一者的组合。磁性纤维可以包含铁氧体纤维、铁氧体合金纤维、钴纤维、钴合金纤维、铁纤维、铁合金纤维、镍纤维、镍合金纤维，或者包含前述中至少一者的组合。磁性纤维可以包含上述那些含铁化合物。磁性纤维可以包含六角铁氧体和磁铁矿中的一者或两者。含铁化合物可以包括金属铁氧化物，其中所述金属可以包括Sr、Ba、Co、Ni、Zn、V和Mn，具体地，Co、Ni和Mn；或者包含前述中至少一者的组合。例如，金属铁氧化物的式可为MxFeyOz，例如，MFe12O19、Fe3O4、MFe24O41或MFe2O4，其中M为Sr、Ba、Co、Ni、Zn、V和Mn，具体地，Co、Ni和Mn；或者包含前述中至少一者的组合。磁性纤维可包含铁磁性钴碳化物颗粒(例如，Co2C和Co3C相)。磁性纤维可包含顺磁性元素如铂、铝和氧。磁性纤维可包含铱。磁性纤维可包含镧系元素。
纤维可为单根的或者单独的纤维，纤维可以缠绕、捆扎、针织、编织等。纤维的直径可在微米或纳米范围内，例如2nm至10微米，或2nm至500nm，或500nm至5微米。纤维在纤维长度上的平均纤维直径可为50nm至10微米，或50nm至小于或等于900nm，或20nm至250nm。
增强层可以为磁性涂覆的增强层，所述磁性涂覆的增强层可以用磁性材料通过例如化学气相沉积、电子束沉积、层合、浸涂、喷涂、反向辊涂、辊上刮涂、板上刮涂、计量棒涂、流涂等来涂覆。例如，可将磁性涂层作为包含磁性颗粒或其前体以及合适溶剂的溶液施加至增强层。可将磁性涂层以相同或不同方式施加至增强层的两侧。第一磁性涂层和第二磁性涂层的厚度可各自独立地为1微米至5微米。
磁介电层还可以任选地包含粒状介电填料，粒状介电填料被选择成调节磁介电层的介电常数、耗散因子、热膨胀系数以及其他特性。介电填料可包含例如，二氧化钛(金红石和锐钛矿)、钛酸钡、钛酸锶、二氧化硅(包括熔融无定形二氧化硅)、刚玉、硅灰石、Ba2Ti9O20、固体玻璃球、合成玻璃或陶瓷中空球、石英、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氧化铍、氧化铝、三水合氧化铝、氧化镁、云母、滑石、纳米粘土、氢氧化镁或者包含前述中至少一者的组合。可使用单独的第二填料或第二填料的组合以提供特性的期望平衡。基于磁介电基底的总体积，介电填料可以1体积％至60体积％，或10体积％至50体积％的量存在。
任选地，介电填料可用含硅涂层，例如有机官能烷氧基硅烷偶联剂进行表面处理。可使用锆酸盐或钛酸盐偶联剂。这样的偶联剂可改善填料在聚合物基体中的分散并减少完成的复合电路基底的水吸收。基于填料的重量，填料组分可包含70体积％至30体积％的作为第二填料的熔融无定形二氧化硅。
聚合物基体组合物还可任选地包含对于使所述层抗燃有用的阻燃剂。所述阻燃剂可为卤化的或非卤化的。基于磁介电层的体积，阻燃剂可以以0体积％至30体积％的量存在于磁介电层中。
阻燃剂可以为无机的并且可以以颗粒的形式存在。无机阻燃剂可以包括金属水合物，例如，其体积平均粒径为1nm至500nm，具体地，1nm至200nm，或5nm至200nm，或10nm至200nm；或者体积平均粒径为500nm至15微米，例如1微米至5微米。所述金属水合物可以包括以下金属的水合物，例如：Mg、Ca、Al、Fe、Zn、Ba、Cu、Ni，或者包含前述中至少一者的组合。可使用Mg、Al或Ca的水合物，例如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铁、氢氧化锌、氢氧化铜和氢氧化镍；以及铝酸钙、二水石膏、硼酸锌和偏硼酸钡的水合物。可使用这些水合物的复合物，例如包含Mg以及选自Ca、Al、Fe、Zn、Ba、Cu和Ni中至少一者的水合物。复合金属水合物可以具有式MgMx(OH)y，其中M为Ca、Al、Fe、Zn、Ba、Cu或Ni，x为0.1至10，并且y为2至32。阻燃剂颗粒可经涂覆或另外处理以改善分散特性和另一些特性。
替选地或除无机阻燃剂以外，可使用有机阻燃剂。有机阻燃剂的实例包括三聚氰胺氰脲酸酯；细颗粒尺寸三聚氰胺多磷酸酯；多种其他含磷化合物如芳香族亚膦酸酯、二亚膦酸酯、膦酸酯、磷酸酯；聚倍半硅氧烷；硅氧烷；和卤代化合物如四溴邻苯二甲酸、六氯内亚甲基四氢邻苯二甲酸(HET酸)和二溴新戊二醇。基于树脂的总量，阻燃剂(例如含溴阻燃剂)可以以20phr(每百份树脂中的份数)至60phr，具体地，30phr至45phr的量存在。溴化阻燃剂的实例包括Saytex BT93W(亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺)、Saytex 120(十四溴二苯氧基苯)和Saytex 102(十溴二苯基氧化物)。阻燃剂可以与增效剂组合使用，例如卤化阻燃剂可与增效剂如三氧化锑组合使用，并且含磷阻燃剂可与含氮化合物如三聚氰胺组合使用。
磁介电层可具有各自从500MHz至1GHz的小于或等于3.5，或小于或等于2.5，或小于或等于2，具体地，1至2，更具体地，1.5至2的磁常数。磁介电层的在500MHz至1GHz范围内测量的磁常数可小于或等于1.8，或者小于或等于1.7。磁介电层可具有各自从500MHz至1GHz的小于或等于0.3，或小于或等于0.1，或小于或等于0.08，或0.001至0.07，或0.001至0.05的磁损耗。
磁介电层可具有各自从500MHz至1GHz的大于或等于1.5，或大于或等于2.5，或1.5至8，或3至8，或3.5至8，或6至8，或5至7的介电常数(也被称为介电电容率)。磁介电层可具有各自从500MHz至1GHz的小于或等于0.3，或小于或等于0.1，或小于或等于0.05，或0.001至0.05，或0.01至0.05的介电损耗。
介电特性可使用具有Nicholsson-Ross提取的同轴空气管线由使用矢量网络分析仪测量的散射参数来测量。
磁介电层可具有改善的可燃性。例如，磁介电层在1.6mm处可具有UL94V1等级或UL94V0。
不同于其他材料，例如，包含高温热塑性塑料或铁颗粒的那些，所述磁介电层可以容易地经得起用于电路制造的工艺，包括层合、蚀刻、焊接、钻孔等。
如根据IPC测试方法650,2.4.9所测量的，铜结合强度可在3pli(磅每线英寸)至7pli，具体地，4pli至6pli范围内。
示例性磁介电基底在图1中示出。磁介电层100包含如上所述的聚合物基体、磁性颗粒以及任选的增强层300。增强层300可为织造层、非织造层，或者不用。磁介电层100具有第一平表面12和第二平表面14。当增强层300和/或磁性涂层存在时，磁介电层100可具有位于增强层的一侧上的第一磁介电层部分16以及位于增强层和/或磁性涂层的第二侧的第二磁介电层部分18。
包括图1的磁介电层100的示例性电路材料在图2中示出。其中导电层20布置在磁介电基底100的平表面14上以形成单覆层电路材料50。如在本文和整个公开内容使用的，“布置”意指层部分地或全部地彼此覆盖。插入层(例如粘合层)可存在于导电层20与磁介电基底100之间(未示出)。磁介电基底100包括聚合物基体、磁性颗粒和任选的增强层300。
另一示例性实施方案在图3中示出。其中双覆层电路材料50包括布置在两个导电层20与30之间的图1的磁介电层100。导电层20和30中一者或两者可以为电路的形式(未示出)以形成双覆层电路。层100的一侧或两侧可以使用粘合剂(未示出)以增强基底与导电层之间的粘合性。可以添加附加层以得到多层电路。
用于形成电路材料的有用的导电层包括例如，不锈钢、铜、金、银、铝、锌、锡、铅、过渡金属以及包含前述至少一者的合金。对导电层的厚度不存在特别的限制，对导电层的表面纹理或尺寸、形状也不存在任何限制。导电层的厚度可为3微米至200微米，具体地，为9微米至180微米。当存在两个或更多个导电层时，该两层的厚度可相同或不同。导电层可包括铜层。合适的导电层包含导电金属的薄层例如，目前用于形成电路的铜箔，例如，电沉积的铜箔。铜箔的均方根(RMS)粗糙度可小于或等于2微米，具体地，小于或等于0.7微米，其中粗糙度使用白光干涉的方法使用Veeco Instruments WYCO Optical Profiler来测量。
包括磁性增强层、介电层、磁介电基底、电路材料和包括电路材料的电子装置的本文所使用的多种材料和制品可通过本领域中公知的方法形成。
可通过如下方式施加导电层：在模塑之前将导电层置于模具中；将导电层层合在磁介电基底上；直接激光结构化；或者通过经由粘合层将导电层粘附至磁介电基底。层合可需要将磁介电基底置于经涂覆或未经涂覆的导电层的一个或两个片之间(中间层可布置在至少一个导电层和磁介电基底之间)以形成层状结构。或者，导电层可直接接触磁介电基底或任选的中间层，具体地，没有插入层，其中任选的中间层可小于或等于整个磁介电基底的总厚度的厚度的10％。然后可在压力和温度下将层状结构放在压机(例如，真空压机)中持续适于使所述层结合并形成层合件的持续时间。层合和固化可通过例如使用真空压机的一步法，或者可通过多步法进行。在一步法中，可将层状结构放在压机中，产生层合压力(例如，150磅每平方英寸(psi)至400磅每平方英寸)并且加热至层合温度(例如，260摄氏度(℃)至390摄氏度)。层合温度和层合压力可维持期望的保持时间，即，20分钟，其后冷却(同时仍在压力下)至小于或等于150℃。
如果存在的话，则中间层可包括多氟烃膜，其可位于导电层与磁介电基底之间；以及任选的微玻璃增强氟烃聚合物的层，其可位于多氟烃膜与导电层之间。微玻璃增强氟烃聚合物的层可增强导电层对磁介电基底的粘合性。基于所述层的总重量，微玻璃可以以4重量％至30重量％的量存在。微玻璃的最长长度尺寸可小于或等于900微米，具体地，小于或等于500微米。微玻璃可为可通过Denver,Colorado的Johns-Manville Corporation商购的类型的微玻璃。多氟烃膜包含含氟聚合物(例如，聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯-丙烯共聚物(例如特氟隆FEP)，以及具有四氟乙烯主链和完全氟化的烷氧基侧链的共聚物(例如特氟隆PFA))。
导电层可通过激光直接结构化来施加。此处，磁介电基底可包含激光直接结构化添加剂，激光用于照射基底的表面，形成激光直接成型添加剂的轨迹，并且将导电金属施加至所述轨迹。激光直接结构化添加剂可包括金属氧化物颗粒(例如，氧化钛和氧化铜铬)。激光直接结构化添加剂可包括尖晶石类无机金属氧化物颗粒如尖晶石铜。金属氧化物颗粒可以涂覆有例如包含锡和锑的组合物(例如，基于涂层的总重量，50重量％至99重量％的锡和1重量％至50重量％的锑)。基于100份相应组合物，激光直接结构化添加剂可包含2份至20份的添加剂。照射可在10瓦的输出功率、80kHz的频率和3米每秒的速率下用波长为1064纳米的YAG激光进行。导电金属可在包含例如铜的化学镀槽中使用镀覆工艺来施加。
或者，导电层可通过将导电层粘合地施用来施加。在一个实施方案中，导电层为电路(另一个电路的金属化层)，例如柔性电路。例如，粘合层可布置在导电层和基底中的一者或两者之间。粘合层可包含聚(亚芳基醚)；以及羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物，其包含丁二烯、异戊二烯，或丁二烯和异戊二烯单元，和零至小于或等于50重量％的可共固化单体单元；其中粘合层的组成与基底层的组成不同。粘合层可以以2克每平方米至15克每平方米的量存在。聚(亚芳基醚)可包括羧基官能化的聚(亚芳基醚)。聚(亚芳基醚)可为聚(亚芳基醚)和环酐的反应产物，或者聚(亚芳基醚)和马来酸酐的反应产物。羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可为羧基官能化的丁二烯-苯乙烯共聚物。羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可为聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物与环酐的反应产物。羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可为马来化的聚丁二烯-苯乙烯或马来化的聚异戊二烯-苯乙烯共聚物。可使用特定材料许可的本领域内已知的其他方法施加导电层并形成电路材料，例如电沉积、化学气相沉积、层合等。
图4描绘了具有通过蚀刻、研磨或任何其他适当的方法图案化的导电层30的双覆层电路材料50。如本文中使用的，术语“图案化”包括这样的布置：其中导电层30具有线内(in-line)和面内导电不连续32。电路材料还可包括信号线，其可为同轴电缆、馈线带(feeder strip)或微带的中心信号导体，其例如可布置成与导电层30信号连通。可将同轴电缆设置成具有布置在中心信号线周围的接地护套，接地护套可布置成与导电接地层20电接地连通。
虽然增强层300在图1至图4中通过具有“线厚度”的波浪线来描绘，但应理解，这样的描绘是为了一般的说明性目的，并且不旨在限制本文中公开的实施方案的范围。增强层300可为织造或非织造的纤维材料，该纤维材料通过增强层300中的空隙允许磁介电层100之间接触。因此，磁介电层100可在结构上宏观地面内连续并且增强层300可至少部分地在结构上宏观地面内连续。如在本文中使用的，术语至少部分地在结构上宏观地面内连续包括可具有宏观孔隙的纤维层(例如，织造或非织造的层)和固体层二者。如在本文中使用的，术语“第一磁介电层”和“第二磁介电层”指在磁性增强层300各侧上的区域，并且不限制多个实施方案为两个单独的层。增强层300可具有包括面内磁各向异性的材料特征。
包括磁介电基底、磁性增强层、电路材料和包括电路材料的电子装置的本文中使用的多种材料和制品可通过本领域中公知的方法形成。
例如，当存在增强层时，磁介电层可直接浇注到增强层上，或者增强层可涂覆(例如浸涂、喷涂、反向辊涂、辊上刮涂、板上刮涂、计量棒涂、流涂等)有包含介电聚合物基体组合物、介电填料、磁性颗粒和任选的添加剂的溶液或者混合物。或者，在层合过程中，将增强层置于第一和第二磁介电层之间并且在热和压力下进行层合。其中增强层为纤维的，磁介电层流入并浸渍纤维磁性增强层。粘合层可置于纤维磁性增强层与磁介电层之间。具体地，磁介电层可通过直接浇注例如到增强层上而形成，或者磁介电层可以可层合至增强层(如果存在)上而生产。
磁介电层可基于所选择的基体聚合物组合物而产生。例如，可固化基体聚合物可与第一载体液体混合。混合物可包含聚合物颗粒在第一载体液体中的分散体，即，该聚合物或者聚合物的单体或低聚物前体的液滴在第一载体液体中的乳液，或者聚合物在第一载体液体中的溶液。如果聚合物为液体，那么可以不需要第一载体液体。混合物可包含磁性颗粒。
可基于特定聚合物和聚合物待被引入到磁介电层的形式选择第一载体液体(如果存在)。如果希望将聚合物作为溶液引入，则选择用于特定可固化聚合物的溶剂作为载体液体，例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)是对聚酰亚胺溶液合适的载体液体。如果希望将可固化聚合物作为分散体引入，那么载体液体可包含在其中聚合物不溶的液体，例如，水将是聚合物颗粒分散体的合适载体液体，并且将是聚酰胺酸的乳液或丁二烯单体的乳液的合适载体液体。
介电填料组分和/或磁性颗粒可任选地分散在第二载体液体中，或者其可与第一载体液体(或不使用第一载体的情况下，与液体可固化聚合物)混合。第二载体液体可为与第一载体液体相同的液体，或者可为除第一载体液体以外可与第一载体液体混溶的液体。例如，如果第一载体液体为水，则第二载体液体可包括水或乙醇。第二载体液体可包括水。
填料分散体(例如，包含介电填料组分和/或磁性颗粒)可包含有效改变第二载体液体的表面张力的量的表面活性剂。表面活性剂化合物的实例包括离子表面活性剂和非离子表面活性剂。已发现TRITON X-100TM为用于水性填料分散体的表面活性剂。填料分散体可包含10体积％至70体积％的包含介电填料组分和/或磁性颗粒的填料和0.1体积％至10体积％的表面活性剂，剩余部分包含第二载体液体。
第二载体液体中的填料分散体和第一载体液体(如果使用)和可固化聚合物的组合可合并以形成浇注混合物。浇注混合物可包含10体积％至60体积％的合并的可固化聚合物组合物和填料，以及40体积％至90体积％的合并的第一载体液体和第二载体液体。可选择浇注混合物中聚合物和填料组分的相对量以提供如下文所述最终组合物中的期望量。
可通过添加粘度改进剂来调节浇注混合物的粘度，以延迟分离并且提供粘度与常规层合设备相容的介电复合材料，所述粘度改进剂基于其在特定载体液体或载体液体混合物中的相容性来选择。适合用于水性浇注混合物的粘度改进剂包括例如，聚丙烯酸化合物、植物胶和基于纤维素的化合物。合适的粘度改进剂的具体实例包括聚丙烯酸、甲基纤维素、聚环氧乙烷、瓜尔胶、刺槐豆胶、羧甲基纤维素钠、藻酸钠和黄蓍胶。在连续应用基础上，经粘度调节的浇注混合物的粘度可进一步增加，即，超过最小粘度，以使介电复合材料适应所选的层合技术。经粘度调节的浇注混合物可表现出10厘泊(cp)至100000厘泊的粘度；具体地，在室温下测量的100cp至10000cp。
或者，如果载体液体的粘度足以提供在所关注的时间段期间不分离的浇注混合物，则可省略粘度改进剂。具体地，在极小颗粒(例如，当量球形直径小于0.1微米的颗粒)的情况下，可不必使用粘度改进剂。
可将经粘度调节的浇注混合物的层浇注在增强层上，或可浸涂。所述浇注可通过例如，浸涂、流涂、反向辊涂、辊上刮涂、板上刮涂、计量棒涂等来实现。同样地，可将经粘度调节的浇注混合物浇注到没有增强层的表面上。
载体液体和加工助剂，即，表面活性剂和粘度改进剂可例如通过蒸发和/或通过热分解从浇注层中去除，以合并聚合物的磁介电层和任选的填料和/或磁性颗粒。可对任选的填料和/或磁性颗粒和聚合物基体的层进一步加热以使聚合物固化。可浇注磁介电层然后使其部分固化(“B阶段”)。这样的B阶段层可储存并后续用于例如层合过程。
单覆层电路材料可通过将磁介电层浇注或层合到增强层上；并将导电层粘附或层合到磁介电层的平表面上来形成。双覆层电路材料可通过：将磁介电层浇注或层合到增强层上；并将第一和第二导电元件同时地或相继地施加到磁介电层的平表面上来形成。增强层和磁介电层中的一者或更多者可包含磁性颗粒和/或磁性颗粒可存在于位于增强层与部分磁介电层之间的层中。可在有效地使可固化基体聚合物固化(或完成固化)的温度和时间下进行层合。
在一个特定实施方案中，电路材料可通过层合工艺形成，所述层合工艺需要将第一和第二磁介电层和增强层置于经涂覆或未经涂覆的导电层的一个或两个片之间(粘合层可布置在至少一个导电层和至少一个介电基底层之间)以形成层状结构。或者，导电层可直接接触介电基底层或任选的粘合层，具体地，无需插入层，其中任选的粘合层可小于或等于全部第一和第二磁介电层的总厚度的厚度的10％。然后可在压力和温度下将层状结构放在压机(例如，真空压机)中持续适于使所述层结合并形成层合件的持续时间。层合和固化可通过例如使用真空压机的一步法，或者可通过多步法。在一步法中，可将层状结构放在压机中，产生层合压力(例如，150磅每平方英寸(psi)至400磅每平方英寸)并且加热至层合温度(例如，260摄氏度(℃)至390摄氏度)。将层合温度和压力维持期望的保持时间，即，20分钟，其后冷却(同时仍在压力下)至小于或等于150℃。
适合用于例如聚丁二烯和/或聚异戊二烯的热固性材料的多步法可包括在150℃至200℃下过氧化物的固化步骤，然后可使部分固化的堆叠体在惰性气氛下经历高能电子束辐射固化(E束固化)或者高温固化步骤。使用两阶段固化可赋予得到的层合件异常高的交联度。第二阶段中使用的温度可为250℃至300℃，或者聚合物的分解温度。该高温固化可在烘箱中进行，但还可在压机中进行，即，作为初始层合和固化步骤的继续。特定层合温度和压力将取决于特定粘合剂成分以及基底成分，并且由本领域普通技术人员很容易确定，而无需过度的实验。
电路材料和电路可用于电子装置如电子集成电路芯片上的电感器，电子电路，电子封装，模块和外壳，换能器，和超高频(UHF)、特高频(VHF)；以及用于多种应用的微波天线，例如电力应用、数据存储和微波通信。电路组合件可用于应用外部直流磁场的应用中。此外，在100MHz至800MHz的频率范围的所有天线设计中，使用磁介电层可以伴有非常好的结果(尺寸和带宽)。此外，施加外部磁场可以“调整”磁介电层的磁导率，并因此，可以调整贴片的谐振频率。磁介电基底可用于射频(RF)组件。
以下非限制实施例进一步解释说明本文中描述的多个实施方案。
实施例1至5
在如下面所述的频率范围内对包含磁性颗粒和聚合物基体的层进行测试。
实施例1的层包含在如上所述的热固性聚丁二烯/聚异戊二烯材料(来自RogersCorporation的没有介电填料或玻璃布的RO4000)中的VH磁性颗粒，实施例1的层在图5至图8中用菱形表示。VH磁性颗粒为用铱或钼掺杂以提高颗粒的电阻率的钡钴Z型六角铁氧体(Co2Z铁氧体)。
实施例2的层包含在如上所述的热固性聚丁二烯/聚异戊二烯材料(来自RogersCorporation的没有介电填料或玻璃布的RO4000)中的可商购自Transtech的TT2 500磁性颗粒，实施例2的层在图5至图8中用正方形表示。
实施例3的层包含在可商购自Spectrum Magnetics的热塑性聚合物中的作为用硅层涂覆例如以防止生锈的铁的SMMDP400磁性Co-Ba-六角铁氧体颗粒，实施例3的层在图5至图8中用三角形表示。
图5示出了实施例1至3在500MHz至1GHz的频率下全部具有大于5，具体地，5至7的介电常数(e')。图5还示出了实施例2在500MHz至1GHz的频率下具有6至7的介电常数。
图6示出了与实施例3相比，实施例1和实施例2具有显著更好的介电损耗(e'tanδ，“e'tand”)。从500MHz至1GHz，实施例1和实施例2各自的介电损耗小于0.007，从500MHz至1GHz，实施例3的介电损耗小于0.014。
实施例1至3的层的磁常数(u')相对于频率示于图7。所有实施例在500MHz至1GHz的磁常数为1.4至1.9。
磁损耗值(u'tanδ，“u'tand”)相对于频率示于图8。实施例1至3中的每个从500MHz至1GHz的磁损耗小于0.08。实施例1从500MHz至1GHz的磁损耗小于0.03。
实施例4和实施例5的层包含在如上所述相同的热固性聚丁二烯/聚异戊二烯材料(来自Rogers Corporation的高度交联的热固性基体(主要衍生自聚(1,2-丁二烯)液体树脂)TMM，没有介电填料或玻璃布)中的相同的钼掺杂的六角铁氧体。结果在图9至图12中示出，其中实线和虚线表示来自不同样品的数据。图9示出了磁常数相对于频率，其中磁常数在小于或等于1GHz的频率下小于或等于2.5。图10示出了介电常数相对于频率，其中介电常数在测量的所有频率大于5。图11示出了由介电损耗除以介电常数表示的介电损耗数据相对于频率，而图12示出了由磁损耗除以磁常数表示的磁损耗数据相对于频率。图11和图12示出了样品具有低的介电损耗以及低的磁损耗。
图9至图12还示出了实施例4和5之间存在好的重现性，其中图9、图11和图12在测试的整个范围内示出了重叠数据，图10示出了两个样品之间的好的一致性。
下面提供本发明的磁介电基底的一些实施方案。
实施方案1：磁介电基底，包含：介电聚合物基体；以及分散于所述介电聚合物基体中的多个六角铁氧体颗粒，所述颗粒的数量和类型能有效地为磁介电基底提供从500MHz至1GHz的小于或等于3.5，或小于或等于2.5，或从500MHz至1GHz的1至2的磁常数；以及从500MHz至1GHz的小于或等于0.1，或在500MHz至1GHz的0.001至0.07的磁损耗。
实施方案2：实施方案1的磁介电基底，其中磁介电基底还具有以下中的至少一者：从500MHz至1GHz的大于或等于1.5，或1.5至8的介电常数；在500MHz至1GHz的小于0.01或小于0.005的介电损耗；在1.6mm的厚度下测量的UL94V1等级；以及根据IPC测试方法650,2.4.9测量的3pli至7pli的对铜的剥离强度。
实施方案3：实施方案2的磁介电基底，其中从500MHz至1GHz下介电常数大于或等于6，或为6至8。
实施方案4：实施方案2或3中任一者的磁介电基底，其中从500MHz至1GHz下介电损耗小于或等于0.01。
实施方案5：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中在500MHz的频率下的磁损耗小于或等于0.05，或小于或等于0.04。
实施方案6：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中基于磁介电基底的总体积，多个六角铁氧体颗粒以5体积％至60体积％，或10体积％至50体积％，或15体积％至45体积％的量存在于磁介电基底中。
实施方案7：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中介电聚合物基体包含1,2-聚丁二烯、聚异戊二烯，或包含前述中至少一者的组合。
实施方案8：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中介电聚合物基体包含聚丁二烯-聚异戊二烯共聚物、聚醚酰亚胺、含氟聚合物如聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二醇酯、聚苯醚、烯丙基化聚苯醚，或包含前述中至少一者的组合。
实施方案9：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中介电聚合物基体包含聚丁二烯和/或聚异戊二烯；任选地，乙烯-丙烯橡胶(具体地，液体橡胶)，其基于聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测量的重均分子量小于或等于50000g/mol；任选地，介电填料；以及任选地，阻燃剂。
实施方案10：前述实施方案中任意者的磁介电基底，还包含介电填料。
实施方案11：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中多个六角铁氧体颗粒还包含Sr、Ba、Co、Ni、Zn、V、Mn，或包含前述中至少一者的组合。
实施方案12：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中多个六角铁氧体颗粒包含Ba和Co。
实施方案13：前述实施方案中任意者的磁介电基底，其中多个六角铁氧体颗粒包括有机聚合物涂层、表面活性剂涂层、硅烷涂层，或包括前述涂层中至少一者的组合。
实施方案14：前述实施方案中任意者的磁介电基底，还包括包含织造或非织造纤维的纤维增强层。
实施方案15：实施方案14的磁介电基底，其中纤维包括玻璃纤维；优选地包含铁、钴、镍，或包含前述中至少一者的组合的磁性纤维；任选地包含细粒的聚合物纤维，其中细粒优选地包含铁、钴、镍，或包含前述中至少一者的组合；或者包括前述中至少一者的组合。
实施方案16：实施方案15的磁介电基底，其中纤维包括玻璃纤维；铁氧体纤维；铁氧体合金纤维；钴纤维；钴合金纤维；铁纤维；铁合金纤维；镍纤维；镍合金纤维；聚合物纤维，所述聚合物纤维包含粒状铁氧体、粒状铁氧体合金、粒状钴、粒状钴合金、粒状铁、粒状铁合金、粒状镍、粒状镍合金，或者包含前述中至少一者的组合。
实施方案17：实施方案14至16中任意者的磁介电基底，其中纤维包括聚合物纤维或玻璃纤维。
实施方案18：制备前述实施方案中任意者的磁介电基底的方法，所述方法包括：将多个六角铁氧体颗粒分散于可固化聚合物基体组合物中以形成混合物；由所述混合物形成层；并且使聚合物基体组合物固化以形成磁介电基底。
实施方案19：实施方案18的方法，还包括用混合物浸渍纤维增强层以形成层；以及其中固化包括使所述层的聚合物基体组合物仅部分地固化以提供磁介电基底。
实施方案20：电路材料，包含导电层；以及布置在所述导电层上的实施方案1至17中任意者的磁介电基底。
实施方案21：实施方案20的电路材料，其中导电层为铜。
实施方案22：制备实施方案20或实施方案21的电路材料的方法，所述方法包括：将多个六角铁氧体颗粒分散于可固化聚合物基体组合物中以形成混合物；由所述混合物形成层；将所述层布置在导电层上；并且使聚合物基体组合物固化以形成电路材料。
实施方案23：实施方案1622的方法，其中固化通过层合进行。
实施方案24：实施方案22或23的方法,其中所述形成包括用混合物浸渍纤维增强层；以及其中所述固化包括在将磁介电基底布置在导电层上之前使所述层的聚合物基体组合物仅部分地固化以提供磁介电基底(称作预浸料)。
实施方案25：电路，其包含实施方案20至24中任意者的电路材料。
实施方案26：制备实施方案25的电路的方法，还包括使导电层图案化。
实施方案27：天线，其包括实施方案25或实施方案26的电路。
实施方案28：RF组件，其包括实施方案1至17中任一者或更多者的磁介电基底。
本文中使用的“层”包括平面膜、片等以及其他三维非平面形式。层还可为宏观连续的或不连续的。
通常，组合物、方法和制品任选地包括本文所公开的任何成分、步骤或组分，由本文所公开的任何成分、步骤或组分组成或者基本上由本文所公开的任何成分、步骤或组分组成。所述组合物、方法和制品可以另外地或者可替选地配制、执行或制造以不含或基本上没有对实现本权利要求的作用或目标不必要的任何成分、步骤或组分。
涉及相同组分或特性的所有范围的端点包括端点在内，可以独立组合，并且包括所有中间点。例如，“最多至25重量％，或5重量％至20重量％”的范围包括“5重量％至25重量％”范围的端点和所有中间值，例如10重量％至23重量％等。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一个要素与另一个要素。没有明确数量词修饰的术语不表示数量的限制，而是表示存在所引用的项目中至少之一。除非上下文另有明确规定，否则“或”意指“和/或”。“任选”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。如本文所使用的术语“第一”、“第二”等,“主要的”、“次要的”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一个要素与另一个要素。
在整个说明书中对“一个实施方案”、“另一个实施方案”、“一些实施方案”等的引用意指结合该实施方案描述的特定要素(例如，特征、结构、步骤或特性)包括在本文描述的至少一个实施方案中，并且可存在或可不存在于另一些实施方案中。此外，应理解，所描述的要素可以以任何合适的方式合并到多种不同的实施方案中。
除非另有定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本公开内容所属领域中的技术人员普遍理解的含义相同的含义。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过引用整体并入本文。但是如果本申请的术语与并入的参考文献的术语矛盾或冲突，则本申请的术语优先于并入的参考文献的冲突的术语。
除非本文相反地规定，否则所有测试标准为本申请提交日期之前生效的最新标准，或者，如果要求优先权，则为出现测试标准的最早优先权申请的提交日期之前生效的最新标准。
虽然已描述了特定的实施方案，但对本申请人或本领域其他技术人员而言，可能出现现在或可能目前无法预见的替代、修改、变化、改善和基本等同物。相应地，提交的所附权利要求以及可能对其进行的修改旨在涵盖所有此种替代、修改、变化、改善和基本等同物。

Claims (26)

1.一种磁介电基底，包含：
热固性介电聚合物基体，其中所述热固性介电聚合物基体包含1,2-聚丁二烯、或聚异戊二烯，或其组合；以及
分散于所述热固性介电聚合物基体中的基于所述磁介电基底的总体积的5体积％至60体积％的多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒，其中所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒包含Mo；
其中所述磁介电基底具有：
在500MHz至1GHz的整个范围的小于或等于3.5的磁常数，以及
在500MHz至1GHz的整个范围的小于或等于0.1的磁损耗。
2.根据权利要求1所述的磁介电基底，其中所述磁介电基底还具有在500MHz至1GHz的整个范围的1.5至8的介电常数。
3.根据权利要求1所述的磁介电基底，其中所述磁介电基底具有：
从500MHz至1GHz的1至2的磁常数。
4.根据权利要求1所述的磁介电基底，其中所述磁介电基底具有：
在500MHz至1GHz的0.001至0.07的磁损耗。
5.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述磁介电基底还具有以下中至少一者：
在500MHz至1GHz的整个范围的小于0.01的介电损耗；
在1.6mm的厚度下测量的UL94 V1等级；以及
根据IPC测试方法650,2.4.9测量的3pli至7pli的对铜的剥离强度。
6.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述磁介电基底还具有以下中至少一者：
在500MHz至1GHz的整个范围的小于0.005的介电损耗；
在1.6mm的厚度下测量的UL94 V1等级；以及
根据IPC测试方法650,2.4.9测量的3pli至7pli的对铜的剥离强度。
7.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中基于所述磁介电基底的总体积，所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒以10体积％至50体积％的量存在于所述磁介电基底中。
8.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中基于所述磁介电基底的总体积，所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒以15体积％至45体积％的量存在于所述磁介电基底中。
9.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述热固性介电聚合物基体包含聚丁二烯-聚异戊二烯共聚物。
10.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述热固性介电聚合物基体还包含以下中的至少一者：
乙烯-丙烯橡胶，所述乙烯-丙烯橡胶基于聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测量的重均分子量小于或等于50000g/mol；
介电填料；或
阻燃剂。
11.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒还包含Sr、Ni、Zn、V、或Mn，或其组合。
12.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒包括有机聚合物涂层、表面活性剂涂层、或硅烷涂层，或其组合。
13.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，还包括包含织造或非织造纤维的纤维增强层。
14.根据权利要求13所述的磁介电基底，其中所述纤维包括聚合物纤维或玻璃纤维。
15.根据权利要求1或2所述的磁介电基底，其中所述磁常数小于或等于2.5。
16.一种制备根据前述权利要求中任一项所述的磁介电基底的方法，所述方法包括：
将多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒分散于可固化聚合物基体组合物中以形成混合物；其中所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒包含Mo；
由所述混合物形成层；以及
使所述聚合物基体组合物固化以形成所述磁介电基底。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括用所述混合物浸渍纤维增强层以形成所述层；以及
其中所述固化包括使所述层的所述聚合物基体组合物仅部分地固化以提供所述磁介电基底。
18.一种电路材料，包括：
导电层；以及
布置在所述导电层上的根据权利要求1至15中任一项所述的磁介电基底。
19.根据权利要求18所述的电路材料，其中所述导电层为铜。
20.一种制备根据权利要求18至19中任一项所述的电路材料的方法，所述方法包括：
将多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒分散于可固化聚合物基体组合物中以形成混合物；其中所述多个钡钴Z型六角铁氧体颗粒包含Mo；
由所述混合物形成层；
将所述层布置在导电层上；以及
使所述聚合物基体组合物固化以形成所述电路材料。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述固化通过层合来进行。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述形成包括用所述混合物浸渍纤维增强层；以及其中所述固化包括在将所述磁介电基底布置在所述导电层上之前使所述层的所述聚合物基体组合物仅部分地固化以提供所述磁介电基底。
23.一种电路，包含根据权利要求18至22中的任一项所述的电路材料。
24.一种制备根据权利要求23所述的电路的方法，还包括使所述导电层图案化。
25.一种天线，包括根据权利要求23或权利要求24所述的电路。
26.一种RF组件，包括根据权利要求1至15中的任一项所述的磁介电基底，或者通过根据权利要求16至17中的任一项所述的方法制备的磁介电基底。
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