CN114430715A - 用于5g频率的电路板 - Google Patents
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Abstract
提供了用于电路板的层压体。层压体包括导电层和位于该导电层附近的薄膜。该薄膜包含聚合物组合物，该聚合物组合物包含液晶聚合物和疏水材料。该聚合物组合物在10GHz的频率下表现出约为5或更小的介电常数和约为0.05或更小的耗散因数。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求以下申请的申请权益：申请日为2019年9月23日的序列号为62/904,099的美国临时专利申请；申请日为2020年3月6日的序列号为62/986,098的美国临时专利申请；申请日为2020年3月25日的序列号为62/994,324的美国临时专利申请；申请日为2020年4月13日的序列号为63/009,001的美国临时申请以及申请日为2020年5月14日的序列号为63/024,568的美国临时申请，其全部内容通过引用整体并入本文。
背景技术
柔性印刷电路板通常用于高密度、小型电子组件。这种电路板通常由包含绝缘薄膜和铜箔的“覆铜层压体”制成，从铜箔蚀刻电路路径。然而不幸的是，在5G应用中尝试使用传统印刷电路板时出现了问题。更具体地说，在5G应用中遇到的高频传输和接收通常会导致功耗和发热量的增加。因此，传统印刷电路板中经常使用的材料会对高频性能产生负面影响。因此，存在改进用于5G天线系统的印刷电路板的需求。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，公开了一种用于电路板的层压体。层压体包括导电层和与位于该导电层附近的薄膜。该薄膜包含聚合物组合物，该聚合物组合物包含液晶聚合物和疏水材料。该聚合物组合物在10GHz的频率下表现出约为5或更小的介电常数和约为0.05或更小的耗散因数。
本发明的其他特征和方面在下文中更详细地阐述。
附图说明
在说明书的其余部分中更具体地阐述了本发明的完整且可行的公开内容，包括对本领域技术人员的最佳实施方式，包括参考附图，其中：
图1描绘了可以采用根据本发明形成的电路板的5G天线系统的一个实施例；
图2A示出了包括5G天线的示例用户计算设备的俯视图；
图2B图示了图2A的示例用户计算设备的侧视图；
图3示出了图2A的用户计算设备的部分的放大视图；
图4示出了可用于5G天线系统的共面波导天线阵列配置的侧视图；
图5A示出了用于5G天线系统的大规模多进多出配置的天线阵列；
图5B示出了形成的可用于5G天线系统的天线阵列；
图5C示出了可以在5G天线系统中采用的示例天线配置；
图6是可根据本发明形成的层压体的一个实施例的示意图。
图7是可根据本发明形成的层压体的另一实施例的示意图。
图8是可根据本发明形成的层压体的又一实施例的示意图；及
图9是可采用本发明的电路板的电子设备的一个实施例的示意图。
具体实施方式
本领域普通技术人员可以理解，本讨论仅是对示例性实施方式的描述，并不旨在限制本发明的更广泛的方面。
一般而言，本发明涉及用于电路板(例如印刷电路板)的层压体，该层压体包含导电层和位于该导电层附近的薄膜。该薄膜由包含液晶聚合物和疏水材料的聚合物组合物形成。通过选择性地控制聚合物组合物组分的特定性质和浓度，本发明人发现所得组合物可以在宽频率范围内表现出低介电常数和耗散因数，使其特别适用于5G应用。也就是说，该聚合物组合物可以在典型的5G频率(例如，2或10GHz)下表现出约5或更小、在一些实施例中为约4.5或更小、在一些实施例中为约0.1至约4.4、和在一些实施例中为约1至约4.2、在一些实施例中为约1.5至约4、在一些实施例中为约2至约3.9、以及在一些实施例中为约3.5至约3.9的低介电常数。该聚合物组合物的耗散因数(能量损失率的量度)在典型的5G频率(例如，2或10GHz)下类似地可以为约0.05或更小，在一些实施例中为约0.01或更小，在一些实施例中为约0.0001至约0.008，以及在一些实施例中为约0.0002至约0.006。事实上，在一些情况下，耗散因数在典型的5G频率(例如，2或10GHz)下可以非常低，例如为约0.003或更小，在一些实施例中为约0.002或更小，在一些实施例中为约0.001或更小，在一些实施例中为约0.0009或更小，在一些实施例中为约0.0008或更小，以及在一些实施例中为约0.0001至约0.0007。
通常认为表现出低耗散因数和介电常数的聚合物组合物不会也具有足够好的热性能、机械性能和易加工性(即低粘度)以使其能够用于某些类型的应用。然而，与常规想法相反，已发现该聚合物组合物具有优异的热性能、机械性能和可加工性。例如，该聚合物组合物的熔融温度可以例如为约200℃至约400℃，在一些实施例中为约220℃至约380℃，在一些实施例中为约230℃至约330℃，以及在一些实施例中为约260℃至约340℃。即使在这样的熔化温度下，载荷挠曲温度(“DTUL”)(短期耐热性的量度)与熔化温度的比值仍可能保持相对较高。例如，该比值可以为约0.5至约1.00，在一些实施例中为约0.6至约0.95，以及在一些实施例中为约0.65至约0.85。具体的DTUL值可以例如为约150℃或更高，在一些实施例中为约160℃至约300℃，在一些实施例中为约165℃至约270℃，以及在一些实施例中为约175℃至约240℃。如此高的DTUL值可以允许使用高速可靠的表面安装工艺来将结构与电气组件的其他组件配合等等。
该聚合物组合物还可以具有优异的机械性能。例如，该聚合物组合物可以表现出约10MPa或更高、在一些实施例中为约50MPa或更高、在一些实施例中为约70MPa至约300MPa、以及在一些实施例中为约80MPa至约200MPa的拉伸强度。该聚合物组合物可以表现出约0.5％或更高、在一些实施例中为约1％或更高、在一些实施例中为约2％至约15％、以及在一些实施例中为约4％至约12％的拉伸伸长率。该聚合物组合物可以表现出约5000MPa或更高、在一些实施例中为约5000MPa或更高、在一些实施例中为约6000MPa至约20000MPa、以及在一些实施例中为约6500MPa至约15000MPa的拉伸模量。拉伸性能可根据ISO测试号527:2012在23℃的温度下测定。此外，该聚合物组合物可以表现出约20MPa或更高、在一些实施例中为约30MPa或更高、在一些实施例中为约50MPa或更高、在一些实施例中为约70MPa至约300MPa、以及在一些实施例中约80MPa至约200MPa的弯曲强度。覆盖聚合物组合物可以表现出约0.5％或更高、在一些实施例中为约1％至约15％、以及在一些实施例中为约2％至约12％的弯曲伸长率。聚合物组合物可表现出约5000MPa或更高、在一些实施例中为约6000MPa或更高、在一些实施例中为约6500MPa至约25000MPa、以及在一些实施例中为约7000MPa至约15000MPa的弯曲模量。弯曲性能可根据178:2010在23℃的温度下测定。此外，该聚合物组合物还可以具有高冲击强度，这在形成薄基板时可能是有用的。例如，聚合物组合物可以具有约3kJ/m2或更高、在一些实施例中为约5kJ/m2或更高、在一些实施例中为约7kJ/m2或更高、在一些实施例中为约8kJ/m2至约40kJ/m2、以及在一些实施例中为约10kJ/m2至约25kJ/m2的夏比缺口冲击强度。冲击强度可以在23℃的温度下根据ISO测试编号进行测定。ISO 179-1:2010。
现在将更详细地描述本发明的各种实施例。
I.聚合物组合物
A.液晶聚合物
聚合物组合物包含一种或多种液晶聚合物，该液晶聚合物的量通常占整个聚合物组合物的约40wt.％至约99wt.％，在一些实施例中占约50wt.％至约98wt.％，以及在一些实施例中占约60wt.％至约95wt.％。液晶聚合物一般被归类为“热致性(thermotropic)”，因为液晶聚合物可拥有棒状结构且在其熔融状态(例如，热致性向列状态)下表现出结晶行为。用于该聚合物组合物中的液晶聚合物通常具有约200℃至约400℃、在一些实施例中为约250℃至约380℃、在一些实施例中为约270℃至约360℃、以及在一些实施例中为约300℃至约350℃的熔融温度。可以如本领域已知的那样，使用差示扫描量热法例如通过ISO测试号11357-3:2011测定熔化温度。这种聚合物可由本领域已知的一种或多种类型的重复单元形成。例如，液晶聚合物可以包含一种或多种通常由下式(I)表示的芳族酯重复单元：
其中，
环B为取代或未取代的6元芳基(例如，1,4-亚苯基或1,3-亚苯基)、与取代或未取代的5元或6元芳基稠合的取代或未取代的6元芳基(例如，2,6-萘)或与取代或未取代的5元或6元芳基连接的取代或未取代的6元芳基(例如，4,4-亚联苯基)；以及
Y1和Y2独立地为O、C(O)、NH、C(O)HN或NHC(O)。
通常，Y1和Y2中的至少一个为C(O)。这种芳族酯重复单元的实例可以包括：例如，芳族二羧基重复单元(式I中的Y1和Y2为C(O))、芳族羟基羧基重复单元(式I中的Y1为O，且Y2为C(O))、及其各种组合。
例如，可以使用衍生自芳族羟基羧酸的芳族羟基羧系重复单元，所述芳族羟基羧酸例如4-羟基苯甲酸；4-羟基-4'-联苯羧酸；2-羟基-6-萘甲酸；2-羟基-5-萘甲酸；3-羟基-2-萘甲酸；2-羟基-3-萘甲酸；4'-羟苯基-4-苯甲酸；3'-羟苯基-4-苯甲酸；4'-羟苯基-3-苯甲酸等以及其烷基、烷氧基、芳基和卤素取代物及其组合。特别合适的芳族羟基羧酸为4-羟基苯甲酸(HBA)和6-羟基-2-萘甲酸(HNA)。当使用时，衍生自羟基羧酸(例如，HBA和/或HNA)的重复单元通常构成聚合物的约20mol.％或更多、在一些实施例中约25mol.％或更多、在一些实施例中约30mol.％或更多、在一些实施例中约40mol.％或更多、在一些实施例中约50mol.％或更多、在一些实施例中约55mol.％至100mol.％、以及在一些实施例中约60mol.％至约95mol.％。
也可以使用衍生自芳族二羧酸的芳族二羧基重复单元，所述芳族二羧酸例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、二苯醚-4,4'-二羧酸、1,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、4,4'-二羧基联苯、双(4-羧基苯基)醚、双(4-羧基苯基)丁烷、双(4-羧基苯基)乙烷、双(3-羧基苯基)醚、双(3-羧基苯基)乙烷等以及其烷基、烷氧基、芳基和卤素取代物及其组合。特别合适的芳族二羧酸可以包括，例如，对苯二甲酸(TA)、间苯二甲酸(IA)和2,6-萘二羧酸(NDA)。当使用时，衍生自芳族二羧酸(例如，IA、TA和/或NDA)的重复单元通常各自构成聚合物的约1mol.％至约40mol.％、在一些实施例中约2mol.％至约30mol.％、以及在一些实施例中约5mol.％至约25％。
其他重复单元也可以用于该聚合物中。在某些实施例中，例如，可以使用衍生自芳族二醇的重复单元，所述芳族二醇例如对苯二酚、间苯二酚、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、1,6-二羟基萘、4,4'-二甲基联苯(或4,4'-联苯酚)、3,3'-二羟基联苯、3,4'-二羟基联苯、4,4'-二羟基联苯醚、双(4-羟苯基)乙烷等以及其烷基、烷氧基、芳基和卤素取代物及其组合。特别合适的芳族二醇可以包括，例如对苯二酚(HQ)和4,4'-联苯酚(BP)。当使用时，衍生自芳族二醇(例如，HQ和/或BP)的重复单元通常构成聚合物的约1％至约50mol.％、在一些实施例中约1％至约40mol.％、在一些实施例中约2mol.％至约40mol.％、在一些实施例中约5mol.％至约35mol.％、以及在一些实施例中约5mol.％至约25％。
也可以使用重复单元，例如，衍生自芳族酰胺(例如，对乙酰氨基酚(APAP))和/或芳族胺(例如，4-氨基苯酚(AP)、3-氨基苯酚、1,4-苯二胺、1,3-苯二胺等)的那些重复单元。当使用时，衍生自芳族酰胺(例如，APAP)和/或芳族胺(例如，AP)的重复单元通常构成聚合物的约0.1mol.％至约20mol.％、在一些实施例中约0.5mol.％至约15mol.％、以及在一些实施例中约1mol.％至约10％。还可以理解，可以将各种其他单体重复单元结合到该聚合物中。例如，在某些实施例中，该聚合物可以含有一个或多个衍生自非芳族单体(例如脂肪族或脂环族羟基羧酸、二羧酸、二醇、酰胺、胺等)的重复单元。当然，在其他实施例中，该聚合物可以为“全芳族的(wholly aromatic)”，即其缺少衍生自非芳族(例如，脂肪族或脂环族)单体的重复单元。
如果需要，则该液晶聚合物可以为“高环烷”聚合物，因为该液晶聚合物含有相对高含量的衍生自环烷羟基羧酸和环烷二羧酸(例如，NDA、HNA)或其组合的重复单元。也就是说，衍生自环烷羟基羧酸和/或环烷二羧酸(例如，NDA、HNA或HNA和NDA的组合)的重复单元的总量通常为聚合物的约10mol.％或更多，在一些实施例中约12mol％或更多，在一些实施例中约15mol.％或更多，在一些实施例中约18mol.％或更多，在一些实施例中约30mol.％或更多，在一些实施例中约40mol.％或更多，在一些实施例中约45mol.％或更多，在一些实施例中约50mol.％或更多，在一些实施例中约60mol.％或更多，在一些实施例中62mol.％或更多，在一些实施例中约68mol.％或更多，在一些实施例中70mol.％或更多，以及在一些实施例中约70mol.％至约80mol.％。与许多常规“低环烷”聚合物相反，据信所得“高环烷”聚合物能够表现出良好的热性能和机械性能。不受理论的限制，据信这种“高环烷”聚合物能够降低聚合物组合物吸水的趋势，这可有助于稳定在高频范围下的介电常数和耗散因数。也就是说，这种高环烷聚合物根据ISO 62-1:2008在浸入水中24小时后通常具有约0.015％或更低、在一些实施例中约0.01％或更低、以及在一些实施例中约0.0001％至约0.008％的吸水率。高环烷聚合物根据ISO 62-4:2008在23℃的温度下暴露于潮湿气氛(50％相对湿度)后通常还具有约0.01％或更低、在一些实施例中约0.008％或更低、以及在一些实施例中约0.0001％至约0.006％的吸湿率。
例如，在一个实施例中，衍生自HNA的重复单元可以构成聚合物的约30mol.％或更多、在一些实施例中约40mol.％或更多、在一些实施例中约45mol.％或更多、在一些实施例中50mol.％或更多、在一些实施例中约60mol.％或更多、在一些实施中方式约62mol.％或更多、在一些实施例中约68mol.％或更多、在一些实施例中约70mol.％或更多、以及在一些实施例中约70mol.％至约80mol.％。液晶聚合物还可以包含各种其他单体。例如，聚合物可以包含衍生自HBA的重复单元，其含量为约10mol.％至约40mol.％，在一些实施例中为约15mol.％至约35mol.％，以及在一些实施例中为约20mol.％至约30mol.％。当使用时，HNA与HBA的摩尔比可以选择性地控制在特定范围内以帮助实现所需的性质，例如约0.1至约40，在一些实施例中为约0.5到约20，在一些实施例中为约0.8约10至约10，以及在一些实施例中为约1至约5。聚合物还包含：芳族二羧酸(例如，IA和/或TA)，其含量为约1mol.％至约40mol.％，以及在一些实施例中为约5mol.％至约25mol.％；和/或芳族二醇(例如，BP和/或HQ)，其含量为约1mol.％至约40mol.％，以及在一些实施例中为约5mol.％至约25mol.％。然而，在某些情况下，可能希望尽量减少聚合物中这种单体的存在，以帮助实现所期望的性能。例如，芳族二羧酸(例如，IA和/或TA)的总量可以为约20mol％或更少，在一些实施例中为约15mol.％或更少，在一些实施例中为约10mol.％或更少，在一些实施例中为0mol.％至约5mol.％，以及在一些实施例中为0mol.％至约2mol.％聚合物。类似地，芳族二羧酸(例如，IA和/或TA)的总量可以为约20mol％或更少，在一些实施例中为约15mol.％或更少，在一些实施例中为约10mol.％或更少，在一些实施例中，0mol.％至约5mol.％，以及在一些实施例中，0mol.％至约2mol.％聚合物(例如，0mol.％)。
在另一个实施例中，衍生自NDA的重复单元可以构成聚合物的10mol.％或更多、在一些实施例中约12mol.％或更多、在一些实施例中约15mol.％或更多、以及在一些实施例中约18mol.％至约95mol.％。在这样的实施例中，液晶聚合物还可以包含各种其他单体，例如：芳族羟基羧酸(例如，HBA)，其含量为约20mol.％至约60mol.％，以及在一些实施例中为约30mol.％至约50mol.％；芳族二羧酸(例如，IA和/或TA)，其含量为约2mol.％至约30mol.％，以及在一些实施例中为约5mol.％至约25mol.％；和/或芳族二醇(例如，BP和/或HQ)，其含量为约2mol.％至约40mol.％，以及在一些实施例中为约5mol.％至约35mol.％。
不管聚合物的具体成分和性质如何，液晶聚合物可以通过首先引入用于形成酯重复单元(例如，芳族羟基羧酸、芳族二羧酸等)和/或或其他重复单元(例如，芳族二醇、芳族酰胺、芳族胺等)的芳族单体进入反应容器以开始缩聚反应。在这种反应中使用的特定条件和步骤是众所周知的，并且可以在Calundann的美国专利第4,161,470号；Linstid,III等人的美国专利第5,616,680号；Linstid,III等人的美国专利第6,114,492号；Shepherd等人的美国专利第6,514,611号；和Waggoner的WO 2004/058851中得到更详细地描述。用于反应的容器没有特别限制，尽管通常希望使用常用于高粘度流体反应的容器。这种反应容器的实例可包括搅拌槽型装置，该搅拌槽型装置具有带有诸如锚式、多级式、螺旋带式、螺旋轴式等或其变形形状的可变形状搅拌叶片的搅拌器。这种反应容器的其他实例可以包括树脂捏制中常用的混合设备，例如捏合机、辊磨机、班伯里混合机等。
如果需要，反应可以通过本领域已知的单体乙酰化来进行。这可以通过向单体中加入乙酰化剂(例如乙酸酐)来实现。通常在约90℃的温度下开始乙酰化。在乙酰化的初始阶段，可以使用回流来保持气相温度低于乙酸副产物和酸酐开始蒸馏的点。乙酰化过程中的温度通常为90℃至150℃，在一些实施例中为约110℃至约150℃。如果使用回流，气相温度通常会超过乙酸的沸点，但仍保持足够低以保留残留乙酸酐。例如，乙酸酐在约140℃的温度下蒸发。因此，在约110℃至约130℃的温度下为反应器提供气相回流是特别理想的。为了确保反应基本上完全，可以使用过量的乙酸酐。过量酸酐的量将根据所采用的包括是否存在回流在内的特定乙酰化条件而变化。基于存在的反应物羟基的总摩尔数，使用过量约1摩尔％至约10摩尔％的乙酸酐并不少见。
乙酰化可以在单独的反应器容器中发生，或者它可以在聚合反应器容器内原位发生。当使用单独的反应器容器时，可以将一种或多种单体引入乙酰化反应器并随后转移至聚合反应器。同样地，一种或多种单体也可以直接引入反应器容器而不进行预乙酰化。
除了单体和可选的乙酰化剂之外，反应混合物中还可以包括其他组分以帮助促进聚合。例如，可选地可以使用催化剂，例如金属盐催化剂(例如，乙酸镁、乙酸锡(I)、钛酸四丁酯、乙酸铅、乙酸钠、乙酸钾等)和有机化合物催化剂(例如，N-甲基咪唑)。基于重复单元前体的总重量，这种催化剂的使用量通常为约50至约500ppm。当使用单独的反应器时，通常希望将催化剂应用于乙酰化反应器而不是聚合反应器，尽管这绝不是必需的。
通常将反应混合物在聚合反应器容器内加热至升高的温度以开始反应物的熔融缩聚。例如，缩聚可以在约250℃至约380℃的温度范围内发生，在一些实施例中在约280℃至约380℃的温度范围内发生。例如，一种用于形成芳族聚酯的合适技术可包括将前体单体和乙酸酐装入反应器，将混合物加热至约90℃至约150℃的温度以使单体的羟基乙酰化(例如，形成乙酰氧基)，然后将温度升高至约280℃至约380℃以进行熔融缩聚。随着接近最终聚合温度，反应的挥发性副产物(例如乙酸)也可以被除去，从而可以容易地达到期望的分子量。反应混合物在聚合过程中通常进行搅拌以确保良好的传热和传质，进而确保良好的材料均匀性。在反应过程中，搅拌器的转速可以变化，但通常为约10至约100转每分钟(rpm)，在一些实施例中为约20至约80rpm。为了在熔体中增加分子量，聚合反应也可以在真空下进行，施加真空有助于去除在缩聚的最后阶段形成的挥发物。真空可以通过施加例如为约5至约30磅每平方英寸(psi)以及在一些实施例中为约10至约20psi的抽吸压力来产生。
在熔融聚合之后，可以从反应器中排出熔融聚合物，通常通过装有期望构造的模头的挤出孔排出，冷却并收集。通常，熔体通过穿孔模头排出以形成线材，将其放入水浴中，造粒并干燥。在一些实施例中，熔融聚合的聚合物也可以进行后续的固态聚合方法以进一步增加其分子量。固态聚合可以在气体(例如，空气、惰性气体等)的存在下进行。合适的惰性气体可以包括，例如，包括氮气、氦气、氩气、氖气、氪气、氙气等及其组合。固态聚合反应器容器实际上可以是任何能够使聚合物在期望的固态聚合温度下保持期望的停留时间的设计。这种容器的实例可以是具有固定床、静态床、移动床、流化床等的容器。进行固态聚合的温度可以变化，但通常在约250℃至约350℃的范围内。聚合时间当然会根据温度和目标分子量而变化。然而，在大多数情况下，固态聚合时间将为约2至约12小时，在一些实施例中为约4至约10小时。
一般而言，用于聚合物组合物中的液晶聚合物的总量为该聚合物组合物的约40wt.％至约99.5wt.％，在一些实施例中为约50wt.％至约99wt.％，在一些实施例中为约60wt.％至约98wt.％，以及在一些实施例中为约70wt.％至约95wt.％。在某些实施例中，所有液晶聚合物都是如上所述的“高环烷”聚合物。然而，在其他实施例中，“低环烷”液晶聚合物也可用于组合物中，其中衍生自环烷羟基羧酸和/或环烷二羧酸(例如，NDA、HNA或HNA和NDA的组合)的重复单元的总量小于聚合物的10mol.％，在一些实施例中为约8mol.％或更少，在一些实施例中为约6mol.％或更少，以及在一些实施例中为约1mol.％至约5mol.％。在某些实施例中，可能希望低环烷聚合物仅以相对低的量存在。例如，低环烷液晶聚合物在使用时通常构成组合物中液晶聚合物总量的约1wt.％至约50wt.％、在一些实施例中约2wt.％至约40wt.％、以及在一些实施例中约5wt.％至约30wt.％，并且构成整个组合物的约0.5wt.％至约45wt.％、在一些实施例中约2wt.％至约35wt.％、以及在一些实施例中约5wt.％至约25wt.％。相反，高环烷液晶聚合物通常构成组合物中液晶聚合物总量的约50wt.％至约99wt.％、在一些实施例中约60wt.％至约98wt.％、以及在一些实施例中约70wt.％至约95wt.％，并且构成整个组合物的约55wt.％至约99.5wt.％、在一些实施例中约65wt.％至约98wt.％、以及在一些实施例中约75wt.％至约95wt.％。
B.疏水材料
如上所述，疏水材料也用于聚合物组合物中，其分布在整个聚合物基质中。不受理论的限制，据信疏水材料可以帮助降低聚合物组合物吸收水的趋势，这可以帮助稳定高频范围下的介电常数和耗散因数。一种或多种液晶聚合物与一种或多种疏水材料的重量比通常为约1至约20，在一些实施例中为约2至约15，以及在一些实施例中为约3至约10。例如，疏水材料可构成整个聚合物组合物的约1wt.％至约60wt.％、在一些实施例中约2wt.％至约50wt.％、以及在一些实施例中约5wt.％至约40wt.％。
特别合适的疏水材料是低表面能弹性体，例如含氟聚合物、硅氧烷聚合物等。例如，含氟聚合物可包含其中一些或全部氢原子被氟原子取代的烃主链聚合物。主链聚合物可以聚烯烃并且由氟取代的不饱和烯烃单体形成。含氟聚合物可以为这种氟取代单体的均聚物或氟取代单体的共聚物或氟取代单体和非氟取代的单体的混合物。除了氟原子，含氟聚合物也可被其他卤素原子(例如氯原子和溴原子)取代。适用于形成用于本发明的含氟聚合物的代表性单体是四氟乙烯(TFE)、偏二氟乙烯(VF2)、六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、全氟乙基乙烯醚(PEVE)、全氟甲基乙烯醚(PMVE)、全氟丙基乙烯醚(PPVE)等及其混合物。合适的含氟聚合物的具体实例包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷基乙烯醚(PVE)、聚(四氟乙烯-共-全氟烷基乙烯醚)(PFA)、氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)和TFE与VF2和/或HFP等的共聚物及其混合物。
在某些实施例中，疏水材料(例如含氟聚合物)可具有选择性地控制以帮助形成相对低厚度的薄膜的粒度。例如，如根据ISO 13320:2009使用激光衍射技术(例如使用HoribaLA-960粒度分布分析仪)所测定的，疏水材料的中值粒度(例如直径)可以为约1微米至约60微米，在一些实施例中为约2微米至约55微米，在一些实施例中为约3微米至约50微米，以及在一些实施例中为约25微米至约50微米。疏水材料也可以具有窄尺寸分布。也就是说，至少约70体积％的粒子、在一些实施例中至少约80体积％的粒子、以及在一些实施例中至少约90体积％的粒子可具有上述范围内的尺寸。
C.其他添加剂
聚合物组合物中还可以包含多种额外的添加剂，例如，润滑剂、纤维填料、粒状填料、中空填料、可激光活化的添加剂、导热填料、颜料、抗氧化剂、稳定剂、表面活性剂、蜡、阻燃剂、抗滴落添加剂、成核剂(例如，氮化硼)、流动改性剂、偶联剂、抗微生物剂、颜料或其他着色剂、抗冲改性剂，以及添加以增强性能和可加工性的其他材料。
i.纤维填料
在一个实施例中，例如，聚合物组合物中可以使用纤维填料，纤维填料的量例如为该聚合物组合物的约1wt.％至约40wt.％，在一些实施例中为约3wt.％至约30wt.％，以及在一些实施例中为约5wt.％至约20wt.％。纤维填料通常包括相对于其质量具有高度拉伸强度的纤维。例如，纤维的极限拉伸强度(根据ASTM D2101测定)通常为约1000至约15000兆帕(MPa)，在一些实施例中为约2000MPa至约10000MPa，在一些实施例中为约3000MPa至约6000MPa。为了帮助保持期望的介电性能，这种高强度纤维可以由一般具有绝缘性质的材料形成，例如玻璃、陶瓷或矿物(例如，氧化铝或二氧化硅)、芳纶(例如，由E.I.duPont deNemours销售的
威尔明顿市，特拉华州)、矿物、聚烯烃、聚酯等。纤维填料可以包括玻璃纤维、矿物纤维或其混合物。例如，在一个实施例中，纤维填料可以包括玻璃纤维。特别适合的玻璃纤维可以包括E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、AR-玻璃、R-玻璃、S1-玻璃、S2-玻璃等。在另一个实施例中，纤维填料可以包括矿物纤维。矿物纤维可以包括那些衍生自以下的矿物纤维：硅酸盐，例如新硅酸盐、俦硅酸盐、链硅酸盐(例如，链硅酸钙，例如硅灰石；链硅酸钙镁，例如透闪石；链硅酸钙镁铁，例如阳起石；链硅酸镁铁，例如直闪石；等等)、页硅酸盐(例如，页硅酸铝，例如坡缕石)、网硅酸盐等；硫酸盐，例如硫酸钙(例如，脱水或无水石膏)；矿物棉(例如，岩棉或渣棉)；等等。特别合适的是链硅酸盐，例如硅灰石纤维，其可从Nyco Minerals以商品名
获得(例如，
4W或
8)。
此外，尽管纤维填料可以具有多种不同的尺寸，但具有一定长径比的纤维可帮助改善聚合物组合物的机械性能。即，长径比(平均长度除以公称直径)为约2或更大、在一些实施例中为约4或更大、在一些实施例中为约5至约50、以及在一些实施例中为约8至约40的纤维填料可能是特别有益的。这种纤维填料可以例如具有约10微米或更大的重量平均长度，在一些实施例中为约25微米或更大，在一些实施例中为约50微米或更大至约800微米或更小，以及在一些实施例中为约60微米至约500微米。此外，这种纤维填料可以例如具有约10微米或更大的体积平均长度，在一些实施例中为约25微米或更大，在一些实施例中为约50微米或更大至约800微米或更小，以及在一些实施例中为约60微米至约500微米。纤维填料同样可以具有约5微米或更大的公称直径，在一些实施例中为约6微米或更大，在一些实施例中为约8微米至约40微米，以及在一些实施例中为约9微米至约20微米。还可以选择性地控制纤维填料的相对量以帮助实现期望的机械性能和热性能，而不会不利地影响聚合物组合物的其他性能，例如其流动性和介电性能等。在这方面，纤维填料在1GHz的频率下的介电常数可以为约6或更低，在一些实施例中为约5.5或更低，在一些实施例中为约1.1至约5，以及在一些实施例中为约2至约4.8。
纤维填料可以是改性的或未改性的形式，例如，可施有胶料或经化学处理，以提高对塑料的粘附力。在一些示例中，玻璃纤维可施有胶料以保护玻璃纤维，使纤维平滑，而且还改善纤维与基质材料之间的粘合性。如果存在，胶料可以包括硅烷、成膜剂、润滑剂、润湿剂、粘合剂、可选的抗静电剂和增塑剂、乳化剂和可选的其他添加剂。在一个具体实施例中，胶料可以包括硅烷。硅烷的具体实例为氨基硅烷，例如3-三甲氧基甲硅烷基丙胺、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(3-三甲氧基硅烷基丙基)乙烷-1,2-二胺、3-(2-氨乙基-氨基)丙基三甲氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,2-乙烷-二胺。
ii.可激光活化的添加剂
在某些其他实施例中，聚合物组合物可以是“可激光活化的”，因为它包含可以通过激光直接成型(Laser direct structuring，LDS)工艺而活化的添加剂。在这样的工艺中，添加剂被暴露在导致金属释放的激光下。因此，激光将导电元件的图案绘制到部件上，并留下包含嵌入金属粒子的粗糙表面。。这些粒子在随后的镀敷工艺(例如，镀铜、镀金、镀镍、镀银、镀锌、镀锡等)中充当晶体生长的核。可激光活化的添加剂一般包括尖晶石晶体，其可以在可定义的晶体形式中包括两种或更多种金属氧化物簇构造。例如，整个晶体形式可以具有以下通式：
AB2O4
其中，
A为2价的金属阳离子，例如镉、铬、锰、镍、锌、铜、钴、铁、镁、锡、钛等及其组合；以及
B为3价的金属阳离子，例如铬、铁、铝、镍、锰、锡等及其组合。
通常，上式中的A提供第一金属氧化物簇的主要阳离子组分，B提供第二金属氧化物簇的主要阳离子组分。这些氧化物簇可以具有相同或不同的结构。在一个实施例中，例如，第一金属氧化物簇具有四面体结构，第二金属氧化物簇具有八面体簇。无论如何，这些簇可以一起提供对电磁辐射具有提高的敏感性的单一可识别的晶体类型结构。合适的尖晶石晶体的例子包括，例如，MgAl2O4、ZnAl2O4、FeAl2O4、CuFe2O4、CuCr2O4、MnFe2O4、NiFe2O4、TiFe2O4、FeCr2O4、MgCr2O4等。氧化铜铬(CuCr2O4)特别适用于本发明，并且可从ShepherdColor公司以名称“Shepherd Black 1GM”获得。
可激光活化的添加剂可以构成聚合物组合物的约0.1wt.％至约30wt.％，在一些实施例中约0.5wt.％至约20wt.％，以及在一些实施例中约1wt.％至约10wt.％。
iii.中空填料
尽管绝不是必须的，聚合物组合物还可以包括一种或多种中空无机填料以帮助实现期望的介电常数。例如，这种填料在100MHz下的介电常数可以为约3.0或更小，在一些实施例中为约2.5或更小，在一些实施例中为约1.1至约2.3，以及在一些实施例中为约1.2至约2.0。中空无机填料具有内部中空空间或空腔并且可以使用本领域已知的技术合成。中空无机填料可由常规材料制成。例如，中空无机填料可以包括氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化镁、玻璃、粉煤灰、硼酸盐、磷酸盐、陶瓷等。在一个实施例中，中空无机填料可以包括中空玻璃填料、中空陶瓷填料及其混合物。在一个实施例中，中空无机填料包括中空玻璃填料。中空玻璃填料可以由钠钙硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼硅酸钠玻璃、硅酸钠玻璃或铝硅酸盐玻璃制成。在这点上，在一个实施例中，玻璃的组成虽然不受限制，但可以为至少约65wt.％的SiO2、3wt.％-15wt.％的Na2O、8wt.％-15wt.％的CaO、0.1wt.％-5wt.％的MgO、0.01wt.％-3wt.％的Al2O3、0.01wt.％-1wt.％的K2O和可选的其他氧化物(例如Li2O、Fe2O3、TiO2、B2O3)。在另一个实施例中，组合物可以为约50wt.％至58wt.％的SiO2、25wt.％至30wt.％的Al2O3、6wt.％至10wt.％的CaO、1wt.％至4wt.％的Na2O/K2O，以及1wt.％至5wt.％的其他氧化物。此外，在一个实施例中，中空玻璃填料可以包括比碱金属氧化物更多的碱土金属氧化物。例如，碱土金属氧化物与碱金属氧化物的重量比可以大于1，在一些实施例中为约1.1或更大，在一些实施例中为约1.2至约4，以及在一些实施例中为约1.5至约3。不管上述情况如何，可以理解的是，玻璃组成可以根据所用玻璃的类型而变化，并且仍然提供本发明所期望的益处。
中空无机填料可以具有至少一个尺寸，尺寸的平均值为约1微米或更大，在一些实施例中为约5微米或更大，在一些实施例中为约8微米或更大，在一些实施例中为约1微米至约150微米，在一些实施例中为约10微米至约150微米，以及在一些实施例中为约12微米至约50微米。在一个实施例中，这样的平均值可以指d50值。此外，中空无机填料的D10可以为约3微米或更大，在一些实施例中为约4微米或更大，在一些实施例中为约5微米至约20微米，以及在一些实施例中为约6微米至约15微米。中空无机填料的D90可以为约10微米或更大，在一些实施例中为约15微米或更大，在一些实施例中为约20微米至约150微米，以及在一些实施例中为约22微米至约50微米。在这方面，中空无机填料可按以下尺寸分布存在：可以是高斯尺寸分布、正态尺寸分布或非正态尺寸分布。在一个实施例中，中空无机填料可以具有高斯尺寸分布。在另一个实施例中，中空无机填料可以具有正态尺寸分布。在此外的实施例中，中空无机填料可以具有非正态尺寸分布。非正态尺寸分布的示例可以包括单峰和多峰(例如，双峰)尺寸分布。当提到上述尺寸时，这种尺寸可以是任何尺寸。然而，在一个实施例中，这种尺寸是指直径。例如，这种尺寸的值是指球体的平均直径。尺寸，例如平均直径，可以根据3M QCM 193.0测定。在这方面，在一个实施例中，中空无机填料可以是指中空球体，例如中空玻璃球体。例如，中空无机填料可以具有约为1的平均长径比。通常，平均长径比可为约0.8或更大，在一些实施例中为约0.85或更大，在一些实施例中为约0.9至约1.3，以及在一些实施例中约0.95至约1.05。
此外，中空无机填料可以具有相对薄的壁以帮助聚合物组合物的介电性能以及重量的减轻。壁的厚度可以为中空无机填料的平均尺寸、例如平均直径的约50％或更小，在一些实施例中为约40％或更小，在一些实施例中为约1％至约30％，以及在一些实施例中为约2％至约25％。此外，中空无机填料可以具有一定的真密度，该真密度可使得易于处理并提供重量减轻的聚合物组合物。通常，真密度是指中空填料样品的质量除以这堆中空填料的真体积所得到的商，其中真体积称为中空填料的合计总体积。在这方面，中空无机填料的真密度可以为约0.1g/cm3或更大，在一些实施例中为约0.2g/cm3或更大，在一些实施例中为约0.3g/cm3或更大至约1.2g/cm3，以及在一些实施例中为约0.4g/cm3或更大至约0.9g/cm3。真密度可以根据3M QCM 14.24.1测定。
即使填料是中空的，它们也可以具有使得填料结构完整性得以保持的机械强度，从而导致填料在加工和/或使用过程中破裂的可能性较低。在这点上，中空无机填料的等规抗压碎性(isotactic crush resistance)(即，其中至少80vol.％，例如至少90vol.％的中空填料留存)可以为约20MPa或更高，在一些实施例中约100MPa或更高，在一些实施例中为约150MPa至约500MPa，以及在一些实施例中为约200MPa至约350MPa。等规抗压碎性可以根据3M QCM 14.1.8测定。
中空无机填料的碱度可以为约1.0meq/g或更小，在一些实施例中为约0.9meq/g或更小，在一些实施例中为约0.1meq/g至约0.8meq/g，以及在一些实施例中为约0.2meq/g至约0.7meq/g。碱度可以根据3M QCM 55.19测定。为了提供相对低的碱度，中空无机填料可以用合适的酸例如磷酸处理。此外，中空无机填料还可以包括表面处理，以帮助提供与聚合物组合物中的聚合物和/或其他组分更好的相容性。例如，表面处理可以是硅烷化。特别地，表面处理剂可以包括但不限于氨基硅烷、环氧硅烷等。
当使用时，中空无机填料可以例如构成聚合物组合物的约1wt.％或更多，在一些实施例中约4wt.％或更多，在一些实施例中约5wt.％至约40wt.％，以及在一些实施例中约10wt.％至约30wt.％。
iv.粒状填料
如果需要，可以使用粒状填料来改进聚合物组合物的某些性质。聚合物组合物中可以使用粒状填料，粒状填料的量为每100重量份的用于聚合物组合物的液晶聚合物约5重量份至约60重量份，在一些实施例中约10重量份至约50重量份，以及在一些实施例中约15重量份至约40重量份。例如，粒状填料可构成聚合物组合物的约5wt.％至约50wt.％，在一些实施例中约10wt.％至约40wt.％，以及在一些实施例中，约15wt.％至约30wt.％。
在某些实施例中，可以使用具有一定硬度值的粒子以帮助改善组合物的表面性质。例如，基于莫氏硬度标度，硬度值可以为约2或更大，在一些实施例中为约2.5或更大，在一些实施例中为约3至约11，在一些实施例中为约3.5至约11，以及在一些实施例中为约4.5至约6.5。这种粒子的实例可包括例如二氧化硅(莫氏硬度为7)、云母(例如莫氏硬度为约3)；碳酸盐，例如碳酸钙(CaCO3，莫氏硬度为3.0)或碳酸铜氢氧化物(Cu2CO3(OH)2，莫氏硬度为4.0)；氟化物，例如氟化钙(CaFl2，莫氏硬度为4.0)；磷酸盐，如焦磷酸钙((Ca2P2O7，莫氏硬度为5.0)、无水磷酸氢钙(CaHPO4，莫氏硬度为3.5)或水合磷酸铝(AlPO4·2H2O，莫氏硬度为4.5)；硼酸盐，如氢氧化硼硅酸钙(Ca2B5SiO9(OH)5，莫氏硬度为3.5)；氧化铝(AlO2，莫氏硬度为10.0)；硫酸盐，如硫酸钙(CaSO4，莫氏硬度为3.5)或硫酸钡(BaSO4，莫氏硬度为3至3.5)；等等，以及其组合。
粒子的形状可以根据需要变化。例如，某些实施例中可使用片状粒子，其具有相对高的长径比(例如平均直径除以平均厚度)，例如为约10:1或更大，在一些实施例中为约20:1或更大，以及在一些实施例中为约40:1至约200:1。例如，如根据ISO 13320:2009使用激光衍射技术(例如，使用Horiba LA-960粒度分布分析仪)所测定的，粒子的平均直径可以为约5微米至约200微米，在一些实施例中为约30微米至约150微米，以及在一些实施例中为约50微米至约120微米，例如确定的使用符合ISO 13320:2009的激光衍射技术。合适的片状粒子可以由天然和/或合成的硅酸盐矿物形成，例如云母、埃洛石、高岭石、伊利石、蒙脱石、蛭石、坡缕石、叶蜡石、硅酸钙、硅酸铝、硅灰石等。例如，云母是特别合适的。通常可以使用任何形式的云母，包括例如白云母(KAl2(AlSi3)O10(OH)2)、黑云母(K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2)、金云母(KMg3(AlSi3)O10(OH)2)、锂云母(K(Li,Al)2-3(AlSi3)O10(OH)2)、海绿石(K,Na)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2)等。也可以使用颗粒粒子。通常，如根据ISO 13320:2009使用激光衍射技术(例如，使用Horiba LA-960粒度分布分析仪)所测定的，这种粒子的平均直径为约0.1至约10微米，在一些实施例中为约0.2至约4微米，以及在一些实施例中为约0.5至约2微米。特别合适的颗粒填料可以包括例如滑石、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钙等。
粒状填料可以主要由或完全由一种粒子形成，例如片状粒子(例如云母)或颗粒粒子(例如硫酸钡)。也就是说，这种片状粒子或颗粒粒子可构成粒状填料的约50wt.％或更多，以及在一些实施例中约75wt.％或更多(例如100wt.％)。当然，在其他实施例中，片状粒子和颗粒粒子也可以组合使用。在这样的实施例中，例如，片状粒子可构成粒状填料的约0.5wt.％至约20wt.％，以及在一些实施例中约1wt.％至约10wt.％，而颗粒粒子构成粒状填料的约80wt.％至约99.5wt.％，以及在一些实施例中约90wt.％至约99wt.％。
如果需要，粒子也可以涂有氟化添加剂，以帮助例如通过提供更好的充模、内部润滑、脱模等而改进组合物的加工。氟化添加剂可以包括含氟聚合物，该含氟聚合物含有其中一些或全部氢原子被氟原子取代的烃主链聚合物。主链聚合物可以聚烯烃并且由氟取代的不饱和烯烃单体形成。含氟聚合物可以为这种氟取代单体的均聚物或氟取代单体的共聚物或氟取代单体和非氟取代的单体的混合物。除了氟原子，含氟聚合物也可被其他卤素原子(例如氯原子和溴原子)取代。适合于形成在本发明中使用的含氟聚合物的代表性单体为四氟乙烯、偏二氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟乙基乙烯醚、全氟甲基乙烯醚、全氟丙基乙烯醚等，以及其混合物。合适的含氟聚合物的具体实例包括聚四氟乙烯、全氟烷基乙烯醚、聚(四氟乙烯-共-全氟烷基乙烯醚)、氟化乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯等以及其混合物。
II.形成
可以使用本领域已知的多种不同技术中的任一种将用于形成聚合物组合物的组分组合在一起。在一个具体的实施例中，例如，将液晶聚合物、疏水材料以及其他可选的添加剂在挤出机内作为混合物被熔融加工以形成聚合物组合物。可以在约200℃至约450℃的温度下在单螺杆或多螺杆挤出机中将该混合物熔融捏制。在一个实施例中，可以在包括多个温度区域的挤出机中对混合物进行熔融加工。相对于聚合物的熔融温度，各个区域的温度通常设置在约-60℃至约25℃内。例如，可以使用双螺杆挤出机(例如Leistritz 18mm同向旋转全啮合双螺杆挤出机)对混合物进行熔融加工。可以使用通用螺杆设计来对混合物进行熔融加工。在一个实施例中，可以通过容积式进料器将包括所有组分的混合物进料到第一桶中的进料喉管。在另一个实施例中，如已知的，可以在挤出机中的不同添加点添加不同的组分。例如，可以在进料喉管处施加聚合物，并且可以在位于其下游的相同或不同温度区域供应某些添加剂(例如，疏水材料)。无论如何，可以将所得混合物进行熔融并混合，然后通过模头挤出。然后可以将挤出的聚合物组合物在水浴中淬火固化，并在造粒机中造粒，然后干燥。
除了在熔融加工过程中混合之外，还可以在液晶聚合物的形成过程中将疏水材料加入到聚合物基质中。例如，可以在疏水材料的存在下(例如，在聚合装置内)使用于形成液晶聚合物的芳族前体单体反应。以这种方式，疏水材料可以物理地加入到所得聚合物基质中。尽管它可以在任何时候引入，但通常希望在熔融聚合开始之前施加疏水材料，并且通常与聚合物的其他芳族前体单体组合使用。添加到反应中的疏水材料的相对量是变化的，但通常为反应混合物的约0.1wt.％至约35wt.％，在一些实施例中为约0.5wt.％至约30wt.％，以及在一些实施例中为约1重量％至约25重量％。
无论组分以何种方式加入组合物中，所得到的熔体粘度一般足够低，以至于它可以容易地流入模具的空腔以形成小尺寸电路基板。例如，在一个特定实施例中，如以1000s-1的剪切速率测定的，聚合物组合物的熔体粘度可以为约5Pa-s或更高，在一些实施例中为约10Pa-s或更高，在一些实施例中为约10Pa-s至约500Pa-s，在一些实施例中为约5Pa-s至约150Pa-s，在一些实施例中为约5Pa-s至约100Pa-s，在一些实施例中为约10Pa-s至约100Pa-s，在一些实施例中为约15Pa-s至约90Pa-s。
III.薄膜
如上所述，本发明的液晶聚合物组合物特别适用于薄膜。通常可以使用多种不同技术中的任一种来使聚合物组合物形成薄膜。合适的成膜技术可以包括，例如，平板模头挤出、吹塑薄膜挤出、管状截留气泡薄膜工艺等。在一个具体实施例中，采用了利用T形模头的平板模头挤出工艺。模头通常包含从初始挤出通道以直角延伸的臂。臂沿其长度可具有狭缝以允许聚合物熔体流过其中。例如，在Kasamatsu的美国专利第4,708,629号中描述了这种薄膜挤出工艺的实例。在另一个实施例中，可以使用吹塑薄膜工艺，其中将组合物进料到挤出机中，在挤出机中对该组合物进行熔融加工，然后通过吹塑薄膜模头供料以形成熔融气泡。通常，模头包含位于外模头主体内部的心轴，从而在它们之间限定空间。将聚合物组合物吹过该空间以形成气泡，然后可以将该气泡拉出、用空气充气并快速冷却，从而使聚合物组合物快速固化。如果需要，然后可以将气泡在辊子之间压扁以及可选地缠绕到卷轴上。
在一个具体的实施例中，可以由聚合物组合物形成薄膜，其厚度为约0.5微米至约500微米，在一些实施例中为约1微米至约250微米，在一些实施例中为约2微米至约150微米，在一些实施例中为约3微米至约100微米，以及在一些实施例中为约5微米至约60微米。同样，厚的薄膜(或片材)的厚度可以为约500微米至约25毫米，在一些实施例中为约600微米至约20毫米，以及在一些实施例中为约1毫米至约10毫米。
由于液晶聚合物组合物的独特性质，可以由其形成具有良好机械性质的薄膜。表示薄膜的相对强度的一个参数是拉伸强度，拉伸强度等于在应力-应变曲线中获得的峰值应力。理想地，该薄膜在机器方向(machine direction，MD)表现出的拉伸强度为约100兆帕(MPa)至约800MPa，在一些实施例中为约150MPa至约600MPa，以及在一些实施例中为约200MPa至约400MPa，并且在横向方向(transverse direction，TD)表现出的拉伸强度为约1兆帕(MPa)至约50MPa，在一些实施例中为约5MPa至约40MPa，以及在一些实施例中为约10MPa至约30MPa。该薄膜还可以具有延展性，并且因此在MD和/或TD上表现出高断裂伸长率，例如为约2％或更多，在一些实施例中为约5％或更多，在一些实施例中为约15％至约50％，以及在一些实施例中为约15％至约40％。虽然具有良好的强度和延展性，但薄膜不会太硬。表示薄膜相对刚度的一个参数是杨氏模量。例如，该薄膜通常在MD上表现出为约10000MPa至约80000MPa、在一些实施例中为约12000MPa至约50000MPa、以及在一些实施例中为约15000MPa至约30000MPa的杨氏模量，并且在TD上表现出为约300MPa至约10000MPa、在一些实施例中为约500MPa至约5000MPa、以及在一些实施例中为约800MPa至约3000MPa的杨氏模量。例如，上述拉伸性能可以根据ASTM ISO 527-3:2018测定。
所得薄膜可制成具有多种不同用途的层压体，例如用于包层、用于半导体封装和母板的多层印刷线路板、柔性印刷电路板、自动粘合胶带、标签胶带、用于电磁波、探头电缆、通讯设备电路等。在一个具体实施例中，层压体用于柔性印刷电路板中，该层压体包含至少一个导电层和如本文所述形成的薄膜。该薄膜可以至少位于导电层的附近以形成层压体。导电层可以以各种不同的形式提供，例如膜、薄膜、模具、晶片、管等。例如，该层可以具有箔状结构，因为它相对薄，例如其厚度为约500微米或更小，在一些实施例中为约200微米或更小，以及在一些实施例中为约1微米至约100微米。当然，也可以使用更高的厚度。导电层还可以包含多种导电材料如金属，例如金、银、镍、铝、铜以及其混合物或合金。例如，在一个实施例中，导电层可以包括铜(例如纯铜和铜合金)。
可以使用例如上述技术(例如浇铸)将薄膜施加到导电层上，或者可以使用诸如离子束溅射、高频溅射、直流磁控溅射、辉光放电等技术将导电层施加到薄膜上。如果需要，可以对膜在面对导电层的一侧进行表面处理，从而提高薄膜和导电层之间的粘合性。这种表面处理的实例包括例如电晕放电处理、UV照射处理、等离子体处理等。当应用于导电层时，可选地可以对薄膜进行退火以改善其性能。例如，退火可发生在约250℃至约400℃的温度下，在一些实施例中发生在约260℃至约350℃下，以及在一些实施例中发生在约280℃至约330℃下，并且持续约15分钟至约300分钟的时间，在一些实施例中持续约20分钟至约200分钟，以及在一些实施例中持续约30分钟至约120分钟。在退火过程中，有时需要将薄膜限制在一个或多个位置(例如边缘)，使其通常不能物理移动。这可以以多种方式实现，例如通过夹持、粘贴或以其他方式将薄膜粘附到导电层。如本领域已知的，还可以在薄膜和导电层之间使用粘合剂。合适的粘合剂可以包括环氧树脂、苯酚、聚酯、腈、压克力(acryl)、聚酰亚胺、聚氨酯树脂等。
层压体可以具有仅包含薄膜和导电层的两层结构。例如，参阅图6，示出了这种两层结构10的一个实施例，该两层结构10包含位于导电层12(例如铜箔)附近的薄膜11。或者，可以形成包含两个或更多个导电层和/或两个或更多个薄膜的多层层压体。例如，参阅图7，示出了三层层压体结构100的一个实施例，该三层层压体结构100包含位于两个导电层112之间的薄膜110。图8中示出了又一个实施例。在该实施例中，示出了七层层压体结构200，该七层层压体结构200包含由位于两个导电层212之间的薄膜210形成的芯201。薄膜220类似地分别覆盖在每个导电层212上，并且外部导电层222覆盖在薄膜220上。在上述实施例中，本发明的薄膜可用于形成任一或甚至所有薄膜层。可以使用各种常规加工步骤来为层压体提供足够的强度。例如，层压体可以被压制和/或经受本领域已知的热处理。
IV.应用
本发明的层压体可用于多种不同的应用。例如，如上所述，层压体可用于设置有天线元件的电子设备的电路板(例如印刷电路板)中。天线元件可以直接应用(例如印刷)到电路板上，或者它们可以将它们提供在由电路板支撑并连接到电路板的天线模块中。例如，参阅图9，示出了电子设备140的一个实施例，该电子设备140包含基板154，该基板154支撑各种电子组件142，例如集成电路(例如，收发器电路、控制电路等)、分立组件(例如，电容器、电感器、电阻器)、开关等等。密封材料156可以施加在组件142和印刷电路板154上，如本文所述，该印刷电路板154包含用于形成电信号路径的导电迹线152和接触垫150。也可以使用接合到印刷电路板并嵌入封装主体内的半导体模头144以形成每个相应的组件142。更具体地，组件142可以具有触点146(例如焊盘)，并且可以使用耦合在触点146和触点150之间的导电材料148(例如焊料)安装到印刷电路板154上的触点150。在所示实施例中，天线元件160形成在密封材料156的暴露表面上。天线元件156可以通过传输线158(例如金属柱)电连接至印刷电路板154。
在某些实施例中，该印刷电路板特别配置用于5G天线系统。如本文所用，“5G”通常是指通过射频信号进行的高速数据通信。5G网络和系统能够以比前几代数据通信标准(例如，“4G”、“LTE”)快得多的速率传输数据。已经发布了各种标准和规范来量化5G通信的要求。例如，国际电信联盟(International Telecommunications Union，ITU)于2015年发布了国际移动电信2020(IMT-2020)标准。IMT-2020标准规定了5G的各种数据发射标准(例如，下行和上行数据速率、延迟等)。IMT-2020标准将上行和下行峰值数据速率定义为5G系统必须支持的上传和下载数据的最低数据速率。IMT-2020标准规定下行峰值数据速率要求为20Gbit/s，上行峰值数据速率要求为10Gbit/s。另一个例子是，第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)最近发布了5G的新标准，称为“5G NR”。3GPP于2018年发布了“Release 15”，其定义了5G NR标准化的“第一阶段”。3GPP将5G频带定义为“：频率范围1”(FR1)，其包括sub-6GHz频率；和“频率范围2”(FR2)，其频带在20GHz至60GHz范围内。然而，如本文所用，“5G频率”可指代使用大于60GHz的频率的系统，例如范围高达80GHz、高达150GHz和高达300GHz的频率。如本文所用，“5G频率”可指约2.5GHz或更高的频率，在一些实施例中约3.0GHz或更高，在一些实施例中约3GHz至约300GHz，或更高，在一些实施例中约4GHz至约80GHz，在一些实施例中约5GHz至约80GHz，在一些实施例中约20GHz至约80GHz，以及在一些实施例中约28GHz至约60GHz。
5G天线系统通常采用高频天线和天线阵列以用于基站、中继器(例如，“毫微微蜂窝(femtocell)”)、中继站、终端、用户设备和/或5G系统的其他合适组件。根据3GPP发布的标准(例如Release 15(2018))和/或IMT-2020标准，天线元件/阵列和系统可以满足或符合“5G”要求。为了实现这种高频下的高速数据通信，天线元件和阵列通常采用小的特征尺寸/间距(例如，密脚距技术(fine pitch technology))和/或可提高天线性能的先进材料。例如，特征尺寸(天线元件之间的间距、天线元件的宽度)等一般取决于通过其上形成有天线元件的基板电介质传播的期望的发射和/或接收射频的波长(λ)(例如，nλ/4，其中n为整数)。此外，可采用波束成形和/或波束控制来方便跨多个频率范围或信道的接收和发射(例如，多进多出(MIMO)、大规模MIMO)。高频5G天线元件可以有多种配置。例如，5G天线元件可以是或包括共面波导元件、贴片阵列(例如，网格贴片阵列)、其他合适的5G天线配置。天线元件可以被配置为提供MIMO、大规模MIMO功能、波束控制等。如本文所用，“大规模”MIMO功能通常是指用天线阵列提供大量传输和接收信道，例如8个传输(Tx)和8个接收(Rx)信道(缩写为8x8)。大规模MIMO功能可以提供8x8、12x12、16x16、32x32、64x64或更大。
可以使用多种制造技术来制造天线元件。作为一个示例，天线元件和/或相关元件(例如，接地元件、馈线等)可以采用密脚距技术。密脚距技术通常是指它们的组件或引线之间的小间距或细间距。例如，天线元件之间(或天线元件和接地平面之间)的特征尺寸和/或间距可以为约1,500微米或更小，在一些实施例中为1,250微米或更小，在一些实施例中为750微米或更小(例如，中心到中心(center-to-center)间距为1.5mm或更小)、650微米或更小，在一些实施例中为550微米或更小，在一些实施例中为450微米或更小，在一些实施例中为350微米或更小，在一些实施例中为250微米或更小，一些实施例为150微米或更小，在一些实施例中为100微米或更小，以及在一些实施例中为50微米或更小。然而，应当理解，还可以采用更小和/或更大的特征尺寸和/或间距。由于这种小特征尺寸，天线配置和/或阵列可以通过在小占地面积中的大量天线元件来实现。例如，天线阵列的平均天线元件密集度可以为每平方厘米大于1000个天线元件，在一些实施例中为每平方厘米大于2000个天线元件，在一些实施例中为每平方厘米大于3000个天线元件，在一些实施例中为每平方厘米大于4000个天线元件，在一些实施例中为每平方厘米大于6000个天线元件，以及在一些实施例中每平方厘米大于约8000个天线元件。天线元件的这种紧凑布置可以为天线面积的每单位面积提供更多数量的用于MIMO功能的信道。例如，信道的数量可以对应于(例如，等于或成比例于)天线元件的数量。
例如，参阅图1，5G通信系统100可包括基站102、一个或多个中继站104、一个或多个用户计算设备106、一个或多个Wi-Fi中继器108(例如，“毫微微蜂窝”)、和/或用于5G天线系统100的其他合适的天线组件。中继站104可以配置为，通过在基站102与用户计算设备106和/或中继站104之间中继或“重复”信号，来方便用户计算设备106和/或其他中继站104与基站102的通信。基站102可以包括MIMO天线阵列110，MIMO天线阵列110配置为利用中继站104、Wi-Fi中继器108和/或直接利用用户计算设备106来接收和/或发射射频信号112。用户计算设备106不一定受本发明限制，其包括诸如5G智能手机的设备。
MIMO天线阵列110可采用波束控制来相对于中继站104聚焦或引导射频信号112。例如，MIMO天线阵列110可配置为调整相对于X-Y平面的仰角114和/或定义在Z-Y平面中且相对于Z方向的迎波角(heading angle)116。类似地，中继站104、用户计算设备106、和Wi-Fi中继器108中的一个或多个可采用波束控制来通过定向调谐设备104、106、108相对于基站102的MIMO天线阵列110的灵敏度和/或电力传输(例如，通过调整各个设备的相对仰角和/或相对方位角中的一个或两个)来提高相对于MIMO天线阵列110的接收和/或发射能力。
图2A-2B同样分别示出了示例用户计算设备106的俯视图和侧视图。用户计算设备106可以包括一个或多个天线元件200、202(例如，布置为相应的天线阵列)。参阅图2A，天线元件200、202可以被配置为在X-Y平面中执行波束控制(如箭头204、206所示并且对应于相对方位角)。参阅图。如图2B所示，天线元件200、202可以被配置为在Z-Y平面中执行波束控制(如箭头204、206所示)。
图3描绘了使用相应馈线304(例如，与前端模块)连接的多个天线阵列302的简化示意图。天线阵列302可以安装到基板308的侧表面306，例如如图4A至和图4C所描述和说明的。基板308可以是例如本文所述的电路板。天线阵列302可以包括多个垂直连接的元件(例如，作为网格阵列)。因此，天线阵列302通常可以平行于基板308的侧表面306延伸。可以在基板308的侧表面306上可选地提供屏蔽，使得天线阵列302相对于基板308位于屏蔽之外。天线阵列302的垂直连接元件之间的垂直间隔距离可以对应于天线阵列320的“特征尺寸”。因此，在一些实施例中，这些间隔距离可以相对较小(例如，小于约750微米)，使得天线阵列302是“密脚距”天线阵列302。
图4示出了共面波导天线400配置的侧视图。一个或多个共面接地层402可以与天线元件404(例如，贴片天线元件)平行布置。另一个接地层406可以通过基板408与天线元件隔开，基板408可以是例如本文所述的电路板。一个或多个附加天线元件410可以通过第二层或基板412而与天线元件404隔开，第二层或基板412可以是如本文所述的电路板。尺寸“G”和“W”可以对应于天线400的“特征尺寸”。“G”尺寸可以对应于天线元件404和共面接地层406之间的距离。“W”尺寸可以对应于天线元件404的宽度(例如，线宽)。因此，在一些实施例中，尺寸“G”和“W”可以相对较小(例如，小于约750微米)，使得天线400是“密脚距”天线400。
图5A示出了天线阵列500的一个实施例。天线阵列500可以包括基板510和形成在其上的多个天线元件520。基板510可以是例如本文所述的电路板。多个天线元件520在X方向和/或Y方向上的尺寸可以大致相等(例如，正方形或矩形)。多个天线元件520可以在X方向和/或Y方向上大致相等地间隔开。天线元件520的尺寸和/或它们之间的间距可以对应于天线阵列500的“特征尺寸”。因此，在一些实施例中，尺寸和/或间距可以相对较小(例如，小于约750微米)，使得天线阵列500是“密脚距”天线阵列500。如省略号522所示，图5所示的天线元件520的列数仅作为示例提供。类似地，天线元件520的行数仅作为示例提供。
调谐天线阵列500可用于提供大规模MIMO功能，例如在基站中(例如，如上文关于图1所述)。更具体地，可以控制或调谐各种元件之间的射频交互以提供多个发射和/或接收信道。发射功率和/或接收灵敏度可以被定向控制以聚焦或引导射频信号，例如关于图1的射频信号112所描述的。调谐天线阵列500可以在小占地面积中提供大量天线元件522。例如，调谐天线500的平均天线元件密集度可以为每平方厘米1000个天线元件或更大。天线元件的这种紧凑布置可以为每单位面积提供更多数量的用于MIMO功能的通道。例如，信道的数量可以对应于(例如，等于或成比例于)天线元件的数量。
图5B示出了天线阵列540的实施例。天线阵列540可以包括多个天线元件542和多个使天线元件542(例如，与其他天线元件542、前端模块或其他合适的组件)连接的馈线544。天线元件542可以具有各自的宽度“w”和它们之间的间隔距离“S1”和“S2”(例如，分别在X方向和Y方向上)。可以选择这些尺寸以在所需的5G频率上实现5G射频通信。更具体地，可以选择尺寸来调谐天线阵列540以使用5G频谱内(例如，大于2.5GHz和/或大于3GHz和/或大于28GHz)的射频信号传输和/或接收数据。可以根据基板的材料特性来选择尺寸，该基板可以是本发明的电路板。例如，“w”、“S1”或“S2”中的一个或多个可以对应于穿过基板材料的所需频率的传播波长(“λ”)的倍数(例如，nλ/4，其中n是一个整数)。
作为一个示例，λ可以计算如下：
其中c是真空中的光速，∈R是基板(或周围材料)的介电常数，f是期望的频率。
图5C示出了根据本发明的方面的示例天线配置560。天线配置560可以包括布置在基板564的平行长边缘中的多个天线元件562。各个天线元件562可以具有各自的长度“L”(以及它们之间的间隔距离)，其调谐天线配置560以在期望的频率和/或频率范围下接收和/或发射。更具体地，这样的尺寸可以基于对基板材料在期望频率下的传播波长λ来选择，例如上文参阅图5B所描述的。
参考以下实施例可以更好地理解本发明。
测试方法
熔体粘度：可以根据ISO测试号11443:2005，在1000s-1的剪切速率和高于熔融温度15℃的温度(例如，约350℃)下，使用Dynisco LCR7001毛细管流变仪来测定熔体粘度(Pa-s)。流变仪孔(模头)具有1mm的直径、20mm的长度、20.1的L/D比率和180°的入射角。料筒的直径为9.55mm+0.005mm，料杆的长度为233.4mm。
熔融温度：可以通过如本领域中已知的差示扫描量热法(DSC)来测定熔融温度(Tm)。如通过ISO测试号11357-2:2013所测定的，熔融温度为差示扫描量热法(DSC)峰值熔融温度。在DSC程序下，如ISO标准10350中所记载的，使用在TA Q2000仪器上进行的DSC测量，以每分钟20℃加热和冷却样品。
载荷挠曲温度(DTUL)：可以根据ISO测试号75-2:2013(技术上等效于ASTM D648-07)来测定载荷挠曲温度。更具体地，可以对长度为80mm、厚度为10mm和宽度为4mm的测试条样品进行沿边三点弯曲测试，其中指定负荷(最大外部纤维应力)为1.8兆帕。可以将试样放入硅酮油浴中，其中温度以每分钟升高2℃直至其挠曲0.25mm(对于ISO测试号75-2:2013为0.32mm)。
拉伸模量、拉伸应力和拉伸伸长率：可以根据ISO测试号527:2012(技术上等效于ASTM D638-14)来测试拉伸特性。可以在长度为80mm、厚度为10mm和宽度为4mm的相同测试条样品上进行模量和强度测量。测试温度可以为约23℃，测试速度可以为1mm/min或5mm/min。
弯曲模量、弯曲应力和弯曲伸长率：可以根据ISO测试号178:2010(技术上等效于ASTM D790-10)来测试弯曲特性。可以在64mm支承跨度上进行该测试。可以在未切割的ISO3167多用途棒的中心部分上进行测试。测试温度可以为约23℃，测试速度可以为2mm/min。
简支梁缺口冲击强度：可以根据ISO测试号ISO 179-1:2010(技术上等效于ASTMD256-10，方法B)来测试夏比特性。可以使用1型试样尺寸(长度80mm、宽度10mm和厚度4mm)进行该测试。当测试缺口冲击强度时，缺口可以为A型缺口(0.25mm基圆半径)。可以使用单齿铣机从多用途棒的中心切割试样。测试温度可以为23℃。
介电常数(Dk)和耗散因数(Df)：根据IEC 60250:1969来测定介电常数(或相对静电电容率)和耗散因数。这种技术在Baker-Jarvis,et al.,IEEE Trans.on Dielectricand Electrical Insulation,5(4),p.571(1998)和Krupka,et al.,Proc.7thInternational Conference on Dielectric Materials:Measurements andApplications,IEEE Conference Publication No.430(Sept.1996)中也进行了描述的。更具体地，将尺寸为80mm×80mm×1mm的板样品插入到两个固定的介电谐振器之间。谐振器测量试样的平面中的电容率分量。可以测试五个样品并记录平均值。
实施例1
样品1至样品3被挤出成薄膜以用于印刷电路板。样品1含有100wt.％LCP1，LCP 1由73％HBA和27％HNA形成。样品2含有100wt.％LCP 2，LCP 2由79.3％HBA、20％HNA和0.7％TA形成。样品3含有75wt.％LCP1和25wt.％PTFE。测试样品1至样品3的热性能和机械性能。结果如下所述。
| 样品1 | 样品2 | 样品3 | |
| Dk@10GHz | 3.42 | 3.36 | 3.12 |
| Df@10GHz | 0.0017 | 0.0017 | 0.0016 |
| 熔点(℃) | 280 | 325 | 280 |
| 拉伸强度(MPa) | 148 | 150 | 156 |
| 拉伸模量(MPa) | 7,800 | 8,200 | 7,000 |
| 拉伸伸长率(％) | 5.7 | 3.7 | 6.2 |
| 弯曲强度(MPa) | 158 | 145 | 125 |
| 弯曲模量(MPa) | 9,100 | 7,300 | 7,100 |
| 1.8MPa下的DTUL | 193 | 175 | 165 |
实施例2
样品4至样品6被挤出成薄膜以用于印刷电路板。样品4含有80wt.％LCP 3和20wt.％PTFE，样品5含有75wt.％LCP 3和20wt.％PTFE，样品6含有75wt.％LCP 2和25wt.％PTFE。LCP 3由43％HBA、9％TA、29％HQ和20％NDA组成。另外，PTFE的D50粒度为4μm，D90粒度为15μm。
测试样品4至样品6的热性能和机械性能。结果如下所述。
实施例3
样品6至样品8被挤出成薄膜以用于印刷电路板。样品6含有80wt.％LCP 5和20wt.％PTFE，样品7含有75wt.％LCP 5和25wt.％PTFE，样品6含有75wt.％LCP 4和25wt.％PTFE。LCP 5由43％HBA、9％TA、29％HQ和20％NDA组成。另外，PTFE的D50粒度为4μm，D90粒度为15μm。
测试样品6至样品8的热性能和机械性能。结果如下所述。
| 样品6 | 样品7 | 样品8 | |
| Dk@10GHz | 3.10 | 3.06 | 3.13 |
| Df@10GHz | 0.0013 | 0.0013 | 0.0017 |
| Dk@2GHz | 3.04 | 3.01 | - |
| Df@2GHz | 0.0017 | 0.0017 | - |
| 熔体粘度(340℃下1000s<sup>-1</sup>) | 59.6 | 49.8 | 48.0 |
| 拉伸强度(MPa) | 8,637 | 8,120 | 7,085 |
| 拉伸模量(MPa) | 155.5 | 152.83 | 115.9 |
| 拉伸伸长率(％) | 2.18 | 2.67 | 2.47 |
| 弯曲强度(MPa) | 9,393 | 8,701 | 8,032 |
| 弯曲模量(MPa) | 152.92 | 144.11 | 126.92 |
| 1.8MPa下的DTUL | 251 | 247 | 185 |
| 夏比缺口强度(kJ/m<sup>2</sup>) | 61 | 63 | - |
实施例4
样品9至样品15由液晶聚合物(LCP 1和LCP 5)、亚铬酸铜填料(CuCr2O4)、玻璃纤维、三水合氧化铝(ATH)、润滑剂(聚乙烯蜡)和聚四氟乙烯(“PTFE 1”或“PTFE 2”)的各种组合形成。PTFE 2是D50粒度为40μm的聚四氟乙烯粒子粉末。
表1
测试样品9至样品15的热性能和机械性能。结果如下表2所述。
表2
实施例5
样品16至样品17由聚合物(LCP 6和LCP 7)的各种组合形成。LCP 6由76％HNA和24％HBA形成。LCP 7由62％HNA、2％HBA、18％TA和18％BP组成。使用18mm单螺杆挤出机进行混配。部件是将样品注塑成板(60mm×60mm)。
| 16 | 17 | |
| LCP 6 | 75 | - |
| LCP 7 | - | 75 |
| PTFE 1 | 25 | 25 |
测试样品16至样品17的热性能和机械性能。结果如下表3所述。
表3
| 样品1 | 16 | 17 |
| 介电常数(2GHz) | 3.18 | 3.17 |
| 耗散因数(2GHz) | 0.0010 | 0.0006 |
| 1.8MPa下的DTUL(℃) | 201 | 306 |
| 夏比缺口(kJ/m<sup>2</sup>) | 54 | 10 |
| 拉伸强度(MPa) | 127 | - |
| 拉伸模量(MPa) | 5,900 | - |
| 拉伸伸长率(％) | 3.5 | - |
| 弯曲强度(MPa) | 135 | 137 |
| 弯曲模量(MPa) | 7,000 | 14,000 |
实施例6
样品18至样品19可被挤出成薄膜以用于印刷电路板。样品18含有70wt.％LCP 5和30wt.％PTFE 1，样品19含有65wt.％LCP 5和35wt.％PTFE 1。
测试样品18至样品19的热性能和机械性能。结果如下所述。
| 18 | 19 | |
| Dk@10GHz | 3.03 | 2.97 |
| Df@10GHz | 0.0013 | 0.0013 |
| 熔体粘度(340℃下1000s<sup>-1</sup>) | 39.0 | 39.5 |
| 拉伸强度(MPa) | 141 | 106 |
| 拉伸模量(MPa) | 7,028 | 6,339 |
| 拉伸伸长率(％) | 3.15 | 2.43 |
| 弯曲强度(MPa) | 125 | 112 |
| 弯曲模量(MPa) | 7,435 | 6,832 |
| 1.8MPa下的DTUL | 248.4 | 246.8 |
| 夏比缺口强度(kJ/m<sup>2</sup>) | 59.2 | 51.7 |
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以对本发明进行这些和其他修改和变型。另外，应当理解的是，各个实施例的方面可以整体互换或部分互换。此外，本领域普通技术人员将理解，前述描述仅是示例性的，并且不意在限制如所附权利要求中进一步描述的本发明。
Claims (39)
1.一种用于电路板的层压体，所述层压体包括：
导电层；及
薄膜，位于所述导电层附近，其中所述薄膜包含聚合物组合物，所述聚合物组合物包含液晶聚合物和疏水材料，其中所述聚合物组合物在10GHz的频率下表现出约为5或更小的介电常数和约为0.05或更小的耗散因数。
2.根据权利要求1所述的层压体，其特征在于，所述薄膜位于在两个导电层之间。
3.根据权利要求1或2所述的层压体，其特征在于，所述薄膜具有约500微米或更小的厚度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述薄膜通过将所述聚合物组合物熔融挤出到所述导电层上而形成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述导电层包含铜或其合金。
6.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述聚合物组合物具有约200℃至约400℃的熔融温度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物构成所述聚合物组合物的约40wt.％至约99wt.％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含衍生自一种或多种芳族二羧酸、一种或多种芳族羟基羧酸或其组合的重复单元。
9.根据权利要求8所述的层压体，其特征在于，所述芳族羟基羧酸包括4-羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸或其组合。
10.根据权利要求8所述的层压体，其特征在于，所述芳族羟基羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸或其组合。
11.根据权利要求8所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物还包含衍生自一种或多种芳族二醇的重复单元。
12.根据权利要求11所述的层压体，其特征在于，所述芳族二醇包括对苯二酚、4,4'-联苯酚或其组合。
13.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物是全芳族的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含含量为所述聚合物的约10mol.％或更多的衍生自环烷羟基羧酸和/或环烷二羧酸的重复单元。
15.根据权利要求14所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含含量为约30mol.％或更多的衍生自6-羟基-2-萘甲酸的重复单元。
16.根据权利要求14所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含含量为约50mol.％或更多的衍生自6-羟基-2-萘甲酸的重复单元。
17.根据权利要求14所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含含量为约70mol.％或更多的源自6-羟基-2-萘甲酸的重复单元。
18.根据权利要求14所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含摩尔比为约0.1至约40的衍生自6-羟基-2-萘甲酸和4-羟基苯甲酸的重复单元。
19.根据权利要求14所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含摩尔比为约1至约5的衍生自6-羟基-2-萘甲酸和4-羟基苯甲酸的重复单元。
20.根据权利要求14所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物包含含量为约10mol.％或更多的衍生自2,6-萘二羧酸的重复单元。
21.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物与所述疏水材料的重量比为约1至约20。
22.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述疏水材料包括含氟聚合物。
23.根据权利要求22所述的层压体，其特征在于，所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、全氟烷基乙烯醚、聚(四氟乙烯-共-全氟烷基乙烯醚)、氟化乙烯-丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯及其共聚物和/或混合物。
24.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述含氟聚合物和所述液晶聚合物作为混合物被熔融加工以形成所述聚合物组合物。
25.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述液晶聚合物是在疏水材料的存在下由一种或多种芳族前体单体聚合而形成。
26.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述疏水材料具有约1微米至约60微米的平均粒度。
27.根据前述权利要求中任一项所述的层压体，其特征在于，所述聚合物组合物在10GHz的频率下表现出约4或更小的介电常数。
28.一种电路板，包括前述权利要求中任一项所述的层压体。
29.一种5G天线系统，包括权利要求28所述的电路板和至少一个被配置为发送和接收5G射频信号的天线元件，其中所述天线元件耦合到所述电路板。
30.根据权利要求29所述的5G天线系统，其特征在于，所述天线元件具有小于约1500微米的特征尺寸。
31.根据权利要求29所述的5G天线系统，其特征在于，所述5G射频信号的频率大于约28GHz。
32.根据权利要求29所述的5G天线系统，其特征在于，所述至少一个天线元件包括布置在天线阵列中的多个天线元件。
33.根据权利要求32所述的5G天线系统，其特征在于，所述多个天线元件以小于约1500微米的间隔距离间隔开。
34.根据权利要求32所述的5G天线系统，其特征在于，所述多个天线元件包括至少16个天线元件。
35.根据权利要求32所述的5G天线系统，其特征在于，所述多个天线元件布置在网格中。
36.根据权利要求32所述的5G天线系统，其特征在于，所述天线阵列被配置用于至少8个发射信道和至少8个接收信道。
37.根据权利要求32所述的5G天线系统，其特征在于，所述天线阵列具有大于每平方厘米1,000个天线元件的平均天线元件密集度。
38.根据权利要求29所述的5G天线系统，其特征在于，还包括基站，并且其中所述基站包括所述天线元件。
39.根据权利要求29所述的5G天线系统，其特征在于，还包括用户计算设备或中继器中的至少一个，并且其中所述用户计算设备或中继器基站中的至少一个包括所述天线元件。
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