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研究生:陳志瑋
研究生(外文):Chih-Wei Chen
論文名稱:聚氟乙烯高分子的改質與應用之研究:1.ePTFE之電漿表面改質,2.中孔洞二氧化矽的合成與結構之研究,3.低介電中孔洞二氧化矽/PTFE之複合高頻基板.
論文名稱(外文):The Modification and Application of PTFE Materials:(1) Plasma Surface Modification of ePTFE, (2) Synthesis and Structure of Mesoporous Silica Materials,(3) Low Dielectric Constant Circuit Boards Based on Mesoporous Silica Filled PTFE Composite Material
指導教授:陳玉惠陳玉惠引用關係
指導教授(外文):Yui-Whei ChenYang
學位類別:博士
校院名稱:中原大學
系所名稱:化學研究所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:224
中文關鍵詞:中孔洞二氧化矽介電常數鐵氟龍電漿表面改質熱膨脹係數氟系高頻基板
外文關鍵詞:PTFE composite boardMesoporous materialsePTFEDielectric constantCoefficient of thermal expansionPlasma surface modification
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PartⅠ. ePTFE之電漿表面改質
本部分研究,係利用微波電漿反應系統及高週波電漿反應系統在丙烯酸的環境中對ePTFE試片以單一步驟的方式進行表面改質,並使用一系列的表面分析方法如XPS、ATR-FTIR、SEM、AFM、靜態接觸角及威氏平板動態接觸角量測法等評估其改質效果。結果顯示,在功率較高的微波電漿系統中,丙烯酸單體會受到較嚴重的破壞,致使改質層的厚度無法有效提升。高週波丙烯酸電漿系統中改質的成果中則發現,形成之高分子改質層可藉由鍵結或鑲嵌的方式固定於試片表面。改質試片表面之XPS和ATR-FTIR測試結果說明形成之高分子交聯及斷鍵的程度會隨著功率的增加而增加。在動態接觸角的分析中顯示,前進角及後退角分別可下降80˚和50˚之譜,顯示本研究採用之單一步驟高週波丙烯酸電漿改質法有效提昇了ePTFE試片表面的親水性。

Part Ⅱ.中孔洞二氧化矽的合成與結構之研究
本部分研究分別選用陽離子型界面活性劑和非離子型界面活性劑當模板製作中孔洞二氧化矽: MCM-41和SBA-15,並以氮氣吸/脫附量測儀、FTIR和29Si固態-NMR分析孔洞大小及樣品之性質,以SEM及TEM觀察樣品之孔洞型態。其結果顯示,在SBA-15的合成程序中,隨著熟化溫度及熟化時間的不同,可獲得圓球狀、小麥草束狀、橄欖球狀及短棍狀等多種不同型態之中孔洞二氧化矽粒子。為配合第三部份之研究,挑選MCM-41和適當型態且不同孔洞尺寸之SBA-15進行疏水性改質。XRD的結果顯示,改質後之MCM-41和SBA-15皆仍保有其孔洞規則性,而FTIR和29Si固態-NMR的結果則證實,兩者在改質程序後皆成為具有疏水性質之樣品,但MCM-41有較多的疏水性官能基接枝量。

Part Ⅲ. 低介電中孔洞二氧化矽/PTFE之複合高頻基板
此部份之研究,係依據第二部份之研究成果,分別選用MCM-41和數種不同孔洞大小的SBA-15,分別進行表面改質後,以其當填充物,於不同的混合比例下和PTFE乳液進行混掺分別壓製成PTFE/MCM-41-m及PTFE/SBA-15-m複合基板。此基板利用網路分析儀量測其電氣性質,以SEM和EDS觀察試片斷面型態及填充物分佈情形,並分析基板的熱性質、分子組態及表面結構。結果顯示,PTFE/SBA-15-m複合基板之電氣性質(Dk,Df)不佳。而PTFE/MCM-41-m的複合基板系統則顯示,含適當填充物添加量之PTFE/MCM-41-m複合基板,其Z軸熱膨脹係數(CTEz)下降至11.8ppm/℃,可有效提升基板和銅箔貼合後的尺寸穩定性,且其介電常數(Dk)亦降至1.70~2.16間,而消散係數(Df)則仍介於0.0008~0.0049之間,說明此複合基板在高頻領域的應用上具有極大的潛力。
Part Ⅰ. Plasma Surface Modification of ePTFE
In this part, the surface of ePTFE was modified with a one-step process by the Microwave (MW) plasma and Radio frequency (RF) plasma polymerization of acrylic acid, respectively. The modified ePTFE specimens were characterized by a combination of XPS, ATR-FTIR, SEM, AFM, static contact angle and dynamic contact angle (Wilhelmy plate method) measurements to evaluate the efficiency of the modification. It was found that in the MW plasma system, the acrylic acid monomer was seriously cleaved due to the higher input power. Therefore, it was unable to efficiently form the polymer layer depositing on the ePTFE surface. On the other hand, in the RF plasma system, the acrylic acid polymer was successfully formed, grafting on the sample surface and/or anchoring in the pores of the ePTFE matrix. The results of XPS and ATR-FTIR measurements revealed that the extent of cross-linking and bond scission of the plasma deposition increased with the power applied. The results of AFM and SEM showed a distinct change in the morphology and roughness of the surface after the modification. Compared with the pristine eFTFE the advancing contact angle (θa) and the receding contact angle (θr) were decreased by about 80° and 50°, respectively, exhibiting a large improvement in the surface hydrophilicity for the modified ePTFE specimens.

Part Ⅱ. Synthesis and Structure of Mesoporous Silica Materials
In this part, we used a cationic surfactant and a nonionic surfactant as the template to synthesize the mesoporous silica MCM-41 and SBA-15, respectively. The properties of the mesoporous materials were investigated by N2 adsorption/desorption isotherms, FTIR, 29Si solid state-NMR, SEM and AFM. The results of the investigation revealed that with different aging temperature and aging time, various kinds of morphology such as sphere-like, wheat-like, football-like and road-like were obtained. In order to hybrid with ePTFE emulsion for the study in Part Ⅲ, the as-prepared MCM-41 and the SBA-15 with suitable morphology and different pore size were selected and further modified hydrophobically by the silylation. The results of XRD measurements revealed that the long range order of the as-prepared MCM-41 and the SBA-15 was retained after the silylation. The FTIR and 29Si solid state-NMR spectra indicated that the silylation reaction successfully made the hydrophilic MCM-41 and the SBA-15 samples hydrophobic products. Besides, it also showed that compared with the modified SBA-15 (SBA-15-m) the modified MCM-41 (MCM-41-m) contained more hydrophobic functional groups, revealing a better hydrophobicity.

Part Ⅲ. Low Dielectric Constant Circuit Boards Based on Mesoporous Silica Filled PTFE Composite Materials
In this part, the hydrophobically modified mesoporous silica powders, MCM-41-m and three kinds of SBA-15 with different pore size prepared in Part Ⅱ, were used as the fillers to hybrid with a various amount of PTFE emulsion to prepare a series of the PTFE/mesoporous silica nanocomposite materials. The composite materials were then compressed to form the corresponding rigid boards. The properties of the boards were investigated by a combination of Network Analyzer, DSC, TGA, TMA, XPS and 29Si solid state-NMR measurements. It was found that the PTFE/SBA-15-m composite boards possessed of higher water absorption as well as dielectric constant and dissipation factor. However, in the PTFE/MCM-41-m system, it was found that with proper amount of MCM-41-m the z-axis coefficient of thermal expansion (CTEz) was lowered to 11.8ppm/℃, which was very close to that of copper foil, revealing a large improvement in the mount ability with copper foil. The dielectric constants and the dissipation factors were ranging between 1.70 to 2.16 and 0.0008 to 0.0049, respectively. The results indicated that the as-prepared PTFE/MCM-41-m composite materials are potentially useful as RF/Microwave substrate materials.
目 錄
中 文 摘 要 I
Abstract III
謝 誌 V
目 錄 VI
表 索 引 XII
圖 索 引 XIV
PartⅠ. ePTFE之電漿表面改質
第一章 緒論 1
1-1. 前言 1
1-2. 鐵氟龍(PTFE)簡介 2
1-3. PTFE的特性 4
1-4 氟系高分子(PTFE&ePTFE)的應用 6
1-5. ePTFE的應用 7
1-6. 研究動機 8
第二章 理論基礎 9
2-1. 電漿簡介 9
2-1-1. 電漿基本理論 9
2-1-2. 電漿化學 11
2-1-3. 離子化方法 12
2-1-4. 鞘區 13
2-2. 低溫電漿的特色 14
2-3. 低溫電漿高分子表面改質 14
2-3-1. 表面活化 15
2-3-2. 電漿誘導接枝共聚反應 17
2-3-3. 電漿聚合反應 18
2-4. 低溫電漿產生方式 19
2-4-1. 射頻電漿 19
2-4-2. 微波電漿 20
2-5. 低溫電漿技術在產業中可能的應用 22
第三章 藥品與儀器 25
3-1. 實驗藥品: 25
3-2. 實驗儀器: 26
第四章. 實驗流程與步驟 27
4-1. 試片前處理 27
4-2. 丙烯酸微波電漿聚合反應 28
4-3. 丙烯酸高週波電漿聚合反應 29
第五章. 結果與討論 30
5-1 未處理ePTFE 30
5-1-1. XPS的分析與檢測 30
5-1-2. SEM的分析與檢測 32
5-1-3. ATR-FTIR的分析與檢測 33
5-1-4. AFM的分析與檢測 34
5-1-5. 動態接觸角的分析與檢測 35
5-2. 丙烯酸微波電漿聚合反應 36
5-2-1. XPS 之分析與檢測 36
5-2-2. SEM的分析與檢測 44
5-2-3. 接觸角的分析與檢測 45
5-3. 丙烯酸高週波電漿聚合反應 50
5-3-1. XPS的分析與檢測 50
5-3-2. ATR-FTIR的分析與檢測 58
5-3-3. SEM的分析與檢測 60
5-3-4. AFM的分析與檢測 62
5-3-5. 接觸角的分析與檢測 65
第六章. 結論 67
參考文獻 68

Part Ⅱ.中孔洞二氧化矽的合成與結構之研究
第一章、緒論 72
1-1. 前言 72
1-2. 中孔洞材料之應用 73
1-2-1. 作為催化劑或觸媒之載體 73
1-2-2. 作為裝載之容器 (Ship in bottle) 73
1-2-3. 作為吸附劑 73
1-2-4. 作為合成中孔碳材(mesoporous carbon)之前趨物 74
1-2-5. 作為低介電材料 (Low dielectric constant materials) 75
1-3 研究動機 77
第二章 理論基礎 78
2-1. MCM-41 之生成機構與原理 78
2-2. SBA-15的生成機構與原理 81
第三章 藥品與儀器 86
3-1. 實驗藥品 86
3-2. 實驗儀器 87
第四章 實驗流程與步驟 88
4-1. MCM-41的實驗流程與步驟 88
4-1-1. MCM-41之實驗流程示意圖 88
4-1-2. MCM-41之實驗步驟 89
4-2. SBA-15的實驗流程與步驟 90
4-2-1. SBA-15之實驗流程示意圖 90
4-2-2. SBA-15之實驗步驟 91
第五章. 結果與討論 92
5-1. MCM-41 之探討 92
5-1-1. XRD 的分析與檢測 92
5-1-2. N2 adsorption/desorption isotherms 的分析與檢測 94
5-1-3. SEM 的分析與檢測 96
5-1-4. TEM 的分析與檢測 97
5-1-5. FTIR 的分析與檢測 98
5-1-6. 29Si 固態-NMR 的分析與檢測 99
5-1-7. TGA/DTA 的分析與檢測 101
5-2. SBA-15 103
5-2-1. XRD 的分析與檢測 103
5-2-2. N2 adsorption/desorption isoterms 的分析與檢測 105
5-2-3. SEM 的分析與檢測 112
5-2-4. 29Si固態-NMR 的分析與檢測 124
第六章 結論 126
參考文獻 128

Part Ⅲ. 低介電中孔洞二氧化矽/PTFE之複合高頻基板
第一章. 緒論 134
1-1. 前言 134
1-2. 印刷電路基板種類及用途 135
1-3. 高頻基板市場及發展趨勢 137
1-4. 研究動機 139
第二章 理論基礎 140
2-1. 印刷電路板用樹脂簡介 140
2-1-1. 酚醛樹脂 (Phenolic resin) 140
2-1-2. 環氧樹脂 (Epoxy resin) 141
2-1-3. 聚亞醯胺樹脂(Polyimide,PI) 142
2-1-4. BT樹脂及氰酸脂類(Cyanate ester) 143
2-2. 電性質與高頻材料之要求 145
2-2-1. 電性質之說明 145
2-2-2. 高頻材料之要求 146
2-2-3. 降低介電常數之方法 147
2-3. 低介電常數材料(Low Dk) 之發展 148
2-3-1. 低介電常數薄膜 148
2-3-2. 低介電常數高頻用基板 151
2-4. 氟系高頻基板 155
第三章. 藥品與儀器 159
3-1. 實驗藥品 159
3-2. 實驗及分析儀器 160
第四章 實驗流程與步驟 161
4-1. 實驗流程示意圖 161
4-2. 實驗步驟 162
第五章 結果與討論 163
5-1. PTFE之原料說明與性質檢測 163
5-2. PTFE/SBA-15-m 之氟系複合基板 165
5-2-1. SEM與 EDX之分析與檢測 165
5-2-2. 基板密度之分析與檢測 168
5-2-3. 29Si-固態NMR之分析與檢測 169
5-2-4. XPS之分析與檢測 171
5-2-5. PTFE/SBA-15-m 複合基板之電氣性質分析與檢測 174
5-3. PTFE/MCM-41-m之氟系複合基板 177
5-3-1. SEM和EDS之分析與檢測 177
5-3-2. 密度之分析與檢測 182
5-3-3. TGA/DTA之分析與檢測 183
5-3-4. DSC之分析與檢測 186
5-3-5. 熱膨脹係數之分析與檢測 187
5-3-6. 29Si固態-NMR之分析與檢測 189
5-3-7. XPS之分析與檢測 191
5-3-8. 電氣性質之分析與檢測 194
第六章 結論 196
參 考 文 獻 198
著作 202
自 傳 204

表 索 引
PartⅠ. ePTFE之電漿表面改質
表2-1. 低溫電漿技術在產業中可能的應用 24
表5-1. 丙烯酸微波電漿聚合反應 XPS分析數據整理(0.1torr, 30sec~2min). 38
表 5-2. 丙烯酸微波電漿聚合反應 XPS分析數據整理(0.2torr, 30~120sec). 39
表 5-3. 丙烯酸微波電漿聚合反應 XPS分析數據整理(0.3torr, 30~120sec). 40
表5-4. 丙烯酸微波電漿聚合反應 XPS分析數據整理(0.4torr, 30~120sec). 41
表5-5. 丙烯酸微波電漿聚合反應之動態接觸角 48
表5-6. 純ePTFE及經2W丙烯酸高週波電漿改質後所得到之XPS數值分析. 54
表 5-7. ePTFE丙烯酸高週波電漿聚合反應後之數值分析表 57
表5-8 丙烯酸高週波電漿聚合反應各功率之 Rmax 與Rms之比較 63

Part Ⅱ.中孔洞二氧化矽的合成與結構之研究
表 2-1. 酸鹼度及濃度對SBA-15結構之影響 82
表2-2. 常見中孔洞二氧化矽的種類及特性 85
表5-1. MCM-41和MCM-41-m的XRD及BET數據整理及分析 95
表5-2. MCM-41和MCM-41-m的29Si固態-NMR分析數據 100
表5-3. 80℃的熟化溫度下SBA-15的XRD及BET數據整理及分析 108
表5-4. SBA-15 24小時的熟化時間下改變熟化溫度所得之BET數據整理及分析 111
表5-5. SBA-15 80℃ A-2和A-2-m的29Si固態-NMR數據整理 125

Part Ⅲ. 低介電中孔洞二氧化矽/PTFE之複合高頻基板
表1-2-1. 印刷電路板分類表[1] 136
表2-1-1. 各種樹脂原料及供應商所供應基板之物理性質比較[6] 144
表2-2-1. 不同原子間極化值之比較[20,21] 147
表2-3-1. 低介電常數薄膜之電性質和沉積方法[36] 149
表2-4-1. 高頻基板的應用領域及使用頻段 158
表5-1. PTFE乳液配方及性質說明 163
表5-2. SBA-15-m (80℃A-2)和PTFE/SBA-15-m複合基板之29Si-固態-NMR分析圖 170
表5-3. 純PTFE及PTFE/SBA-15-m複合基板表面原子所佔百分比. 173
表5-4. PTFE/SBA-15-m (80℃A-1) 複合基板之電氣性質 176
表5-5. PTFE/SBA-15-m (80℃A-2) 複合基板之電氣性質 176
表5-6. PTFE/SBA-15-m (110℃A-1) 複合基板之電氣性質 176
表5-7. MCM-41-m和PTFE/MCM-41-m 複合基板之29Si固態-NMR分析數據 190


圖 索 引
PartⅠ. ePTFE之電漿表面改質
圖1-1. PFFE分子結構 2
圖1-2. PTFE之結晶構造 3
圖1-3. ePTFE布料防水透氣之示意圖. 7
圖2-1. 壓力對電子溫度(Te)、氣體溫度(Tg)、離子溫度(Ti)之關係 10
圖 2-2. 惰性氣體電漿處理於材料表面所產生的反應 15
圖 2-3. 非聚合反應性氣體電漿處理於材料表面所產生的反應 16
圖 2-4. 電漿誘導接枝反應示意圖 17
圖2-5. 電漿聚合反應示意圖 18
圖 2-6. 高週波電漿反應器 (a) 電感式, (b) (c) 電容式 19
圖 2-7. 微波電漿反應器裝置圖 20
圖2-8. 電暈放電裝置圖 21
圖2-9. 平面顯示器世代劃分示意圖 24
圖4-1. 索氏萃取系統 27
圖4-2. 微波電漿反應裝置示意圖 28
圖4-3. 高週波電漿反應器裝置圖 29
圖 5-1. 未處理之ePTFE XPS 寬掃描圖譜 31
圖 5-2. 未處理之ePTFE XPS C1s高解析圖譜 31
圖5-3. ePTFE表面的SEM分析圖 32
圖 5-4. 未處理 ePTFE 之ATR-FTIR吸收光圖譜 33
圖5-5. 未處理ePTFE 之AFM分析圖 34
圖 5-6. 未處理ePTFE之動態接觸角測量圖譜 35
圖5-7. 丙烯酸微波電漿聚合反應、流量0.1torr 反應時間: (a) 30sec (b) 1min (c)1.5min (d) 2min. 38
圖5-8. 丙烯酸微波電漿聚合反應、流量0.2torr 反應時間: (a) 30sec (b) 1min (c)1.5min (d) 2min. 39
圖5-9. 丙烯酸微波電漿聚合反應、流量0.3torr 反應時間: (a) 30sec (b) 1min (c)1.5min (d) 2min. 40
圖5-10. 丙烯酸微波電漿聚合反應、流量0.4torr 反應時間: (a) 30sec (b) 1min (c)1.5min (d) 2min. 41
圖5-11. 丙烯酸微波電漿聚合反應 流量與反應時間之[F]/[C]、[O]/[C] ratio: (a) 0.1torr, (b) 0.2torr, (c) 0.3torr, (d) 0.4torr. 42
圖5-12. 丙烯酸微波電漿聚合反應 反應時間與流量之[F]/[C]、[O]/[C] ratio: (a) 30sec, (b) 1min, (c) 1.5min, (d) 2min. 43
圖5-13. 丙烯酸微波電漿聚合0.3torr 2min 之SEM分析圖: (a) x500, (b) x1500. 44
圖5-14. 丙烯酸微波電漿聚合反應 流量與反應時間之動態接觸角關係圖: (a) 0.1 torr, (b) 0.2 torr, (c) 0.3 torr, (d) 0.4 torr. 46
圖 5-15. 丙烯酸微波電漿聚合反應 反應時間與流量之動態接觸角關係圖: (a) 30sec, (b) 1min, (c) 1.5min, (d) 2min. 47
圖 5-16. 高分子表面重組示意圖 (a) 乾燥狀態, (b) 潤濕狀態.[61] 49
圖 5-17. 威示平版法-高分子表面重組示意圖: (a) 測試前, (b) 前進角量測, (c) 後退角量測. 49
圖5-18. 未改質及經丙烯酸高週波電漿改質後之 XPS 高解析圖譜 52
圖5-19. 2W處理功率下所得到的XPS C1s高解析圖譜: (a) 未清潔, (b) 經超音波清洗震盪2小時. 53
圖5-20. 丙烯酸高週波電漿處理所得之C1s高解析圖譜: (a) 5W, (b) 10W. 55
圖5-20. 丙烯酸高週波電漿處理所得之C1s高解析圖譜: (c) 15W, (d) 30W. 56
圖5-21. 未改質及丙烯酸電漿改質後所得之ATR-FTIR 分析圖. 59
圖5-22. (a)未改質及經丙烯酸電漿表面改質後之SEM分析圖: (b) 2W, (c) 5W, (d)10W, (e)15W, (f) 30W. 61
圖5-23. 未改質(a)及經丙烯酸電漿表面改質後之AFM分析圖: (b) 2W, (c) 5W, (d) 10W, (e) 15W, (f) 30W. 64
圖5-24. 丙烯酸高週波電漿聚合反應動態接觸角關係圖 66
圖5-25. 丙烯酸高週波電漿聚合反應靜態接觸角影像圖 66

Part Ⅱ.中孔洞二氧化矽的合成與結構之研究
圖1-1. (a) MCM-41表面修飾層之示意圖,(b)表面修飾層吸附水銀之示意圖和在不同濃度下:(c) 500ppm,(d)10ppm和市售商品中對水銀吸附效果最佳之吸附比較圖.[36] 74
圖1-2. (A)不規則及(B)規則之中孔洞碳材型態及孔洞分佈之示意圖[40] 75
圖1-3. 不同後續處理程序之中孔洞薄膜之介電常數 76
圖2-1. MCM-41之生成機構示意圖[48] 80
圖2-2. SBA-15的生成機構示意圖[49] 82
圖2-3. 熟化對SBA-15結構影響之示意圖[49] 83
圖2-4. SBA-15生成時之中間相[49] 84
圖5-1. (a) 煅燒前,(b)煅燒後及(c)表面改質後之MCM-41 XRD分析圖 93
圖5-2. 改質前後MCM-41之氮氣吸/脫附曲線 94
圖5-3. 改質前後MCM-41之孔洞尺寸分佈曲線 95
圖5-4. (a)~(c)未改質及(d)~(f)表面改質後MCM-41的SEM分析圖 96
圖5-5. MCM-41-m側向及正向之TEM照片 97
圖5-6. (a)未改質及(b)改質後之MCM-41紅外線光譜圖 98
圖5-7. (a) MCM-41及(b) MCM-41-m的29Si固態-NMR分析圖形 100
圖5-8. (a)未改質及(b)表面改質後之MCM-41的TGA/DTA圖形………………101
圖5-9. SBA-15 在80℃的溫度下熟化24~72小時所得到的XRD分析圖 104
圖5-10. SBA-15 在80℃的熟化溫度下: (a) A-2-m及(b) A-3-m的XRD分析圖 104
圖5-11. SBA-15 80℃的熟化溫度下A-1~A-3的氮氣吸/脫附曲線分析圖 107
圖5-12. SBA-15 80℃的熟化溫度下A-1~A-3的孔洞分布曲線 107
圖5-13. SBA-15在24小時的熟化時間下改變熟化溫度所得之氮氣吸附曲線 110
圖5-14. SBA-15在24小時的熟化時間下改變熟化溫度所得之孔洞分佈曲線 110
圖5-15. SBA-15 在80℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 115
圖5-16. SBA-15 80℃ A-2-m之SEM分析圖 116
圖5-17. SBA-15 在90℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 117
圖 5-18. SBA-15 在100℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 118
圖5-19. SBA-15 在110℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 119
圖5-20. SBA-15 在120℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 120
圖5-21. SBA-15 在130℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 121
圖5-22. SBA-15 在140℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 122
圖5-23. SBA-15 在150℃的熟化溫度下所得之SEM分析圖:(a)(b) 24小時(A-1), (c)(d) 48小時(A-2), (e)(f) 72小時(A-3) 123
圖5-24. SBA-15 80℃熟化溫度所得之29Si固態-NMR圖形: (a) A-2, (b) A-2-m 125

Part Ⅲ. 低介電中孔洞二氧化矽/PTFE之複合高頻基板
圖1-3-1. 不同頻段所適合之基板材料[2] 137
圖1-3-2. 全球寬頻無線通訊硬體市場產值預測分析圖[3] 138
圖2-1. FR-4基板結構示意圖 141
圖2-2. 熱固型PI之反應方程式 142
圖2-3-1. 中孔洞低介電薄膜之TEM圖形[37] 149
圖2-3-2. 利用溶膠-凝膠法製作出具有微孔介電層之示意圖[49] 150
圖2-3-3. 利用溶膠-凝膠法製作之介電層的電性質[49] 150
圖2-3-4. PSSQ-like及PI/PSSQ-like複合基板結構示意圖[57] 152
圖2-3-5. TEOS和TEVS水解及縮合反應示意圖[57] 153
圖2-3-6. PI/TEVS複合材料之斷面SEM圖: (a) PI/TEVS10, (b)PITEVS30.[57] 153
圖2-3-7. 低介電常數FPI基板製程示意圖[58] 154
圖2-4-1.常見印刷電路板用樹脂CTE和介電常數之關係圖 155
圖2-4-2. 各種基板材料的傳送損失與頻率關係 158
圖5-1. 純PTFE高頻基版之SEM斷面分析圖: (a) 未燒結完成, (b) 燒結後,放大10,000倍, (c)燒結後, 放大30,000倍. 164
圖5-2. PTFE/SBA-15-m (80℃A-2) 複合基板之SEM斷面分析圖: (a) 10wt%, (b) 20wt%, (c) 30wt%, (d) 40wt%. 166
圖5-3. PTFE/SBA-15-m (80℃A-2) 複合基板之EDS斷面分析圖: (a) 10wt%, (b) 20wt%, (c) 30wt%, (d) 40wt%. 167
圖5-4. 不同SBA-15-m的添加量下對複合基板密度之分析圖(0~40wt%) 168
圖5-5. SBA-15-m (80℃A-2)和PTFE/SBA-15-m複合基板之29Si-固態-NMR分析圖 170
圖5-6. PTFE/SBA-15-m (80℃A-2) 複合氟系高頻基板之XPS 寬掃描分析圖 172
圖5-7. PTFE/SBA-15-m (80℃A-2) 表面元素所占之百分比 172
圖5-8. PTFE/MCM-41-m 複合基板之SEM斷面分析圖(10wt%~40wt%) 179
圖5-9. PTFE/MCM-41-m 複合基板之EDS斷面分析圖(10wt%~40wt%) 180
圖5-10. PTFE/MCM-41-m (40wt%)複合基板較高倍率下之EDS分析圖 181
圖5-11. MCM-41-m添加量和複合基板密度之關係圖 182
圖5-12. 純PTFE高頻基板之TGA/DTA 分析圖 185
圖5-13. PTFE/MCM-41-m 複合基板之TGA分析圖 185
圖5-14. PTFE/MCM-41-m 複合基板之DSC分析圖 186
圖5-15. PTFE/MCM-41-m 複合基板填充物添加量和CTEz之關係圖 188
圖5-16. MCM-41-m和PTFE/MCM-41-m 複合基板之29Si固態-NMR分析圖 190
圖5-17. PTFE/MCM-41-m 複合基板XPS寬掃描分析圖 192
圖5-18. PTFE/MCM-41-m複合基板表面原子百分比示意圖 193
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