本材料解決的技術(shù)問題在于提供一種5g高頻用超低介電常數(shù)中空二氧化硅材料，該材料為具有一定閉合空腔結(jié)構(gòu)的無定型二氧化硅粉體填充材料，其在高頻范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)，適用于5g毫米波頻段使用；

本材料要解決的個技術(shù)問題在于提供上述中空二氧化硅材料的制備方法，并進(jìn)一步公開其在制備5g通訊消費(fèi)電子芯片封裝陶瓷基板、玻璃陶瓷共燒基板等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，一種5g高頻用超低介電常數(shù)中空二氧化硅材料，所述中空二氧化硅材料為閉合空腔結(jié)構(gòu)，其殼體具有氣孔，其空腔體積分率為0-86％；在20-43.5ghz頻帶流向的介電常數(shù)為1.5-3.3，介電損耗角正切為0.0005-0.004。所述中空二氧化硅材料具有空腔結(jié)構(gòu)，殼體具有氣孔，方便制備過程中空氣與惰性氣體的置換，作為后續(xù)內(nèi)部模板進(jìn)出的通道，防止因?yàn)榕蛎浂斐蓺んw破裂；而材料的內(nèi)外表面均具有平整二氧化硅層狀結(jié)構(gòu)，有利于控制材料的介電性能；根據(jù)現(xiàn)有材料規(guī)律，以空氣介電常數(shù)為1，材料的內(nèi)部空腔體積分率越大介電常數(shù)在一定范圍內(nèi)變小，所述中空二氧化硅材料的空腔體積分率可以控制在0-86％之間，作為基板及鍍層材料時填充量在1-80％之間，填充厚度可根據(jù)分散、填充方式不同從20nm-10μm不等。

具體的，所述空腔包括絲狀、片狀、棒狀、球體、椎體、柱狀及不規(guī)則形狀空腔。

隨著電子、電器技術(shù)的不斷發(fā)展，電子、電器設(shè)備及其元件的尺寸越來越小、功率越來越大，為了提高信號或能量的傳輸效率、降低線路損耗和不同線路間信號或能量之間的干擾，需要采用低介電常數(shù)的材料降低電容效應(yīng)或傳導(dǎo)耦合，進(jìn)而縮短導(dǎo)體線路間信號與能量的循環(huán)時間，減少傳輸滯后、線路間交叉干擾和電容耦合，制造出容量更大、集成度更高的設(shè)備或元件。因此，電子、電器技術(shù)的發(fā)展不僅對介電材料的耐熱性、強(qiáng)度、耐腐蝕性和絕緣性等不斷提出更高的要求外，一個更重要的要求 shi充分降低介電材料的介電常數(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，我們通常采取如下兩類方法降低材料的介電常數(shù)：其一是利用有機(jī)化合物本身的低介電常數(shù)特性，但由于其機(jī)械性能差又不耐高溫等缺陷限制了該類物質(zhì)的應(yīng)用；其二是降低現(xiàn)有材料的有效介電常數(shù)，即通過在材料中增加孔隙，制備成多孔薄膜的方法，使其平均介電常數(shù)降低。目前，有可能在集成電路中應(yīng)用的低介電常數(shù)介質(zhì)材料主要包括多孔氧化硅、含氟氧化硅、含氟碳膜、聚酰亞胺等。其中，多孔sio2不僅有較低的介電常數(shù)，且能與已有的單晶sio2工藝很好地兼容，在熱穩(wěn)定性、對無機(jī)物的粘附性等方面明顯優(yōu)于有機(jī)介質(zhì)，是傳統(tǒng)sio2的理想替代物。

目前，納米多孔sio2材料的制備目前多采用溶膠-凝膠(sol-gel)工藝，采用這種方法可獲得較大孔隙度的材料，但孔的結(jié)構(gòu)卻不易控制，孔徑尺寸也呈現(xiàn)隨機(jī)分布，不適于用在集成電路中作為互連介質(zhì)。另一類流行的制備方法則是與溶膠-凝膠技術(shù)相結(jié)合的模板法，其以表面活性劑為模板，進(jìn)一步結(jié)合溶膠-凝膠或旋涂技術(shù)，可以得到孔徑分布均勻的納米介孔sio2材料。與單純的溶膠-凝膠方法相比，這種模板合成法可合理地控制孔隙度、孔尺寸以及膜的結(jié)構(gòu)和厚度，但該類介孔薄膜材料易吸附空氣中的水，從而導(dǎo)致薄膜的介電常數(shù)增大；同時，其薄膜材料較大的孔道和疏松的無機(jī)孔壁結(jié)構(gòu)導(dǎo)致膜的機(jī)械性能下降，限制了介孔sio2材料的進(jìn)一步應(yīng)用。

此外，雖然現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于中空二氧化硅的制備工藝已有諸多研究，但多數(shù)研究均集中于如何降低氧化硅類薄膜的介電常數(shù)，但涉及如何有效降低二氧化硅材料本身介電常數(shù)的研究則相對較少。如中國**cn1708563a公開了一種低介電常數(shù)無定形二氧化硅類被膜形成用涂布液及該涂布液的配制方法，該方法雖然可實(shí)現(xiàn)二氧化硅薄膜介電常數(shù)的控制，但一方面，該研究主要關(guān)注了二氧化硅薄膜的介電性能如何，另一方面，該方案并未涉及二氧化硅材料/薄膜在20-43.5ghz5g用高頻段的介電特性如何，限制了其在高頻段領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種5g高頻用超低介電常數(shù)中空二氧化硅材料，該材料為具有一定閉合空腔結(jié)構(gòu)的無定型二氧化硅粉體填充材料，其在高頻范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)，適用于5g毫米波頻段使用；

本發(fā)明所要解決的2個技術(shù)問題在于提供上述中空二氧化硅材料的制備方法，并進(jìn)一步公開其在制備5g通訊消費(fèi)電子芯片封裝陶瓷基板、玻璃陶瓷共燒基板等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本材料所述的一種5g高頻用超低介電常數(shù)中空二氧化硅材料，所述中空二氧化硅材料為閉合空腔結(jié)構(gòu)，其殼體具有氣孔，其空腔體積分率為0-86％；在20-43.5ghz頻帶流向的介電常數(shù)為1.5-3.3，介電損耗角正切為0.0005-0.004。所述中空二氧化硅材料具有空腔結(jié)構(gòu)，殼體具有氣孔，方便制備過程中空氣與惰性氣體的置換，作為后續(xù)內(nèi)部模板進(jìn)出的通道，防止因?yàn)榕蛎浂斐蓺んw破裂；而材料的內(nèi)外表面均具有平整二氧化硅層狀結(jié)構(gòu)，有利于精 確控制材料的介電性能；根據(jù)現(xiàn)有材料規(guī)律，以空氣介電常數(shù)為1，材料的內(nèi)部空腔體積分率越大介電常數(shù)在一定范圍內(nèi)變小，所述中空二氧化硅材料的空腔體積分率可以控制在0-86％之間，作為基板及鍍層材料時填充量在1-80％之間，填充厚度可根據(jù)分散、填充方式不同從20nm-10μm不等。

具體的，所述空腔包括絲狀、片狀、棒狀、球體、椎體、柱狀及不規(guī)則形狀空腔。

還公開了一種制備所述5g高頻用超低介電常數(shù)中空二氧化硅材料的方法，包括如下步驟：

(1)將選定的模板溶液加入氨水溶液混勻，經(jīng)充分?jǐn)嚢璺稚?，得到納米級模板粒子；

(2)將得到的模板粒子經(jīng)固液分離并洗滌、干燥后，于100-800℃進(jìn)行煅燒，將煅燒后的模板粒子充分研磨后分散于無水乙醇中，并加入催化劑及有機(jī)硅化合物，于25-60℃進(jìn)行恒溫反應(yīng)，經(jīng)固液分離去除雜質(zhì)粒子，得到帶模板的二氧化硅粒子；