本材料解決的技術問題在于提供一種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構的無定型二氧化硅粉體填充材料，其在高頻范圍內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問題在于提供上述中空二氧化硅材料的制備方法，并進一步公開其在制備5g通訊消費電子芯片封裝陶瓷基板、玻璃陶瓷共燒基板等領域中的應用。
為解決上述技術問題，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構，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構，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)內部模板進出的通道，防止因為膨脹而造成殼體破裂；而材料的內外表面均具有平整二氧化硅層狀結構，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，材料的內部空腔體積分率越大介電常數(shù)在一定范圍內變小，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、電器技術的不斷發(fā)展，電子、電器設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或傳導耦合，進而縮短導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、集成度更高的設備或元件。因此，電子、電器技術的發(fā)展不僅對介電材料的耐熱性、強度、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)：其一是利用有機化合物本身的低介電常數(shù)特性，但由于其機械性能差又不耐高溫等缺陷限制了該類物質的應用；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用的低介電常數(shù)介質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、對無機物的粘附性等方面明顯優(yōu)于有機介質，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，但孔的結構卻不易控制，孔徑尺寸也呈現(xiàn)隨機分布，不適于用在集成電路中作為互連介質。另一類流行的制備方法則是與溶膠-凝膠技術相結合的模板法，其以表面活性劑為模板，進一步結合溶膠-凝膠或旋涂技術，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、孔尺寸以及膜的結構和厚度，但該類介孔薄膜材料易吸附空氣中的水，從而導致薄膜的介電常數(shù)增大；同時，其薄膜材料較大的孔道和疏松的無機孔壁結構導致膜的機械性能下降，限制了介孔sio2材料的進一步應用。
此外，雖然現(xiàn)有技術中關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域的應用。
技術實現(xiàn)要素：
為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種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構的無定型二氧化硅粉體填充材料，其在高頻范圍內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個技術問題在于提供上述中空二氧化硅材料的制備方法，并進一步公開其在制備5g通訊消費電子芯片封裝陶瓷基板、玻璃陶瓷共燒基板等領域中的應用。
為解決上述技術問題，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構，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構，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)內部模板進出的通道，防止因為膨脹而造成殼體破裂；而材料的內外表面均具有平整二氧化硅層狀結構，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，材料的內部空腔體積分率越大介電常數(shù)在一定范圍內變小，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，經充分攪拌分散，得到納米級模板粒子；
(2)將得到的模板粒子經固液分離并洗滌、干燥后，于100-800℃進行煅燒，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硅化合物，于25-60℃進行恒溫反應，經固液分離去除雜質粒子，得到帶模板的二氧化硅粒子；