TW202409194A - 具有低介電常數之液晶聚合物組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種聚合物組合物，其包括分散於含有熱致液晶聚合物之聚合物基質內的多面體矽倍半氧烷(POSS)。該多面體矽倍半氧烷含有芳族基。通過在10 GHz之頻率下測定，該聚合物組合物展現約4.5或更小之介電常數。

Description

具有低介電常數之液晶聚合物組合物
電組件通常含有由液晶熱塑性樹脂形成之模製零件。電子行業之當前需求已規定減小此類組件之大小以達成所需效能及空間節省。一種此類組件為電連接器，其可在外部(例如，用於供電或通信)或內部(例如，用於電腦磁碟機或伺服器、連接列印佈線板、導線、電纜及其他EEE組件)。為獲得所需特性，可採用具有特定單體之特定液晶聚合物，且另外，某些添加劑可用於液晶聚合物。不管所達成益處如何，此類組合物具有各種缺點。舉例而言，此類組合物可能不展現所需介電特性。特定言之，此類組合物可展現相對較高介電常數，其可能使得此類組合物難以用於某些應用中。甚至另外，此類組合物可能不展現聚合物組合物之介電特性、熱特性及機械特性當中所需的平衡。因而，需要一種聚合物組合物，其可具有相對較低介電常數但仍維持極佳機械特性及可處理性(例如，低黏度)。
根據本發明之一個實施例，揭示一種聚合物組合物，其包含分散於含有熱致液晶聚合物之聚合物基質內的多面體矽倍半氧烷(POSS)。多面體矽倍半氧烷含有芳族基。通過在10 GHz之頻率下測定，聚合物組合物展現約4.5或更小之介電常數。
下文中更詳細地闡述本發明之其他特徵及態樣。
相關申請
本申請案係基於且主張美國臨時專利申請案第63/353,973號之優先權，該美國臨時專利申請案之申請日為2022年6月21日，其以引用之方式併入本文中。
一般熟習此項技術者應理解，本論述僅為例示性實施例之描述，且並不意欲限制本發明之更廣態樣。
一般言之，本發明涉及一種聚合物組合物，其含有分佈於包括液晶聚合物之聚合物基質內的芳族多面體矽倍半氧烷(「POSS」)。不意欲受理論約束，咸信使用芳族POSS分子(亦即，至少含有芳族基之分子)可改良組合物之電效能(例如，減小的介電常數)，但仍保持與液晶聚合物之高度相容性，該液晶聚合物一般亦為芳族的。此外，此類增進之相容性幫助改良所得聚合物組合物之流動特性及機械效能。
因此，經由謹慎的選擇聚合物組合物之組分的特定性質及濃度，本發明人已發現所得組合物可在廣泛頻率內展現低介電常數，使得其尤其適用於5G應用。亦即，藉由***柱諧振器方法在典型5G頻率(例如2 GHz或10 GHz)上所測定，聚合物組合物可展現約4.5或更小，在一些實施例中約4或更小，在一些實施例中約1至約4，在一些實施例中約1.5至約3.8及在一些實施例中約2至約3.5之低介電常數。在典型5G頻率(例如，2或10 GHz)內，聚合物組合物之耗散因子(其為能量損失率之量測)可同樣地為約0.05或更小，在一些實施例中約0.01或更小，在一些實施例中約0.0001至約0.008，且在一些實施例中約0.0002至約0.006。實際上，在一些情況下，在典型5G頻率(例如，2或10 GHz)內，耗散因子可極低，諸如約0.003或更小，在一些實施例中約0.002或更小，在一些實施例中約0.001或更小，在一些實施例中約0.0009或更小，在一些實施例中約0.0008或更小，且在一些實施例中約0.0001至約0.0007。尤其，本發明人亦已出乎意料地發現即使在暴露於不同溫度，諸如約-30℃至約100℃之溫度時，仍可將介電常數及耗散因子維持在上述範圍內。舉例而言，當經歷如本文所描述之熱循環測試時，熱循環之後的介電常數與初始介電常數的比率可為約0.8或更大，在一些實施例中約0.9或更大，且在一些實施例中約0.91至約0.99。同樣地，暴露於高溫之後的耗散與初始耗散因子的比率可為約1或更小，在一些實施例中約0.95或更小，在一些實施例中約0.1至約0.9，且在一些實施例中約0.2至約0.8。耗散因子之變化(亦即初始耗散因子-熱循環之後的耗散因子)亦可介於約-0.1至約0.1，在一些實施例中約-0.05至約0.01，且在一些實施例中約-0.001至0的範圍。
習知地，咸信展現介電常數及耗散因子之聚合物組合物將亦不擁有足夠良好熱、機械及流動特性以使其能夠用於某些類型的應用中。然而，與習知思維相反，已發現聚合物組合物具有極佳熱、機械特性及可加工性兩者。組合物之熔融溫度可(例如)為約250℃至約440℃，在一些實施例中約270℃至約400℃，且在一些實施例中約300℃至約380℃。即使在此類熔融溫度下，載荷變形溫度(「DTUL」) (短期抗熱性之量測)與熔融溫度之比率仍可保持相對較高。舉例而言，該比率可介於約0.5至約1.00範圍內，在一些實施例中約0.6至約0.95且在一些實施例中約0.55至約0.85。特定DTUL值可例如介於約170℃至約350℃範圍內，在一些實施例中約180℃至約320℃且在一些實施例中約190℃至約290℃。此外，此類高DTUL值可允許使用較高速度且可靠的表面安裝製程以將結構與電氣組件之其他組件進行配對。
所得組合物之熔融黏度通常亦較低，使得其更容易地流入模具之腔室中以形成小型基板。舉例而言，在一個特定實施例中，聚合物組合物可具有約100 Pa-s或更小，在一些實施例中約1 Pa-s至約60 Pa-s，在一些實施例中約2 Pa-s至約50 Pa-s，在一些實施例中約5 Pa-s至約35 Pa-s之熔融黏度，通過在1,000秒 -1之剪切率下所測定。熔融黏度可根據ISO 11443:2021且在大於聚合物組合物之熔融溫度的溫度約15℃下測定。
聚合物組合物亦可擁有高衝擊強度，該高衝擊強度在形成許多應用所需之較薄零件時為有用的。組合物可例如擁有約10 kJ/m 2或更大，在一些實施例中約15至約150 kJ/m 2，且在一些實施例中約30至約120 kJ/m 2之夏比缺口衝擊強度(Charpy notched impact strength)，通過根據ISO 179-1:2010在溫度約23℃下測定。組合物之拉伸及撓曲機械特性亦為良好的。舉例而言，聚合物組合物可展現約50至約500 MPa，在一些實施例中約100至約400 MPa，且在一些實施例中約150至約350 MPa之拉伸強度；約2%或更大，在一些實施例中約3%至約10%，且在一些實施例中約3.3%至約4.5%之拉伸斷裂應力；及/或約5,000 MPa至約20,000 MPa，在一些實施例中約6,000 MPa至約20,000 MPa，且在一些實施例中約8,000 MPa至約20,000 MPa之拉伸模數。拉伸特性可根據ISO 527:2019在溫度約23℃下測定。聚合物組合物亦可展現約20至約500 MPa，在一些實施例中約50至約400 MPa，且在一些實施例中約100至約350 MPa之撓曲強度；約0.4%或更大，在一些實施例中約0.5%至約10%，且在一些實施例中約0.6%至約3.5%之撓曲伸長率；及/或約5,000 MPa至約20,000 MPa，在一些實施例中約8,000 MPa至約20,000 MPa，且在一些實施例中約9,000 MPa至約15,000 MPa之撓曲模數。撓曲特性可根據178:2019在溫度約23℃下測定。
現將更詳細地描述本發明之各種實施例。 I. 聚合物組合物A. 聚合物基質
聚合物基質通常含有一或多種液晶聚合物，其量一般為聚合物組合物之約50 wt%至約98 wt%，在一些實施例中約55 wt%至約97 wt%，且在一些實施例中約60 wt%至約95 wt%。就液晶聚合物可具有棒狀結構且在其熔融狀態(例如熱致性向列狀態)中展現結晶行為而言，該等液晶聚合物一般分類為「熱致性」。聚合物可具有相對較高熔融溫度，諸如約280℃或更高，在一些實施例中約280℃至約380℃，在一些實施例中，約290℃至約350℃，且在一些實施例中約300℃至約330℃。熔融溫度可如此項技術中所熟知使用差示掃描熱量測定(「DSC」)來測定，諸如藉由ISO 11357-2:2021測定。此類聚合物可由如此項技術中已知之一或多種類型之重複單元形成。舉例而言，液晶聚合物可含有通常由下式(I)表示之一或多個芳族酯重複單元： 其中， 環B為經取代或未經取代之6員芳基(例如1,4-伸苯基或1,3-伸苯基)、稠合至經取代或未經取代之5或6員芳基的經取代或未經取代之6員芳基(例如2,6-萘)或連結至經取代或未經取代之5或6員芳基的經取代或未經取代之6員芳基(例如4,4-聯伸二苯)；且 Y 1及Y 2獨立地為O、C(O)、NH、C(O)HN或NHC(O)。
通常，Y 1及Y 2中之至少一者為C(O)。此類芳族酯重複單元之實例可包括(例如)芳族二羧酸重複單元(式I中之Y 1及Y 2為C(O))、芳族羥基羧酸重複單元(式I中之Y 1為O且Y 2為C(O))以及其各種組合。
舉例而言，可採用芳族羥基羧酸重複單元，其衍生自芳族羥基羧酸，諸如4-羥基苯甲酸；4-羥基-4'-二苯基羧酸；2-羥基-6-萘甲酸；2-羥基-5-萘甲酸；3-羥基-2-萘甲酸；2-羥基-3-萘甲酸；4'-羥苯基-4-苯甲酸；3'-羥苯基-4-苯甲酸；4'-羥苯基-3-苯甲酸等以及其烷基、烷氧基、芳基及鹵素取代基，及其組合。尤其適合之芳族羥基羧酸為4-羥基苯甲酸(「HBA」)及6-羥基-2-萘甲酸(「HNA」)。為幫助達成所需特性，衍生自羥基羧酸(例如HBA及/或HNA)之重複單元通常構成聚合物之約30 mol%或更大，在一些實施例中約50 mol%或更大，且在一些實施例中約60 mol%至約100 mol%。
亦可採用芳族二羧酸重複單元，其衍生自芳族二羧酸，諸如對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、二苯醚-4,4'-二甲酸、1,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、4,4'-二羧基聯苯、雙(4-羧苯基)醚、雙(4-羧苯基)丁烷、雙(4-羧苯基)乙烷、雙(3-羧苯基)醚、雙(3-羧苯基)乙烷等，以及其烷基、烷氧基、芳基及鹵素取代基，以及其組合。尤其適合之芳族二羧酸可包括例如對苯二甲酸(「TA」)、間苯二甲酸(「IA」)及2,6-萘二甲酸(「NDA」)。當使用時，衍生自芳族二羧酸(例如IA、TA及/或NDA)之重複單元可各自視情況構成聚合物之約0.1 mol%至約30 mol%，在一些實施例中約0.2 mol%至約25 mol%，且在一些實施例中約0.5 mol%至約20 mol%。
其他重複單元亦可用於聚合物中。在某些實施例中，例如可採用衍生自芳族二醇之重複單元，該等芳族二醇諸如對苯二酚、間苯二酚、2,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘、1,6-二羥基萘、4,4'-二羥基聯苯(或4,4'-聯苯酚)、3,3'-二羥基聯苯、3,4'-二羥基聯苯、4,4'-二羥基聯苯醚、雙(4-羥苯基)乙烷等以及其烷基、烷氧基、芳基及鹵素取代基以及其組合。尤其適合之芳族二醇可包括例如對苯二酚(「HQ」)及4,4'-聯苯酚(「BP」)。當使用時，衍生自芳族二醇(例如HQ及/或BP)之重複單元可各自視情況構成聚合物之約0.1 mol%至約30 mol%，在一些實施例中約0.5 mol%至約25 mol%，且在一些實施例中約1 mol%至約15 mol%。
亦可採用諸如衍生自芳族醯胺(例如乙醯胺苯酚(「APAP」))及/或芳胺(例如4-胺基苯酚(「AP」)、3-胺基苯酚、1,4-苯二胺、1,3-苯二胺等)之彼等重複單元。在使用時，衍生自芳族醯胺(例如，APAP)及/或芳族胺(例如，AP)之重複單元可視情況構成聚合物之約0.1 mol%至約15 mol%、在一些實施例中約0.5 mol%至約10 mol%且在一些實施例中約1 mol%至約6 mol%。亦應理解各種其他單體重複單元可併入至聚合物中。舉例而言，在某些實施例中，聚合物可含有一或多個衍生自非芳族單體(諸如脂族或環脂族羥基羧酸、二羧酸、二醇、醯胺、胺等)之重複單元。當然，在其他實施例中，由於聚合物缺乏衍生自非芳族(例如，脂族或環脂族)單體之重複單元，因此該聚合物可為「完全芳族」。
儘管決不需要，但就液晶聚合物含有相對較高含量之衍生自環烷羥基羧酸及環烷二羧酸，諸如NDA、HNA或其組合之重複單元而言，該液晶聚合物可為「高環烷」聚合物。亦即，衍生自環烷羥基羧酸及/或二羧酸(例如，NDA、HNA或HNA及NDA之組合)之重複單元的總量通常為聚合物之約10 mol%或更大，在一些實施例中約12 mol%或更大，在一些實施例中約15 mol%或更大，在一些實施例中約15 mol%至約50 mol%，且在一些實施例中16 mol%至約30 mol%。與多種習知「較環烷」聚合物相反，咸信所得「高環烷」聚合物能夠減小聚合物組合物吸收水之傾向性，其可有助於在高頻範圍下穩定介電常數及耗散因子。亦即，根據ISO 62-1:2008在浸沒於水中24小時之後，此類高環烷聚合物通常具有約0.015%或更小，在一些實施例中約0.01%或更小，且在一些實施例中約0.0001%至約0.008%之吸水性。根據ISO 62-4:2008在23℃之溫度下暴露於潮濕氛圍(50%相對濕度)之後，高環烷聚合物亦可具有約0.01%或更小，在一些實施例中約0.008%或更小，且在一些實施例中約0.0001%至約0.006%之吸濕性。
在一個實施例中，舉例而言，衍生自HNA之重複單元在上文提及之範圍內。液晶聚合物亦可含有各種其他單體。舉例而言，聚合物可以約50 mol%至約100 mol%，且在一些實施例中約60 mol%至約90 mol%，且在一些實施例中約70 mol%至約85 mol%之量含有衍生自HBA之重複單元。聚合物亦可以約0.1 mol%至約10 mol%的量含有芳族二羧酸(例如，IA及/或TA)及/或以約0.1 mol%至約10 mol%的量含有芳族二醇(例如，BP及/或HQ)。當然，在其他實施例中，就液晶聚合物含有相對較低含量之衍生自環烷羥基羧酸及環烷二羧酸，諸如萘-2,6-二羧酸(「NDA」)、6-羥基-2-萘甲酸(「HNA」)或其組合之重複單元而言，該液晶聚合物可為「低環烷」聚合物。亦即，衍生自環烷羥基羧酸及/或二羧酸(例如，NDA、HNA或HNA及NDA之組合)之重複單元的總量可為聚合物之約10 mol%或更小，在一些實施例中約8 mol%或更小，且在一些實施例中約1 mol%至約6 mol%。
儘管並非所有情況下都需要，但通常需要大部分聚合物基質由此類高環烷聚合物形成。舉例而言，諸如本文中描述之高環烷聚合物通常構成聚合物基質(例如，100 wt%)之50 wt%或更大，在一些實施例中約65 wt%或更大，在一些實施例中約70 wt%至100 wt%，且在一些實施例中約80 wt%至100 wt%。在一些情況下，亦可使用聚合物之摻合物。舉例而言，低環烷液晶聚合物可構成組合物中之液晶聚合物之總量的約1 wt%至約50 wt%，在一些實施例中約2 wt%至約40 wt%，且在一些實施例中，約5 wt%至約30 wt%，且高環烷液晶聚合物可構成組合物中之液晶聚合物之總量的約50 wt%至約99 wt%，在一些實施例中約60 wt%至約98 wt%，且在一些實施例中，約70 wt%至約95 wt%。 B. 芳族多面體矽倍半氧烷
如上文所指出，芳族多面體矽倍半氧烷(「POSS」)亦用於聚合物組合物中。此類芳族POSS分子通常構成每100重量份聚合物基質之約0.1至約20重量份，在一些實施例中約0.5至約15重量份，且在一些實施例中約1至約10重量份。舉例而言，芳族POSS分子可構成聚合物組合物之約0.01 wt%至約20wt%，在一些實施例中約0.1 wt%至約15 wt%，且在一些實施例中約0.5 wt%至約10 wt%。
多面體矽倍半氧烷具有通式(RSiO 1.5) n，其中R為有機部分且n為6、8、10、12或更高。適合之有機部分可包括例如氫、矽烷氧基、烷基、烯烴、芳基、伸芳基、矽烯類(silene)、甲基、乙基、異丁基、異辛基、苯基、環狀或直鏈脂族或芳族基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環氧基、乙烯基、氟烷基、醇、酯、胺、酮、烯烴、醚、鹵化物、硫醇、羧酸、降𦯉烯基、磺酸、聚乙二醇、草酸乙烯或其他所需有機基團。儘管如此，有機部分中之至少一者含有可視情況經取代之芳族基。適合之芳基可例如包括具有3至14個碳原子且無環雜原子之基團(例如，單環芳族物，諸如苯基；或多稠合(融合)環，諸如萘基或蒽基)，以及具有1至14個碳原子及1至6個選自氧、氮及硫之雜原子的基團(例如，單環芳族物，諸如咪唑基；或多稠合(融合)環，諸如苯并咪唑-2-基或苯并咪唑-6-基)。芳族POSS可為均配或異配物。均配系統通常含有僅一種類型的R基團，而異配系統通常含有大於一種類型的R基團。POSS分子可因此由下式表示：用於均配組合物之[(RSiO 1.5) n]，用於混異配組合物之[(RSiO 1.5) m(R′SiO 1.5) n] (其中R與R′不同)，及用於官能化異配組合物之[(RSiO 1.5) m(RXSiO 1.0) n] (其中R基團可相同或不同且X為鍵聯基團)。
在某些實施例中，芳族POSS分子可為均配系統，其中各R基團為芳族基(例如，視情況經取代之苯基)。此類均配芳族POSS分子之實例可包括例如八苯基-POSS、十二苯基-POSS及聚苯基-POSS。舉例而言，十二苯基-POSS具有[RSiO 1.5] 12之通式及下文所提及之結構：
八苯基-POSS同樣具有[RSiO 1.5] 8之通式及下文所提及之結構：
在其他實施例中，芳族POSS分子可為異配系統，其中一或多個R基團為芳族基(例如，視情況經取代之苯基)且一或多個R基團為官能化有機基團。此類芳族POSS分子之一個實例為具有以下通式之分子： R n-m[SiO 1.5] nY m其中， R為芳族基(例如，苯基)； n為6、8、10、12或更高； m為1至n；以及 Y為含有官能基之有機基團，諸如鹵化物、醇、胺、異氰酸酯、酸、酸氯化物、矽烷醇、矽烷、丙烯酸酯、甲基丙烯酸脂、烯烴、環氧化物或其組合。
在一個尤其適合的實施例中，n為8且m為1、2或3。Y可為含有官能基之芳族基(例如，視情況經取代之苯基)。此類分子之具體實例可包括例如三降𦯉烯基異丁基-POSS、三矽烷醇異辛基-POSS、三矽烷苯基-POSS、三矽烷醇異丁基-POSS、三矽烷醇環戊基-POSS、三矽烷醇環己基-POSS。舉例而言，三矽烷醇苯基-POSS具有下文所提及之結構(其中R=苯基)：
此類分子可藉由用經取代三氯矽烷拐角封端含有三矽烷醇基團之不完全稠合POSS以產生完全稠合POSS分子而形成。 C. 其他組分i. 可雷射活化添加劑
儘管並不要求，但聚合物組合物可為「可雷射活化的」意為其含有可藉由雷射直接成型(「LDS」)製程活化之添加劑。在此製程中，添加劑暴露於雷射，其引起金屬釋放。雷射由此將導電元件之圖案繪製於零件上且留下含有嵌入式金屬微粒之粗糙表面。此等微粒在後續鍍覆製程(例如，鍍銅、鍍金、鍍鎳、鍍銀、鍍鋅、鍍錫等)期間充當晶體生長之晶核。當使用時，可雷射活化添加劑通常構成聚合物組合物之約0.1 wt%至約20 wt%，在一些實施例中約0.5 wt%至約15 wt%，且在一些實施例中約1 wt%至約10 wt%。可雷射活化添加劑通常包括尖晶石晶體，其在可定義晶體形式內可包括兩個或更多個金屬氧化物團簇組態。舉例而言，總晶體形式可具有以下通式： AB 2O 4其中， A為2價金屬陽離子，諸如鎘、鉻、錳、鎳、鋅、銅、鈷、鐵、鎂、錫、鈦等以及其組合；且 B為3價金屬陽離子，諸如鉻、鐵、鋁、鎳、錳、錫等以及其組合。
通常，上式中之A提供第一金屬氧化物團簇之主要陽離子組分且B提供第二金屬氧化物團簇之主要陽離子組分。此等氧化物團簇可具有相同或不同的結構。在一個實施例中，例如，第一金屬氧化物團簇具有四面體結構且第二金屬氧化物團簇具有八面體團簇。無論如何，團簇可共同提供對電磁輻射具有加強敏感性之單數可鑑別晶體型結構。適合之尖晶石晶體之實例包括例如MgAl 2O 4、ZnAl 2O 4、FeAl 2O 4、CuFe 2O 4、CuCr 2O 4、MnFe 2O 4、NiFe 2O 4、TiFe 2O 4、FeCr 2O 4、MgCr 2O 4等。氧化銅鉻(CuCr 2O 4)尤其適用於本發明且獲自Shepherd Color Co.之商品名「Shepherd Black 1GM」。 ii. 纖維性填料
纖維性填料亦可用於聚合物組合物中以提高組合物之熱及機械特性而不對電氣效能具有明顯影響。為幫助維持所需介電特性，此類高強度纖維可由一般在本質上為絕緣的材料，諸如玻璃、陶瓷(例如，氧化鋁或二氧化矽)、芳族聚醯胺(例如，由E. I. du Pont de Nemours, Wilmington, Del.出售之Kevlar®)、聚烯烴、聚酯等形成。玻璃纖維為尤其適合的，諸如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。
儘管用於纖維性填料中之纖維可能具有多種不同的大小，但具有某一縱橫比之纖維可幫助改良所得聚合物組合物之機械特性。亦即，縱橫比(平均長度除以標稱直徑)為約2或更大，在一些實施例中約4或更大，在一些實施例中約5至約50，且在一些實施例中約8至約40之纖維特別有益。此類纖維性填料可(例如)具有約10微米或更大，在一些實施例中約25微米或更大，在一些實施例中約50微米或更大至約800微米或更小，且在一些實施例中約60微米至約500微米之重量平均長度。此外，此類纖維性填料可(例如)具有約10微米或更大，在一些實施例中約25微米或更大，在一些實施例中約50微米或更大至約800微米或更小，且在一些實施例中約60微米至約500微米之體積平均長度。纖維性填料可同樣具有約5微米或更大，在一些實施例中約6微米或更大，在一些實施例中約8微米至約40微米，且在一些實施例中約9微米至約20微米之標稱直徑。纖維性填料之相對量亦可經選擇性地控制以幫助達成所需機械及熱特性，而不會不利地影響組合物之其他特性，諸如其流動性及介電特性等。舉例而言，可以足夠量採用纖維性填料，使得纖維性填料與任何視情況選用之可雷射活化添加劑之重量比為約1至約5，在一些實施例中約1.5至約4.5，且在一些實施例中約2至約3.5。纖維性填料可(例如)構成聚合物組合物之約1 wt%至約40 wt%，在一些實施例中約3 wt%至約30 wt%，且在一些實施例中約5 wt%至約20 wt%。 iii. 疏水性材料
視需要，疏水性材料可用於聚合物組合物中以幫助進一步減小該聚合物組合物吸收水之傾向，其可幫助在高頻範圍下穩定介電常數及耗散因子。當採用時，液晶聚合物與疏水性材料之重量比通常為約1至約20，在一些實施例中約2至約15，且在一些實施例中約3至約10。舉例而言，疏水性材料可構成整個聚合物組合物之約1 wt%至約60 wt%，在一些實施例中約2 wt%至約50 wt%，且在一些實施例中約5 wt%至約40 wt%。
尤其適合之疏水性材料為低表面能彈性體，諸如氟聚合物、矽酮聚合物等。舉例而言，氟聚合物可包含烴主鏈聚合物，其中一些或全部氫原子經氟原子取代。主鏈聚合物可為聚烯烴且由經氟取代的不飽和烯烴單體形成。氟聚合物可為此類經氟取代之單體的均聚物或經氟取代之單體的共聚物或經氟取代之單體及非經氟取代之單體的混合物。除氟原子之外，氟聚合物亦可經其他鹵素原子，諸如氯及溴原子取代。適合於形成用於本發明之氟聚合物的代表性單體為四氟乙烯(「TFE」)、偏二氟乙烯(「VF2」)、六氟丙烯(「HFP」)、氯三氟乙烯(「CTFE」)、全氟乙基乙烯基醚(「PEVE」)、全氟甲基乙烯基醚(「PMVE」)、全氟丙基乙烯基醚(「PPVE」)等以及其混合物。適合之氟聚合物的具體實例包括聚四氟乙烯(「PTFE」)、全氟烷基乙烯基醚(「PVE」)、聚(四氟乙烯-共-全氟烷基乙烯基醚) (「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」)及具有VF2及/或HFP之TFE共聚物等以及其混合物。
在某些實施例中，疏水性材料(例如，氟聚合物)可具有經選擇性地控制以幫助形成相對較低厚度之膜的粒度。舉例而言，疏水性材料可具有約1至約60微米，在一些實施例中約2至約55微米，在一些實施例中約3至約50微米，且在一些實施例中約25至約50微米之中值粒度(例如，直徑)，諸如根據ISO 13320:2009使用雷射繞射技術(例如，藉由Horiba LA-960粒度分佈分析儀)所測定。疏水性材料亦可具有較窄大小分佈。亦即，至少約70體積%之微粒，在一些實施例中至少約80體積%之微粒，及在一些實施例中至少約90體積%之微粒可具有在上述範圍內之大小。 iv. 微粒填料
視需要，可採用微粒填料以改良聚合物組合物之某些特性。微粒填料可以聚合物組合物中採用的每100份液晶聚合物之約5至約60重量份，在一些實施例中約10至約50重量份，且在一些實施例中約15至約40重量份的量用於聚合物組合物中。舉例而言，微粒填料可構成聚合物組合物之約5 wt%至約50 wt%，在一些實施例中約10 wt%至約40 wt%，且在一些實施例中約15 wt%至約30 wt%。
在某些實施例中，可採用具有特定硬度值之微粒以幫助改良組合物之表面特性。舉例而言，按莫氏硬度等級(Mohs hardness scale)計，硬度值可為約2或更大，在一些實施例中約2.5或更大，在一些實施例中約3至約11，在一些實施例中約3.5至約11，且在一些實施例中約4.5至約6.5。此類微粒之實例可包括(例如)二氧化矽(莫氏硬度為7)、雲母(例如，莫氏硬度為約3)；碳酸鹽，諸如碳酸鈣(CaCO 3，莫氏硬度為3.0)或氫氧化碳酸銅(Cu 2CO 3(OH) 2，莫氏硬度為4.0)；氟化物，諸如氟化鈣(CaFl 2，莫氏硬度為4.0)；磷酸鹽，諸如焦磷酸鈣(Ca 2P 2O 7，莫氏硬度為5.0)，無水磷酸氫鈣(CaHPO 4，莫氏硬度為3.5)或含水磷酸鋁(AlPO 4·2H 2O，莫氏硬度為4.5)；硼酸鹽，諸如氫氧化硼矽酸鈣(Ca 2B 5SiO 9(OH) 5，莫氏硬度為3.5)；氧化鋁(AlO 2，莫氏硬度為10.0)；硫酸鹽，諸如硫酸鈣(CaSO 4，莫氏硬度為3.5)或硫酸鋇(BaSO 4，莫氏硬度為3至3.5)等等以及其組合。
微粒之形狀可視需要變化。舉例而言，可在某些實施例中採用具有相對較高縱橫比(例如，平均直徑除以平均厚度)，諸如約10:1或更大，在一些實施例中約20:1或更大，且在一些實施例中約40:1至約200:1之薄片形微粒。微粒之平均直徑可例如介於約5微米至約200微米，在一些實施例中約30微米至約150微米，且在一些實施例中約50微米至約120微米之範圍，諸如根據ISO 13320:2009使用雷射繞射技術(例如，藉由Horiba LA-960粒度分佈分析儀)所測定。適合之薄片形微粒可由天然及/或合成矽酸鹽礦物質形成，諸如雲母、多水高嶺土(halloysite)、高嶺土、伊利石(illite)、蒙脫石(montmorillonite)、蛭石(vermiculite)、鎂鋁皮石(palygorskite)、葉蠟石(pyrophyllite)、矽酸鈣、矽酸鋁、矽灰石等。舉例而言，雲母為尤其適合的。一般可採用任何形式之雲母，包括(例如)白雲母(muscovite) (KAl 2(AlSi 3)O 10(OH) 2)、黑雲母(biotite) (K(Mg,Fe) 3(AlSi 3)O 10(OH) 2)、金雲母(phlogopite) (KMg 3(AlSi 3)O 10(OH) 2)、鋰雲母(lepidolite) (K(Li,Al) 2-3(AlSi 3)O 10(OH) 2)、海綠石(glauconite) (K,Na)(Al,Mg,Fe) 2(Si,Al) 4O 10(OH) 2)等。亦可採用顆粒狀微粒。通常，此類微粒之平均直徑為約0.1至約10微米，在一些實施例中約0.2至約4微米，且在一些實施例中約0.5至約2微米，諸如根據ISO 13320:2009使用雷射繞射技術(例如，藉由Horiba LA-960粒度分佈分析儀)所測定。尤其適合之顆粒狀填料可包括(例如)滑石、硫酸鋇、硫酸鈣、碳酸鈣等。
微粒填料可基本上或完全由一種類型的微粒，諸如薄片形微粒(例如，雲母)或顆粒狀微粒(例如，硫酸鋇)形成。亦即，此類薄片形或顆粒狀微粒可構成微粒填料之約50 wt%或更大，且在一些實施例中約75 wt%或更大(例如，100 wt%)。當然，在其他實施例中，亦可組合地採用薄片形微粒及顆粒狀微粒。在此類實施例中，例如薄片形微粒可構成微粒填料之約0.5 wt%至約20 wt%，且在一些實施例中約1 wt%至約10 wt%，而顆粒狀微粒構成微粒填料之約80 wt%至約99.5 wt%，且在一些實施例中約90 wt%至約99 wt%。
視需要，微粒亦可塗佈有氟化添加劑以幫助改良組合物之處理，諸如藉由提供更佳的模具填充、內部潤滑、脫模等。氟化添加劑可包括含有烴主鏈聚合物之氟聚合物，其中一些或全部氫原子經氟原子取代。主鏈聚合物可為聚烯烴且由經氟取代的不飽和烯烴單體形成。氟聚合物可為此類經氟取代之單體的均聚物或經氟取代之單體的共聚物或經氟取代之單體及非經氟取代之單體的混合物。除氟原子之外，氟聚合物亦可經其他鹵素原子，諸如氯及溴原子取代。用於本發明之適合於形成氟聚合物之代表性單體為四氟乙烯、偏二氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯、全氟乙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚等以及其混合物。適合之氟聚合物的具體實例包括聚四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚、聚(四氟乙烯-共-全氟烷基乙烯基醚)、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。 v. 導電材料
視需要，導電材料亦可用於幫助改良組合物之各種電特性。此類材料可例如用於降低組合物之電阻率。表面電阻率可(例如)為約1×10 12歐姆或更小，在一些實施例中約1×10 10歐姆或更小，在一些實施例中約1×10 7歐姆或更小，且在一些實施例中約1×10 3至約1×10 6歐姆，諸如根據IEC 62631-3-2:2016在溫度約20℃下所測定。體積電阻率可同樣地為約1×10 7ohm-m或更小，在一些實施例中約1×10 6ohm-m或更小，在一些實施例中約1×10 5ohm-m或更小，且在一些實施例中約1×10 2至約1×10 4ohm-m，諸如根據IEC 62631-3-1:2016在溫度約20℃下所測定。
在某些實施例中，組合物之低電阻率可幫助改良組合物之電磁干擾(「EMI」)特性。舉例而言，聚合物組合物可展現約40分貝(dB)或更大，在一些實施例中約45 dB或更大，在一些實施例中約50 dB或更大，且在一些實施例中約55 dB至約200 dB之EMI遮蔽有效性(「SE」)，通過根據ASTM D4935-18在諸如6 GHz之高頻下測定。EMI遮蔽有效性可在諸如約700 MHz或更大，在一些實施例中約1 GHz至約100 GHz，且在一些實施例中約2 GHz至約18 GHz之高頻範圍內保持穩定。對於多種不同零件厚度，諸如約0.5至約10毫米，在一些實施例中約0.8至約5毫米，且在一些實施例中約1至約4毫米(例如，1毫米、1.6毫米或3毫米)，EMI遮蔽有效性亦可在所需範圍內。在此等高頻範圍及/或厚度範圍內，例如，平均EMI遮蔽有效性可為約40 dB或更大，在一些實施例中約45 dB或更大，且在一些實施例中約50 dB至約200 dB。同樣地，最小EMI遮蔽有效性可為約10 dB或更大，在一些實施例中約15 dB或更大，且在一些實施例中約20 dB至約100 dB。組合物在諸如200 MHz至1.5 GHz之較低頻率下亦可具有良好的EMI遮蔽有效性。舉例而言，在上述此等低頻範圍及/或厚度範圍內，平均EMI遮蔽有效性可為約50 dB或更大，在一些實施例中約55 dB或更大，且在一些實施例中約60 dB至約200 dB。
當採用時，導電材料通常構成每100重量份聚合物基質之約0.1重量份至約10重量份，在一些實施例中約0.2重量份至約6重量份，且在一些實施例中約0.5重量份至約2.5重量份。舉例而言，導電材料可構成聚合物組合物之約0.1 wt%至約5 wt%，在一些實施例中約0.2 wt%至約3 wt%，且在一些實施例中約0.4 wt%至約1.5 wt%。
適合之導電材料可包括例如導電碳材料(例如，石墨、碳黑、纖維、石墨烯、奈米管、碳奈米結構等)、金屬等。在一個特定實施例中，例如，導電材料可包括碳奈米結構。碳奈米結構一般包括視情況安置於基板上且配置呈具有網狀形態之網路的碳奈米管，以便該等碳奈米管之至少一部分支化、交聯、互相交叉，彼此共用共同壁等等。應理解，每一碳奈米管不一定具有前述結構特徵。相反，碳奈米管整體上可擁有此等結構特徵中之一或多者。舉例而言，在一些實施例中，碳奈米管之一部分可為分支的，碳奈米管之另一部分可交聯，且碳奈米管之又一部分可共用共同壁。同樣地，在一些實施例中，碳奈米管之至少一部分可彼此及/或與碳奈米結構之剩餘部分中的支化、交聯或共同壁碳奈米管互相交叉。
碳奈米結構之網狀形態可導致低容積密度。舉例而言，如所產生之碳奈米結構可具有介於約0.003 g/cm 3至約0.015 g/cm 3之間的初始容積密度。進一步固結及/或塗佈以產生薄片材料或類似形態可使容積密度升高至在約0.1 g/cm 3至約0.15 g/cm 3之間的範圍。在一些實施例中，可視情況對碳奈米結構進行進一步改質以進一步更改碳奈米結構之容積密度及/或另一特性。在一些實施例中，碳奈米結構之容積密度可藉由在碳奈米結構之碳奈米管上形成塗層及/或用各種材料浸潤碳奈米結構之內部而經進一步更改。塗佈碳奈米管及/或浸潤碳奈米結構之內部可進一步調整碳奈米結構之特性以用於各種應用。此外，在一些實施例中，在碳奈米管上形成塗層可合乎需要地有助於碳奈米結構之處理。進一步壓緊可將容積密度升高至約1 g/cm 3之上限，其中碳奈米結構之化學修飾將容積密度升高至約1.2 g/cm 3之上限。
各種技術可用以形成碳奈米結構。舉例而言，在一個實施例中，碳奈米管可形成(例如，生長、輸注等)於基板上。取決於奈米結構之所需形式，碳奈米管可與基板分離或保留於該基板上。用於在基板上生長奈米管之技術的實例描述於例如美國專利申請公開案第2014/0093728號以及美國專利第8,784,937號；第9,005,755號；第9,107,292號；第9,241,433號；及第9,447,259號中，以上所有以全文引用之方式併入本文中。在不意欲受理論限制的情況下，咸信，歸因於碳奈米管能夠以快速率(諸如每秒約幾微米)生長，使用基板可幫助形成錯合物、網狀形態。快速碳奈米管生長速率彼此緊密接近地結合可將所觀測到之分支、交聯及共用壁基元賦予至碳奈米管。如本文中所使用，奈米結構中所用的「碳奈米管」通常為任何數目的富勒烯(fullerene)家族之碳的圓柱形同素異形體且包括單壁碳奈米管(SWNT)、雙壁碳奈米管(DWNT)、多壁碳奈米管(MWNT)等以及其組合。碳奈米管可經類富勒烯結構封端或為開放式的，且可包括囊封其他材料之碳奈米管。SWCNT可經視為類似於富勒烯之sp 2雜交碳的同素異形體。結構為包括六員碳環之圓柱管。另一方面，類似MWCNT在同心圓筒中具有若干管。此等同心壁之數目可變化，例如2至25或更多。典型地，相比於典型SWNT之0.7至2.0 nm，MWNT之直徑可為10 nm或更大。通常期望聚合物組合物中所用之碳奈米結構由MWCNT形成，諸如具有至少兩個同軸碳奈米管之彼等者。通過例如藉由穿透電子顯微術(TEM)以足以分析特定情況下之壁的數目之放大率測定，所存在之壁的數目可在2至30，在一些實施例中4至28，在一些實施例中5至26，且在一些實施例中6至24的範圍內。存在於碳奈米結構中或衍生自碳奈米結構之碳奈米管通常具有100奈米或更小，在一些實施例中約5至約90奈米，且在一些實施例約10至約30奈米中之典型直徑。碳奈米管亦可具有約2微米或更大，在一些實施例中約2至約10微米，且在一些實施例中約2.5至約5微米之長度。碳奈米管之縱橫比亦可相對較高，諸如約200至約1,000，在一些實施例中約300至約900，且在一些實施例中約400至約800。 vi. 其他添加劑
多種其他添加劑亦可包括於聚合物組合物中，諸如潤滑劑、導熱填料、顏料、抗氧化劑、穩定劑、界面活性劑、蠟、阻燃劑、抗滴液添加劑、成核劑(例如，氮化硼)、調流劑(例如，三氫氧化鋁)、介電材料及添加以增強特性及可加工性之其他材料。適合之導熱填料可包括(例如)碳黑、氧化鋁、氮化硼、二氧化矽、碳纖維、石墨烯、氧化石墨烯、石墨(例如，膨脹石墨、合成石墨、低溫膨脹石墨及其類似者)、氮化鋁、氮化矽、金屬氧化物(諸如(例如)氧化鋅、氧化鎂、氧化鈹、氧化鈦、氧化鋯、氧化釔及其類似者)、奈米金剛石、碳奈米管(例如，其可與上文所描述的碳奈米管相同或不同)、碳酸鈣、滑石、雲母、矽灰石、黏土(包括剝離黏土)、金屬散劑(諸如(例如)鋁、銅、青銅、黃銅及其類似者)或其混合物。在某些實施例中，舉例而言，導熱填料可包括碳纖維。
調流劑亦可用於幫助達成組合物之所需熔融黏度。當採用時，此類調流劑通常以相對於100重量份液晶聚合物之約0.05至約5重量份，在一些實施例中約0.1至約1重量份，且在一些實施例中約0.2至約1重量份的量存在。舉例而言，調流劑可構成聚合物組合物之約0.01 wt%至約5 wt%，在一些實施例中約0.05 wt%至約3 wt%，且在一些實施例中約0.1 wt%至約1 wt%。
視需要，液晶聚合物可在調流劑存在下經熔融處理以幫助達成所需低熔融黏度而不犧牲組合物之其他特性。在此類情況下，調流劑可為含有一或多個官能基(例如羥基、羧基等)之化合物。術語「官能」通常意謂化合物含有至少一個官能基(例如羧基、羥基等)或能夠在溶劑之存在下具有此官能基。本文所使用之官能化合物可為單官能、二官能、三官能等。化合物之總分子量相對較低，使得其實際上可充當用於聚合物組合物之調流劑。化合物通常具有約2,000公克/莫耳或更小，在一些實施例中約25至約1,000公克/莫耳，在一些實施例中約50至約500公克/莫耳，且在一些實施例中為約100至約400公克/莫耳之分子量。通常可使用多種官能化合物中之任一者。在某些實施例中，可使用具有通式M(OH) s之金屬氫氧化物化合物，其中s為氧化態(通常為1至3)且M為金屬，諸如過渡金屬、鹼金屬、鹼土金屬或主族金屬。不意欲受理論限制，咸信此等化合物在加工條件(例如高溫)下可有效地「失」水，此可有助於降低熔融黏度。適合之金屬氫氧化物之實例可包括氫氧化銅(II) (Cu(OH) 2)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鎂(Mg(OH) 2)、氫氧化鈣(Ca(OH) 2)、氫氧化鋁(Al(OH) 3)等。亦適合的為能夠在溶劑(諸如水)之存在下形成羥基官能基之金屬烷氧化物化合物。此等化合物可具有通式M(OR) s，其中s為氧化態(通常為1至3)，M為金屬，且R為烷基。此類金屬醇鹽之實例可包括乙醇鹽銅(II) (Cu 2+(CH 3CH 2O -) 2)、乙醇鉀(K +(CH 3CH 2O -))、乙醇鈉(Na +(CH 3CH 2O -))、乙醇鎂(Mg 2+(CH 3CH 2O -) 2)、乙醇鈣(Ca 2+(CH 3CH 2O -) 2)等；乙醇鋁(Al 3+(CH 3CH 2O -) 3)等。除金屬氫氧化物之外，亦可使用金屬鹽水合物，其通常表示為式MA*xH 2O，其中M為金屬陽離子，A為陰離子，且x為1至20，且在一些實施例中為2至10。此類水合物之特定實例可包括例如CaCl 2 .H 2O、ZnCl 2 .4H 2O、CoCl 2 .6H 2O、CaSO 4 .2H 2O、MgSO 4 .7H 2O、CuSO 4 .5H 2O、Na 2SO 4 .10H 2O、Na 2CO 3 .10H 2O、Na 2B 4O 7 .10H 2O及Ba(OH) 2 .8H 2O。 II. 形成
不管所採用之成分，芳族多面體矽倍半氧烷及其他視情況選用之組分可經熔融處理或與組合物中之液晶聚合物摻合在一起。組分可單獨或以組合供應至包括至少一個可旋轉地安裝且容納於機筒(例如，圓柱形機筒)內之螺桿且可限定饋送區段及自進料區沿螺桿之長度定位於下游之熔融區段的擠壓機。擠壓機可為單螺桿或雙螺桿擠壓機。可選擇螺桿之速度以達成所需滯留時間、剪切率、熔融處理溫度等。舉例而言，螺桿速度可在約50至約800轉/分鐘(「rpm」)、在一些實施例中約70至約150 rpm，且在一些實施例中約80至約120 rpm之範圍內。在熔融摻合期間之表觀剪切率亦可在約100秒 -1至約10,000秒 -1，在一些實施例中約500秒 -1至約5000秒 -1，且在一些實施例中約800秒 -1至約1200秒 -1範圍內。表觀剪切率等於 4Q/πR 3 ，其中 Q為聚合物熔融物之體積流量(「m 3/s」)且 R為熔融聚合物流動通過之毛細管(例如，擠壓機模具)的半徑(「m」)。 III. 零件
一旦形成，則可將聚合物組合物模製成特定應用之所需形狀。歸因於聚合物組合物之有益特性，所得零件可具有極小大小，諸如約5毫米或更小，在一些實施例中約4毫米或更小，且在一些實施例中約0.1至約3毫米之厚度。通常，成形零件使用單組分注射模製製程進行模製，其中將乾燥且經預加熱塑膠顆粒注射至模具中。
在某些情況下，成形零件可呈基板形式，在該基板上可出於多種目的而安置一或多個導電元件。導電元件可以多種方式，諸如藉由鍍層、電鍍、雷射直接成型等形成。當含有尖晶石晶體作為可雷射活化添加劑時，例如藉由雷射之活化可引起尖晶石晶體裂解張開以釋放金屬原子之物理-化學反應。此等金屬原子可充當用於金屬化(例如，還原性銅塗佈)之細胞核。雷射亦形成微觀不規則表面且剝蝕聚合物基質，產生諸多微觀凹點及凹穴，其中可在金屬化期間固定銅。視需要，導電元件可為天線元件(例如，天線諧振元件)，使得所得零件形成天線系統。導電元件可形成多種不同類型的天線，諸如具有諧振元件之天線，該等天線由貼片天線元件、倒F形天線元件、密閉及開放式槽孔天線元件、迴路天線元件、單極子、偶極子、平面倒F形天線元件、此等設計之混合等形成。所得天線系統可用於多種不同電子組件中。作為實例，天線系統可形成於電子組件中，諸如桌上型電腦、可攜式電腦、手持型電子裝置、汽車設備等。在一種適合之組態中，天線系統形成於相對緊湊的攜帶型電子組件之殼體中，其中可獲得的內部空間相對較小。適合之攜帶型電子組件的實例包括蜂巢式電話、膝上型電腦、小型攜帶型電腦(例如超輕型電腦、迷你筆記型電腦及平板電腦)、腕錶裝置、附掛式裝置(pendant devices)、頭戴式耳機及耳機裝置、具有無線通信功能之媒體播放機、手持型電腦(有時亦被稱作個人數位助理)、遠端控制器、全球定位系統(GPS)裝置、手持型遊戲裝置等。天線亦可與其他組件，諸如相機模組、手持型裝置之揚聲器或電池蓋整合。
展示於圖1至2中之一種尤其適合之電子組件為具有蜂巢式電話能力之手持型裝置10。如圖1中所展示，裝置10可具有由塑膠、金屬、其他適合之介電材料、其他適合之導電材料或此類材料之組合形成的殼體12。顯示器14可設置於裝置10之前表面上，諸如觸控式螢幕顯示器。裝置10亦可具有揚聲器埠40及其他輸入輸出埠。一或多個按鈕38及其他使用者輸入裝置可用於聚集使用者輸入。如圖2中所展示，天線系統26亦設置於裝置10之後表面42上，但應理解，天線系統一般可安置於裝置之任何所需位置處。可使用多種已知技術中之任一者將天線系統電連接至電子裝置內之其他組件。再次參考圖1至2，例如，殼體12或殼體12之一部分可充當天線系統26之導電地平面。此更特定說明於圖3中，其展示如由正極天線饋電端子54及接地天線饋電端子56處之射頻源52饋電的天線系統26。可將正極天線饋電端子54耦接至天線諧振元件58，且可將接地天線饋電端子56耦接至接地元件60。諧振元件58可具有主臂46及將主臂46連接至接地60之短路分支48。
亦涵蓋用於電連接天線系統之不同其他組態。在圖4中，例如，天線系統係基於單極天線組態且諧振元件58具有曲折的蛇形路徑形狀。在此類實施例中，可將饋電端子54連接至諧振元件58之一端，且可將接地饋電端子56耦接至殼體12或另一適合之地平面元件。在如圖5中所展示之另一實施例中，導電天線元件62經組態以限定密閉槽孔64及開放式槽孔66。可使用正極天線饋電端子54及接地天線饋電端子56饋電由元件62形成之天線。在此類型配置中，槽孔64及槽孔66充當天線系統26之天線諧振元件。槽孔64及槽孔66之大小可經組態使得天線系統26在所需通信頻帶(例如，2.4 GHz及5 GHz等)中操作。圖6中展示天線系統26之另一可能組態。在此實施例中，天線系統26具有貼片天線諧振元件68且可使用正極天線饋電端子54及接地天線饋電端子56饋電。接地60可與殼體12或裝置10中之其他適合之接地平面元件相關聯。圖7展示可用於天線系統26之天線元件的又一說明性組態。如所示，天線諧振元件58具有兩個主臂46A及46B。臂46A短於臂46B且因此與臂46A相比而與更高操作頻率相關聯。藉由使用不同大小的兩個或更多個單獨諧振元件結構，天線諧振元件58可經組態以覆蓋更寬頻寬或超過一個所關注單一通信頻帶。
在本發明之某些實施例中，聚合物組合物可特別較適合於高頻天線及用於基地台、中繼器(例如，「超微型基地台」)、中繼台、端子、使用者裝置及/或5G系統之其他適合組件之天線陣列。如本文中所用，「5G」通常係指跨射頻信號之高速資料通信。5G網路及系統能夠以較前代資料通信標準(例如，「4G」、「LTE」)顯著更快的速率發射資料。舉例而言，如本文中所用，「5G頻率」可指1.5 GHz或更大，在一些實施例中2.0 GHz或更大，在一些實施例中約2.5 GHz或更高，在一些實施例中約3.0 GHz或更高，在一些實施例中約3 GHz至約300 GHz或更高，在一些實施例中約4 GHz至約80 GHz，在一些實施例中約5 GHz至約80 GHz，在一些實施例中約20 GHz至約80 GHz，且在一些實施例中約28 GHz至約60 GHz之頻率。已發佈定量5G通信要求之不同標準及規格。作為一個實例，2015年，國際電信聯盟(the International Telecommunications Union；ITU)發佈國際行動電信-2020 (「IMT-2020」)標準。IMT-2020標準規定5G之不同資料發射準則(例如，下行鏈路及上行鏈路資料速率、時延等)。IMT-2020標準將上行鏈路及下行鏈路波峰資料速率限定為5G系統必須支援的用於上載及下載資料之最小資料速率。IMT-2020標準將下行鏈路波峰資料速率要求設定為20 Gbit/s且上行鏈路波峰資料速率為10 Gbit/s。作為另一實例，第三代合作夥伴計劃(3 rdGeneration Partnership Project；3GPP)最近發佈5G新標準，其稱為「5G NR」。在2018年，3GPP發表「Release 15」以限定用於5G NR之標準化的「Phase 1」。3GPP一般將5G頻帶定義為「頻率範圍1」(FR1) (包括子6GHz頻率)及「頻率範圍2」(FR2)，頻帶介於20至60 GHz範圍內。在由3GPP發佈之標準(諸如Release 15 (2018))及/或IMT-2020標準下，本文中所描述之天線系統可滿足「5G」或取得「5G」資格。
為達成高頻下之高速資料通信，天線元件及陣列可採用可改良天線效能之小型特徵大小/間距(例如，微間距技術)。舉例而言，該特徵大小(天線元件之間的間距、天線元件之寬度)等一般視傳播通過其上形成有天線元件之基板介電質的所需發射及/或接收射頻之波長(「λ」)而定(例如，nλ/4，其中n為整數)。此外，波束成形及/或波束轉向可用於促進多個頻率範圍或通道(例如，多輸入多輸出(MIMO)、大規模MIMO)內之接收及發射。
高頻5G天線元件可具有多種組態。舉例而言，5G天線元件可為或包括共面波導元件、貼片陣列(例如，網-柵貼片陣列)、其他適合之5G天線組態。天線元件可經組態以提供MIMO、大規模MIMO功能性、波束轉向以及類似物。如本文中所用，「大規模」MIMO功能性通常係指為提供大量具有天線陣列之發射及接收通道，例如8個發射(Tx)及8個接收(Rx)通道(縮寫為8×8)。大規模MIMO功能性可具備8×8、12×12、16×16、32×32、64×64或更大。
天線元件可具有多種組態及配置且可使用多種製造技術來製造。作為一個實例，天線元件及/或相關元件(例如，接地元件、饋電線等)可採用微間距技術。微間距技術一般係指其組件或引線之間的較小或細微間距。舉例而言，天線元件之間(或天線元件與接地平面之間)的特徵尺寸及/或間隔可為約1,500微米或更小，在一些實施例中1,250微米或更小，在一些實施例中750微米或更小(例如，中心間距為1.5 mm或更小)、650微米或更小，在一些實施例中550微米或更小，在一些實施例中450微米或更小，在一些實施例中350微米或更小，在一些實施例中250微米或更小，在一些實施例中150微米或更小，在一些實施例中100微米或更小，且在一些實施例中50微米或更小。然而，應理解，較小及/或較大之特徵大小及/或間距可用於本發明之範疇內。
由於此類較小特徵尺寸，可在較小佔據面積中達成具有大量天線元件之天線系統。舉例而言，天線陣列可具有大於1,000個天線元件/平方公分，在一些實施例中大於2,000個天線元件/平方公分，在一些實施例中大於3,000個天線元件/平方公分，在一些實施例中大於4,000個天線元件/平方公分，在一些實施例中大於6,000個天線元件/平方公分，且在一些實施例中大於約8,000個天線元件/平方公分之平均天線元件密集度。天線元件之此類緊湊配置可提供每單位面積之天線面積有更大數目個MIMO功能性通道。舉例而言，通道數目可對應於(例如，等於或成比例)天線元件之數目。
參考圖8，展示5G天線系統100之一個實施例，其亦包括基地台102、一或多個中繼台104、一或多個使用者計算裝置106、一或多個Wi-Fi中繼器108 (例如，「超微型基地台」)及/或用於5G天線系統100之其他適合之天線組件。中繼台104可經組態以藉由在基地台102與使用者計算裝置106及/或中繼台104之間中繼或「重複」信號來促進使用者計算裝置106及/或其他中繼台104與基地台102通信。基地台102可包括MIMO天線陣列110，該MIMO天線陣列經組態以與中繼台104、Wi-Fi中繼器108及/或直接與使用者計算裝置106接收及/或發射射頻信號112。使用者計算裝置106不必受本發明限制且包括諸如5G智慧型手機之裝置。
MIMO天線陣列110可採用波束轉向以相對於中繼台104聚焦或引導射頻信號112。舉例而言，MIMO天線陣列110可經組態以調節相對於X-Y平面之仰角114及/或Z-Y平面中所限定且相對於Z方向之方位角(heading angle) 116。類似地，中繼台104、使用者計算裝置106、Wi-Fi中繼器108中之一或多者可採用波束轉向以藉由定向地調諧裝置104、106、108相對於基地台102之MIMO天線陣列110的靈敏度及/或功率發射(例如，藉由調節各別裝置之相對仰角及/或相對方位角中之一或兩者)來提高相對於MIMO天線陣列110之接收及/或發射能力。
圖9A及9B分別說明實例使用者計算裝置106之俯視圖及側視圖。使用者計算裝置106可包括一或多個天線元件200、202 (例如，經配置為各別天線陣列)。參考圖9A，天線元件200、202可經組態以在X-Y平面中執行波束轉向(如藉由箭頭204、206所說明且與相對方位角相對應)。參考圖9B，天線元件200、202可經組態以在Z-Y平面中執行波束轉向(如藉由箭頭204、箭頭206所說明)。
圖10描繪使用各別饋電線304 (例如，藉由前端模組)連接之複數個天線陣列302的簡化示意圖。可將天線陣列302安裝至基板308之側表面306，該基板可由本發明之聚合物組合物形成。天線陣列302可包括複數個豎直連接的元件(例如，呈網柵陣列狀)。因此，天線陣列302可通常與基板308之側表面306平行延長。屏蔽件可視情況設置於基板308之側表面306上，使得天線陣列302位於屏蔽件相對於基板308之外部。天線陣列302之豎直連接元件之間的豎直間隔距離可對應於天線陣列302之「特徵大小」。因而，在一些實施例中，此等間隔距離可相對較小(例如，小於約750微米)，使得天線陣列302為「微間距」天線陣列302。
圖11說明共面波導天線400組態之側視圖。一或多個共面接地層402可平行於天線元件404 (例如，貼片天線元件)配置。另一接地層406可藉由可由本發明之聚合物組合物形成的基板408與天線元件間隔開。一或多個其他天線元件410可藉由亦可由本發明之聚合物組合物形成的第二層或基板412與天線元件404間隔開。尺寸「G」及「W」可對應於天線400之「特徵大小」。「G」尺寸可對應於天線元件404與共面接地層406之間的距離。「W」尺寸可對應於天線元件404之寬度(例如，線寬)。因而，在一些實施例中，尺寸「G」及「W」可相對較小(例如，小於約750微米)，使得天線400為「微間距」天線400。
圖12A說明根據本發明之另一態樣的天線陣列500。天線陣列500可包括可由本發明之聚合物組合物形成的基板510及形成於基板上之複數個天線元件520。複數個天線元件520在X方向及/或Y方向上可為大致相等大小(例如，方形或矩形)。複數個天線元件520可在X方向及/或Y方向上大致相等地間隔開。天線元件520及/或其間的間隔之尺寸可對應於天線陣列500之「特徵大小」。因而，在一些實施例中，尺寸及/或間隔可相對較小(例如，小於約750微米)，使得天線陣列500為「微間距」天線陣列500。如藉由橢圓522所說明，僅提供圖12中所說明的天線元件520之行數作為一實例。類似地，僅提供天線元件520之列數作為一實例。
調諧天線陣列500可用於例如在基地台(例如，如上文關於圖8所描述)中提供大規模MIMO功能性。更具體言之，不同元件之間的射頻相互作用可經控制或調諧以提供多個發射及/或接收通道。發射功率及/或接收靈敏度可經定向控制以聚焦或引導射頻信號，例如，關於圖8之射頻信號112所描述。調諧天線陣列500可在較小佔據面積中提供大量天線元件522。舉例而言，調諧天線500可具有1,000個天線元件/平方公分或更大之平均天線元件密集度。天線元件之此類緊湊配置可提供每單位面積有更大數目個MIMO功能性通道。舉例而言，通道數目可對應於(例如，等於或成比例)天線元件之數目。
圖12B說明由雷射直接成型形成之天線陣列540，該雷射直接成型可視情況用於形成天線元件。天線陣列540可包括複數個天線元件542及連接天線元件542 (例如，以及其他天線元件542、前端模組或其他適合之組件)的複數個饋電線544。天線元件542可具有各別寬度「w」及其間的間隔距離「S 1」及「S 2」(例如，各別地在X方向及Y方向上)。此等尺寸可經選擇以在所需5G頻率下達成5G射頻通信。更具體言之，尺寸可經選定以調諧天線陣列540使用5G頻譜內之射頻信號來發射及/或接收資料。可基於基板之材料特性來選擇尺寸。舉例而言，「w」「S 1」或「S 2」中之一或多者可對應於穿過基板材料之所需頻率的傳播波長(「λ」)之倍數(例如，nλ/4，其中n為整數)。
作為一個實例，λ可計算如下： λ = 其中c為真空中之光速。 為基板(或周圍材料)之介電常數， f為所需頻率。
圖12C說明根據本發明之態樣的實例天線組態560。天線組態560可包括平行於基板564之較長邊緣配置的多個天線元件562，該基板可由本發明之聚合物組合物形成。不同天線元件562可具有調諧天線組態560以在所需頻率及/或頻率範圍下接收及/或發射之各別長度「L」(及其間的間隔距離)。更具體言之，此類尺寸可基於在基板材料之所需頻率下的傳播波長λ來進行選擇，例如，上文參考圖12B所描述。
圖13A至13C描繪可用於形成根據本發明之態樣的天線元件及/或陣列之雷射直接成型製造製程的簡化依序圖式。參考圖13A，基板600可使用任何所需技術(例如，注塑模製)由本發明之聚合物組合物形成。在某些實施例中，如圖13B中所展示，雷射602可用於活化可雷射活化添加劑以形成可包括天線元件及/或陣列中之一或多者的電路圖案604。舉例而言，雷射可熔融聚合物組合物中之導電微粒以形成電路圖案604。參考圖13C，基板600可浸沒於無電銅浴液中以電鍍電路圖案604且形成天線元件、元件陣列、其他組件及/或其間的導電線。
參考以下實例可更好地理解本發明。 測試方法
介電常數 ( 「 Dk 」 ) 及耗散因子 ( 「 Df 」 )：使用已知***後介電諧振器技術，諸如Baker-Jarvis,等人, IEEE Trans. on Dielectric and Electrical Insulation, 5(4),第571頁(1998)及Krupka,等人, Proc. 7 thInternational Conference on Dielectric Materials: Measurements and Applications, IEEE 會議出版物第 430 號(1996年9月)中所描述來測定介電常數(或相對靜態電容率)及耗散因子。更特定言之，可將大小為80 mm×90 mm×3 mm之板狀樣本或4-吋及3-mm厚度之圓盤樣本***於兩個固定介電諧振器之間。諧振器量測試樣之平面中的電容率分量。測試五個(5)樣本，且記錄平均值。***後諧振器可用於在諸如2 GHz或10 GHz之低吉赫區中進行介電量測。
熱循環測試：將試樣置放於溫度控制室中且在-30℃與100℃之溫度範圍內加熱/冷卻。最初，將樣本加熱直至到達溫度100℃，此時即刻將該等樣本冷卻。當溫度達到-30℃時，即刻再次加熱試樣直至到達100℃。可在3小時時間段內執行二十三次(23)加熱/冷卻循環。
表面 / 體積電阻率：表面及體積電阻率值通常分別根據IEC 62631-3-2-2016及IEC 62631-3-1-1:2016 (等效於ASTM D257-14)測定。根據此程序，將標準試樣(例如，1公尺立方體)置放於兩個電極之間。施加電壓持續六十(60)秒且量測電阻。表面電阻率為電位梯度(以V/m為單位)與電極長度之每單位電流(以A/m為單位)之商，且通常表示洩漏電流沿絕緣材料之表面的電阻。由於電極之四個(4)端界定正方形，因此商中之長度抵消且表面電阻率以歐姆報導，儘管看見歐姆/平方之更具描述性之單位亦為常見的。體積電阻率亦經測定為平行於材料中之電流的電位梯度與電流密度之比率。在SI單位中，體積電阻率數值上等於一公尺立方體材料之相對面之間的直流電阻(ohm-m)。
電磁干擾 ( 「 EMI 」 ) 遮蔽：EMI遮蔽有效性可根據ASTM D4935-18在700 GHz至18 GHz範圍內(例如，5 GHz)之頻率範圍下測定。所測試零件之厚度可變化，諸如1毫米、1.6毫米或3毫米。可使用EM-2108標準測試固定件進行測試，該標準測試固定件為同軸發射線之放大區段且可購自各種製造商，諸如Electro-Metrics。所量測資料與歸因於平面波(遠場EM波)之遮蔽有效性有關，自其中可推斷出磁場及電場之近場值。
拉伸模數、拉伸應力及斷裂拉伸伸長率：拉伸特性可根據ISO 527-1:2019 (技術上等效於ASTM D638-14)測試。可對具有170/190 mm之長度、4 mm之厚度及10 mm之寬度的狗骨形測試條帶樣本進行模數及強度量測。測試溫度可為-30℃、23℃或80℃且測試速度可為1或5 mm/min。
撓曲模數、撓曲斷裂伸長率及撓曲應力：可根據ISO 178:2019 (技術上等效於ASTM D790-17)來測試撓曲特性。可在64 mm支撐跨距上執行此測試。可在未切割的ISO 3167多用途桿之中心部分上進行測試。測試溫度可為-30℃、23℃或80℃且測試速度可為2 mm/min。
夏比衝擊強度(Charpy Impact Strength)：可根據ISO 179-1:2010 (技術上等效於ASTM D256-10，方法B)來測試夏比特性。可使用1型試樣大小(80 mm之長度、10 mm之寬度及4 mm之厚度)進行此測試。可使用單齒銑床自多用途桿之中心切割試樣。測試溫度可為-30℃、23℃或80℃。
載荷撓曲溫度 ( 「 DTUL 」 )：載荷撓曲溫度可根據ISO 75-1,-2:2013 (技術上等效於ASTM D648-07)來測定。更特定言之，可對具有80 mm之長度、10 mm之厚度及4 mm之寬度的測試條帶樣本沿邊三點彎曲測試，其中指定載荷(最大外部纖維應力)為1.8兆帕斯卡。試樣可經降低至聚矽氧油槽中，其中溫度每分鐘升高2℃直至其偏轉0.25 mm (對於ISO測試第75-2:2013號為0.32 mm)。
熔融溫度：可藉由如此項技術中已知的差示掃描熱量測定(「DSC」)來測定熔融溫度(「Tm」)。通過藉由ISO 11357-2:2020測定，熔融溫度為差示掃描熱量測定(DSC)峰熔融溫度。在DSC程序下，如ISO標準10350中所陳述使用在TA Q2000儀器上進行之DSC量測來加熱樣本且以每分鐘20℃冷卻樣本。
熔融黏度：可根據ISO 11443:2021在1,000 s -1之剪切率及比熔融溫度高約15℃之溫度下使用Dynisco LCR7001毛細管流變儀來測定熔融黏度(Pa-s)。變流儀孔(模)具有1 mm之直徑、20 mm之長度、20.1之L/D比及180°之入口角。機筒之直徑為9.55 mm+0.005 mm，且桿之長度為233.4 mm。 實例 1 至實例 4
實例1至實例4由液晶聚合物(LCP)及芳族多面體矽倍半氧烷之各種組合形成，亦即三矽烷醇苯基多面體八矽倍半氧烷(「TSP-POSS」)或十二烷基苯基多面體八矽倍半氧烷(「DP-POSS」)。LCP由79.3% HBA、20% HNA及0.7% TA形成。使用32-mm單螺桿擠壓機執行混合。零件為注射模製成ISO拉伸桿(1型)之樣本以用於機械特性測試，且圓盤(4吋直徑，0.8 mm厚度)用於介電測試。各實例之組分更詳細闡述於下文中。
   1 2 3 4
LCP 100 95 98 95
TSP-POSS - 5 - -
DP-POSS - - 2 5
如本文中所描述測試實例1至實例4之機械特性、熱特性及電氣特性。下文闡述結果。
1 2 3 4
10 GHz下之介電常數 3.39 3.38 3.37 3.26
10 GHz下之耗散因子 0.0017 0.0018 0.0018 0.0018
熔融點(℃) 323.9 325.2 330.5 330.9
1,000 -1及340℃下之熔融黏度(Pa-s) 40.3 23.5 40.9 45.8
1.8 MPa下之DTUL (℃) 198 198 194 199
夏比缺口(kJ/m 2) 95 106 75 82
拉伸強度(MPa) 163 166 153 168
拉伸模數(MPa) 9,955 9,285 8,694 9,236
拉伸伸長率(%) 3.23 3.69 3.71 3.99
撓曲強度(MPa) 163 160 150 159
撓曲模數(MPa) 10,088 9,838 9,110 9,720
本發明之此等及其他修改及變化可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下藉由一般技術者實踐。另外，應理解各種實施例之態樣均可整體地或部分地互換。此外，一般技術者應瞭解先前描述僅藉助於實例，且不意欲限制進一步描述於此類所附申請專利範圍中之本發明。
10:手持型裝置 12:殼體 14:顯示器 26:天線系統 38:按鈕 40:揚聲器埠 42:後表面 46:主臂 46A:主臂 46B:主臂 48:短路分支 52:射頻源 54:正極天線饋電端子 56:接地天線饋電端子 58:天線諧振元件 60:接地元件 62:導電天線元件 64:槽孔 66:槽孔 68:貼片天線諧振元件 100:5G天線系統 102:基地台 104:中繼台 106:使用者計算裝置 108:Wi-Fi中繼器 110:MIMO天線陣列 112:射頻信號 114:仰角 116:方位角 200:天線元件 202:天線元件 204:箭頭 206:箭頭 302:天線陣列 304:饋電線 306:側表面 308:基板 400:共面波導天線 402:共面接地層 404:天線元件 406:接地層 408:基板 410:天線元件 412:基板 500:天線陣列 510:基板 520:天線元件 522:橢圓/天線元件 540:天線陣列 542:天線元件 544:饋入線 560:天線組態 562:天線元件 564:基板 600:基板 602:雷射 604:電路圖案
本發明之完整及能夠實現之揭示內容，包括其對熟習此項技術者而言之最佳模式，更具體地闡述於本說明書之剩餘部分，包括參考附圖，其中：
圖1至2為可採用天線系統之電子組件之一個實施例的各別前方透視圖及後方透視圖；
圖3為用於天線系統之一個實施例的說明性倒F形天線諧振元件之俯視圖；
圖4為用於天線系統之一個實施例的說明性單極天線諧振元件之俯視圖；
圖5為用於天線系統之一個實施例的說明性槽孔天線諧振元件之俯視圖；
圖6為用於天線系統之一個實施例的說明性貼片天線諧振元件之俯視圖；
圖7為用於天線系統之一個實施例的說明性多分支倒F形天線諧振元件之俯視圖；
圖8描繪根據本發明之態樣的5G天線系統，其包括基地台、一或多個中繼台、一或多個使用者計算裝置、一或多個Wi-Fi中繼器；
圖9A說明根據本發明之態樣的包括5G天線之實例使用者計算裝置之俯視圖；
圖9B說明根據本發明之態樣的包括5G天線之圖9A的實例使用者計算裝置之側視圖；
圖10說明圖9A之使用者計算裝置的一部分之放大視圖；
圖11說明根據本發明之態樣的共面波導天線陣列組態之側視圖；
圖12A說明根據本發明之態樣的用於大規模多輸入多輸出(multiple-in-multiple-out)組態之天線陣列；
圖12B說明根據本發明之態樣的由雷射直接成型形成之天線陣列；
圖12C說明根據本發明之態樣的實例天線組態；及
圖13A至13C描繪可用於形成天線系統之雷射直接成型製程的簡化依序圖式。
10:手持型裝置
12:殼體
14:顯示器
38:按鈕
40:揚聲器埠

Claims (40)

  1. 一種聚合物組合物，其包括分散在含有熱致液晶聚合物之聚合物基質內的多面體矽倍半氧烷(POSS)，其中該多面體矽倍半氧烷含有芳族基，其中通過在10 GHz之頻率下測定，該聚合物組合物展現約4.5或更小之介電常數。
  2. 如請求項1之聚合物組合物，其中該熱致液晶聚合物含有衍生自一或多種芳族二羧酸、一或多種芳族羥基羧酸或其組合之重複單元。
  3. 如請求項2之聚合物組合物，其中該等芳族羥基羧酸包括4-羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸或其組合。
  4. 如請求項2之聚合物組合物，其中該等芳族二羧酸包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸或其組合。
  5. 如請求項2之聚合物組合物，其中該熱致液晶聚合物進一步含有衍生自一或多種芳族二醇之重複單元。
  6. 如請求項5之聚合物組合物，其中該等芳族二醇包括對苯二酚、4,4'-聯苯酚或其組合。
  7. 如請求項1之聚合物組合物，其中該熱致液晶聚合物為全芳族的。
  8. 如請求項1之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷構成每100重量份該聚合物基質之約0.1重量份至約20重量份。
  9. 如請求項1之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷為均配物。
  10. 如請求項9之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷含有視情況經取代之苯基。
  11. 如請求項10之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷包括八苯基-POSS、十二苯基-POSS、聚苯基-POSS或其組合。
  12. 如請求項1之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷為異配物。
  13. 如請求項12之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷具有以下通式： R n-m[SiO 1.5] nY m其中， R為芳族基； n為6、8、10、12或更高； m為1至n；以及 Y為含有官能基之有機基團。
  14. 如請求項13之聚合物組合物，其中該芳族基包括視情況經取代之苯基。
  15. 如請求項13之聚合物組合物，其中n為8，m為1、2或3，且Y為含有官能基之芳族基。
  16. 如請求項12之聚合物組合物，其中該多面體矽倍半氧烷包括三矽烷醇苯基-POSS。
  17. 如請求項1之聚合物組合物，其中該聚合物組合物具有約280℃或更高之熔融溫度。
  18. 如請求項1之聚合物組合物，其中液晶聚合物構成該聚合物組合物之約50 wt%至約98 wt%。
  19. 如請求項1之聚合物組合物，其進一步包含可雷射活化添加劑。
  20. 如請求項19之聚合物組合物，其中該可雷射活化添加劑含有具有以下通式之尖晶石晶體： AB 2O 4其中， A為2價金屬陽離子；以及 B為3價金屬陽離子。
  21. 如請求項20之聚合物組合物，其中該等尖晶石晶體包括MgAl 2O 4、ZnAl 2O 4、FeAl 2O 4、CuFe 2O 4、CuCr 2O 4、MnFe 2O 4、NiFe 2O 4、TiFe 2O 4、FeCr 2O 4、MgCr 2O 4或其組合。
  22. 如請求項1之聚合物組合物，其進一步包含纖維性填料。
  23. 如請求項1之聚合物組合物，其進一步包含微粒填料。
  24. 如請求項1之聚合物組合物，其進一步包含疏水性材料。
  25. 如請求項1之聚合物組合物，其進一步包含導電材料。
  26. 如請求項1之聚合物組合物，其中在10 GHz之頻率下，該聚合物組合物展現約0.05或更小之耗散因子。
  27. 如請求項1之聚合物組合物，其中通過在1,000秒 -1之剪切率及大於該組合物之熔融溫度約15℃的溫度下測定，該組合物展現約100 Pa-s或更小之熔融黏度。
  28. 一種模製零件，其包含如請求項1之聚合物組合物。
  29. 如請求項28之模製零件，其中一或多個導電元件形成於該零件之表面上。
  30. 一種天線系統，其包含：基板，該基板包括如請求項1之聚合物組合物；及至少一個經組態以發射且接收射頻信號之天線元件，其中該天線元件經耦合至該基板。
  31. 如請求項30之天線系統，其中該等射頻信號為5G信號。
  32. 如請求項30之天線系統，其中該至少一個天線元件具有小於約1,500微米之特徵大小。
  33. 如請求項30之天線系統，其中該至少一個天線元件包含複數個天線元件。
  34. 如請求項33之天線系統，其中該複數個天線元件以小於約1,500微米之間隔距離間隔開。
  35. 如請求項33之天線系統，其中該複數個天線元件包含至少16個天線元件。
  36. 如請求項33之天線系統，其中該複數個天線元件經配置呈陣列形式。
  37. 如請求項36之天線系統，其中該陣列經組態以用於至少8個發射通道及至少8個接收通道。
  38. 如請求項36之天線系統，其中該陣列具有每平方公分大於1,000個天線元件之平均天線元件密集度。
  39. 如請求項30之天線系統，其進一步包含基地台，且其中該基地台包含該至少一個天線元件。
  40. 如請求項30之天線系統，其進一步包含使用者計算裝置或中繼器中之至少一者，且其中該使用者計算裝置或該中繼器基地台中之該至少一者包含該至少一個天線元件。
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