一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其能使玻纤布浸渍带来的介质板的Z轴保持较低的热膨胀系数；其包括：一、制备粘接片：将PTFE乳液加入氟树脂改性，并加入混合陶瓷粉末/颗粒、增强纤维和表面改性剂，用去离子水稀释成几份不同浓度的粘接片溶液；将玻纤布在真空辅助条件下浸渍在上述不同浓度的均匀粘接片溶液中，粘接片溶液浓度范围为10～80％；将浸渍后的薄膜去除水分和低温挥发物，烘干使溶液成膜得到厚度均一表面光滑的粘接片；将粘接片裁剪制备成规格尺寸；二、将得到的粘接片叠合，按照覆铜板厚度的要求控制粘接片的层数，中间能根据介电常数需求叠放氟树脂薄膜，在顶、底两层放置金属箔，真空压合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种覆铜板的制备方法，更具体的说涉及一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法。
技术介绍
随着信息技术的革命，数字电路逐渐步人信息处理高速化、信号传输高频化阶段，为处理不断增加的数据，电子设备的频率变得越来越高。高频使用环境下基板的电性能将严重影响数字电路的特性，因此对覆铜板的性能提出了更新的要求。所应用的覆铜板上的信号必须采用高频，减少在覆铜板上的传输损失和信号延时成为高频线路的难题。影响高频微波覆铜板的关键性能参数，是介电常数Dk和介质损耗因素Df。以聚四氟乙烯(PTFE)为代表的氟聚合物材料介电常数非常低，同时具有较好的耐候性和耐化学性，因此是理想的微波电路用材料。然而纯PTFE覆铜板具有刚性差、钻/铣毛刺多、孔金属化困难、成本高等缺点，因此需要在PTFE基体中加入其他改性聚合物、填料改善其加工性能并调节介电常数，以适应不同商品使用要求。现国内外专利多集中在PTFE乳液浸渍玻纤布制造玻纤漆布的方法，玻纤布作为刚性支撑来源，能有效调控热膨胀系数，且在覆铜板制造流程中使用成熟的浸渍上胶工艺，对设备和技术的要求较低。同时玻纤布介电常数高于PTFE，在复合材料中占有较高的体积含量，是决定复合材料介电性能的主要因素，在一定范围内调整介电常数范围。但玻纤布漆布制备方法尚有些无法解决的问题，如在Z轴的热膨胀系数与在X、Y轴平面的相差较大，而且常用的E玻纤布的Dk＝7.2，介电常数可调节范围有限。
技术实现思路
本专利技术针对目前商业化微波覆铜板性能的不足，提供一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其能使玻纤布浸渍带来的介质板的Z轴保持较低的热膨胀系数，且操作简单，可大规模应用。为了达到上述的目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其能使玻纤布浸渍带来的介质板的Z轴保持较低的热膨胀系数，其包括以下步骤：步骤(1)，制备粘接片，所述粘接片的制备方法为：将PTFE乳液加入氟树脂改性，并加入混合陶瓷粉末/颗粒、增强纤维和表面改性剂；然后用去离子水稀释成几份不同浓度的粘接片溶液，搅拌均匀；之后，将玻纤布在真空辅助条件下浸渍在上述不同浓度的均匀粘接片溶液中，浸渍10～30s，浸渍2～5次溶液，粘接片溶液浓度范围为10％～80％，根据不同介电常数需求调整玻纤布至预定厚度；将浸渍后的薄膜在50～120℃烘干2～5min，去除水分，然后在200～310℃烘干2～60min，去除低温挥发物，最后在370～400℃烘干2～50min，使溶液成膜得到厚度均一表面光滑的粘接片；而后将粘接片裁剪制备成规格尺寸；步骤(2)，正式制备微波覆铜板：将步骤(1)中得到的粘接片叠合，按照覆铜板厚度的要求控制粘接片的层数，中间能根据介电常数需求叠放氟树脂薄膜，在顶、底两层放置金属箔，真空压合；真空压合条件为350～390℃和25～100Kg/cm2下热压2～8h。作为上述方案的进一步改进，粘接片溶液的原料组分按份数计算，包括如下：作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)中的PTFE乳液为浓缩分散液，其中PTFE乳液粒径为0.02～0.5μm。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)中的氟树脂改性剂选自聚全氟乙丙烯、全氟烷氧基树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物中的一种或复配。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)中的陶瓷粉为结晶性二氧化硅、熔融型二氧化硅、球形二氧化硅、金红石型二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化铝、钛酸钙、钛酸锶、钛酸钡及其他钙钛矿结构、氮化硼、氮化铝、碳化硅等中的一种或复配，陶瓷颗粒粒径控制为0.1～10μm。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)中的增强纤维为玻璃微纤维、陶瓷微纤维、Kevlar纤维、超高分子量聚乙烯纤维、纳米晶须等中的一种或复配，纤维直径为0.1～7μm，长度小于1mm。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)中的表面改性剂为硅烷偶联剂、钛偶联剂、锆偶联剂中的一种或复配。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)中的作为浸渍溶液的粘接片溶液中固含量为15～85％，溶液使用前持续搅拌以防溶液中的固体成分团聚沉淀。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(2)中的氟树脂薄膜为PTFE薄膜、FEP薄膜、PFA薄膜、ETFE薄膜或以上薄膜复合使用。作为上述方案的进一步改进，所述步骤(2)中的金属箔为铜、黄铜、铝、镍或以上金属的合金或复合金属箔。与现有材料和技术相比，本专利技术的有益效果如下：第一，本专利技术中制备得到的微波覆铜板PTFE基体中含有陶瓷粉和增强纤维，贯穿在玻纤布网格间，有效减少了Z轴的膨胀，使材料的热膨胀和铜更接近，PTH的可靠性显著提高，图形制作可靠性更高；第二，本专利技术中制备得到的微波覆铜板有效补偿介质层的机械和电气特性，改善了PTFE刚度不足、长期使用容易变形的缺点，通过氟树脂薄膜也在保证介电性能的前提下有效改善PTFE基体粘接力低、介质板抗剥强度不足等缺点。同时可以利用多种陶瓷粉复配得到高、中、低任意介电常数的覆铜板，同时保持较低介电损耗，满足多种产品要求；第三，本专利技术中制备得到微波覆铜板配方简单，无需添加过多溶剂，利用PTFE乳液即可实现液相中的分散和混合，提高生产效率；第四，本专利技术工艺简单，环境友好，采用工艺成熟的浸渍工艺，无需更改现有生产线和工艺条件，条件易控；制备成本低，节省人力财力，产品质量稳定。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)，制备粘接片，所述粘接片的制备方法为：将PTFE乳液加入氟树脂改性，并加入混合陶瓷粉末/颗粒、增强纤维和表面改性剂；然后用去离子水稀释成几份不同浓度的粘接片溶液，搅拌均匀，如在20～70℃条件下高速搅拌机中加热搅拌10～60min，搅拌速度为1000～3000rpm；之后，将玻纤布在真空辅助条件下浸渍在上述不同浓度的均匀粘接片溶液中，浸渍10～30s，浸渍2～5次溶液，粘接片溶液浓度范围为10％～80％，根据不同介电常数需求调整玻纤布至预定厚度；将浸渍后的薄膜在50～120℃烘干2～5min，去除水分，然后在200～310℃烘干2～60min，去除分散剂等低温挥发物，最后在370～400℃烘干2～50min，使溶液成膜得到厚度均一表面光滑的粘接片；而后将粘接片裁剪制备成规格尺寸；步骤(2)，正式制备微波覆铜板：将步骤(1)中得到的粘接片叠合，按照覆铜板厚度的要求控制粘接片的层数，中间能根据介电常数需求叠放氟树脂薄膜，在顶、底两层放置金属箔，真空压合，如在高温层压机中进行真空压合；真空压合条件为350～390℃和25～100Kg/cm2下热压2～8h。本专利技术的制备方法，不仅仅只是在改性的PTFE基体中加入陶瓷粉末/颗粒和少量增强纤维、浸渍玻纤布这么简单，由本专利技术工艺制备的微波覆铜板，通过实验证明，能改善所述玻纤布在Z轴的热膨胀系数并调节介电常数范围，其中，陶瓷粉末/颗粒和增强纤维按分数计算比例为30～200份︰0～5份。PTFE乳液中添加陶瓷微粒、增强纤维的填充改性方法可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其能使玻纤布浸渍带来的介质板的Z轴保持较低的热膨胀系数；其特征在于：其包括以下步骤：步骤(1)，制备粘接片，所述粘接片的制备方法为：将PTFE乳液加入氟树脂改性，并加入混合陶瓷粉末/颗粒、增强纤维和表面改性剂；然后用去离子水稀释成几份不同浓度的粘接片溶液，搅拌均匀；之后，将玻纤布在真空辅助条件下浸渍在上述不同浓度的均匀粘接片溶液中，浸渍10～30s，浸渍2～5次溶液，粘接片溶液浓度范围为10％～80％，根据不同介电常数需求调整玻纤布至预定厚度；将浸渍后的薄膜在50～120℃烘干2～5min，去除水分，然后在200～310℃烘干2～60min，去除低温挥发物，最后在370～400℃烘干2～50min，使溶液成膜得到厚度均一表面光滑的粘接片；而后将粘接片裁剪制备成规格尺寸；步骤(2)，正式制备微波覆铜板：将步骤(1)中得到的粘接片叠合，按照覆铜板厚度的要求控制粘接片的层数，中间能根据介电常数需求叠放氟树脂薄膜，在顶、底两层放置金属箔，真空压合；真空压合条件为350～390℃和25～100Kg/cm2下热压2～8h。

【技术特征摘要】
1.一种降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其能使玻纤布浸渍带来的介质板的Z轴保持较低的热膨胀系数；其特征在于：其包括以下步骤：步骤(1)，制备粘接片，所述粘接片的制备方法为：将PTFE乳液加入氟树脂改性，并加入混合陶瓷粉末/颗粒、增强纤维和表面改性剂；然后用去离子水稀释成几份不同浓度的粘接片溶液，搅拌均匀；之后，将玻纤布在真空辅助条件下浸渍在上述不同浓度的均匀粘接片溶液中，浸渍10～30s，浸渍2～5次溶液，粘接片溶液浓度范围为10％～80％，根据不同介电常数需求调整玻纤布至预定厚度；将浸渍后的薄膜在50～120℃烘干2～5min，去除水分，然后在200～310℃烘干2～60min，去除低温挥发物，最后在370～400℃烘干2～50min，使溶液成膜得到厚度均一表面光滑的粘接片；而后将粘接片裁剪制备成规格尺寸；步骤(2)，正式制备微波覆铜板：将步骤(1)中得到的粘接片叠合，按照覆铜板厚度的要求控制粘接片的层数，中间能根据介电常数需求叠放氟树脂薄膜，在顶、底两层放置金属箔，真空压合；真空压合条件为350～390℃和25～100Kg/cm2下热压2～8h。2.根据权利要求1所述的降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其特征在于：粘接片溶液的原料组分按份数计算，包括如下：3.根据权利要求1所述的降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的PTFE乳液为浓缩分散液，其中PTFE乳液粒径为0.02～0.5μm。4.根据权利要求1所述的降低Z轴热膨胀系数的微波覆铜板的制备方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹嘉佳，黄钊，赵丹，孙晓伟，程明生，朱春临，王璐，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34