一种PTFE复合介质基板的制备方法技术

本发明专利技术涉及PTFE介质基板高频覆铜板领域，尤其涉及一种微波用电路PTFE复合介质基板的制备方法。所述方法包括：首先将氟树脂乳液、无机填料和增稠剂进行混合，制得稳定均匀的分散液，然后将分散液涂覆在可离型的基材上，再进行烘烤，烘烤后将树脂层和基材进行离型分离，将上述树脂层，按照基板的厚度和尺寸，进行裁剪和叠合，再在树脂层的两面覆铜箔进行高温层压烧结，即可得到双面覆铜箔的PTFE复合介质基板。本发明专利技术的制备方法可有效减少复合介质基板中空洞的形成及有机助剂的残留，具有工艺简便、利于批量化大规模生产等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PTFE介质基板高频覆铜板领域，尤其涉及一种微波用电路PTFE复合介质基板的制备方法。
技术介绍
随着电子信息产品逐渐向着高频化、高速化方向发展。传统的FR-4基板材料将逐渐被高速化、高频化以及高可靠性基板材料所代替。近年来，科技工作者对高频、高速化基板材料的选择和性能进行了深入的研究，旨在寻找介电性能、力学性能和热学性能优良的基板材料，以满足实际使用的要求。 聚四氟乙烯(PTFE)自1945年由杜邦公司商品化生产以来，由于该材料独特的物理性能和化学性能，人们不断地开拓该材料在各个领域的应用，研究结果表明，聚四氟乙烯具有优良的电气性能，耐化学腐蚀，耐热，使用温度范围广，吸水性低，在高频率范围内介电常数、介质损耗因子变化极少，非常适用于作为高速数字化和高频基板材料的基体树脂。利用PTFE材料优异的介电性能(低介电常数和低介质损耗)来制造高频应用的覆铜板已有多年历史。 PTFE覆铜板可以简单分为两类，一是常规的玻纤布增强型PTFE覆铜板，它是用PTFE乳液浸渍玻纤布的工艺来制造的，二是无玻纤布增强的复合介质基板，它需要相对复杂的加工工艺。 美国专利US4335180介绍了一种无玻纤布增强型PTFE覆铜板的制备方法：将含氟树脂乳液、填料等混合，搅拌均匀，然后添加凝聚剂，使氟树脂颗粒、填料及纤维等凝聚成生面团状(dough-like)物体，对该物体进行过滤、干燥处理(160℃/24h)，得到碎片状的混合物(chunk)，再将润滑剂加入到该碎片状混合物中，进行充分的搅拌混合，并通过挤出、压延等工序做成一定厚度的片材，该片材再进行烘烤(246℃/24h)，之后再覆铜箔，进行层压，即得到具有高填料含量的PTFE覆铜板。这种方法会产生大量的废水，工艺复杂，制造成本高；且润滑剂被烘走后，基板内部会存在较多空洞，导致板材的吸水率大。 中国专利201310025072.7介绍了一种高填料含量的PTFE覆铜板的制备方法：首先将氟树脂粉末与无机填料进行混合，然后加入有机润滑剂，搅拌成面团状物体，再进行挤出、压延等工序，得到片材，对该片材进行热(250℃/6h)处理，再用氟树脂分散乳液浸渍该片材，并进行干燥、烘培、烧结，得到孔隙少、表面覆了一层树脂膜的片材。这种方法虽然能减少基板的空隙及吸水率，但是同样存在工艺流程复杂，制造成本高等缺点。 在现有无增强材料的PTFE复合介质基板的制备方法中，都存在工艺流程复杂，效率低的缺陷，而且氟树脂乳液中存在着多种有机助剂，去除有机助剂的过程中，一般都需要长时间(4h以上)高温(200℃以上)处理，尤其在含填料体系中，高温烘烤后，树脂组合物易结块团聚，即使高温长时间烘烤也不能保证有机助剂和水分完全去除，另外，有机助剂和水分的残留对基板的性能影响很大，尤其是介电性能。 因此，寻找一种工艺简便、效率高以及使制得的PTFE复合介质基板综合性能优异的制备方法是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PTFE复合介质基板的制备方法，特别是一种微波用电路PTFE复合介质基板的制备方法。 为了达到此专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案： 第一方面，本专利技术提供了一种微波电路用PTFE复合介质基板的制备方法，包括如下步骤： (1)将氟树脂乳液、无机填料按照比例进行高速混合，制备氟树脂分散液，调整分散液的粘度在100mPa.s-850mPa.s；(2)将步骤(1)所述的分散液用涂覆设备涂覆在可离型的基材上，得到厚度均匀的涂树脂基材； (3)将步骤(2)所述的涂树脂基材进行烘烤，烘烤后将树脂层与基材进行离型分离，得到厚度均匀的树脂层； (4)将步骤(3)所述的树脂层按照基板的厚度和尺寸，进行裁剪和叠合，再在树脂层的两面上覆铜箔进行高温层压烧结，即可得到双面覆铜箔的PTFE复合介质基板。 本专利技术步骤(1)所述的氟树脂乳液与无机填料的比例可以根据需要调整，例如氟树脂乳液重量份占氟树脂乳液与无机填料总量的10％-90％(以有机固形物计),增稠剂的含量为氟树脂乳液总量的05-5.0％。 作为优选技术方案，本专利技术步骤(1)所述分散液的粘度在150mPa.s-850mPa.s，例如可以是150mPa.s、170mPa.s、200mPa.s、250mPa.s、300mPa.s、350mPa.s、420mPa.s、550mPa.s、600mPa.s、650mPa.s、700mPa.s、850mPa.s，优选为300mPa.s-600mPa.s。 本专利技术的制备方法中，分散液的粘度对覆铜板的影响极大，胶液的粘度过高或过低都会导致涂覆时树脂层厚度不均匀，从而影响到覆铜板的性能，尤其对击穿电压影响最大，本专利技术采用上述分散液的粘度，可实现涂覆时树脂层厚度均匀，从而制得综合性能优异的PTFE复合介质基板。 作为优选技术方案，步骤(1)通过添加增稠剂来调整分散液的粘度。 优选地，所述增稠剂为聚氧乙烯基联苯乙烯化苯基醚、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠或聚二甲基硅烷中的任意一种或者至少两种的混合物，优选为聚氧乙烯基联苯乙烯化苯基醚或壬基酚聚氧乙烯醚。 本专利技术所述的增稠剂具有添加量少且增稠效果明显，不影响复合介质的性能，且在后续的烘烤过程中易被去除。作为优选技术方案，本专利技术步骤(1)所述氟树脂乳液为聚四氟乙烯树脂乳液、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚树脂乳液或全氟乙烯丙烯共聚物树脂乳液中的任意一种或者至少两种的混合物，优选为聚四氟乙烯树脂乳液。 优选地，所述氟树脂乳液的粒径为5μm以内，优选为2μm以内，进一步优选为0.5μm以内。 作为优选技术方案，本专利技术步骤(1)所述无机填料为二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、二氧化钛、钛酸钡、硫酸钡、滑石粉、氢氧化铝、立德粉、碳酸钙、硅灰石、高岭土、水镁石、硅藻土、膨润土、硅微粉或浮石粉中的任意一种或者至少两种的混合物，优选为二氧化硅、二氧化钛或钛酸钡中的任意一种或者至少两种的混合物，进一步优选为二氧化硅或/和二氧化钛。 优选地，所述无机填料的粒径为20μm以内，优选为10μm以内，进一步优选为5μm以内。 作为优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波电路用PTFE复合介质基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将氟树脂乳液、无机填料按照比例进行高速混合，制备氟树脂分散液，调整分散液的粘度在100mPa.s‑850mPa.s；(2)将步骤(1)所述的分散液用涂覆设备涂覆在可离型的基材上，得到厚度均匀的涂树脂基材；(3)将步骤(2)所述的涂树脂基材进行烘烤，烘烤后将树脂层与基材进行离型分离，得到厚度均匀的树脂层；(4)将步骤(3)所述的树脂层按照基板的厚度和尺寸，进行裁剪和叠合，再在树脂层的两面覆上铜箔进行高温层压烧结，即可得到双面覆铜箔的PTFE复合介质基板。

【技术特征摘要】
1.一种微波电路用PTFE复合介质基板的制备方法，其特征在于，所述方
法包括如下步骤：
(1)将氟树脂乳液、无机填料按照比例进行高速混合，制备氟树脂分散液，
调整分散液的粘度在100mPa.s-850mPa.s；
(2)将步骤(1)所述的分散液用涂覆设备涂覆在可离型的基材上，得到
厚度均匀的涂树脂基材；
(3)将步骤(2)所述的涂树脂基材进行烘烤，烘烤后将树脂层与基材进
行离型分离，得到厚度均匀的树脂层；
(4)将步骤(3)所述的树脂层按照基板的厚度和尺寸，进行裁剪和叠合，
再在树脂层的两面覆上铜箔进行高温层压烧结，即可得到双面覆铜箔的PTFE
复合介质基板。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述分散液的粘度
为150mPa.s-850mPa.s，进一步优选为300mPa.s-600mPa.s。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)通过添加增稠
剂来调整分散液的粘度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述增稠剂为聚氧
乙烯基联苯乙烯化苯基醚、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基
硫酸钠或聚二甲基硅烷中的任意一种或者至少两种的混合物，优选为聚氧乙烯
基联苯乙烯化苯基醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氟树
脂乳液为聚四氟乙烯树脂乳液、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚树脂乳液或全
氟乙烯丙烯共聚物树脂乳液中的任意一种或者至少两种的混合物，优选为聚四
氟乙烯树脂乳液；
优选地，所述氟树脂乳液的粒径为5μm以...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓华阳，江恩伟，
申请(专利权)人：广东生益科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44