一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板及其制备方法，所述覆铜箔板包括铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布，所述聚四氟乙烯薄膜层覆于聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布上下两侧，所述铜箔覆于聚四氟乙烯薄膜层上；其制备方法包括以下步骤：1）玻璃布表面预处理；2）调制聚四氟乙烯分散乳液；3）制聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布（半固化片）；4）排版、热压、水冷。本发明专利技术制备的宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板介电常数稳定、精确且一致性好，具备介质损耗低、表面绝缘电阻和体积电阻值大等特性，具有耐高温，吸水率低，抗老化，抗辐射等优点。

Copper-clad foil with wide dielectric constant polytetrafluoroethylene nano-ceramic glass cloth and its preparation method

The invention discloses a copper-clad foil board with wide dielectric constant polytetrafluoroethylene nano-ceramic glass cloth and a preparation method thereof. The copper-clad foil board comprises copper foil layer, polytetrafluoroethylene film layer and polytetrafluoroethylene nano-ceramic glass cloth. The polytetrafluoroethylene film layer is coated on both sides of the polytetrafluoroethylene nano-ceramic glass cloth, and the copper foil is coated on the polytetrafluoroethylene film layer The preparation method comprises the following steps: 1) pretreatment of the glass cloth surface; 2) modulating polytetrafluoroethylene dispersion emulsion; 3) making polytetrafluoroethylene nano ceramic glass cloth (prepreg); 4) typography, hot pressing and water cooling. The wide dielectric constant PTFE nano-ceramic glass cloth copper-clad foil plate prepared by the invention has stable dielectric constant, high accuracy and consistency, low dielectric loss, high surface insulation resistance and volume resistance, and has the advantages of high temperature resistance, low water absorption, aging resistance and radiation resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板及其制备方法
本专利技术涉及电子信息技术产品制备领域，尤其涉及一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板及其制备方法。
技术介绍
随着电子通信产业的迅速发展，原军事用途的高频通信部份频段让给民用，在远距离通信、导航、医疗、运输、交通、仓储领域的广泛应用，使民用高频通信大大发展，卫星通信、微波通信、光纤通信、汽车定位以及超高频播放节目，都在向高频化方向发展，电子信息产品高频化、高速化，对印制板高频特性提出了更高的要求。由于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，高频率范围介电常数、介质损耗变化少，非常适用于作为高速数字化和高频的基板材料，尤其是地面微波视讯、卫星通信、移动手机、军工雷达、航天航空、导弹导航等领域的广泛需求应用。但由于聚氟乙烯树脂的热膨胀系数大，质地柔软，产品抗弯强度小，机械性能差，限制了其在印刷电路板行业的应用。同时，现有技术中，由于原材料生产过程中控制工艺不稳定，导致玻璃结构疏松、减弱，从而导致电导和介质损耗上升、弹性横量硬度、化学稳定性、热膨胀系数等一系列变化，耐用性下降。如何减少在电路板上的传输损耗和信号延迟，成为铜箔板中的主要研究问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板及其制备方法。本专利技术的技术方案是：一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板，包括铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布，所述聚四氟乙烯薄膜层覆于聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布上下两侧，所述铜箔覆于聚四氟乙烯薄膜层上；所述铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布的质量比为10％-25％：15％-40％：50％-75％；所述聚四氟乙烯薄膜层厚度为0.03mm-0.08mm，所述铜箔为1/2oz-3oz。一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板的制备方法，包括以下步骤:1)对云母玻璃布使用高温炉进行表面进行热处理；热处理参数如下：温度：190-260℃；预处理时间：18-35分钟；车速控制：0.5-0.7米/分钟；2)调制聚四氟乙烯分散乳液；聚四氟乙烯分散乳液组成成分按质量配比如下：聚四氟乙烯树脂：65-120份；间苯二胺：12-25份；沉降剂20-50份，润滑剂2-20份；其中，润滑剂组成为甲基咪唑：1-3份；硅烷偶联剂：0.15-3份；三丙二醇单甲醚：6-19份；沉降剂组成为丙酮：15-30份；聚四氟乙烯分散乳液调配：A.按配比将润滑剂依次加入到反应釜中，开启搅拌器，温度40-75℃，转速1000-1800转/分钟，持续搅拌15分钟，升温至120-140℃，并继续搅拌反应25-40分钟，制得预聚体A组份；B.在搅拌槽内按配方量依次加入聚四氟乙烯树脂、间苯二胺，添加完毕后，在130-150℃下预聚20-40分钟，倒出冷却制得B组份；C.将A组份和B组份均匀混合，并加入沉降剂，倒入搅拌槽内，并持续保持1000-1800转/分钟的转速搅拌4-6小时，聚四氟乙烯分散乳液调配完成；3)制聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布(半固化片)；用云母玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液，通过立式浸胶机浸渍，并经过热辐射式烘箱烘干及高温烧结，重复3-4次，制得聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布，然后添加金红石粉和陶瓷微粉，制得聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布(半固化片)；其中：陶瓷微粉的组成是氧化硅、氧化铝、氮化铝、二氧化锆、氧化镁、钛酸钡、钛酸钙、碳酸钙、二氧化钛、二氧化锡中的一种或几种；4)热压、水冷、排版；将铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布的以质量比为10％-25％：15％-40％：50％-75％叠合，裁剪成同样尺寸大小，10-30张一组，然后经过真空高温液压机加温、加压复合制成，最后通过冷却水循环，使温度降至20-30℃，制得宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板。进一步的技术方案，热辐射式烘箱分为三个温区，其参数控制如下：温度：上部：220℃—310℃；中部：160℃—200℃；下部：90℃—110℃；车速：0.5米/分钟—0.75米/分钟。进一步的技术方案，真空高温液压机压制参数如下：真空度：0.02-0.04Mpa；升温速度：10℃/min；成型温度：90-240℃；接触压力：50-80psi；成型压力：135-600psi；成型压制时间：40-60分钟。进一步的技术方案，宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板可以有各种类型的规格尺寸，如：550×440、500×500、600×500、650×500、1000×850、1100×1000、1220×1000、1500×1000(单位：mm)。本专利技术的有益效果：1、本专利技术制备工艺简便，生产成本低，批量生产时介电常数稳定且一致性好，所得产品耐高温，抗老化，抗辐射，具有低介质损耗、表面绝缘电阻和体积电阻值大，介电常数精确等特性，是制造微波原器件和微带天线最理想的材料，可广泛应用于航天、航空、卫星通讯、电子对抗、广播电视以及各类通讯领域。2、由于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，高频率范围介电常数、介质损耗变化少，以其作为基本树脂，制作而成的覆铜板介电常数最低可至2.2，介质损耗可至0.0010以下，并且具有高耐热性，完全可适应后续应用。3、本专利技术制得的宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板介电常数精确性高，误差可控制在2.5％以内，同时介质损耗非常低。通过云母玻璃布和聚四氟乙烯分散乳液多次浸渍、烘干及高温烧结，提高了表面绝缘电阻和体积电阻，常态下表面绝缘电阻≥1×104M.Ω，体积电阻≥1×106MΩ.cm。4、本专利技术通过在聚四氟乙烯树脂中添加陶瓷粉，从而减少在电路板上的传输损耗和信号延迟。附图说明图1为为本专利技术的结构示意图；其中，包括1、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布，2、聚四氟乙烯薄膜层，3、铜箔层。具体实施方式下面通过非限制性实施例，进一步阐述本专利技术，理解本专利技术。本专利技术实施例1：1.对云母玻璃布使用高温炉进行表面进行热处理；对云母玻璃布进行高温炉热处理，高温炉温度220℃，热处理时间25分钟，车速0.55米/分钟。2.调制聚四氟乙烯分散乳液；聚四氟乙烯分散乳液配方比例(按质量比计)：聚四氟乙烯树脂110份，间苯二胺18份，硅烷0.2份，甲基咪唑0.15份，三丙二醇甲醚9份，硅微粉12份，丙酮15份；调配：A.按配比在搅拌槽内依次加入三丙二醇甲醚、硅烷，开启搅拌器，转速1000转/分钟，保持持续搅拌并控制槽体温度在30℃，持续搅拌12分钟，再加入配方量的硅微粉，添加完毕后再持续搅拌20分钟,再在搅拌槽内按配方量依次加入聚四氟乙烯树脂、间苯二胺，添加完毕后开启高效剪切及乳化1.5小时，同时进行冷却水循环，保持槽体温度在30℃，制得A组份；B.按配方量称取甲基咪唑，并加入三丙二醇甲醚，使甲基咪唑完全溶解，制得B组份；C.将A组份和B组份均匀混合，再加入丙酮，加入搅拌槽内，并持续保持1000转/分钟的转速搅拌5小时，粘合剂调配完成。3.制聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布(半固化片)用玻璃布浸渍粘合剂，通过立式浸胶机浸渍、烘干及高温烧结，重复3次，制得聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板，其特征在于，包括铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布，所述聚四氟乙烯薄膜层覆于聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布上下两侧，所述铜箔覆于聚四氟乙烯薄膜层上；所述铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布的质量比为10%‑25%：15%‑40%：50%‑75%；所述聚四氟乙烯薄膜层厚度为0.03mm‑0.08mm。

【技术特征摘要】
1.一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板，其特征在于，包括铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布，所述聚四氟乙烯薄膜层覆于聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布上下两侧，所述铜箔覆于聚四氟乙烯薄膜层上；所述铜箔层、聚四氟乙烯薄膜层、聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布的质量比为10%-25%：15%-40%：50%-75%；所述聚四氟乙烯薄膜层厚度为0.03mm-0.08mm。2.一种宽介电常数聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布覆铜箔板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:1）对云母玻璃布使用高温炉进行表面进行热处理；热处理参数如下：温度：190-260℃；预处理时间：18-35分钟；车速控制：0.5-0.7米/分钟；2）调制聚四氟乙烯分散乳液；聚四氟乙烯分散乳液组成成分按质量配比如下：聚四氟乙烯树脂：65-120份；间苯二胺：12-25份；沉降剂20-50份，润滑剂2-20份；其中，润滑剂组成为甲基咪唑：1-3份；硅烷偶联剂：0.15-3份；三丙二醇单甲醚：6-19份；沉降剂组成为丙酮：15-30份；聚四氟乙烯分散乳液调配：A.按配比将润滑剂依次加入到反应釜中，开启搅拌器，温度40-75℃，转速1000-1800转/分钟，持续搅拌15分钟，升温至120-140℃，并继续搅拌反应25-40分钟，制得预聚体A组份；B.在搅拌槽内按配方量依次加入聚四氟乙烯树脂、间苯二胺，添加完毕后，在130-150℃下预聚20-40分钟，倒出冷却制得B组份；C.将A组份和B组份均匀混合，并加入沉降剂，倒入搅拌槽内，并持续保持1000-1800转/分钟的转速搅拌4-6小时，聚四氟乙烯分散乳液调配完成；3）制聚四氟乙烯纳米陶瓷玻璃布（半固化片）；用云母玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液，通过立式浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德明，王刚，沈振春，
申请(专利权)人：泰州市旺灵绝缘材料厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32