本发明专利技术公开一种具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，涉及高频覆铜板技术领域。本发明专利技术公开的具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，包括两层铜层，其特征在于，还包括位于两层铜层之间的高导热聚四氟乙烯基板，所述高导热聚四氟乙烯基板是由以下重量份数的原料组成：PTFE/BN复合材料70‑80份、钛酸酯偶联剂0.8‑1.5份、钛粉5‑10份、氧化硅5‑8份、氧化钇5‑8份、氧化铝3‑5份和适量乙醇，本发明专利技术还公开了PTFE/BN复合材料及高导热聚四氟乙烯基板的制备方法。本发明专利技术提供的PTFE高频覆铜板具有优良的导热性能、较高的介电常数、较低介质损耗、高的剥离强度和机械强度，并且还具有低的吸水率和低的热膨胀系数。
【技术实现步骤摘要】
一种具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板
本专利技术属于高频覆铜板
，尤其涉及一种具有高导热性能的聚四氟乙烯高频覆铜板。
技术介绍
随着智能电子产品等代表的信息产业、电子工业的突飞猛进，数字电路逐渐步入信息处理高速化、信号传输高频化阶段，整个电子系统朝向轻薄短小、多功能化、高密度化、高可靠性、低成本化的方向发展。高频高速基板材料主要解决普通覆铜板在通信中微波以及毫米波等领域传输性能不稳定及损耗大的高频特性缺陷，于是对覆铜板的低介电性能，提出了更高、更迫切的需求，以获得快速、清晰且完整的信号，目前已成为整个行业发展的主流技术和动力。目前应用到高频覆铜板的树脂体系主要有改性环氧树脂、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、聚酰亚胺树脂(PI)、双马来酰亚胺树脂(BMI)、氰酸酯树脂(CE)、聚苯醚树脂(PPO)。聚四氟乙烯具有较低的介电常数，远低于其他树脂的，其介电常数典型值为2.1，是目前工业化CCL生产中介电常数最低的树脂，在覆铜板产品中表现出较为优异的高频特性，即高介电常数(DK介于3.5到11之间)、极低介电损耗(DF小于0.003)、DK/DF温度稳定性，是应用于高性能电路中具有极大潜力的聚合物基体材料。聚四氟乙烯树脂除了高频特性外，还具有优异的耐湿性、耐酸碱性以及耐化学药品性，主要应用于雷达、火箭、航天卫星等高科技领域。然而，聚四氟乙烯高频覆铜板也存在一些问题，如：PTFE表面呈惰性，很难进行活化，与铜箔结合比较困难，粘结性较差，致使覆铜板的剥离强度低；PTFE本身Tg低，热膨胀性较大，微细线路加工的良率非常低，限制了PTFE高频覆铜板的应用范围；PTFE的拉伸强度和模量很低，硬度也较低，致使高频覆铜板的强度较差；PTFE的热导系数小，以致覆铜板的热导率低，严重影响了印制电路板(PCB)的散热性能，限制了PTFE覆铜板的使用。在聚四氟乙烯高频覆铜板实际应用过程中，聚四氟乙烯高频基板材料为了能与铜箔相匹配，即聚四氟乙烯高频基板材料满足合适介电常数、低介电损耗的同时，还要兼具温度稳定性、与铜箔相匹配的热膨胀系数、低吸水率和高导热率等性能，目前，主要采用陶瓷、玻纤、等有机或无机填料填充PTFE制备复合材料已成为最常用的改性方法，并取得的了一定成效。但现在对聚四氟乙烯高频覆铜板导热性的研究比较少。中国专利技术专利CN109575482B公开了一种用于高频覆铜板的基板材料及其制备方法，该基板材料由(100-x)wt％的聚四氟乙烯和xwt％的改性Li2TiO3组成，其中30≤x≤70，所述改性Li2TiO3的化学式为(0.92-a)Li2TiO3-aMgO-0.08LiF，其中0≤a≤0.175。本专利技术的基板材料具有优异的介电性能和低的热膨胀系数(12ppm/℃～77ppm/℃)，但该基板材料的粘结性不好，与铜箔之间的剥离强度低，且导热率低，致使覆铜板的散热效果差。中国专利技术专利CN111251676A公开了一种高导热改性聚四氟乙烯覆铜板及其制备方法，该方法采用PTFE/PFEP/L-色氨酸改性氧化石墨烯分散胶液浸渍在用硅烷偶联剂预处理的玻璃纤维布中，烘干得到浸渍片，然后在两侧覆盖铜箔进行热压烧结，得到改性PTFE覆铜板。该覆铜板具有高热导率和优良的电气性能，但该覆铜板的热膨胀系数大，热稳定差，且具有高吸水率，影响覆铜板的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高导热性能的聚四氟乙烯高频覆铜板，该PTFE高频覆铜板具有较高的介电常数、较低介质损耗、高的剥离强度和机械强度，并且还具有低的吸水率和低的热膨胀系数。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，包括两层铜层，还包括位于两层铜层之间的高导热聚四氟乙烯基板，所述高导热聚四氟乙烯基板是由以下重量份数的原料组成：PTFE/BN复合材料70-80份、钛酸酯偶联剂0.8-1.5份、钛粉5-10份、氧化硅5-8份、氧化钇5-8份、氧化铝3-5份和适量乙醇。进一步的，所述PTFE/BN复合材料的制备方法具体包括以下步骤：(1)将BN粉末置于2mol/L的NaOH溶液中，在80℃下浸渍1.5-2h，然后用去离子水过滤洗涤，干燥得羟基化的BN；(2)室温下将乙烯基三甲氧基硅烷加入到盛有乙醇乙酯的反应釜中，搅拌均匀，然后加入上述羟基化的BN，边搅拌边缓慢升温至60℃，并与该温度下超声处理1h，向反应釜中通入N2置换出空气，往反应釜中加入PTFE和引发剂BPO，混合均匀后，在60℃下反应4-5h，然后缓慢升温至100℃条件下反应1h，用去离子水过滤洗涤，干燥，制得PTFE/BN复合材料。进一步的，所述步骤(2)中羟基化的BN、乙烯基三甲氧基硅烷与乙醇乙酯的质量比为10∶(0.3-0.6)∶(70-90)。进一步的，所述步骤(2)中羟基化的BN的加入量为PTFE的20-30wt％，所述引发剂BPO的加入量为PTFE的0.25-0.4wt％。进一步的，所述钛酸酯偶联剂为焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯、磷酸型单烷氧基类钛酸酯中的一种。进一步的，所述高导热聚四氟乙烯基板的制备方法包括以下步骤：S1、按质量分数分别称取氧化硅、氧化钇和氧化铝，均球磨至粒径为1-3μm，混合均匀后，烧结，得到粉末状填料；S2、按质量分数分别称取PTFE/BN复合材料和钛酸酯偶联剂，将PTFE/BN复合材料加入乙醇中，搅拌均匀，然后加入钛酸酯偶联剂和钛粉，在50-60℃下搅拌3-4h，得到改性的PTFE/BN混合液；S3、将S1中制得的粉末状填料球磨至粒径为200-300nm，然后加入到上述改性的PTFE/BN混合液中，加入改性的PTFE/BN混合液20wt％的乙醇，在70-80℃搅拌3h，过滤，在100℃下烘干2h，制得PTFE/BN混合物；S4、将上述PTFE/BN混合物进行热压，制得所需高导热聚四氟乙烯基板。进一步的，所述步骤S1中烧结的温度为1300-1500℃，烧结时间为2-3h。进一步的，所述步骤S2中乙醇的加入量为PTFE/BN复合材料质量的2-3倍。进一步的，所述步骤S4中热压时，热压压力设置为15-20MPa，热压时间为5-10min。本专利技术取得了以下有益效果：1、本专利技术将BN羟基化后，利用偶联剂和引发剂接枝到聚四氟乙烯树脂上，制得PTFE/BN复合材料。因BN具有高导热和高绝缘的特性，BN颗粒在复合材料中分布均匀，易形成导热通路，从而使PTFE/BN复合材料具有较高的热导率、优良的介电性能，且保持较高的电绝缘性；BN的加入，也提高了PTFE/BN复合材料的冲击强度和拉伸强度，并使PTFE/BN复合材料的热稳定性能有明显的提高。因此，PTFE/BN复合材料提高了本专利技术PTFE高频覆铜板的热导率、弯曲强度以及热稳定性能。2、本专利技术的BN均匀接枝在聚四氟乙烯主链上，增加了聚四氟乙烯的表面活性，使粘结表面积增大，粘结强度提高，从而增加了PTFE高频覆铜板的剥离强度；BN颗粒在PTFE/BN复合材料分布均匀，从而使高导热聚四氟乙烯基板在受热膨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，包括两层铜层，其特征在于，还包括位于两层铜层之间的高导热聚四氟乙烯基板，所述高导热聚四氟乙烯基板是由以下重量份数的原料组成：PTFE/BN复合材料70-80份、钛酸酯偶联剂0.8-1.5份、钛粉5-10份、氧化硅5-8份、氧化钇5-8份、氧化铝3-5份和适量乙醇。/n
【技术特征摘要】
1.一种具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，包括两层铜层，其特征在于，还包括位于两层铜层之间的高导热聚四氟乙烯基板，所述高导热聚四氟乙烯基板是由以下重量份数的原料组成：PTFE/BN复合材料70-80份、钛酸酯偶联剂0.8-1.5份、钛粉5-10份、氧化硅5-8份、氧化钇5-8份、氧化铝3-5份和适量乙醇。
2.根据权利要求1所述的具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，其特征在于，所述PTFE/BN复合材料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将BN粉末置于2mol/L的NaOH溶液中，在80℃下浸渍1.5-2h，然后用去离子水过滤洗涤，干燥，得羟基化的BN；
(2)室温下将乙烯基三甲氧基硅烷加入到盛有乙醇乙酯的反应釜中，搅拌均匀，然后加入上述羟基化的BN，边搅拌边缓慢升温至60℃，并与该温度下超声处理1h，向反应釜中通入N2置换出空气，往反应釜中加入PTFE和引发剂BPO，混合均匀后，在60℃下反应4-5h，然后缓慢升温至100℃条件下反应1h，用去离子水过滤洗涤，干燥，制得PTFE/BN复合材料。
3.根据权利要求2所述的具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，其特征在于，所述步骤(2)中羟基化的BN、乙烯基三甲氧基硅烷与乙醇乙酯的质量比为10:(0.3-0.6)：(70-90)。
4.根据权利要求2所述的具有高导热性的聚四氟乙烯高频覆铜板，其特征在于，所述步骤(2)中羟基化的BN的加入量为PTFE的20-30wt％，所述引发剂BPO的加入量为PTFE的0.25-0.4wt％。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：向中荣，
申请(专利权)人：长沙华脉新材料有限公司，无锡睿龙新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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