一种高频高速覆铜板用新型聚合物树脂制造技术

聚苊烯树脂在高频高速覆铜板领域的应用，其特征在于，以苊烯为原料，加热到一定的温度，按一定比例加入引发剂，反应一定时间制得聚苊烯树脂，将聚苊烯树脂均匀涂覆在玻璃纤维布上，在烘箱中烘烤一定时间制得半固化片，半固化片覆上金属箔，例如铜箔，置于真空热压机中压制得到覆铜板，在5G的频率下，单层树脂覆铜板的介电常数低至3.41。

【技术实现步骤摘要】
一种高频高速覆铜板用新型聚合物树脂
本专利技术涉及高频高速覆铜板
，尤其涉及在其中起到粘合剂、绝缘剂等方面作用的聚合物树脂材料。本专利技术涉及具有低介电常数、低介电损耗的聚苊烯树脂应用于金属基覆铜箔层压板(覆铜板)领域，聚苊烯树脂包括以苊烯(CAS：208-96-8)为原料制备的苊烯均聚树脂、共聚树脂、苊烯均聚树脂和共聚树脂的混合物、和聚苊烯树脂与其他树脂的混合物，聚苊烯树脂制备覆铜板适合于工业化生产，填补了该产品的空白。
技术介绍
随着以电子产业和信息产业为代表的智能电子产品的快速发展，数字电路正逐步进入高频信号传输和高速信息处理阶段。未来，印刷电路板(PCB)产业必将朝着高频高速的方向发展，未来电子产品必将具有短小、轻薄、高频、高速等高性能要求，这也带动着覆铜板技术的发展方向。高频高速覆铜板将成为这个行业研发生产的焦点，该覆铜板对电绝缘材料的要求也进入了新的阶段。随着覆铜板往高功能化、高性能化、高可靠性方向的发展对电绝缘材料的综合性能提出了更高的要求，包括耐热性、介电性能等，以适应多次压合和多次装配的加工性，以及面向未来的更高频率的通信技术的发展，要求所使用的绝缘材料具有优良的介电性能，满足5G等各尖端领域的通讯技术的需求。覆铜板(CopperCladLaminate)，简称CCL，是由石油、木浆纸或玻璃纤维布作增强材料，浸以树脂，单面或者双面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料。覆铜板主要用于制造印刷电路板(PCB)等器件，而印刷电路板是制备各种类型的电子设备的基础部件。r>高频高速覆铜板是应用于高频高速电路中能够满足其各项电性能要求的覆铜板产品。本专利技术中所述的高频高速覆铜板可以用于5G通讯、汽车雷达、导航系统等多个应用领域之中(图1：高频基材的应用范围图)。根据IPC2252(射频电路设计指南)的标准来看，电磁波谱中的微波波段在300MHz～3000GHz频率范围的称之为高频，通常被理解为频率范围大于300MHz(波长小于1m)的都称为“高频”。印刷电路板行业的“高频”：通常是指用于分布式元件中描述电路和器件互连的频率范围，一般频率在1GHz以上的均称为高频。高频覆铜板是指能够适用于超高频领域，具有超低损耗特性(超低信号传输损失)，能够应用于微波/毫米波领域的覆铜板。高速覆铜板是指应用于高频下，具有高信号传输速度(10-50Gbps)、高特性阻抗(Zo)精度、低传送信号分散性(偏置电路分布少)、低损耗的覆铜板，其工作频率在1-5GHz之间，对于信号完整性要求更高。当信号频率升高时，往往需要配合提高信号传输速度的方式来确保信号时序的有效性和完整性。信号频率的升高必然导致信号速度的提高，即高频电路的进化导致了高速电路。整体来看，超低的损耗特性以及较高的传输速度性能在高频高速覆铜板领域都是需要的。通常高频高速覆铜板的低损耗性可以通过介电常数(Dk)或其他相关指标反映，该指标越低性能越好。对于介电常数(Dk)来说，通常信号的传送速率与材料介电常数的平方根成反比，高介电常数容易造成信号传输延迟。高频高速覆铜板的介电常数越小，传输越稳定。同时Dk值还决定了信号传输的理论速率，Dk值约接近1，传输速率越接近光速。因此，具有较低的Dk值对于覆铜板能够应用于高频高速电路中具有重要而积极的意义。低频PCB基材多采用酚醛树脂和环氧树脂，目前应用最广泛的产品是玻璃纤维环氧树脂FR-4，但在高频高速电路中，这些传统的PCB基材会让信号“失真”。影响覆铜板性能的因素很多，例如玻璃纤维改性，调整PCB介质布层等，其中覆铜板的绝缘材料选择是一个重要方面。已经运用到覆铜板应用领域的电绝缘材料树脂有环氧(EP)树脂类、酚醛树脂类、聚苯醚(PPO)树脂类、氰酸酯(CE)树脂类、聚四氟乙烯(PTFE)树脂类等。环氧(EP)树脂由于具有较好的耐化学性、良好的绝缘性、加工性和成本低廉等优点，是近年来高性能复合材料中使用最广的高温型热固性树脂，在电子领域的各种应用上扮演重要的角色。聚苯醚(PPO)树脂具有优异的介电性能、低吸湿性、与铜箔良好的粘结性、耐热性、阻燃性以及尺寸稳定性等优点，已成为目前低介电性能、高耐热性能的印制电路板行业重要的材料之一。氰酸酯(CE)树脂具有优异的介电性能、突出的耐热性、优良的力学性能等，近年来受到重点关注。上述的环氧(EP)树脂类、酚醛树脂类、聚苯醚(PPO)树脂类、氰酸酯(CE)树脂类材料已经在覆铜板产业领域有着广泛的应用。但这几种材料中含有的氧元素、氮元素的比例较大产生了两个方面的影响。吸水率大、极性大导致这几种材料的介电常数、介电损耗相对较高，不能够满足高频高速覆铜板的要求。聚四氟乙烯(PTFE)树脂具有优异的介电性能、低吸湿性在覆铜板产业领域有着较好的应用，但是由于材料自身物理性能的特性，加工性能差，成品率低限制聚四氟乙烯(PTFE)树脂在覆铜板的广泛应用。目前已经商业化的高频高速覆铜板大致包括PTFE/陶瓷填料基材、烃类热固性材料/陶瓷材料基材、热性工程塑料/陶瓷填料基材、LCP基材等。表1.已知商业化的绝缘树脂情况树脂的差异大，选择能够适用于高频高速覆铜板的树脂是不容易的。因此，仍然需要开发不同类型的具有较低介电常数的绝缘树脂产品，以满足高频高速覆铜板应用中的需求。本专利技术经过多年的研究发现以苊烯为单体制备的聚苊烯树脂具有较低的介电常数、较低的介电损耗满足高频高速覆铜板的要求。虽然在以往的研究中有如下发现，但是没有聚苊烯树脂在高频高速覆铜板领域应用的报导。(一)关于苊烯及聚苊烯树脂制备方法J.Schmelzer，J.Springe的论文“Productionandpropertiesofpolyacenaphthylene——VI.Influenceofpolymerizationconditionsonchainstructure”中描述了苊烯聚合物的制备方法，但是没有描述苊烯聚合物树脂的用途。在1951年《J.APPL.CHEM》的论文《Acenaphthylene：ItsPolymersandCopolymers》和专利《Polymersandcopolymersofacenaphthylene》(UnitedStatesPatent：2445181)中报导了苊烯的制备方法和苊烯聚合物和苊烯共聚物的制备方法，但是没有说明聚苊烯树脂应用于覆铜板。在《辽宁化工》1972年05期发表的论文《利用苊制苊烯试验成功》中描述了苊烯的制备方法，用苊烯制备电绝缘材料，已达到环氧树脂绝缘材料水平。但是没有明确使用聚苊烯树脂应用于覆铜板。2018年，南京师范大学的顾正桂、曹晓艳、凌鸿钰公开的专利技术专利《提取LCO双环芳烃中苊和苊烯的装置和方法》(专利号：CN201811485681.X)中，报导了精馏提取法制备苊烯的工艺。但是没有明确使用聚苊烯树脂应用于覆铜板。2005年，新日铁化学株式会社的太田道贵、竹内玄树在专利《多环芳香族乙烯基化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频高速覆铜板，所述覆铜板包括基材、聚合物树脂和铜箔，其特征在于所述聚合物树脂为聚苊烯树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频高速覆铜板，所述覆铜板包括基材、聚合物树脂和铜箔，其特征在于所述聚合物树脂为聚苊烯树脂。


2.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于所述基材为玻璃纤维材料。


3.如权利要求2所述的覆铜板，其特征在于所述基材为玻璃纤维布。


4.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于所述铜箔设置在所述基材上下两个表面上。


5.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于所述聚合物树脂选自苊烯均聚树脂、苊烯共聚树脂、苊烯均聚树脂和共聚树脂的混合物、和聚苊烯树脂与其他树脂的混合物。


6.如权利要求5所述的覆铜板，其特征在于在所述聚苊烯树脂与其他树脂的混合物中，聚苊烯树脂的含量为5％～95％。


7.一种印刷电路板，其是以权利要求1-6任意一项所述覆铜板为基材制备而成。


8.如权利要求7所述的印刷电路板，其选自单面板、双面板和多层板。


9.一种电子设备，其包括如权利要求7所述的印刷电路板。


10.如权利要求9所述的电子设备，其是5G领域使用的通讯电子设备。


11.如权利要求10所述的电子设备，其选自5G基站设备、5G移动设备和5G车载设备。


12.一种聚苊烯树脂在高频高速覆铜板中作为聚合物树脂的用途。


13.如权利要求12所述的用途，其中所述高频高速覆铜板如权利要求1-6所述。


14.如权利要求12所述的用途，其中所述覆铜板用于制作高频高速电路的基板，所述高频高速电路用于5G通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐英黔，胡君一，胡煦格，
申请(专利权)人：鞍山小巨人生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21