一种PTFE基高频覆铜板的制备方法技术

技术编号：43232511 阅读：21 留言：0更新日期：2024-11-05 17:20

本发明专利技术涉及高频覆铜板制备技术领域，为解决现有技术下PTFE基覆铜板热膨胀系数偏高的问题，提供一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，包括如下步骤：在无水无氧氛围下，加入叔丁基锂活化处理的PTFE粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂，加热反应后经洗涤、干燥后加入乙醇水溶液中，再加入无机填料，加热反应后经过滤、洗涤、干燥后得到PTFE‑无机填料复合粉末；将PTFE‑无机填料复合粉末分散在PTFE乳液中得到浆料，将浆料涂覆到铜箔上，脱除溶剂后将另一介质面覆上铜箔，在高温高压下进行压制得到PTFE基覆铜板。该制备方法提高了PTFE与无机填料的界面作用力，降低了PTFE基覆铜板的热膨胀系数，兼顾高频介电性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高频覆铜板制备，尤其涉及一种ptfe基高频覆铜板的制备方法。

技术介绍

1、近年来，随着卫星通信、自动驾驶技术、5.5g通讯技术的迅速发展，电子元器件已经向着高频化的方向发展。聚四氟乙烯(ptfe)的介电损耗能达到万分级，同时具备极低的吸水性、优异的耐热性和耐化学性，是较为理想的高频覆铜板基材。

2、但是，ptfe分子链中无活性基团，是一种非极性材料，与无机填料的界面作用力非常弱，导致无机填料无法有效抑制ptfe大分子的热运动，致使ptfe基覆铜板的热膨胀系数偏高，影响印刷电路(pcb)层间对位，增加了pcb通孔镀层开裂、导线与焊盘开裂等风险。中国专利cn104647868a公开了一种聚四氟乙烯覆铜板的制备方法，将ptfe乳液与不同介电常数的无机填料混合分散，经含浸、上胶、加热烘干后，在90～100kpa的真空条件下，于温度450℃，压力15～20mpa下热压3～6小时，该技术下制备的覆铜板介电常数可控且剥离强度较高，但由于ptfe与无机填料的相容性差，界面作用力弱，覆铜板热膨胀系数过高。中国专利cn108189520a公开了一种改性聚四氟乙烯覆铜板的制备方法，将aa、mah和gma中的一种或多种作为接枝单体改性经萘钠处理过的ptfe粉末，将上述改性的ptfe与经硅烷偶联剂改性的无机填料分散制成浆料，涂覆于铜箔上并压制成覆铜板，该技术提高了ptfe与无机填料的相容性，极大地改善了覆铜板的尺寸稳定性，介电性能稳定，介电损耗低，但在热膨胀系数方面仍有不足。

技术实现思路</p>

1、本专利技术为了克服现有技术下ptfe基覆铜板热膨胀系数偏高的问题，提供一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，该制备方法提高了ptfe与无机填料的界面作用力，降低了ptfe基覆铜板的热膨胀系数，兼顾高频介电性能。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：

3、一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)在无水无氧氛围下，加入叔丁基锂活化处理的ptfe粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂，加热反应后经洗涤、干燥，得到硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末；

5、(2)向乙醇水溶液中依次加入硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末和无机填料，加热反应后经过滤、洗涤、干燥后得到ptfe-无机填料复合粉末；

6、(3)将ptfe-无机填料复合粉末分散在ptfe乳液中得到浆料，将浆料涂覆到铜箔上，脱除溶剂后将另一介质面覆上铜箔，在高温高压下进行压制得到ptfe基覆铜板。

7、本专利技术利用叔丁基锂活化处理的ptfe大分子的链中碳自由基引发乙烯基硅烷偶联剂双键进行接枝反应，实现了ptfe的功能化改性；将得到的硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末与无机填料在溶剂中搅拌混合，烷氧基经水解后形成羟基，与无机填料表面的羟基进行脱水缩合反应，实现了ptfe与无机填料的化学键连接；将制得的ptfe-无机填料复合粉末分散在ptfe乳液中，极大地增强了ptfe与无机填料的相容性和界面作用力，提高了无机填料对ptfe大分子链热运动的抑制能力，解决了ptfe基覆铜板的热膨胀系数偏高的问题，所压制的覆铜板x轴、y轴和z轴热膨胀系数均低于20ppm/℃；同时，介电损耗低于0.001，能够满足高频电路的应用需求。

8、作为优选，所述(1)中叔丁基锂活化处理的ptfe粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂的质量比为(1～2):10:(0.2～0.4)。

9、作为优选，所述(1)中乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或二甲氧基甲基乙烯基硅烷。

10、作为优选，所述(1)中环己烷经氢化钙除水后精馏处理得到。

11、作为优选，所述(1)为在无水无氧氛围下，加入叔丁基锂活化处理的ptfe粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂，在71～75℃下搅拌反应9～15小时后，经洗涤、干燥后得到硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末。

12、作为优选，所述(1)中由惰性气体带来无水无氧氛围。

13、作为优选，所述(2)中硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末和无机填料质量比为1:(2～4)。

14、作为优选，所述(2)中无机填料为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化钛和空心玻璃微珠中的一种或多种。

15、作为优选，所述(2)为在90～95wt％的乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末，超声混合11～15分钟，再加入无机填料，在71～75℃下高速搅拌12～15小时，经过滤、洗涤和干燥后得到ptfe-无机填料复合粉末。

16、作为优选，所述(3)中ptfe-无机填料复合粉末与ptfe乳液的质量比为1:(0.5～1)；ptfe乳液的固含量为60％。

17、作为优选，所述(3)中浆料的涂覆厚度为100～1500μm。

18、因此，本专利技术具有如下有益效果：提高了无机填料对ptfe大分子链热运动的抑制能力，降低了ptfe基覆铜板的热膨胀系数，介电损耗低，使ptfe基高频覆铜板能够满足高频电路的应用需求。

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【技术保护点】

1.一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）中叔丁基锂活化处理的PTFE粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂的质量比为(1～2):10:(0.2～0.4)。

3.根据权利要求1所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）中乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或二甲氧基甲基乙烯基硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）中环己烷经氢化钙除水后精馏处理得到。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）为在无水无氧氛围下，加入叔丁基锂活化处理的PTFE粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂，在71～75℃下搅拌反应9～15小时后，经洗涤、干燥后得到硅烷偶联剂接枝的PTFE粉末。

6.根据权利要求1所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（2）中硅烷偶联剂接枝的PTFE粉末和无机填料质量比为1:(2～4)。p>

7.根据权利要求1或6所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（2）中无机填料为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化钛和空心玻璃微珠中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（2）为在90～95wt%的乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂接枝的PTFE粉末，超声混合11～15分钟，再加入无机填料，在71～75℃下高速搅拌12～15小时，经过滤、洗涤和干燥后得到PTFE-无机填料复合粉末。

9.根据权利要求1所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（3）中PTFE-无机填料复合粉末与PTFE乳液的质量比为1: (0.5～1)；PTFE乳液的固含量为60%。

10.根据权利要求1所述的一种PTFE基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（3）中浆料的涂覆厚度为100～1500μm。

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【技术特征摘要】

1.一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）中叔丁基锂活化处理的ptfe粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂的质量比为(1～2):10:(0.2～0.4)。

3.根据权利要求1所述的一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）中乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或二甲氧基甲基乙烯基硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）中环己烷经氢化钙除水后精馏处理得到。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种ptfe基高频覆铜板的制备方法，其特征是，所述（1）为在无水无氧氛围下，加入叔丁基锂活化处理的ptfe粉末、环己烷和乙烯基硅烷偶联剂，在71～75℃下搅拌反应9～15小时后，经洗涤、干燥后得到硅烷偶联剂接枝的ptfe粉末。

6.根据权利要求1所述的一种ptfe基高频覆铜板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：江建勇，刘栋，潘家雨，
申请(专利权)人：乌镇实验室，
类型：发明
国别省市：

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