[发明专利]一种挠性覆铜板的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型挠性覆铜板的制备方法，包括如下步骤：(1)制备介孔硅、空心微球粉体或两者混合物改性可熔性聚四氟乙烯膜；(2)制备笼型硅氧烷改性的聚二甲基硅氧烷膜；(3)将可熔性聚四氟乙烯膜、聚二甲基硅氧烷膜和铜箔分别通过丙酮清洗、水超声清洗、氮气干燥后，可熔性聚四氟乙烯膜和聚二甲基硅氧烷膜经过高温等离子处理；(4)将三者通过热压工艺，得到挠性覆铜板。本发明采用四氟乙烯作为基材，通过无机粒子改性后，得到的挠性覆铜板具有高耐温性，尺寸稳定性。以PDMS作为粘结层，热压的覆铜板层次间粘结力强，不易剖落。复合后的覆铜板在超高频下具有低介电常数、低介质损耗角，适用于5G领域，制作高频高速挠性印刷电路板。

技术领域

本发明属于电子信息领域，具体涉及一种挠性覆铜板的制备方法。

背景技术

5G以全新的网络构架，提供高速、低延迟和稳定的链接能力，开启万物互联、人际交互的新时代。5G产业的迅猛发展和快速推进对相关电子信息产品中的材料提出许多新要求。其中，覆铜板(Copper Clad Laminate,CCL)是电子产品中电路板的基础材料。不同形式、不同功能的电路板都是在覆铜板上通过加工、蚀刻、钻孔、焊接及镀铜等操作实现的。覆铜板是由作为绝缘板(膜)的高分子复合材料一面或双面覆以铜箔制成。5G通信电子器件中覆铜板用高分子基材的关键问题是降低材料的介电常数和介电损耗。

传统的FR-4覆铜板是环氧树脂/玻纤复合固化制备的热固性硬板材料，其介电常数(4.5～4.8)和介电损耗(0.018～0.025)均较大，且介电性能还受温度变化影响，难以在5G通讯中应用。为了满足5G通讯更高的性能要求，覆铜板材料正在从常规电路基材(环氧树脂)向高速电路基材(改性环氧树脂)及最终向高频高速电路基材(超低介电、超低损耗、耐热、易加工)转型。覆铜板用高分子材料还需满足电子产品的集成化、轻量化和柔性化的发展趋势，在低介电常数和低介电损耗的基础之上，材料还应具有耐热、柔性、易加工、能与铜箔粘接等特性，因此高端高频高速基材一直是学术界与产业界公认的难题。

对于现有具有良好介电特性的材料，人们也需对其分子链结构进行设计和修饰，以改善其他方面的性能，才能使其适用于柔性低介电、低损耗薄膜的制备。虽然PTFE具有极低的介电常数，然而由于其分子链对称性高、结晶度高、熔点高，因此难以进行普通的熔融加工，需要烧结成型。而通过在PTFE分子中共聚全氟烯醚单体制备PTFE共聚物(PFA)有望在保持材料低介电常数的基础上获得可以熔融加工的低介电高分子材料，以便进行流延成膜。单一的高分子材料往往难以满足覆铜板材料所有性能需求。

为了获得低介电、高耐热性以及低热膨胀系数等性能，通过高分子与高分子或者高分子与无机材料的复合是一种有效途径。目前，可用于低介电改性聚合物的空心无机粒子主要有笼型硅氧烷(POSS)、介孔二氧化硅、空心玻璃微球(HGMs)等。这些无机材料与高分子基体的复合会显著降低材料的介电常数、提高材料的耐热性并降低材料的热膨胀等物理性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挠性覆铜板的制备方法，制备出的挠性覆铜板超高频下具有低介电常数、低介电损耗。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

(1)制备改性可熔性聚四氟乙烯(PFA)膜：介孔硅、空心微球粉体或两者混合物分散在无水乙醇中，向其中滴加双氧水，超声分散后，再向其中滴加硅烷偶联剂经过超声搅拌3h后烘干，得到处理后的介孔硅、空心微球粉体或两者混合物，与PFA共混后挤出造粒，得到制备PFA膜原料，PFA改性后熔融挤出流延成膜，膜厚80-120μm；

(2)制备改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜：称取一定量的PDMS、POSS分散于正庚烷溶剂中，磁力搅拌得到混合均匀的膜液，然后采用涂覆法在PET底膜上刮膜，晾干24h后，置于120℃烘箱中2h,得到PDMS膜，膜厚10-50μm；

(3)将PFA膜、PDMS膜和铜箔分别通过丙酮清洗后，再经过去离子水超声清洗，氮气干燥后，PFA膜和PDMS膜经过高温等离子处理；