CN102490413B

CN102490413B - Ptfe覆铜板的制作方法

Info

Publication number: CN102490413B
Application number: CN201110429438.8A
Authority: CN
Inventors: 江恩伟
Original assignee: Shengyi Technology Co Ltd
Current assignee: Shengyi Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: CN102490413A

Abstract

本发明涉及一种PTFE覆铜板的制作方法，包括如下步骤：步骤1：准备氟树脂膜、玻璃纤维布、铜箔及氟树脂乳液；步骤2：用步骤1制备的氟树脂乳液浸渍玻璃纤维布，浸渍后的玻璃纤维布送入烘箱进行烘烤干燥，得到氟树脂含量为5～30％(重量)的预处理布；步骤3：将氟树脂膜与预处理布叠合在一起，得到预定厚度和树脂含量的绝缘层；步骤4：在所述绝缘层的两面覆盖铜箔，进行层压，制得PTFE覆铜板。本发明的制作方法，具有低能耗、高效率及低成本等优点，同时制作的PTFE覆铜板在综合性能上也表现优异。

Description

PTFE覆铜板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种覆铜板的制作方法，尤其涉及一种高频高速用PTFE覆铜板的制作方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)自1945年由杜邦公司商品化生产以来，由于该材料独特的物理性能和化学性能，人们就不断地开拓该材料在各个领域的应用，其中利用PTFE材料的优秀介电性能(低介电常数和低介质损耗)来制作高频应用的覆铜板已有多年历史。

传统的PTFE覆铜板的制作方法是用PTFE乳液浸渍玻璃纤维布，然后在100℃左右干燥水份，在300℃左右烘焙去除各类助剂，最后在380℃左右将PTFE烧结成型，即得到PTFE玻璃纤维布浸渍片(简称PTFE漆布)。由于PTFE树脂的特性，如不溶不熔、自润滑性、不粘性等，所以，往往需要重复3～10次上述工序才能制得合适树脂含量的PTFE漆布，然后数张PTFE漆布叠合，两面再覆盖铜箔，进行高温层压，制作PTFE覆铜板。这种生产方法能耗高、效率低。

同时，玻璃纤维布在经受多次高温冲击后，机械强度会下降，导致板材的强度不够，影响后续的印刷线路加工及电子元件的工作可靠性。美国专利公告第US6,417,459号公开了一种在PTFE漆布与铜箔间放置有相对高的弹性模量的聚四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚(PFA)膜来提高板材弹性模量的方法，但该方法仍然使用了传统工艺生产的PTFE漆布，同时PFA膜占绝缘层比例太少时，增加板材模量的效果不大；太多时，PFA的流动性影响了板材的厚度均匀性。

中国专利申请公开第CN101856900A号提出了一种用氟树脂膜与玻璃纤维布直接压合的方法来制作PTFE覆铜板，但这种方法由于氟树脂基本不流动而无法填充玻璃纤维布的空隙，影响了板材的性能；另外，由于编织的玻璃纤维布在操作时容易变形，影响了板材的尺寸稳定性。

中国专利申请公开第CN1586876A号提到了硅烷偶联剂处理的玻璃纤维布再浸涂氟树脂来制作PTFE覆铜板，其处理的目的是增加氟树脂与玻纤的粘附力，但漆布的制作是传统的多次浸涂工艺，工艺复杂，处理效果受到影响。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种PTFE覆铜板的制作方法，具有低能耗、高效率及低成本等优点，同时制作的PTFE覆铜板在综合性能上也表现优异。

为实现上述目的，本发明提供一种PTFE覆铜板的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：准备氟树脂膜、玻璃纤维布、铜箔及氟树脂乳液；

步骤2：用步骤1制备的氟树脂乳液浸渍玻璃纤维布，浸渍后的玻璃纤维布送入烘箱进行烘烤干燥，得到氟树脂含量为5～30％(重量)的预处理布；

步骤3：将氟树脂膜与预处理布叠合在一起，得到预定厚度和树脂含量的绝缘层；

步骤4：在所述绝缘层的两面覆盖铜箔，进行层压，制得PTFE覆铜板。

所述氟树脂膜为PTFE树脂膜、PFA树脂膜、FEP树脂膜、或这些氟树脂膜的改性体。

所述氟树脂膜为玻纤纱填充的PTFE树脂膜，玻纤纱的填充量在5～25％(重量)，所述PTFE树脂膜的厚度在0.01～0.20mm之间。

所述氟树脂乳液按100重量份计，包括：80～99份的PTFE乳液、及1～20份的PFA乳液、FEP乳液、或者PFA乳液与FEP乳液的组合。

所述氟树脂乳液中固体含量在35～60％之间，在20℃时，粘度为15～40mPa·s。

所述玻璃纤维布采用106、1080、2116或7628型的电子级玻璃纤维布。

所述步骤2中，烘烤干燥时，烘箱温度不超过300℃。

所述步骤2具体为：将玻璃纤维布浸入步骤1制备的氟树脂乳液中1～10s，然后送入烘箱进行烘烤干燥，所述烘烤干燥包括两个阶段：第一阶段，烘箱温度设定为50～100℃，烘烤时间为1～10min，用以除去水分；第二阶段，烘箱温度设定为200～300℃，烘烤时间为1～15min，用以除去低温可挥发物，得到所述氟树脂含量为5～30％(重量)的预处理布。

所述步骤3中，氟树脂膜与预处理布交替、对称叠合，且与铜箔接触的最外层为氟树脂膜。

所述步骤4中，层压条件为360～380℃/2～5h，压力为50～100kgf/cm²。

本发明的有益效果：本发明PTFE覆铜板的制作方法，玻璃纤维布仅需要一次浸涂，目的是将玻璃纤维布的内部空隙填充，且要求的最高浸胶温度在300℃即可，而不需要经历传统制作方法中高达400℃的烧结工序，这种一次浸涂工艺和浸胶温度的下降将大幅度地降低生产能耗和提高生产效率，PTFE覆铜板的制造成本也大幅下降；介电性能是PTFE覆铜板的最重要指标，它由板材绝缘层中的树脂与玻璃纤维布的比例来决定，相对于传统工艺通过多次浸涂得到的PTFE漆布，本发明由氟树脂膜和预处理布来调节板材的介电性能，能够更准确、方便及稳定；另外，本发明所用的预处理布没有经受多次热冲击，故制造的PTFE覆铜板具有更好的综合机械性能。

具体实施方式

本发明的PTFE覆铜板的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：准备氟树脂膜、玻璃纤维布、铜箔及氟树脂乳液；

步骤2：用步骤1制备的氟树脂乳液浸渍玻璃纤维布，浸渍后的玻璃纤维布送入烘箱进行烘烤干燥，得到氟树脂含量为5～30％(重量)的预处理布(氟树脂处理的玻璃纤维布)；

所述氟树脂膜为聚四氟乙烯(PTFE)树脂膜、聚四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚(PFA)树脂膜或聚全氟乙丙烯(FEP)树脂膜，也可以是这些氟树脂膜的改性体，如PFA改性的PTFE树脂膜。所述氟树脂膜也可以是有填料填充的氟树脂膜，如玻纤纱填充的氟树脂膜，优选玻纤纱填充的PTFE树脂膜，玻纤纱的填充量在5～25％(重量)，所述PTFE树脂膜的厚度在0.01～0.20mm之间，玻纤纱的填充量优选10％(重量)。

所述氟树脂乳液中固体含量在35～60％之间，在20℃时，粘度为15～40mPa·s，可采用非离子型表面活性剂或蒸馏水来调节该氟树脂乳液的固体含量和粘度。

所述玻璃纤维布可采用106、1080、2116或7628等型号的电子级玻璃纤维布，优选1080型玻璃纤维布。

所述步骤2中，烘烤干燥时，烘箱温度不超过300℃。所述步骤2具体为：将玻璃纤维布浸入步骤1制备的氟树脂乳液中1～10s，然后送入烘箱进行烘烤干燥，所述烘烤干燥包括两个阶段：第一阶段，烘箱温度设定为50～100℃，烘烤时间为1～10min，用以除去水分；第二阶段，烘箱温度设定为200～300℃，烘烤时间为1～15min，用以除去助剂(氟树脂乳液中含有的乳化剂、分散剂)等低温可挥发物，得到所述氟树脂含量为5～30％(重量)的预处理布，所述预处理布中氟树脂含量优选为15％(重量)。

本发明的PTFE覆铜板的制作方法，玻璃纤维布仅需要一次浸涂，目的是将玻璃纤维布的内部空隙填充，且要求的最高浸胶温度在300℃即可，而不需要经历传统制作方法中高达400℃的烧结工序，这种一次浸涂工艺和浸胶温度的下降将大幅度地降低生产能耗和提高生产效率，PTFE覆铜板的制造成本也大幅下降；介电性能是PTFE覆铜板的最重要指标，它由板材绝缘层中的树脂与玻璃纤维布的比例来决定，相对于传统工艺通过多次浸涂得到的PTFE漆布，本发明由氟树脂膜和预处理布来调节板材的介电性能，能够更准确、方便及稳定；另外，本发明所用的预处理布没有经受多次热冲击，故制造的PTFE覆铜板具有更好的综合机械性能。

针对上述PTFE覆铜板的制作方法，如下述实施例进一步给予详加说明与描述。

实施例1：

本实施PTFE覆铜板的制作方法中：

氟树脂膜：选用玻纤纱填充的PTFE树脂膜，玻纤纱含量10％，膜厚为0.05mm；

氟树脂乳液组成：PTFE乳液100g，PFA乳液10g，FEP乳液10g，适量去离子水，将固体含量调节为40％；

用上述氟树脂乳液浸渍1080玻璃纤维布，然后在80～100℃烘烤5min，再在250～300℃烘烤5min，得到树脂含量为15％左右的预处理1080布；

叠配结构为：1oz铜箔+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+1oz铜箔，其中，膜为上述PTFE树脂膜，布为上述预处理1080布；

层压条件为：380℃/2h，压力70kgf/cm²。

对本实施例制得的样品进行检测，结果见表1。

比较例1：

本比较例PTFE覆铜板的制作方法中：

氟树脂膜：选用纯PTFE树脂膜，膜厚0.05mm；

玻璃纤维布：选用1080玻璃纤维布；

叠配结构为：1oz铜箔+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+布+膜+1oz铜，其中，膜为上述纯PTFE树脂膜，布为上述1080玻璃纤维布；

层压条件为：380℃/2h，压力70kgf/cm²。

对本比较例制得的样品进行检测，结果见表1。

比较例2：

本比较例PTFE覆铜板的制作方法中：

用PTFE树脂膜乳液浸渍1080玻璃纤维布，经过“浸涂—干燥—烘焙—烧结”重复工序共7次，得到树脂含量约71％的1080漆布，用10张1080漆布叠配在一起，两面覆盖铜箔；

层压条件为：380℃/2h，压力70kgf/cm²。

对本比较例制得的样品进行检测，结果见表1。

表1实施例与比较例制作的覆铜板性能

从表1可以看出，实施例1与两比较例相比，由于实施例1所用的预处理布没有经受多次热冲击，故实施例1制造的PTFE覆铜板具有更好的综合机械性能。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：准备氟树脂膜、玻璃纤维布、铜箔及氟树脂乳液；

步骤2：用步骤1制备的氟树脂乳液浸渍玻璃纤维布，浸渍后的玻璃纤维布送入烘箱进行烘烤干燥，得到氟树脂含量为5～30%（重量）的预处理布；

步骤4：在所述绝缘层的两面覆盖铜箔，进行层压，制得PTFE覆铜板；

所述步骤2中，玻璃纤维布浸渍次数为一次；

所述步骤2中，烘烤干燥时，烘箱温度不超过300℃；

2.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述氟树脂膜为PTFE树脂膜、PFA树脂膜、FEP树脂膜、或这些氟树脂膜的改性体。

3.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述氟树脂膜为玻纤纱填充的PTFE树脂膜，玻纤纱的填充量在5～25%（重量），所述PTFE树脂膜的厚度在0.01～0.20mm之间。

4.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述氟树脂乳液按100重量份计，包括：80～99份的PTFE乳液、及1～20份的PFA乳液、FEP乳液、或者PFA乳液与FEP乳液的组合。

5.如权利要求4所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述氟树脂乳液中固体含量在35～60%之间，在20℃时，粘度为15～40mPa·s。

6.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述玻璃纤维布采用106、1080、2116或7628型的电子级玻璃纤维布。

7.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤2具体为：将玻璃纤维布浸入步骤1制备的氟树脂乳液中1～10s，然后送入烘箱进行烘烤干燥，所述烘烤干燥包括两个阶段：第一阶段，烘箱温度设定为50～100℃，烘烤时间为1～10min，用以除去水分；第二阶段，烘箱温度设定为200～300℃，烘烤时间为1～15min，用以除去低温可挥发物，得到所述氟树脂含量为5～30%（重量）的预处理布。

8.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤3中，氟树脂膜与预处理布交替、对称叠合，且与铜箔接触的最外层为氟树脂膜。

9.如权利要求1所述的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤4中，层压条件为360～380℃/2～5h，压力为50～100kgf/cm²。