CN102673046B - 一种超材料复合板及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超材料复合板的制备方法，将热熔胶膜贴覆于热塑性基板表面，放入贴膜机中贴覆后冷却，去除热熔胶膜上的保护层，露出热熔胶；将金属箔贴覆于有热熔胶的热塑性基板表面，经过贴膜机贴覆形成所需的超材料复合板；其中热压温度高于热熔胶的热熔温度、低于所述热塑性基板的玻璃化温度。在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的超材料复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；采用热熔胶膜粘合方式覆金属，不需要经过固化反应，可以有效的减少生产时间，制备工艺简单、降低了成本。

Description

一种超材料复合板及制备方法

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，尤其涉及用于制备超材料的超材料复合板及该超材料复合板的制备方法。

【背景技术】

光，作为电磁波的一种，其在穿过玻璃的时候，因为光线的波长远大于原子的尺寸，因此我们可以用玻璃的整体参数，例如折射率，而不是组成玻璃的原子的细节参数来描述玻璃对光线的响应。相应的，在研究材料对其他电磁波响应的时候，材料中任何尺度远小于电磁波波长的结构对电磁波的响应也可以用材料的整体参数，例如介电常数ε和磁导率μ来描述。通过设计材料每点的结构使得材料各点的介电常数和磁导率都相同或者不同从而使得材料整体的介电常数和磁导率呈一定规律排布，规律排布的磁导率和介电常数即可使得材料对电磁波具有宏观上的响应，例如汇聚电磁波、发散电磁波等。该类具有规律排布的磁导率和介电常数的材料我们称之为超材料。

超材料的基本单元包括人造微结构和人造微结构附着的基板，而信号的传输在很大程度上取决于基板的介电性能。基板的相对介电常数越小，信号的传输速度越快；介电损耗越小，传输过程中的损耗功率一定时，其允许传输的频率也就越高。也就是说信号在相同的频率下，介电损耗越小，信号传输的保真率就越高。

目前制备超材料是在覆铜板上蚀刻出微结构来获得所需的超材料。覆铜板一般采用热固性树脂，这些树脂具有可溶性，由于所选树脂为可溶性的，因此采用溶液浸渍法制备粘结片，即将增强材料浸以热固性树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成覆铜箔层压板，简称为覆铜板。所谓热压法就是在一定的温度和压力作用下，将浸料粘结片固化成型，然后冷却、脱模，得到所需的覆铜层压板。由于目前采用的是热固树脂，玻璃化温度(Tg)比较高，树脂需要保持在较高的温度，经过固化反应才能达到覆铜板的要求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；并且不需要经过固化，制备工艺简单。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种超材料复合板的制备方法，包括以下步骤：

将热熔胶膜贴覆于热塑性基板表面，放入贴膜机中贴覆，冷却后去除热熔胶膜上的保护层，露出热熔胶；

将金属箔贴覆于有热熔胶的热塑性基板表面，经过贴膜机贴覆形成所需的超材料复合板；

其中热压温度高于热熔胶的热熔温度、低于所述热塑性基板的玻璃化温度。

进一步改进，，热压温度为85℃～115℃、压力为2～4atm、贴覆速度为0.2～0.8m/min。

为了提高所述热塑性基板表面的粗糙度在对所述热塑性基板贴覆热熔胶膜之前对所述热塑性基板进行喷砂处理。

所述热塑性基板包括聚苯乙烯基板、聚四氟乙烯基板、聚苯硫醚基板或聚苯醚基板。

所述金属箔为铜箔、银箔或铝箔。

一种超材料复合板，所述超材料复合板为上述任一项所述的方法制备的超材料复合板，所述超材料复合板包括热塑性基板、贴覆于所述热塑性基板表面的金属箔及粘合所述热塑性基板和所述金属箔的热熔胶层。

所述热塑性基板包括PS聚苯乙烯基板、PTFE聚四氟乙烯基板、PPS聚苯硫醚基板或PPO聚苯醚基板。

本发明的有益效果为：在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的超材料复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；采用热熔胶膜粘合方式覆金属，不需要经过固化反应，可以有效的减少生产时间，制备工艺简单、降低了成本。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种超材料复合板，包括热塑性基板、贴覆于热塑性基板表面的金属箔及粘合热塑性基板和金属箔的热熔胶层。

其中热塑性基板包括聚苯乙烯基板(PS)、聚四氟乙烯基板(PTFE)、聚苯硫醚基板(PPS)或聚苯醚基板(PPO)等。

实施例一

超材料复合板的制备方法，

对聚苯乙烯基板表面进行清洗处理后喷砂提高其表面的清洁度和粗糙度；

将EVA热熔胶膜贴覆于聚苯乙烯基板上和/或下表面，放入贴膜机中热压，其中热压温度为85℃～90℃、压力为2～3atm、贴覆速度为0.2m/min，后冷却，去除EVA热熔胶膜上的保护层，露出EVA热熔胶；

将铜箔贴覆于有EVA热熔胶的聚苯乙烯基板上和/或下表面，再一次经过贴膜机热压，其中热压温度为85℃～90℃、压力为2～3atm、贴覆速度为0.2m/min，冷却形成所需的超材料复合板。

在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的超材料复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；采用热熔胶膜粘合方式覆金属，不需要经过固化反应，可以有效的减少生产时间，制备工艺简单、降低了成本。

实施例二

超材料复合板的制备方法，

对聚四氟乙烯基板表面进行清洗处理后喷砂提高其表面的清洁度和粗糙度；

将EVA热熔胶膜贴覆于聚四氟乙烯基板上和/或下表面，放入贴膜机中热压，其中热压温度为100℃～110℃、压力为4atm、贴覆速度为0.5m/min，后冷却，去除EVA热熔胶膜上的保护层，露出EVA热熔胶；

将铜箔贴覆于有EVA热熔胶的聚四氟乙烯基板上和/或下表面，再一次经过贴膜机热压，其中热压温度为100℃～110℃、压力为4atm、贴覆速度为0.5m/min，冷却形成所需的超材料复合板。

在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的超材料复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；采用热熔胶膜粘合方式覆金属，不需要经过固化反应，可以有效的减少生产时间，制备工艺简单、降低了成本。

实施例三

超材料复合板的制备方法，

对聚苯硫醚基板表面进行清洗处理后喷砂提高其表面的清洁度和粗糙度；

将EVA热熔胶膜贴覆于聚苯硫醚基板上和/或下表面，放入贴膜机中热压，其中热压温度为110℃～115℃、压力为3atm、贴覆速度为0.6m/min，后冷却，去除EVA热熔胶膜上的保护层，露出EVA热熔胶；

将铜箔贴覆于有EVA热熔胶的聚苯硫醚基板上和/或下表面，再一次经过贴膜机热压，其中热压温度为110℃～115℃、压力为3atm、贴覆速度为0.6m/min，冷却形成所需的超材料复合板。

在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的超材料复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；采用热熔胶膜粘合方式覆金属，不需要经过固化反应，可以有效的减少生产时间，制备工艺简单、降低了成本。

实施例四

超材料复合板的制备方法，

对聚苯醚基板表面进行清洗处理后喷砂提高其表面的清洁度和粗糙度；

将EVA热熔胶膜贴覆于聚苯醚基板上和/或下表面，放入贴膜机中热压，其中热压温度为110℃～115℃、压力为4atm、贴覆速度为0.8m/min，后冷却，去除EVA热熔胶膜上的保护层，露出EVA热熔胶；

将铜箔贴覆于有EVA热熔胶的聚苯醚基板上和/或下表面，再一次经过贴膜机热压，其中热压温度为110℃～115℃、压力为4atm、贴覆速度为0.8m/min，冷却形成所需的超材料复合板。

在介电常数低、损耗小的热塑性基板表面覆金属箔的超材料复合板，制得的超材料复合板介电常数低、损耗小满足超材料的加工要求；采用热熔胶膜粘合方式覆金属，不需要经过固化反应，可以有效的减少生产时间，制备工艺简单、降低了成本。

应当理解，热熔胶膜也可以采用其他热熔胶膜，只要在热压过程中热压温度高于热熔胶的热熔温度、低于热塑性基板的玻璃化温度；并且还可以覆银箔、铝箔或其它金属箔。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (4)

1.一种超材料复合板的制备方法，其特征在于，

将热熔胶膜贴覆于热塑性基板表面，放入贴膜机中以热压温度为85℃～90℃、压力为2～3atm，贴覆速度为0.2m/min的条件进行贴覆，冷却后去除热熔胶膜上的保护层，露出热熔胶，其中，所述热塑性基板为聚苯乙烯基板；

以热压温度为85℃～90℃、压力为2～3atm，贴覆速度为0.2m/min的条件将金属箔贴覆于有热熔胶的热塑性基板表面，经过贴膜机贴覆形成所需的复合板；

其中，热压温度高于热熔胶的热熔温度、低于所述热塑性基板的玻璃化温度；其中，所述热熔胶膜为EVA热熔胶膜。

2.根据权利要求1所述的超材料复合板的制备方法，其特征在于，在对所述热塑性基板贴覆热熔胶膜之前对所述热塑性基板进行喷砂处理以提高所述热塑性基板表面的粗糙度。

3.根据权利要求1所述的超材料复合板的制备方法，其特征在于，所述金属箔为铜箔、银箔或铝箔。

4.一种超材料复合板，其特征在于，由权利要求1～3任一项所述的方法制备的超材料复合板，所述超材料复合板包括热塑性基板、贴覆于所述热塑性基板表面的金属箔和粘合所述热塑性基板和所述金属箔的热熔胶层。