CN108859326B - 一种ptfe基pcb覆铜板的覆铜方法 - Google Patents

一种ptfe基pcb覆铜板的覆铜方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，包括：首先在半固化片上下两面分别平铺上FEP或PFA薄膜，再放置于上铜板和下铜板之间对齐连接，再将相同尺寸大小的两片铜箔置于上下两个薄膜表面的最外层；然后放置于热压机中，以适当的温度、压力和时间压合各层形成覆铜板，使板材之间结合紧密。本发明通过一片半固化片、两片FEP或PFA薄膜和两片铜箔的叠放、热压处理，得到铜片与半固化片附着强度明显提升的PTFE基PCB覆铜板，为5G时代对高频覆铜板的高性能要求打下基础。

Description

一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法
技术领域
本发明涉及一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，属于PCB覆铜板的制备领域。
背景技术
印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。随着电子信息技术发展的不断进步，电子设备高频化是发展趋势，尤其随着无线网络、卫星通讯的日益发展，信息产品在不断走向高速与高频化。发展新一代产品都需要高频PCB板，尤其卫星系统、移动电话接收基站等通信产品必须应用高频电路板，随着这些应用在未来几年内迅速发展，会对高频PCB板有大量需求。覆铜板是PCB的基本材料。由于随着应用频率的升高，PCB对覆铜板的质量要求也越来越高。高质量的覆铜板是提高PCB板性能的关键。
聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE)具有优异的介电性能，它是目前为止发现的介电性能最好的有机材料，优异的介电性能有利于信号完整快速地传输。PTFE还有高耐热性和耐气候性能，这些性能保证电子设备可以在较恶劣的环境下长期正常工作，如暴露在户外、温差转换大的地方。所以，PTFE基覆铜板是军事、航天航空等领域不可缺少的材料之一。
覆铜板中一个非常关键的技术是半固化片与铜片的压合，常规的压合覆铜方法非常容易引起铜片附着不牢固，从而容易脱落或者起泡，影响PCB板铜线中信号的传输，尤其是对于高频信息的传输影响更大。PTFE由于高度对称的结构及其F元素的特性使得PTFE表面非常光滑，很难与任何物质附着。因此本领域技术人员致力于开发一种能使铜片与半固化片牢固结合的方法，为5G时代对PCB板的更高要求打下基础。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，通过一片半固化片、两片FEP或PFA薄膜和两片铜箔的叠放、热压处理，得到铜片与半固化片附着强度明显提升的PTFE基PCB覆铜板，为5G时代对高频覆铜板的高性能要求打下基础。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，包括以下步骤：
S1：将裁剪好的玻璃纤维布浸渍到PTFE乳液中，浸渍5-10分钟后，取出烘干，得到半固化片；
S2：将相同尺寸大小的FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)或PFA(少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，可熔性聚四氟乙烯)薄膜缓冲层铺设于步骤S1所得半固化片的上下两个表面，再将相同尺寸大小的两片铜箔置于上下两个薄膜表面的最外层；
S3：将步骤S2所得叠放结构置于真空热压机中，进行压合；
S4：压合结束后，自然降温至室温，然后卸压；
S5：将压合好的PCB覆铜板从真空热压机的热压炉中取出，然后用裁边机对PCB覆铜板进行裁边，得到成品的PTFE基PCB覆铜板。
本发明的工作原理为：在PTFE基半固化片的上下两个表面，铺设两片FEP或PFA薄膜，薄膜的厚度控制在100微米以内，使得覆铜板的其它性能不受影响，然后上下面最外层再铺设两版铜箔，放置于热压机中进行真空压合。
进一步的，所述步骤S1中，PTFE乳液的固含量要大于50％，PH值为9-10，烘干温度为250℃，烘干时间为15-20分钟。
进一步的，所述步骤S2中，薄膜可以是FEP或PFA中的一种，薄膜的厚度应小于100微米，铺设薄膜时要保证平坦无褶皱。
进一步的，所述步骤S3中，在真空热压机中压合的条件为：真空度抽到大于5×10- 3mbar后，开始升温，升温过程为先用30-50分钟快速升到150℃，然后用80-150分钟时间升温到300-340℃，而后进行保温，保温时间为60-120分钟；
所述加压的过程分为两步：升温过程中施加压力为3-4MPa，保温过程中施加压力为3.5-4.5MPa，并保证保温过程中施加压力比升温过程中施加压力大0.3-0.7MPa。
进一步的，所述步骤S4中，卸压速度应小于0.1MPa/s。
有益效果：本发明提供的一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，相对于现有技术，具有以下优点：1、制作工艺简单，成本较低，操作周期短，重复性能好，适合量产；
2、通过在PTFE基PCB半固化片上下两面铺设FEP或PFA薄膜，从而避免半固化片与铜板直接接触，更容易键合，保证压合的稳固性和耐压性；
3、通过合理的薄膜厚度、热压温度、热压压力和时间压合覆铜板，使半固化片与铜板结合更好，此方法得到PCB板材的铜在半固化片上附着更牢固，从而为5G时代对高频覆铜板的高性能要求打下基础。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1：
具体实施步骤如下：
S1：将裁剪好的玻璃纤维布浸渍到PTFE乳液中，PTFE乳液的固含量为60％，PH值为9.5，浸渍时间为8分钟，然后放入烘箱中烘干，烘干温度为250℃，烘干时间为18分钟；
S2：将相同尺寸大小的PFA薄膜铺设于步骤S1所得半固化片的上下两个表面，薄膜的厚度为50微米，铺设薄膜时要保证平坦无褶皱，再将相同尺寸大小的两片铜箔放于上下两个薄膜表面的最外层；
S3：将步骤S2所得叠放结构放于真空热压机中，进行压合，压合的条件为，真空度抽到2×10-3mbar后，开始升温，升温过程为先用30分钟快速升到150℃，然后用80分钟时间升温到320℃，而后进行保温，保温时间为120分钟；加压的过程分为两步，升温过程施加压力为4MPa，保温过程施加压力为4.5MPa；
S4：压合结束后，自然降温至室温，然后卸压，卸压速度为0.05MPa/s；
S5：将压合好的PCB覆铜板从热压炉中取出，然后用裁边机对PCB覆铜板进行裁边，得到成品的PTFE基PCB覆铜板。
实施例2：
具体实施步骤如下：
S1：将裁剪好的玻璃纤维布浸渍到PTFE乳液中，PTFE乳液的固含量为55％，PH值为9.5，浸渍时间为10分钟，然后放入烘箱中烘干，烘干温度为250℃，烘干时间为20分钟；
S2：将相同尺寸大小的FEP薄膜铺设于步骤S1所得半固化片的上下两个表面，薄膜的厚度为50微米，铺设薄膜时要保证平坦无褶皱，再将相同尺寸大小的两片铜箔放于上下两个表面的最外层；
S3：将步骤S2所得叠放结构放于真空热压机中，进行压合，压合的条件为，真空度抽到1×10-3mbar后，开始升温，升温过程为先用50分钟快速升到150℃，然后用150分钟时间升温到340℃，而后进行保温，保温时间为120分钟；加压的过程分为两步，升温过程施加压力为4MPa，保温过程施加压力为4.5MPa；
S4：压合结束后，自然降温至室温，然后卸压，卸压速度为0.05MPa/s；
S5：将压合好的PCB覆铜板从热压炉中取出，然后用裁边机对PCB覆铜板进行裁边，得到成品的PTFE基PCB覆铜板。
表1 通过本发明制备的PTFE基PCB覆铜板的剥离强度测试结果
Figure BDA0001687837630000041
表1为是若干个通过本发明方法制作的PTFE基PCB覆铜板的铜箔与PTFE基半固化片剥离强度的测量结果。测量条件为在280℃温度下保温10秒后进行测量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将裁剪好的玻璃纤维布浸渍到PTFE乳液中，浸渍5-10分钟后，取出烘干，得到半固化片；
S2：将相同尺寸大小的FEP或PFA薄膜铺设于步骤S1所得半固化片的上下两个表面，再将相同尺寸大小的两片铜箔置于上下两个薄膜表面的最外层；
S3：将步骤S2所得叠放结构置于真空热压机中，进行压合；
S4：压合结束后，自然降温至室温，然后卸压；
S5：将压合好的PCB覆铜板从真空热压机的热压炉中取出，然后用裁边机对PCB覆铜板进行裁边，得到成品的PTFE基PCB覆铜板；
所述步骤S1中，PTFE乳液的固含量大于50％，PH值为9-10，烘干温度为250℃，烘干时间为15-20分钟；
所述步骤S2中所铺设的FEP或PFA薄膜的厚度小于100微米；
所述步骤S3中，在真空热压机中压合的条件为：真空度抽到大于5×10-3 mbar后，开始升温，升温过程为先用30-50分钟快速升到150℃，然后用80-150分钟时间升温到300-340℃，而后进行保温，保温时间为60-120分钟；
所述加压的过程分为两步：升温过程中施加压力为3-4MPa，保温过程中施加压力为3.5-4.5MPa，并保证保温过程中施加压力比升温过程中施加压力大0.3-0.7MPa。
2.根据权利要求1所述的一种PTFE基PCB覆铜板的覆铜方法，其特征在于，所述步骤S4中，卸压速度小于0.1MPa/s。
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