CN110077018A - 天线电路板表面复合用ptfe热熔胶膜及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜及其制造工艺，工艺包括：(1)原料过筛；(2)棒坯制作；(3)分段切割；(4)车削或旋切；(5)在线测量；(6)活化处理；(7)基膜上胶，获得PTFE热熔胶膜；(8)胶膜复合。天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，包括PTFE基膜，PTFE基膜的一面设有活化层，活化层上设有热熔胶层。相对于现有技术，本发明采用螺杆挤出机获得聚四氟乙烯棒坯，车削获得薄膜，生产效率大幅度提高，避免传统PTFE膜胶带在除去防粘纸后，大面积粘贴时起泡、皱褶、分层、脱落等问题，能满足天线电路板对基膜的要求。本发明适用于卫星、相控阵雷达天线系统，4G、5G及下一代通信系统。
Description
技术领域
本发明涉及功能塑料薄膜技术领域，尤其是一种天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜及其制造工艺。
背景技术
当前，以数字化、网络化、智能化转型为主要特征的新工业革命和数字经济浪潮席卷全球，智能制造、工业互联网、自动驾驶、智慧能源、智慧医疗等智能化新模式新业态新设施快速兴起，成为推动生产力和生产方式变革的强大动力。从技术层面看，全球变革的动力仍然来自于新一代信息技术的突破及其与经济社会各个领域的深度融合，5G、物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等技术的不断创新，提供了泛在获取和成本低廉的连接、计算和分析能力，通过信息和技术赋能，不断驱动着各个领域的数字化智能化转型。全球新技术浪潮和国家战略的新要求，为我国信息通信行业带来巨大的发展新机遇，同时也提出了更高的发展新要求。
电子设备与空间环境中的高能电子相互作用会产生内带电和微放电等效应，对电子设备的功能造成严重损伤，随着大功率有效载荷应用需求的日益增长，对在空间大功率条件下微波器件发生的特殊现象——电子二次倍增放电问题越来越受到关注。而抑制电子二次倍增放电效应的有效方法之一是减小表面势,选择电子二次发射系数小的材料涂敷在材料表面,从而改变表面的二次反射比。
从上世纪80年代开始,欧洲空间研究和技术中心(ESTEC)对欧洲遥感卫星中的电子二次倍增效应进行了大量的实验、测试和系统的研究工作。通过对平板部件几何结构和不同材料的电子二次倍增效应阈值的实验，得出与裸铝材料相比，聚四氟乙烯(PTEE)材料有相当高的阈值，其阈值高出3dB。对于卫星和相控阵雷达天线系统、5G以及下一代通信系统的天线，申请人开展其表面聚四氟乙烯薄膜的制备工艺、基体材料表面处理方法等研究,为提高我国下一代通信系统的天线电路基板射频部件的电子二次倍增效应阈值材料积累研究数据和生产制造经验。
发明内容
本发明的目的是提供一种天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜及其制造工艺。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，包括以下步骤：
(1)原料过筛：将拉伸强度大于30Mpa的悬浮聚四氟乙烯(PTFE)细粉用60目的振动筛进行过筛，得到聚四氟乙烯备用料；
(2)毛坯制作：将上述聚四氟乙烯备用料通过模压法制成中空的圆柱形毛坯，将毛坯在22℃至26℃的环境中存放24小时以上，消除毛坯的内应力；
(3)毛坯烧结：将步骤(2)得到的毛坯放置于数控烧结炉中，按设定的程序进行48～96小时的烧结和冷却，得到半成品棒坯；
(4)车削或旋切：将步骤(3)得到的棒坯放入120℃到135℃的烘箱中进行预热，保持温度2小时至5小时，使棒坯的内、外温度一致，在棒坯的中心孔中压入或拉入外表面设有梯形齿的专用芯棒后，安装到高精度数控车床或旋切机上，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对棒坯进行车削或旋切加工获得PTFE基膜；
(5)在线测量：将步骤(3)得到的PTFE基膜通过专用红外线在线自动测厚系统，当系统发现误差时通过警报系统发出报警信号，通知步骤(4)的车削或旋切人员及时检查或调整刀具，保证基膜的厚度误差控制在±5％以内；
(6)活化处理：在步骤(5)所得PTFE基膜的一面进行物理或化学法的活化处理，形成单面的活化处理层，并使活化处理层的粗糙度大于基膜另一面的粗糙度；
(7)基膜上胶：在步骤(6)获得PTFE基膜的活化处理面上涂覆高温热熔胶层，获得PTFE热熔胶膜；
(8)胶膜复合：将步骤(7)获得PTFE热熔胶膜与天线电路板复合，复合时热压温度为160℃至180℃、时间10分钟至30分钟。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(6)PTFE基膜的厚度0.05毫米至0.15毫米。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(6)PTFE基膜活化处理层的厚度0.2微米至0.35微米。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(6)PTFE基膜活化处理层的水接触角度大于20度小于50度。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(7)PTFE热熔胶膜胶层的厚度0.03毫米至0.05毫米。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(7)PTFE热熔胶膜的厚度在0.08毫米至0.15毫米之间，宽度250毫米至1000毫米。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(8)PTFE热熔胶膜的最大耐高温温度为360℃(30秒)、260℃(120分钟)，复合后PTFE胶膜与天线电路板表面的剥离强度大于8N/cm。
一种天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，包括PTFE基膜，PTFE基膜的一面设有活化层，活化层上设有热熔胶层。
作为本发明的优选技术方案，所述PTFE基膜的厚度为0.05毫米至0.15毫米；所述PTFE基膜活化处理层的厚度0.2微米至0.35微米。
作为本发明的优选技术方案，所述热熔胶层的厚度为0.025毫米至0.035毫米；所述PTFE基膜活化层的水接触角度大于20度小于50度。
作为本发明的优选技术方案，所述PTFE热熔胶膜的厚度为0.05毫米至0.18毫米，宽度为250毫米至1000毫米；PTFE热熔胶膜的最大耐高温温度为360℃(30秒)、260℃(120分钟)，PTFE热熔胶膜与天线电路板复合后的表面剥离强度大于8N/cm。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明采用拉伸强度大于30Mpa的悬浮聚四氟乙烯(PTFE)细粉,采用模压、烧结、车削或旋切、活化处理、涂烘热熔胶等工艺获得的高性能PTFE胶膜。相比传统的PTFE膜胶带节约了防粘纸，由于PTFE热熔胶膜常态下表面具有不粘性，可以直接铺平在天线电路板表面。避免传统PTFE膜胶带在除去防粘纸后，大面积粘贴时起泡、皱褶、分层、脱落等问题，本发明具有用料成本低、用工成本少、生产效率高等优势，并且PTFE热熔胶膜具有厚薄均匀、不易卷曲、复合性能好、剥离强度高等优点，能够满足天线电路板对聚四氟乙烯基膜的要求。
本发明适用于卫星、相控阵雷达天线系统、5G以及下一代通信系统的天线电路板表面复合使用，为提高我国空间大功率射频部件的电子二次倍增效应阈值材料积累研究数据和生产制造经验。
附图说明
图1是本发明PTFE热熔胶膜的结构示意图。
图2是本发明棒坯的结构示意图。
图3是本发明棒坯车削成膜的结构示意图。
图中：1、基膜，2、活化层，3、热熔胶层，4、棒坯，5、车削薄膜。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，包括以下步骤：
(1)原料过筛：将拉伸强度大于30Mpa的悬浮聚四氟乙烯(PTFE)细粉用60目的振动筛进行过筛，得到聚四氟乙烯备用料；
(2)毛坯制作：将上述聚四氟乙烯备用料通过模压法制成中空的圆柱形毛坯，将毛坯在22℃至26℃的环境中存放24小时以上，消除毛坯的内应力；
(3)毛坯烧结：将步骤(2)得到的毛坯放置于数控烧结炉中，按设定的程序进行48～96小时的烧结、冷却后得到半成品棒坯；
(4)车削或旋切：将步骤(3)得到的棒坯放入120℃到135℃的烘箱中进行预热，保持温度2小时至5小时，使棒坯的内、外温度一致，在棒坯的中心孔中压入或拉入外表面设有梯形齿的专用芯棒后，用起重机械安装到高精度数控车床或旋切机上，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对棒坯进行车削或旋切加工获得PTFE基膜；
(5)在线测量：将步骤(3)得到的PTFE基膜通过专用红外线在线自动测厚系统，当系统发现误差时通过警报系统发出报警信号，通知步骤(4)的车削或旋切人员及时检查或调整刀具，保证基膜的厚度误差控制在±5％以内；
(6)活化处理：在步骤(5)所得PTFE基膜的一面进行物理或化学法活化处理，形成单面的活化处理层，并使活化处理层的粗糙度大于基膜另一面的粗糙度；
(7)基膜上胶：在步骤(6)获得PTFE基膜的活化处理面上涂覆高温热熔胶层，获得PTFE热熔胶膜；
(8)胶膜特性：将步骤(7)获得PTFE热熔胶膜与天线电路板复合，复合时热压温度为160℃至180℃、时间10分钟至30分钟。
本实施例中，所述步骤(6)PTFE基膜的厚度0.05毫米至0.10毫米；步骤(6)PTFE基膜活化处理层的厚度0.2微米至0.35微米，水接触角度大于20度小于50度。所述步骤(7)热熔胶膜胶层的厚度0.03毫米至0.05毫米；步骤(7)PTFE热熔胶膜的厚度0.08毫米至0.15毫米之间，宽度250毫米至1000毫米。所述步骤(8)PTFE胶膜特性的最高耐温度为360℃(30秒)、260℃(120分钟)，复合时热压温度为160℃至180℃、时间10分钟至30分钟，复合后PTFE胶膜与天线电路板表面的剥离强度大于8N/cm。
如图1、图2和图3所示，一种天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，所述PTFE热熔胶膜包括PTFE基膜1，PTFE基膜1的一面设有活化层2，活化层2上设有热熔胶层3。
本实施例中，所述基膜1由聚四氟乙烯(PTEE)棒坯4车削成的PTEE薄膜5加工而成，基膜1厚度为0.05毫米至0.10毫米；基膜活化层2的厚度为0.2微米至0.35微米，水接触角度大于20度小于50度；所述热熔胶层3的厚度为0.02毫米至0.06毫米。本实施例整个PTFE热熔胶膜的厚度为0.05毫米至0.15毫米，宽度为250毫米至1000毫米；所述PTFE胶膜特性的最高耐温度为360℃(30秒)、260℃(120分钟)，复合时热压温度为160℃至180℃、时间10分钟至30分钟，复合后PTFE胶膜与天线电路板表面的剥离强度大于8N/cm。
上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解发明的技术方案和实施方式，并不能据此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，其特征是所述工艺包括以下步骤：
(1)原料过筛：将拉伸强度大于30Mpa的悬浮聚四氟乙烯(PTFE)细粉用60目的振动筛进行过筛，得到聚四氟乙烯备用料；
(2)毛坯制作：将上述聚四氟乙烯备用料通过模压法制成中空的圆柱形毛坯，将毛坯在22℃至26℃的环境中存放24小时以上，消除毛坯的内应力；
(3)毛坯烧结：将步骤(2)得到的毛坯放置于数控烧结炉中，按设定程序进行48～96小时的烧结和冷却，得到半成品棒坯；
(4)车削或旋切：将步骤(3)得到的棒坯放入120℃到135℃的烘箱中进行预热，保持温度2小时至5小时，使棒坯的内、外温度一致，在棒坯的中心孔中压入或拉入外表面设有梯形齿的专用芯棒后，安装到高精度数控车床或旋切机上，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对棒坯进行车削或旋切加工获得PTFE基膜；
(5)在线测量：将步骤(3)得到的PTFE基膜通过专用红外线在线自动测厚系统，当系统发现误差时通过警报系统发出报警信号，通知步骤(4)的车削或旋切人员及时检查或调整刀具，保证基膜的厚度误差控制在±5％以内；
(6)活化处理：在步骤(5)所得PTFE基膜的一面进行物理或化学法活化处理，形成单面的活化处理层，并使活化处理层的粗糙度大于基膜另一面的粗糙度；
(7)基膜上胶：在步骤(6)获得PTFE基膜的活化处理面上涂覆高温热熔胶层，获得PTFE热熔胶膜；
(8)胶膜复合：将步骤(7)获得PTFE热熔胶膜与天线电路板复合，复合时热压温度为160℃至180℃、时间10分钟至30分钟。
2.根据权利要求1所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，其特征是：所述步骤(6)PTFE基膜的活化处理层厚度0.2微米至0.35微米。
3.根据权利要求1所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，其特征是：所述步骤(6)基膜活化处理层的水接触角度大于20度小于50度。
4.根据权利要求1所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，其特征是：所述步骤(7)热熔胶层的厚度0.03毫米至0.05毫米。
5.根据权利要求1所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，其特征是：所述步骤(7)PTFE热熔胶膜的厚度在0.05毫米至0.15毫米之间，宽度250毫米至1000毫米。
6.根据权利要求1所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜的制造工艺，其特征是：所述步骤(8)PTFE热熔胶膜的最大耐高温温度为360℃(30秒)、260℃(120分钟)，复合后PTFE胶膜与天线电路板表面的剥离强度大于8N/cm。
7.一种如权利要求1至6任一项所述天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，其特征是：所述PTFE热熔胶膜包括PTFE基膜，PTFE基膜的一面设有活化层，活化层上设有热熔胶层。
8.根据权利要求7所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，其特征是：所述基膜厚度为0.05毫米至0.15毫米；基膜活化层的厚度为0.2微米至0.35微米。
9.根据权利要求7所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，其特征是：所述热熔胶层的厚度为0.025毫米至0.035毫米；所述PTFE基膜活化层的水接触角度大于20度小于50度。
10.根据权利要求7所述的天线电路板表面复合用PTFE热熔胶膜，其特征是：所述PTFE热熔胶膜的厚度为0.05毫米至0.18毫米，宽度为250毫米至1000毫米；PTFE热熔胶膜的最大耐高温温度为360℃(30秒)、260℃(120分钟)，PTFE热熔胶膜与天线电路板复合后的表面剥离强度大于8N/cm。
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