CN110733211A - 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法 - Google Patents

一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110733211A
CN110733211A CN201911041134.7A CN201911041134A CN110733211A CN 110733211 A CN110733211 A CN 110733211A CN 201911041134 A CN201911041134 A CN 201911041134A CN 110733211 A CN110733211 A CN 110733211A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluororesin
film
copper
films
loss
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911041134.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110733211B (zh
Inventor
刘仁成
高继亮
谢文波
黄道明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN HONGHAI ELECTRIC MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN HONGHAI ELECTRIC MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN HONGHAI ELECTRIC MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHENZHEN HONGHAI ELECTRIC MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201911041134.7A priority Critical patent/CN110733211B/zh
Priority to PCT/CN2019/122314 priority patent/WO2021082164A1/zh
Publication of CN110733211A publication Critical patent/CN110733211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110733211B publication Critical patent/CN110733211B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0008—Electrical discharge treatment, e.g. corona, plasma treatment; wave energy or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/16—Drying; Softening; Cleaning
    • B32B38/164—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18—Monomers containing fluorine
    • C08F214/26—Tetrafluoroethene
    • C08F214/265—Tetrafluoroethene with non-fluorinated comonomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18—Monomers containing fluorine
    • C08F214/28—Hexyfluoropropene
    • C08F214/285—Hexyfluoropropene with non-fluorinated comonomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/20—Homopolymers or copolymers of hexafluoropropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/036—Multilayers with layers of different types
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B32B2307/734—Dimensional stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/12—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2379/00—Other polymers having nitrogen, with or without oxygen or carbon only, in the main chain
    • B32B2379/08—Polyimides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/08—PCBs, i.e. printed circuit boards
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，包括设于顶层和底层的两层铜箔、分别形成于该两层铜箔内侧表面的氟树脂膜、以及设于上下两层氟树脂膜之间的PI膜；所述氟树脂膜是由氟树脂涂布液涂布至所述铜箔上形成的膜层，其厚度为3～50μm；所述氟树脂膜的熔融温度≥290℃，其对铜箔的剥离强度大于1.0kg/cm，对聚酰亚胺膜的剥离强度大于0.6kg/cm；所述氟树脂膜与PI膜的厚度比为1:4～2:1；所述覆铜板在20～40GHz频率的介电常数低于3.0，介电损耗低于2‰，耐弯折性大于30万次、线性膨胀系数小于30ppm。本发明可减少高频信号在传输过程中的损耗。

Description

一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法
技术领域
本发明涉及挠性印制电路板技术领域，尤其是涉及一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法。
背景技术
柔性电路板(简称FPC)是电子产品中不可或缺的材料，目前被广泛应用于计算机及其外围设备、通讯产品以及消费性电子产品中。近年来，随着电子信息产品的快速发展，尤其5G通讯的商业应用，要求具有更高的信号传输速度、更低的信号传输损失，也对挠性覆铜板提出了具有低介电常数、低介质损耗的要求。
传统挠性覆铜板的介电常数通常为3.5～4.0，介电损耗为2％左右，若应用于5G通讯，由于介电常数和介电损耗太大，导致高频信号被吸收、损耗，所以，传统挠性覆铜板已经无法满足新形势下高频高速的最新需求。因此，制作能应用于高频高速领域的柔性电路板就成为电子电路行业新的研究热点之一。
目前，印刷线路板(简称PCB)行业中，通常采用聚四氟乙烯树脂(简称PTFE)可获得较低介电常数，以满足PCB行业对高频信号传输的要求，但其需要用陶瓷、玻纤布增强，属于硬质覆铜板，且聚四氟乙烯树脂没有粘接性、线性膨胀系数大、不耐弯折，不能应用于挠性覆铜板领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高频低损耗的无胶挠性覆铜板及其制作方法，减少高频信号在传输过程中的损耗。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，包括设于顶层和底层的两层铜箔、分别形成于该两层铜箔内侧表面的氟树脂膜、以及设于上下两层氟树脂膜之间的PI膜；所述氟树脂膜是由氟树脂涂布液涂布至所述铜箔上形成的膜层，其厚度为3～50μm；所述氟树脂膜的熔融温度≥290℃，其对铜箔的剥离强度大于1.0kg/cm，对聚酰亚胺膜的剥离强度大于0.6kg/cm；所述氟树脂膜与PI膜的厚度比为1:4～2:1；所述覆铜板在20～40GHz频率的介电常数低于3.0，介电损耗低于2‰，耐弯折性大于30万次、线性膨胀系数小于30ppm。
作为优选方式，所述铜箔为电子级铜箔，其厚度为5～50μm；所述聚酰亚胺膜为电子级聚酰亚胺膜，其厚度为6～100μm。
作为优选方式，所述氟树脂膜与PI膜的厚度比为1:2。
作为优选方式，所述氟树脂涂布液是向氟树脂乳液中按其重量比加入5～30％丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或几种，再加入2～10％的聚酰胺酸或氟聚酰胺酸制得；
所述氟树脂乳液是向改性氟树脂微粉中按重量比加入1～5％全氟辛酸或全氟辛酸铵，1～8％聚全氟乙烯醚，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种40～50％，搅拌至分散均匀所得；
所述改性氟树脂微粉是由四氟乙烯、全氟丙烯中的一种或两种60～80份，全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚中的一种或两种10～50份，丙烯酸酯或乙酸乙烯酯中的一种或两种1～5份，加入乳化剂，采用乳液聚合或悬浮共聚合成改性氟树脂后，进行破乳，清洗所得。
作为优选方式，所述改性氟树脂微粉的粒径为5～50μm。
本发明提供一种高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，包括以下步骤：
步骤一，配制氟树脂涂布液；
(1)合成改性氟树脂微粉；
按重量份取四氟乙烯和/或全氟丙烯60～80份，全氟乙基乙烯基醚和/或全氟丙基乙烯基醚10～50份，丙烯酸酯0.5～2份和/或乙酸乙烯酯1～5份，加入乳化剂，合成改性氟树脂；将所述改性氟树脂进行破乳，清洗，得到改性氟树脂微粉；
(2)配制氟树脂涂布液；
向所述改性氟树脂微粉中按重量比加入1～5％全氟辛酸或全氟辛酸铵，1～8％聚全氟乙烯醚，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种40～50％，搅拌至完全均匀，得到氟树脂乳液；
向所述氟树脂乳液中按重量比加入5～30％丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或几种，再加入2～10％的聚酰胺酸或氟聚酰胺酸，得到氟树脂涂布液；
步骤二，制作氟树脂复合材料；
将步骤一中所得氟树脂涂布液涂布在铜箔1表面，以1～10m/min的车速，经80～240℃烘箱，进行干燥，收卷，在铜箔1上得到氟树脂粉末涂层，然后再置于260～350℃烘箱、2～10m/min车速，在线烘烤，成膜，得到氟树脂膜2，即制得由铜箔1和氟树脂膜2构成的氟树脂复合材料10；
步骤三，制作成品挠性覆铜板；
将两层步骤二中所得氟树脂复合材料10以氟树脂膜2相对、两者中间设有PI膜3的形式在多辊辊压机上进行高温低速压合，得到挠性覆铜板100。
作为优选方式，所述步骤三中，辊压机的条件设定为：温度300～380℃、车速1～2m/min、压力1～20kg/cm2。
作为优选方式，所述步骤三中，所述辊压机的压辊4的数量为5～10根。
作为优选方式，所述步骤三中，所述辊压机的压辊4的数量为5根。
作为优选方式，所述压辊4的温度设置为：第一根压辊的温度为100～150℃，第二根压辊的温度升到250～300℃，第三根压辊的温度为320～380℃，第四根压辊的温度为320～380℃，第五根压辊的温度为200～250℃。
本发明涉及一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法，与现有设计相比，其优点在于：本发明采用氟树脂膜降低覆铜板的介电常数和介电损耗，采用PI膜的高尺寸稳定性解决氟树脂膜膨胀系数大的问题，同时本发明的氟树脂膜具有粘接性能，实现其与铜箔和PI膜的复合，形成本发明高频低损耗无胶挠性覆铜板复合材料，实现覆铜板介电常数低于3.0，介电损耗低于2‰，即可以满足高频信号(20～40GHz)的低损耗传输，又能满足FPC对挠性(即耐弯折性)，耐弯折性大于30万次、线性膨胀系数小于30ppm的要求。
附图说明
图1为本发明高频低损耗无胶挠性覆铜板的纵剖示意图。
图2为本发明高频低损耗无胶挠性覆铜板的压合示意图。
附图标记如下：
1-铜箔、2-氟树脂膜、3-聚酰亚胺膜、4-压辊、10-氟树脂复合材料、100-挠性覆铜板。
具体实施方式
本发明涉及一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法，下文结合说明书附图1-2和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供一种卷材状的高频低损耗无胶挠性覆铜板，如图1所示，包括设于顶层和底层的两层铜箔1、分别形成于该两层铜箔1内侧表面上的氟树脂膜2，以及设于上下两层氟树脂膜2之间的聚酰亚胺膜(简称PI膜)3。该双面挠性覆铜板采用具有粘接性能的氟树脂膜2和耐热性及机械性能优异的聚酰亚胺膜3为绝缘层。
所述铜箔1为电子级铜箔，可为压延或电解铜箔，其厚度为5～50μm。
所述氟树脂膜2是由氟树脂涂布液涂布至铜箔1上形成的膜层，其厚度为3～50μm。所述氟树脂膜2需经表面处理，表面处理方法采用电晕或等离子体处理法。氟树脂膜2的介电损耗＜0.0012，熔融温度≥290℃，其对铜箔1的剥离强度大于1.0kg/cm，对聚酰亚胺膜3的剥离强度大于0.6kg/cm。
所述聚酰亚胺膜3可为电子级聚酰亚胺膜，其厚度为6～100μm。可选用市售产品，如钟渊化学APICAL、杜邦Kapton。
所述氟树脂膜2与PI膜3的厚度比为1:4～2:1，具体地，所述氟树脂膜2与PI膜3的厚度比为1:2，因氟树脂膜2越厚，介电常数和介电损耗越低，但线性膨胀系数越大，而氟树脂膜2越薄，介电常数和介电损耗越大，但线性膨胀系数越小。
本发明高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，包括如下步骤：
步骤一，配制氟树脂涂布液；
(1)合成改性氟树脂微粉；
取四氟乙烯、全氟丙烯中的一种或两种，全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚中的一种或两种，丙烯酸酯或乙酸乙烯酯中的一种或两种，加入乳化剂，采用乳液聚合或悬浮共聚合成改性氟树脂。
其中，四氟乙烯和/或全氟丙烯的重量份为60～80份；
全氟乙基乙烯基醚和/或全氟丙基乙烯基醚的重量份为10～50份；
丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯的一种或几种，其重量份0.5～2份；
乙酸乙烯酯的重量份为1～5份；
将上述改性氟树脂进行破乳，清洗得到改性氟树脂微粉，改性氟树脂微粉的粒径范围为5～50μm。
(2)配制氟树脂涂布液；
向改性氟树脂微粉中其按重量比加入1～5％全氟辛酸或全氟辛酸铵、1～8％聚全氟乙烯醚，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺(简称DMF)、二甲基乙酰胺(简称DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)中的一种或几种40～50％，高速搅拌2～4h，使其初步分散，再用均质机分散，分散至完全均匀，得到氟树脂乳液。
向分散后的氟树脂乳液中按其重量比加入5～30％丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或几种，再加入2～10％的聚酰胺酸或氟聚酰胺酸，得到氟树脂涂布液。
步骤二，制作氟树脂复合材料；
将步骤一中所得氟树脂涂布液涂布在铜箔1表面，以1～10m/min的车速，经80～240℃烘箱，进行干燥，收卷，在铜箔1上得到氟树脂粉末涂层，然后再置于260～350℃烘箱、2～10m/min车速，在线烘烤，成膜，得到氟树脂膜2，即制得由铜箔1和氟树脂膜2构成的氟树脂复合材料10。
步骤三，制作成品挠性覆铜板。
将步骤二中所得氟树脂复合材料10上的氟树脂膜2表面经电晕或等离子处理；如图2所示，上下两层氟树脂复合材料10与同样经电晕或等离子处理的PI膜3以三明治的形式进行高温低速压合，在辊压机上以300～380℃温度、1～2m/min的速度、1～20kg/cm2的压力进行压合5～15min，得到本发明挠性覆铜板100产品。
其中，挠性覆铜板100中氟树脂膜2对铜箔1的剥离强度＞1.0kg/cm，对聚PI膜3的剥离强度＞0.6kg/cm，挠性覆铜板100的介电损耗＜0.002。
如图2所示，辊压机为多辊辊压机，上下每组压辊包括5～10根压辊4，每组压辊由镜面钢带包裹、依次排布，每组压辊的有效辊压长度为10m，压辊数量太少剥离力低，压辊数量多设备难度大，优选地，为五根压辊4。
具体地，上下压辊4的温度设置为：第一根压辊的温度为100～150℃，因温度太高，氟树脂线性膨胀系数大，氟树脂复合材料受热后，因为铜与氟树脂线性膨胀系数差别大，如果温度高，复合材料会变形；第二根压辊的温度升到250～300℃，此时有上下两条镜面钢带强制固定，保证挠性覆铜板的平整；第三根压辊的温度为320～380℃，开始粘接；第四根压辊的温度为320～380℃，持续增加粘接力；第五根压辊的温度为200～250℃，逐步冷却。压辊的速度为1m/min、压力为15kg/cm2。若压辊的数量增加，主要增加高温(320～380℃)压辊的数量，可以调高走线速度。
兹将本发明实施例详细说明如下，各实施例的步骤基本相同，所不同的是，步骤一中配制氟树脂涂布液的配方，详见下表1；
表1
注：所述实施例1～3的步骤一中，合成改性氟树脂微粉时仅列举了丙烯酸酯、乙酸乙烯酯的两种组合分别按照0.5～2份、1～5份添加，当然，也可以单独使用丙烯酸酯0.5～2份或乙酸乙烯酯1～5份添加。
实施例1
步骤一，配制氟树脂涂布液；
(1)取60kg四氟乙烯、25kg全氟乙基乙烯基醚、1.5kg丙烯酸羟丁酯、3.5kg乙酸乙烯酯，经乳液聚合破乳后，得到氟树脂微粉。
(2)向上述(1)制得的氟树脂微粉中，按重量百分比加入3％全氟辛酸、5％聚全氟乙烯醚、40％NMP，高速搅拌2h后，用均质机分散2h，得到氟树脂乳液；再按氟树脂乳液重量百分比加入10％丁酮、6％固含量为10％的聚酰胺酸溶解，搅拌分散均匀，得到氟树脂涂布液。
步骤二，制作氟树脂复合材料；
将步骤一制得的氟树脂涂布液，均匀涂布在12μm铜箔表面，4m/min的车速，80～240℃温度烘干，收卷，得到氟树脂粉末涂层；将氟树脂粉末涂层，在260～350℃，3m/min车速，在线烘烤，成膜，得到氟树脂铜箔复合材料，其中氟树脂厚度12.5μm。
步骤三，制作成品挠性覆铜板；
氟树脂铜箔复合材料经真空等离子处理，和经过真空等离子处理的25μm厚PI膜通过五辊连续辊压机复合，得到覆铜板。
实施例2
步骤一，配制氟树脂涂布液；
(1)取四氟乙烯30kg、全氟丙烯40kg，40kg全氟丙烯，10kg全氟丙基乙烯基醚，2kg丙烯酸羟丙酯，1kg乙酸乙烯酯，经乳液聚合破乳后得到氟树脂微粉。
(2)向上述(1)制得的氟树脂微粉中，按重量百分比加入1％全氟辛酸，1％聚全氟乙烯醚，40％DMAC，高速搅拌2h后，用均质机分散2h，得到氟树脂乳液；再按氟树脂乳液重量百分比加入5％甲基异丁基酮、2％固含量为10％的氟聚酰胺酸溶解，搅拌分散均匀，得到氟树脂涂布液。
步骤二，制作氟树脂复合材料；
将步骤一制得的氟树脂涂布液，均匀涂布在12μm铜箔表面，4m/min的车速，80～240℃温度烘干，收卷，得到氟树脂粉末涂层；将氟树脂粉末涂层，以温度260～350℃，车速3m/min，在线烘烤，成膜，得到氟树脂铜箔复合材料，其中氟树脂厚度25μm。
步骤三，制作成品挠性覆铜板；
氟树脂铜箔复合材料经真空等离子处理，和经过真空等离子处理的50μm厚PI膜通过五辊连续辊压机复合，得到覆铜板。
实施例3
步骤一，配制氟树脂涂布液；
(1)取全氟丙烯80kg，50kg全氟丙基乙烯基醚和全氟乙基乙烯基醚，0.5kg丙烯酸羟丁酯，5kg乙酸乙烯酯，经乳液聚合破乳后得到氟树脂微粉。
(2)向上述(1)制得的氟树脂微粉中，按重量百分比加入5％全氟辛酸铵，8％聚全氟乙烯醚，50％DMF，高速搅拌2h后，用均质机分散2h，得到氟树脂乳液；再按氟树脂乳液重量百分比加入30％丙酮、10％固含量为10％的聚酰胺酸溶解，搅拌分散均匀，得到氟树脂涂布液。
步骤二，制作氟树脂复合材料；
将步骤一制得的氟树脂涂布液，均匀涂布在12μm铜箔表面，4m/min的车速，80～240℃温度烘干，收卷，得到氟树脂粉末涂层；将氟树脂粉末涂层，以温度260～350℃，车速3m/min，在线烘烤，成膜，得到氟树脂铜箔复合材料，其中氟树脂厚度12.5μm。
步骤三，制作成品挠性覆铜板；
氟树脂铜箔复合材料经真空等离子处理，和经过真空等离子处理的25μm厚PI膜通过五辊连续辊压机复合，得到覆铜板。
对比例1
对比例1与本实施例1中步骤基本相同，所不同的是，步骤三中，使用一个压辊压合。
本发明实施例1-3和对比例1的各项检测数据如表2所示。所述介电常数Dk和介电损耗Df数据是在20GHz频率下检测。
表2

Claims (10)

1.一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，其特征在于：包括设于顶层和底层的两层铜箔(1)、分别形成于该两层铜箔(1)内侧表面的氟树脂膜(2)、以及设于上下两层氟树脂膜(2)之间的PI膜(3)；所述氟树脂膜(2)是由氟树脂涂布液涂布至所述铜箔(1)上形成的膜层，其厚度为3～50μm；所述氟树脂膜(2)的熔融温度≥290℃，其对铜箔(1)的剥离强度大于1.0kg/cm，对聚酰亚胺膜(3)的剥离强度大于0.6kg/cm；所述氟树脂膜(2)与PI膜(3)的厚度比为1:4～2:1；所述覆铜板在20～40GHz频率的介电常数低于3.0，介电损耗低于2‰，耐弯折性大于30万次、线性膨胀系数小于30ppm。
2.根据权利要求1所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，其特征在于：所述铜箔(1)为电子级铜箔，其厚度为5～50μm；所述聚酰亚胺膜(3)为电子级聚酰亚胺膜，其厚度为6～100μm。
3.根据权利要求1所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，其特征在于：所述氟树脂膜(2)与PI膜(3)的厚度比为1:2。
4.根据权利要求1所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，其特征在于：所述氟树脂涂布液是向氟树脂乳液中按其重量比加入5～30％丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或几种，再加入2～10％的聚酰胺酸或氟聚酰胺酸制得；
所述氟树脂乳液是向改性氟树脂微粉中按重量比加入1～5％全氟辛酸或全氟辛酸铵，1～8％聚全氟乙烯醚，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种40～50％，搅拌至分散均匀所得；
所述改性氟树脂微粉是由四氟乙烯、全氟丙烯中的一种或两种60～80份，全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚中的一种或两种10～50份，丙烯酸酯或乙酸乙烯酯中的一种或两种1～5份，加入乳化剂，采用乳液聚合或悬浮共聚合成改性氟树脂后，进行破乳，清洗所得。
5.根据权利要求4所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板，其特征在于：所述改性氟树脂微粉的粒径为5～50μm。
6.一种高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，配制氟树脂涂布液；
(1)合成改性氟树脂微粉；
按重量份取四氟乙烯和/或全氟丙烯60～80份，全氟乙基乙烯基醚和/或全氟丙基乙烯基醚10～50份，丙烯酸酯0.5～2份和/或乙酸乙烯酯1～5份，加入乳化剂，合成改性氟树脂；将所述改性氟树脂进行破乳，清洗，得到改性氟树脂微粉；
(2)配制氟树脂涂布液；
向所述改性氟树脂微粉中按重量比加入1～5％全氟辛酸或全氟辛酸铵，1～8％聚全氟乙烯醚，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种40～50％，搅拌至完全均匀，得到氟树脂乳液；
向所述氟树脂乳液中按重量比加入5～30％丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或几种，再加入2～10％的聚酰胺酸或氟聚酰胺酸，得到氟树脂涂布液；
步骤二，制作氟树脂复合材料；
将步骤一中所得氟树脂涂布液涂布在铜箔1表面，以1～10m/min的车速，经80～240℃烘箱，进行干燥，收卷，在铜箔1上得到氟树脂粉末涂层，然后再置于260～350℃烘箱、2～10m/min车速，在线烘烤，成膜，得到氟树脂膜2，即制得由铜箔1和氟树脂膜2构成的氟树脂复合材料10；
步骤三，制作成品挠性覆铜板；
将两层步骤二中所得氟树脂复合材料10以氟树脂膜2相对、两者中间设有PI膜3的形式在多辊辊压机上进行高温低速压合，得到挠性覆铜板100。
7.根据权利要求6所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤三中，辊压机的条件设定为：温度300～380℃、车速1～2m/min、压力1～20kg/cm2。
8.根据权利要求6所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤三中，所述辊压机的压辊4的数量为5～10根。
9.根据权利要求8所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤三中，所述辊压机的压辊4的数量为5根。
10.根据权利要求9所述的一种高频低损耗无胶挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述压辊4的温度设置为：第一根压辊的温度为100～150℃，第二根压辊的温度升到250～300℃，第三根压辊的温度为320～380℃，第四根压辊的温度为320～380℃，第五根压辊的温度为200～250℃。
CN201911041134.7A 2019-10-30 2019-10-30 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法 Active CN110733211B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911041134.7A CN110733211B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法
PCT/CN2019/122314 WO2021082164A1 (zh) 2019-10-30 2019-12-02 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911041134.7A CN110733211B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110733211A true CN110733211A (zh) 2020-01-31
CN110733211B CN110733211B (zh) 2020-09-29

Family

ID=69270359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911041134.7A Active CN110733211B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110733211B (zh)
WO (1) WO2021082164A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876085A (zh) * 2020-07-10 2020-11-03 东莞东阳光科研发有限公司 复合粘结片、柔性金属层压板及其制备方法
CN113105706A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 杭州师范大学 一种基于全氟烯醚共聚物的柔性覆铜板材料及其加工设备
CN115594512A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 清华大学（Cn） 一种高频微波用ptfe-陶瓷浆料及其烧结膜及它们的制备方法与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806723A (zh) * 2012-08-09 2012-12-05 广东生益科技股份有限公司 双面挠性覆铜板及其制作方法
CN104070747A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 杜邦-东丽株式会社 高频电路基板用保护层
CN106671511A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 广东生益科技股份有限公司 双面挠性覆铜板及其制作方法
CN110066557A (zh) * 2019-05-05 2019-07-30 广东生益科技股份有限公司 一种涂树脂铜箔及其制备方法、包含其的覆铜板和印制电路板
CN110181904A (zh) * 2018-12-31 2019-08-30 曾瑾 一种高频无胶双面挠性覆铜板及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102774079A (zh) * 2012-08-09 2012-11-14 广东生益科技股份有限公司 挠性覆铜板及其制作方法
WO2016002775A1 (ja) * 2014-07-03 2016-01-07 ダイキン工業株式会社 金属張積層板
CN106515130B (zh) * 2016-12-27 2019-04-30 广东生益科技股份有限公司 一种低吸水率的聚酰亚胺及其制备的无胶板材，以及该无胶板材的制备方法
WO2019188087A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 三井金属鉱業株式会社 銅張積層板
CN108973269A (zh) * 2018-07-31 2018-12-11 招远春鹏电子科技有限公司 一种二层无胶型双面挠性覆铜板及其制备方法
CN110143023B (zh) * 2019-05-16 2021-11-12 山东和跃电子科技有限公司 挠性覆铜板制备方法及印刷电路板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806723A (zh) * 2012-08-09 2012-12-05 广东生益科技股份有限公司 双面挠性覆铜板及其制作方法
CN104070747A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 杜邦-东丽株式会社 高频电路基板用保护层
CN106671511A (zh) * 2016-12-28 2017-05-17 广东生益科技股份有限公司 双面挠性覆铜板及其制作方法
CN110181904A (zh) * 2018-12-31 2019-08-30 曾瑾 一种高频无胶双面挠性覆铜板及其制备方法
CN110066557A (zh) * 2019-05-05 2019-07-30 广东生益科技股份有限公司 一种涂树脂铜箔及其制备方法、包含其的覆铜板和印制电路板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876085A (zh) * 2020-07-10 2020-11-03 东莞东阳光科研发有限公司 复合粘结片、柔性金属层压板及其制备方法
CN111876085B (zh) * 2020-07-10 2022-09-27 东莞东阳光科研发有限公司 复合粘结片、柔性金属层压板及其制备方法
CN113105706A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 杭州师范大学 一种基于全氟烯醚共聚物的柔性覆铜板材料及其加工设备
CN115594512A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 清华大学（Cn） 一种高频微波用ptfe-陶瓷浆料及其烧结膜及它们的制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021082164A1 (zh) 2021-05-06
CN110733211B (zh) 2020-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110733211B (zh) 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板及其制作方法
CN108859316B (zh) 复合式lcp高频高速双面铜箔基板及其制备方法
CN108966534B (zh) 金属箔积层板的制造方法及其应用
CN102630126B (zh) 复合式双面铜箔基板及其制造方法
TWI645977B (zh) Ｐｉ型高頻高速傳輸用雙面銅箔基板及其製備方法
CN110744891A (zh) 一种共混改性聚酰亚胺高频无胶挠性覆铜板及其制作方法
CN109808259B (zh) 一种高频双面覆铜板及其制备方法与应用
CN110066557B (zh) 一种涂树脂铜箔及其制备方法、包含其的覆铜板和印制电路板
CN102806723A (zh) 双面挠性覆铜板及其制作方法
CN114771050B (zh) 一种高频覆铜板及其制备方法
CN101998761A (zh) 一种金属积层板及其制备方法
CN114670512B (zh) 一种含玻纤布的聚四氟乙烯柔性覆铜板及其制备方法
CN113683868A (zh) 一种用于5g通信柔性覆铜板的液晶聚合物薄膜及其制备方法
CN113619224A (zh) 一种低吸水率氟材柔性覆铜板及其制备方法
CN104842625A (zh) 一种双层介质无胶挠性覆铜板的制备方法
CN104441831B (zh) 一种低介电常数双面挠性覆铜板
CN110744890A (zh) 一种氟聚酰亚胺高频无胶挠性覆铜板及其制作方法
CN113308091B (zh) 一种液晶聚酯树脂组合物及其应用
CN211222348U (zh) 一种高频低损耗无胶挠性覆铜板
CN108882501A (zh) 复合式lcp高频高速frcc基材及其制备方法
Tasaki et al. Low transmission loss flexible substrates using low Dk/Df polyimide adhesives
CN102848642B (zh) 二层法双面挠性覆铜板及其制作方法
CN112549689B (zh) 一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用
CN113527738B (zh) 一种用于软性覆金属箔基板的聚酰亚胺复合膜及其制造方法
KR20120134666A (ko) 후막 폴리이미드 금속박 적층체의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant