CN112248588B - 电路基板及其制备方法、印制电路板 - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use of 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; Derivatives of such polymers
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- C08K2201/00—Specific properties of additives
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Abstract
本发明涉及一种电路基板,包括介电层和设置于所述介电层至少一表面上的导电层,其中,所述介电层的材料包括含氟聚合物和水滴角为90°‑130°的改性介电填料,所述介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%。本发明还涉及所述电路基板的制备方法和应用所述电路基板制成的印制电路板。本发明电路基板的Df小于等于0.0015,所以,使用本发明电路基板制成的印制电路板的插入损耗低,提高了印制电路板的输出信号的质量和完整性,使得本发明的印制电路板能够满足高频领域的应用要求。
Description
技术领域
本发明涉及电子工业技术领域,特别是涉及电路基板及其制备方法、印制电路板。
背景技术
对于应用于高频领域的印制电路板(PCB),为了确保其输出信号的质量和完整性,需要降低其插入损耗。而PCB的插入损耗主要来源于电路基板的导体损耗和介质损耗,同时也受到辐射损耗、阻抗不匹配、串扰等因素影响。其中,介质损耗主要是由介电层中的介电损耗(Df)引起,且介电损耗会随着使用频率的增加而增大。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种介电损耗低的电路基板及其制备方法,以降低使用该电路基板制成的印制电路板的插入损耗。
一种电路基板,包括介电层和设置于所述介电层至少一表面上的导电层,其中,所述介电层的材料包括含氟聚合物和水滴角为90°-130°的改性介电填料,所述介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%。
在其中一个实施例中,所述改性介电填料包括介电填料和修饰于所述介电填料表面的偶联剂。
在其中一个实施例中,所述偶联剂为含氟偶联剂,所述含氟偶联剂的质量为所述介电填料的质量的0.1%-2%。
在其中一个实施例中,所述介电填料的介电损耗小于等于0.002,D50为3μm-8μm。
在其中一个实施例中,所述含氟聚合物的介电损耗小于等于0.001。
在其中一个实施例中,所述含氟聚合物与所述改性介电填料的质量比为1.5:1-12:1。
在其中一个实施例中,所述导电层的粗糙度小于等于1.5μm。
本发明介电层的材料组合物中,使用水滴角为90°-130°的改性介电填料与含氟聚合物混合,使得改性介电填料既可以均匀的分散于含氟聚合物中,又能与含氟聚合物具有优异的相容性,从而可以降低介电层的孔隙率,提高介电层的密度,使电路基板的Df降低至0.0015以下。
一种电路基板的制备方法,包括:
提供水滴角为90°-130°的改性介电填料;
将所述改性介电填料与含氟聚合物配制成胶液;
将所述胶液制成半固化片,所述半固化片的密度大于等于1.8g/cm3;
在所述半固化片的至少一表面覆设导电层,热压后得到电路基板,其中,所述电路基板中的介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%。
在其中一个实施例中,所述胶液的Df小于等于0.0015。
在其中一个实施例中,所述半固化片的Df小于等于0.002。
在其中一个实施例中,将所述胶液制成所述半固化片的方法包括:将所述胶液烘干、粉碎并辊压,得到所述半固化片;
或者,将所述胶液进行流延并辊压,得到所述半固化片。
本发明电路基板的制备方法中,通过使用水滴角为90°-130°的改性介电填料与含氟聚合物配制成胶液,可以保证改性介电填料在胶液中的分散性以及与含氟聚合物的相容性,然后通过控制胶液制成的半固化片的密度,可以降低固化后的介电层的孔隙率,提高介电层的密度,进而保证最终电路基板的Df降低至0.0015以下,制备方法的可操作性强,适用于工业化生产。
一种印制电路板,所述印制电路板由所述的电路基板制成。
由于本发明电路基板的Df小于等于0.0015,所以,使用本发明电路基板制成的印制电路板的插入损耗低,提高了印制电路板的输出信号的质量和完整性,使得本发明的印制电路板能够满足高频领域的应用要求。
具体实施方式
以下将对本发明提供的电路基板及其制备方法、印制电路板作进一步说明。
本发明提供的电路基板的Df小于等于0.0015,有效地降低了使用该电路基板制成的印制电路板的插入损耗,保证了印制电路板的传输信号的质量和完整性,使印制电路板能够满足高频领域的应用要求。
具体地,所述电路基板包括介电层和设置于所述介电层至少一表面上的导电层,所述介电层的材料组合物包括含氟聚合物和水滴角为90°-130°的改性介电填料,优选为水滴角为95°-125°的改性介电填料,更优选为水滴角为100°-115°的改性介电填料。上述改性介电填料表现为疏水性,与含氟聚合物具有优异的相容性,同时,其表现的疏水性可以保证其能够均匀的分散于含氟聚合物中而不易发生团聚,从而可以降低介电层的孔隙率,提高介电层的密度。
本发明中,所述介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%,从而,可以减小空气对电路基板的Df的影响,使得电路基板的Df小于等于0.0015。
其中,二甲苯吸收率的测定方法为:制备多个50*50mm的电路基板,并蚀刻掉电路基板中的导电层,得到介电层样品,标记并记录每一样品的质量数据为G1,同时,用酒精擦拭表面去除杂质并于90℃下烘干10分钟以减少误差,然后将样品平铺,完全暴露于二甲苯中维持12h,然后用镊子取出样品,用吸水纸轻轻擦去表面液体,立即测试每一样品的质量数据为G2,根据公式(G2-G1)/G1计算并取平均值,得到二甲苯吸收率。
上述水滴角范围内的改性介电填料可以由介电填料通过疏水性材料改性得到,在一个或多个实施例中,所述改性介电填料由介电填料通过偶联剂改性得到,所述改性介电填料包括介电填料和修饰于所述介电填料表面的偶联剂。
为了进一步降低电路基板的Df以及使电路基板获得更稳定的Df,所述偶联剂为含氟偶联剂,所述含氟偶联剂的质量为所述介电填料的质量的0.1%-2%。
在一个或多个实施例中,所述含氟偶联剂包括(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟葵基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷中的至少一种。
介电填料和含氟聚合物本身的介电损耗也会影响电路基板的介电损耗,所以,所述介电填料的介电损耗可以优选小于等于0.002,所述含氟聚合物的介电损耗可以优选小于等于0.001,以进一步降低电路基板的Df以及使电路基板获得更稳定的Df。
在一个或多个实施例中,满足介电损耗要求的介电填料包括氧化铝、氧化锌、锑酸钠、三氧化锑、磷灰石、硅镁土、偏硼酸钡、硫酸钡、钛酸钡、钛酸锶钡、膨润土、氧化铋、氧化硼、氮化铝、碳化硅、碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钙、陶瓷微球、粘土、硅藻土、铁氧体、长石、玻璃珠、水合硅酸钙、高岭土、氧化镁、氢氧化镁、二硫化钼、聚合物填料、橡胶颗粒、海泡石、二氧化硅、银粉、滑石、二氧化钛中的至少一种,进一步优选为二氧化硅。
满足介电损耗要求的含氟聚合物包括聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯与全氟(烷基·乙烯基)醚的共聚物、偏氟乙烯与乙烯-乙烯四氟乙烯的共聚物、聚偏氟乙烯中的至少一种,进一步优选为聚四氟乙烯。
可以理解,球形的介电填料在介电层中易堆积,可以增加介电层的密实度,所以,所述介电填料的形状优选为球形或近似球形的形状,D50为3μm-8μm。
在一个或多个实施例中,所述含氟聚合物与所述改性介电填料的质量比优选为1.5:1-12:1,进一步优选为1.5-6:1。
在一个或多个实施例中,所述导电层的粗糙度小于等于1.5μm,以减小电路基板导体损耗,进一步降低使用该电路基板制成的印制电路板的插入损耗。
在一个或多个实施例中,所述导电层优选为铜箔。
本发明还提供一种上述电路基板的制备方法,包括:
S1,提供水滴角为90°-130°的改性介电填料;
S2,将所述改性介电填料与含氟聚合物配制成胶液;
S3,将所述胶液制成半固化片,所述半固化片的密度大于等于1.8g/cm3;
S4,在所述半固化片的至少一表面覆设导电层,热压后得到电路基板,其中,所述电路基板中的介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%。
步骤S1中,改性介电填料的水滴角进一步优选为95°-125°,更优选为100°-115°。
其中,所述水滴角为95°-125°的改性介电填料的制备方法包括:将偶联剂和介电填料混合于溶剂中,于第一频率下球磨15分钟-40分钟,再于第二频率下球磨15分钟-40分钟,干燥后得到所述改性介电填料,其中,所述第一频率小于所述第二频率。从而,通过两次球磨和化学改性的方法,使得偶联剂包覆于介电填料表面得到水滴角为95°-125°的改性介电填料,该疏水性的改性介电填料既能与含氟聚合物有优异的相容性,也能在水系体系中均匀分散而不易发生团聚。
在一个或多个实施例中,所述第一频率为10Hz-30Hz,所述第二频率为30Hz-50Hz,以提供不同的球磨速度,达到所需要的改性效果。
可以理解,所述偶联剂优选为含氟偶联剂,所述含氟偶联剂的用量为所述介电填料的质量的0.1%-2%。
进而,通过含氟偶联剂的使用以及用量的限定,两次球磨和化学改性的结合,可使得改性介电填料的水滴角进一步为100°-115°。
含氟聚合物包括粒料和乳液两种,所以,步骤S2中将所述改性介电填料与含氟聚合物配制成胶液的方法也包括两种。
当含氟聚合物为粒料时,方法包括:将含氟聚合物的粒料与改性介电填料于去离子水中混合,得到胶液。其中,含氟聚合物的粒料、改性介电填料与去离子水的质量比优选为3:2:3-3:0.5:3,含氟聚合物的粒料的粒径D50小于改性介电填料的粒径,优选为2μm-3μm。
当含氟聚合物为乳液时,方法包括:将含氟聚合物的乳液与改性介电填料混合,得到胶液,其中,含氟聚合物的乳液与改性介电填料的质量比优选为6:2-6:0.5。
应予说明的是,介电填料的改性效果、介电填料与含氟聚合物本身的Df、改性介电填料与含氟聚合物的粒料的粒径等都会影响胶液的Df,而胶液的Df间接会决定介电层的Df,所以,所述胶液的Df优选小于等于0.0015。
步骤S3中,将所述胶液制成所述半固化片的方法也包括多种,如:将所述胶液烘干、粉碎并辊压,得到所述半固化片;或者,将所述胶液进行流延并辊压,得到所述半固化片。
其中,辊压的温度为100℃-150℃。在辊压流延得到的胶片时,两辊间的距离需要小于胶片的厚度,以使获得的半固化片的密度大于等于1.8g/cm3。
应予说明的是,半固化片的Df也会间接决定介电层的Df,所以,所述半固化片的Df优选小于等于0.002。
步骤S4中,所述半固化片的数量可以为一张或多张,多张时所述半固化片叠合后进行热压,热压过程中半固化片固化得到所述介电层。
其中,热压优选在真空压机中进行,第一阶段的热压温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,热压的压力均为5MPa-10MPa。
因此,本发明电路基板的制备方法中,通过使用水滴角为90°-130°的改性介电填料与含氟聚合物配制成胶液,可以保证改性介电填料在胶液中的分散性以及与含氟聚合物的相容性。然后,通过控制胶液制成的半固化片的密度,可以降低固化后的介电层的孔隙率,提高介电层的密度,进而保证最终电路基板的Df降低至0.0015以下,制备方法的可操作性强,适用于工业化生产。
本发明还提供一种印制电路板,所述印制电路板由所述的电路基板制成。具体主要由所述电路基板经过钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜和铜加厚等工艺制成。
由于本发明电路基板的Df小于等于0.0015,因此,使用本发明电路基板制成的印制电路板的插入损耗低,可以提高印制电路板的输出信号的质量和完整性,使得本发明的印制电路板能够满足高频领域的应用要求。
以下,将通过以下具体实施例对所述电路基板及其制备方法、印制电路板做进一步的说明。
以下实施例中,二甲苯吸收率的测定方法为:制备3个50*50mm的电路基板,并蚀刻掉电路基板中的导电层,得到介电层样品,标记并记录每一样品的质量数据为G1,同时,用酒精擦拭表面去除杂质并于90℃下烘干10分钟以减少误差,然后将样品平铺,完全暴露于二甲苯中维持12h,然后用镊子取出样品,用吸水纸轻轻擦去表面液体,立即测试每一样品的质量数据为G2,根据公式(G2-G1)/G1计算并取平均值,得到二甲苯吸收率。
介电层的密度的测定方法为:制备得到电路基板样品,刻蚀电路基板中的导电层,得到介电层,然后测定介电层的密度。
实施例1:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0015的球形二氧化硅,其中,(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷的用量为球形二氧化硅的质量的1%。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于40Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于110℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为105°的改性球形二氧化硅。
将D50为2微米的PTFE粒料与上述改性球形二氧化硅、去离子水按3:2:3混合均匀,得到Df为0.0014的胶液,将胶液在105℃下干燥12h后进行粉碎,将粉碎好的物料在双辊共混机中辊压成型,辊压的温度为100℃,得到密度为1.83g/cm3、Df为0.0015的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.3μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.07g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.014%,Dk为2.98,Df为0.0013。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例2:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0015的球形二氧化硅,其中,(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷的用量为球形二氧化硅的质量的1%。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于40Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于100℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为110°的改性球形二氧化硅。
将D50为3微米的PTFE粒料与上述改性球形二氧化硅、去离子水按3:1:3混合均匀,得到Df为0.0013的胶液,将胶液在105℃下干燥12h后进行粉碎,将粉碎好的物料在双辊共混机中辊压成型,辊压的温度为120℃,得到密度为1.89g/cm3、Df为0.0014的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.3μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.08g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.013%,Dk为2.97,Df为0.0014。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例3:
将1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0016的球形二氧化硅和D50为3微米、介电损耗为0.0015的球形二氧化钛的混合填料,其中,1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷的用量为混合填料的质量的0.1%,混合填料中球形二氧化硅与球形二氧化钛的质量比为9:1。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于40Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于100℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为118°的混合改性介电填料。
将D50为2微米的PTFE粒料与上述混合改性介电填料、去离子水按3:0.5:3混合均匀,得到Df为0.0014的胶液,将胶液在105℃下干燥12h后进行粉碎,将粉碎好的物料在双辊共混机中辊压成型,辊压的温度为150℃,得到密度为1.92g/cm3、Df为0.0014的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.4μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.07g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.013%,Dk为3.01,Df为0.0013。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例4:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷的混合偶联剂与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0016的球形二氧化硅和D50为3微米、介电损耗为0.0016的球形二氧化钛的混合填料,其中,混合偶联剂的用量为混合填料的质量的0.5%,混合偶联剂中(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷与全氟癸基三甲氧基硅烷的质量比为1:1,混合填料中球形二氧化硅与球形二氧化钛的质量比为8:2。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于40Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于105℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为108°的混合改性介电填料。
将D50为2微米的PTFE粒料与上述混合改性介电填料、去离子水按3:1:3混合均匀,得到Df为0.0014的胶液,将胶液在105℃下干燥12h后进行粉碎,将粉碎好的物料在双辊共混机中辊压成型,辊压的温度为130℃,得到密度为2.0g/cm3、Df为0.0015的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.4μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.09g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.013%,Dk为3.0,Df为0.0013。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例5:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0014的球形二氧化硅,其中,(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷的用量为球形二氧化硅的质量的2%。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于40Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于110℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为107°的改性球形二氧化硅。
将D50为2微米的聚偏氟乙烯粒料与上述改性球形二氧化硅、去离子水按3:2:3混合均匀,得到Df为0.0014的胶液,将胶液在105℃下干燥12h后进行粉碎,将粉碎好的物料在双辊共混机中辊压成型,辊压的温度为125℃,得到密度为1.89g/cm3、Df为0.0015的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.4μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.07g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.014%,Dk为2.97,Df为0.0012。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例6:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0015的球形二氧化硅,其中,(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷的用量为球形二氧化硅的质量的1%。然后,于15Hz的频率下球磨30分钟,再于35Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于110℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为106°的改性球形二氧化硅。
将PTFE乳液与上述改性球形二氧化硅按6:1.5混合均匀,得到Df为0.0013的胶液。经流延、烘烤、剥离得到胶片,然后将胶片在双辊共混机中辊压,辊压的温度为110℃,得到密度为1.96g/cm3、Df为0.0014的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.4μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.08g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.015%,Dk为2.99,Df为0.0014。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例7:
将1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0015的球形二氧化硅和D50为6微米、介电损耗为0.0013的球形氧化锌的混合填料,其中,1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-环三硅氧烷的用量为混合填料的质量的1%,混合填料中球形二氧化硅与球形氧化锌的质量比为8:2。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于40Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于100℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为106°的混合改性介电填料。
将PTFE乳液与上述混合改性介电填料按6:1混合均匀,得到Df为0.0014胶液。经流延、烘烤、剥离得到胶片,然后将胶片在双辊共混机中辊压,辊压的温度为120℃,得到密度为1.89g/cm3、Df为0.0015的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.3μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.09g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.013%,Dk为2.98,Df为0.0014。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例8:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷的混合偶联剂与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0013的球形二氧化硅和D50为6微米、介电损耗为0.0014的球形二氧化钛的混合填料,其中,混合偶联剂的用量为混合填料的质量的2%,混合偶联剂中(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷与全氟癸基三甲氧基硅烷的质量比为1:1,混合填料中球形二氧化硅与球形二氧化钛的质量比为7:3。然后,于25Hz的频率下球磨30分钟,再于45Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于100℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为108°的混合改性介电填料。
将PTFE乳液与上述混合改性介电填料按6:0.5混合均匀,得到Df为0.0013的胶液。经流延、烘烤、剥离得到胶片,然后将胶片在双辊共混机中辊压,辊压的温度为130℃,得到密度为1.91g/cm3、Df为0.0014的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.4μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.09g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.015%,Dk为3.01,Df为0.0014。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例9:
提供水滴角为98°的(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷改性的球形钛酸钡,钛酸钡的D50为5微米、介电损耗为0.0017。
将PTFE乳液与上述改性球形钛酸钡按6:1混合均匀,得到Df为0.0014的胶液。经流延、烘烤、剥离得到胶片,然后将胶片在双辊共混机中辊压,辊压的温度为150℃,得到密度为1.93g/cm3、Df为0.0015的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.3μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.08g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.015%,Dk为3.02,Df为0.0014。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例10:
将(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷与乙醇按质量比1:2均匀混合,搅拌10分钟,加入D50为5微米、介电损耗为0.0015的球形二氧化硅,其中,(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷的用量为球形二氧化硅的质量的1%。然后,于20Hz的频率下球磨30分钟,再于35Hz的频率下球磨30分钟,球磨好后置于烘箱中于100℃下干燥24小时,过筛得到水滴角为109°的改性球形二氧化硅。
将PTFE乳液与上述改性球形二氧化硅按6:2混合均匀,得到Df为0.0015的胶液。经流延、烘烤、剥离得到胶片,然后将胶片在双辊共混机中辊压,辊压的温度为130℃,得到密度为1.97g/cm3、Df为0.0014的半固化片。
将6张半固化片叠配并双面覆铜箔,热压得到电路基板,其中,铜箔的粗糙度为1.3μm,压合阶段在真空压机中进行,第一阶段温度为室温-280℃;第二阶段280℃-400℃,压合的压力均为7MPa。
经测试,介电层的密度为2.09g/cm3,介电层的二甲苯吸收率为0.014%,Dk为2.96,Df为0.0014。
将上述电路基板以钻孔板、整孔、微蚀、预浸、活化、加速、化学铜、铜加厚的工艺流程制备成印制电路板。
实施例11:
实施例11与实施例2的区别在于,提供水滴角为93°的改性二氧化硅。
实施例12:
实施例12与实施例2的区别在于,提供水滴角为125°的改性二氧化硅。
实施例13:
实施例13与实施例2的区别在于,铜箔的粗糙度为1.6。
实施例14:
实施例14与实施例2的区别在于,铜箔的粗糙度为2。
对比例1:
对比例1与实施例2的区别在于,二氧化硅没有经过偶联剂改性,水滴角为50°。
对比例2:
对比例2与实施例2的区别在于,二氧化硅在改性时没有经过球磨。
对比例3:
对比例3与实施例2的区别在于,二氧化硅改性后的水滴角为135°。
对比例4:
对比例4与实施例2的区别在于,半固化片的密度为1.6。
对比例5:
对比例5与实施例2的区别在于,半固化片的密度为1.5。
将实施例1-14和对比例1-5的印制电路板进行插入损耗的性能测试,测试方法为夹具移除法,测试频段20GHz,结果如表1所示。
表1数据中,100-115°水滴角的效果最好,即实施例1/2/4/5/6/7/8/10的效果最好,其次为实施例3和9,然后为实施例11-12。
表1
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种电路基板,其特征在于,包括介电层和设置于所述介电层至少一表面上的导电层,其中,所述介电层的材料包括含氟聚合物和水滴角为100°-115°的改性介电填料,所述介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%。
2.根据权利要求1所述的电路基板,其特征在于,所述改性介电填料包括介电填料和修饰于所述介电填料表面的偶联剂。
3.根据权利要求2所述的电路基板,其特征在于,所述偶联剂为含氟偶联剂,所述含氟偶联剂的质量为所述介电填料的质量的0.1%-2%。
4.根据权利要求2所述的电路基板,其特征在于,所述介电填料的介电损耗小于等于0.002,D50为3μm-8μm。
5.根据权利要求1所述的电路基板,其特征在于,所述含氟聚合物的介电损耗小于等于0.001。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电路基板,其特征在于,所述含氟聚合物与所述改性介电填料的质量比为1.5:1-12:1。
7.根据权利要求1-5任一项所述的电路基板,其特征在于,所述导电层的粗糙度小于等于1.5μm。
8.一种电路基板的制备方法,其特征在于,包括:
提供水滴角为100°-115°的改性介电填料;
将所述改性介电填料与含氟聚合物配制成胶液;
将所述胶液制成半固化片,所述半固化片的密度大于等于1.8g/cm3;
在所述半固化片的至少一表面覆设导电层,热压后得到电路基板,其中,所述电路基板中的介电层的密度大于等于2.0g/cm3,所述介电层的二甲苯吸收率小于等于0.025%。
9.根据权利要求8所述的电路基板的制备方法,其特征在于,所述胶液的Df小于等于0.0015。
10.根据权利要求8所述的电路基板的制备方法,其特征在于,所述半固化片的Df小于等于0.002。
11.根据权利要求8所述的电路基板的制备方法,其特征在于,将所述胶液制成所述半固化片的方法包括:将所述胶液烘干、粉碎并辊压,得到所述半固化片;
或者,将所述胶液进行流延并辊压,得到所述半固化片。
12.一种印制电路板,其特征在于,所述印制电路板由权利要求1-7任一项所述的电路基板制成。
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