CN112549689A - 一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用，所述高频挠性覆铜板包括依次设置的第一铜箔层、第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层、第二聚酰亚胺薄膜层和第二铜箔层。所述高频挠性覆铜板通过材料的筛选和层级结构的设计，具有优异的尺寸稳定性、耐弯折性和介电性能，而且层间结合力高，原料成本低，能够在较低的温度和压力下实现压合，显著降低了高频挠性覆铜板的制备工艺难度，易于实现规模化的生产制备，能够充分满足高频高速化电子产品的应用需求。

Description

一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于覆铜板技术领域，具体涉及一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用。
背景技术
目前，随着国内5G产业的飞速发展，市场上对于5G相关产品的需求量也日益提高，覆铜板行业针对用于5G高频高速类的产品的研发投入力度也逐渐加强。特别是近年来移动数据的需求大幅度增长，现有移动通信系统难以满足目前以及将来的需求，所以急需研发新一代5G系统。
高频高速挠性覆铜板是5G电子产品中的重要基础部件之一，其性能的改进和完善对于电子产品的高频高速化发展具有重要意义。高频高速挠性覆铜板的实现方式有很多，目前适用于Sub-6G的改性聚酰亚胺薄膜是在应用上相对比较成熟的一种类型，该材料在下游板厂加工难度系数低，基本上不需要做大的工艺路线变更，但是其综合性能相对较弱，无法与高频化发展迅速的电子产品相匹配。LCP(液晶聚合物)是近年来走入人们视线的一类新材料，LCP材料在物理性能、力学性能和耐热性方面都具有良好的表现，但是其加工难度大，材料合格率低，导致成本居高不下，并不适用于大范围的推广和使用。以聚四氟乙烯(PTFE)为代表的含氟材料在介电性能上优势明显，但是含氟材料的尺寸涨缩太大，稳定性不佳，导致其无法单独使用。
CN102806723A公开了一种双面挠性覆铜板，所述双面挠性覆铜板包括：两铜箔、分别形成于两铜箔内侧表面上的两聚酰亚胺膜及设于两聚酰亚胺膜之间的含氟聚合物膜。该双面挠性覆铜板采用经表面处理的含氟聚合物膜为粘接层，使其具有良好的耐热性、耐折性、阻燃性和尺寸稳定性，但是，叠层结构中聚酰亚胺与氟膜的比例基本为1:1，导致覆铜板的整体介电性能下降，介电常数和介电损耗值较高；而当氟膜厚度增大时，虽然介电性能略有好转，但板材的尺寸涨缩严重，尺寸稳定性急剧下降，无法满足应用需求。
CN108901130A公开了一种高频高速挠性覆铜板及其制备方法，所述高频高速挠性覆铜板包括聚合物绝缘基材及铜箔，聚合物绝缘基材包括改性处理分散聚四氟乙烯，其厚度为0.01～0.075mm，铜箔的厚度为2～9μm；所述改性处理分散聚四氟乙烯包括陶瓷材料和分散聚四氟乙烯，且二者的质量比为(10～30):(90～70)。该高频高速挠性覆铜板的介质损耗较低，能够降低铜箔的厚度及粗糙度，但是板材的耐弯折性较差，难以满足后期应用中的加工性需求。
CN106671511A公开了一种双面挠性覆铜板的制备方法，包括如下步骤：首先将依次叠置的第一铜箔、第一含氟聚合物膜、热塑性聚酰亚胺膜进行低温辊压，得到三层结构的第一单面挠性覆铜板，然后将依次叠置的第二铜箔、第二含氟聚合物膜进行低温辊压，得到两层结构的第二单面挠性覆铜板；将第一、第二单面挠性覆铜进行高温辊压得到双面挠性覆铜板；该方法得到的双面挠性覆铜板包括依次叠合的铜箔、含氟聚合物膜、聚酰亚胺膜、含氟聚合物膜和铜箔，具有良好的耐热性和介电性能，但是，因为铜箔与氟膜直接贴合，氟膜在弯曲拉扯过程中易发生形变且不易恢复原状，左右往复运动时，原先被拉的位置会形成挤压折叠，将线路断路，导致板材的整体耐弯折性不理想。
因此，开发一种具有优异的介电性能、耐弯折性和尺寸稳定性的挠性覆铜板，以满足高频高速电子产品的应用需求，是本领域的研究重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用，通过材料的筛选和层级结构的设置，使所述高频挠性覆铜板具有优异的尺寸稳定性、耐弯折性和介电性能，而且层间结合力高，原料成本低，能够在较低的温度和压力下实现压合，显著降低了高频挠性覆铜板的制备工艺难度。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种高频挠性覆铜板，所述高频挠性覆铜板包括依次设置的第一铜箔层、第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层、第二聚酰亚胺薄膜层和第二铜箔层。
本发明中，所述PFA意指聚四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚，下文涉及到相同描述，均具有相同的含义。
本发明中，所述PTFE意指聚四氟乙烯，下文涉及到相同描述，均具有相同的含义。
本发明提供的高频挠性覆铜板包括依次叠合的七层结构；其中，第一铜箔层和与之贴合的第一聚酰亚胺薄膜层、第二铜箔层和与之贴合的第二聚酰亚胺薄膜层能够提高整体结构的耐弯折性；第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层具有优异的粘接性能，为整体结构提供了可低温低压力压合性；PTFE漆布层的尺寸稳定性优异，而且成本较低。所述高频挠性覆铜板通过各层级材料的筛选复配，以及叠层结构的特殊设计，具有低介电常数、低介电损耗和低热膨胀系数，而且层间结合力高，耐弯折性能优异，阻燃性好，原料成本低，能够在较低的温度和压力下实现压合，显著降低了高频挠性覆铜板的加工难度。
优选地，所述第一铜箔层和第二铜箔层的厚度各自独立地为9～70μm，例如10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm、30μm、32μm、35μm、38μm、40μm、42μm、45μm、48μm、50μm、52μm、55μm、58μm、60μm、62μm、65μm或68μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述第一铜箔层和第二铜箔层的厚度相同。
作为本发明的优选技术方案，所述高频挠性覆铜板中的第一铜箔层和第二铜箔层的厚度较低(≤25μm)时，有助于提高板材的挠性和耐弯折性，使其耐弯折次数达到1100次以上。
优选地，所述第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层的厚度各自独立地为5～100μm，例如6μm、8μm、10μm、11μm、13μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm、30μm、32μm、35μm、38μm、40μm、42μm、45μm、48μm、50μm、52μm、55μm、58μm、60μm、62μm、65μm、68μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm或95μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为5～40μm。
优选地，所述第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层的厚度相同。
优选地，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度各自独立地为5～20μm，例如6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm或19μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度相同。
优选地，以所述第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的总厚度为100％计，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度之和≤25％，例如24％、23％、22％、21％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％或5％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为15～25％。
本发明中，第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层可以统称为“绝缘层”；在所述绝缘层中，第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的总厚度小于25％，使所述高频挠性覆铜板在耐弯折性和介电性能之间取得平衡。如果聚酰亚胺层过厚，则会使板材的介电性能降低，无法满足高频要求；如果聚酰亚胺层过薄，则会降低板材的耐弯折性。
优选地，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的材料为改性聚酰亚胺(MPI)；适用于本发明的改性聚酰亚胺并无特别限制，示例性地包括但不限于介电常数Dk可以达到3.1～3.4，介电损耗角正切Df可以达到0.0038～0.0060的低介电聚酰亚胺，例如广东生益科技股份有限公司生产的“SL无胶单面板”中的改性聚酰亚胺和/或钟渊化学MPI复合膜SR-282#SW等。
优选地，所述PTFE漆布层的厚度为25～150μm，例如28μm、30μm、32μm、35μm、38μm、40μm、42μm、45μm、48μm、50μm、52μm、55μm、58μm、60μm、62μm、65μm、68μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm或145μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为25～80μm。
优选地，所述PTFE漆布层包括玻璃纤维布，以及通过浸渍附着于所述玻璃纤维布上的PTFE树脂。
示例性地，所述PTFE漆布的制备方法如下：将玻璃纤维布浸渍PTFE乳液后，经过干燥、烧结，得到所述PTFE漆布。适用于本发明的PTFE乳液并无特别限制，示例性地包括但不限于例如浙江巨化股份有限公司的JF-4DCD、JF-4DC-A或杜邦的DISP30等。
优选地，所述干燥的温度为100～150℃，例如105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃或145℃等。
优选地，所述干燥的时间为5～10min，例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min等。
优选地，所述烧结的温度为330～360℃，例如335℃、340℃、345℃、350℃或355℃等。
优选地，所述烧结的时间为5～10min，例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min等。
优选地，所述第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度之和≤150μm，例如145μm、140μm、135μm、130μm、125μm、120μm、115μm、110μm、105μm、100μm、95μm、90μm、85μm、80μm、75μm、70μm、65μm、60μm、55μm或50μm等，进一步优选为50～125μm。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的高频挠性覆铜板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在PTFE漆布表面涂布或浸渍PFA乳液，经干燥、烧结后，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板，压合得到所述高频挠性覆铜板；所述单面板包括铜箔层和聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合。
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为80～180℃，例如85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃或175℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为5～10min，例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述烧结的温度为350～380℃，例如353℃、355℃、358℃、360℃、363℃、365℃、368℃、370℃、372℃、375℃或378℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述烧结的时间为5～10min，例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述压合的温度为300～330℃，例如302℃、305℃、308℃、310℃、312℃、315℃、318℃、320℃、325℃或325℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述压合的压力为10～30kg/cm2，例如11kg/cm2、13kg/cm2、15kg/cm2、17kg/cm2、19kg/cm2、20kg/cm2、21kg/cm2、23kg/cm2、25kg/cm2、27kg/cm2或29kg/cm2，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述压合的时间为5～10min，例如5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min或9.5min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)在PTFE漆布表面涂布或浸渍PFA乳液，80～180℃干燥5～10min，350～380℃烧结5～10min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板，在温度为300～330℃、压力为10～30kg/cm2的条件下压合5～10min，得到所述高频挠性覆铜板；所述单面板包括铜箔层和聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合。
第三方面，本发明提供另一种如第一方面所述的高频挠性覆铜板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
依次叠合第一单面板、第一PFA薄膜、PTFE漆布、第二PFA薄膜和第二单面板，在温度为300～330℃、压力为10～30kg/cm2的条件下压合5～10min，得到所述高频挠性覆铜板；所述第一单面板和第二单面板均包括铜箔层和聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合。
第四方面，本发明提供一种印制电路板，所述印制电路板包括如第一方面所述的高频挠性覆铜板。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的高频挠性覆铜板包括依次叠合的第一铜箔层、第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层、第二聚酰亚胺薄膜层和第二铜箔层，通过各层级材料的筛选复配，以及叠层结构的特殊设计，使所述高频挠性覆铜板的介电常数为2.31～2.86，介电损耗为0.0018～0.0033，热膨胀系数为15.2～16.6ppm/℃，尺寸稳定性在±0.1％以内，具有优异的介电性能和尺寸稳定性，而且层间结合力高，层间粘合强度达到1.01N/mm以上，耐弯折次数达到120次以上，耐弯折性能优异，PTFE漆布相比于PFA薄膜成本低，在保证粘结强度的情况下，可减小PFA薄膜的厚度，以降低板材成本，同时能够在相对较低的温度和压力下实现压合，显著降低了高频挠性覆铜板的加工难度，易于实现规模化的生产制备，能够充分满足高频高速化电子产品的应用需求。
附图说明
图1为实施例1～6提供的高频挠性覆铜板的结构示意图；
其中，1-第一铜箔层，2-第一聚酰亚胺薄膜层，3-第一PFA薄膜层，4-PTFE漆布层，5-第二PFA薄膜层，6-第二聚酰亚胺薄膜层，7-第二铜箔层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
制备例1
使用1017玻璃纤维布(宏和电子材料科技股份有限公司)浸渍PTFE乳液(杜邦DISP30)，150℃下干燥5min烘干溶剂，360℃下烧结5min，得到厚度为25μm的PTFE漆布。
制备例2
使用1017玻纤布(宏和电子材料科技股份有限公司)浸渍PTFE乳液(杜邦DISP30)，100℃下干燥10min烘干溶剂，330℃下烧结10min，得到厚度为30μm的PTFE漆布。
制备例3
使用106玻纤布(宏和电子材料科技股份有限公司)浸渍PTFE乳液(杜邦DISP30)，140℃下干燥8min烘干溶剂，350℃下烧结8min，得到厚度为45μm的PTFE漆布。
制备例4
使用1080玻纤布(宏和电子材料科技股份有限公司)浸渍PTFE乳液(浙江巨化股份有限公司JF-4DCD)，140℃下干燥10min烘干溶剂，360℃下烧结5min，得到厚度为80μm的PTFE漆布。
实施例1
本实施例提供一种高频挠性覆铜板，结构示意图如图1所示，包括依次设置的第一铜箔层1(厚度为12μm)、第一聚酰亚胺薄膜层2(厚度为12.5μm)、第一PFA薄膜层3(厚度为25μm)、PTFE漆布层4(厚度为25μm)、第二PFA薄膜层5(厚度为25μm)、第二聚酰亚胺薄膜层6(厚度为12.5μm)和第二铜箔层7(厚度为12μm)。
该高频挠性覆铜板的制备方法如下：
(1)在制备例1的PTFE漆布表面浸渍PFA乳液(AGC株式会社EA2000乳液JBA-001)，控制PTFE漆布两侧的PFA薄膜层干厚分别为25μm，80℃干燥10min，380℃烧结5min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL 0512STL250A SKU)，单面板的聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合；在温度为310℃、压力为10kg/cm2的条件下压合8min，得到所述高频挠性覆铜板。
实施例2
本实施例提供一种高频挠性覆铜板，结构示意图如图1所示，包括依次设置的第一铜箔层1(厚度为18μm)、第一聚酰亚胺薄膜层2(厚度为7.5μm)、第一PFA薄膜层3(厚度为15μm)、PTFE漆布层4(厚度为30μm)、第二PFA薄膜层5(厚度为15μm)、第二聚酰亚胺薄膜层6(厚度为7.5μm)和第二铜箔层7(厚度为18μm)。
该高频挠性覆铜板的制备方法如下：
(1)在制备例2的PTFE漆布表面浸渍PFA乳液(AGC株式会社EA2000乳液JBA-001)，控制PTFE漆布两侧的PFA薄膜层干厚分别为15μm，180℃干燥8min，370℃烧结5min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL 0318STL250A SKU)，单面板的聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合；在温度为300℃、压力为30kg/cm2的条件下压合8min，得到所述高频挠性覆铜板。
实施例3
本实施例提供一种高频挠性覆铜板，结构示意图如图1所示，包括依次设置的第一铜箔层1(厚度为9μm)、第一聚酰亚胺薄膜层2(厚度为5μm)、第一PFA薄膜层3(厚度为5μm)、PTFE漆布层4(厚度为30μm)、第二PFA薄膜层5(厚度为5μm)、第二聚酰亚胺薄膜层6(厚度为5μm)和第二铜箔层7(厚度为9μm)。
该高频挠性覆铜板的制备方法如下：
(1)在制备例2的PTFE漆布表面浸渍PFA乳液(AGC株式会社EA2000乳液JBA-001)，控制PTFE漆布两侧的PFA薄膜层干厚分别为5μm，100℃干燥5min，350℃烧结8min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL 0209STL250A SKU)，单面板的聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合；在温度为310℃、压力为20kg/cm2的条件下压合5min，得到所述高频挠性覆铜板。
实施例4
本实施例提供一种高频挠性覆铜板，结构示意图如图1所示，包括依次设置的第一铜箔层1(厚度为35μm)、第一聚酰亚胺薄膜层2(厚度为12.5μm)、第一PFA薄膜层3(厚度为40μm)、PTFE漆布层4(厚度为45μm)、第二PFA薄膜层5(厚度为40μm)、第二聚酰亚胺薄膜层6(厚度为12.5μm)和第二铜箔层7(厚度为35μm)。
该高频挠性覆铜板的制备方法如下：
依次叠合第一单面板、第一PFA薄膜、PTFE漆布、第二PFA薄膜和第二单面板，第一单面板的聚酰亚胺薄膜层与第一PFA薄膜相互贴合，第二单面板的聚酰亚胺薄膜层与第二PFA薄膜相互贴合；第一单面板和第二单面板均为广东生益科技股份有限公司SL0535STL250A SKU，第一PFA薄膜和第二PFA薄膜均为AGC株式会社EA2000，PTFE漆布层为制备例3提供的PTFE漆布；在温度为330℃、压力为20kg/cm2的条件下压合10min，得到所述高频挠性覆铜板。
实施例5
本实施例提供一种高频挠性覆铜板，结构示意图如图1所示，包括依次设置的第一铜箔层1(厚度为70μm)、第一聚酰亚胺薄膜层2(厚度为5μm)、第一PFA薄膜层3(厚度为10μm)、PTFE漆布层4(厚度为80μm)、第二PFA薄膜层5(厚度为10μm)、第二聚酰亚胺薄膜层6(厚度为5μm)和第二铜箔层7(厚度为70μm)。
该高频挠性覆铜板的制备方法如下：
(1)在制备例4的PTFE漆布两侧分别涂布PFA乳液(杜邦335D)，控制PTFE漆布两侧的PFA薄膜层干厚分别为10μm，150℃干燥5min，380℃烧结10min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL 0270STL250A SKU)，单面板的聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合；在温度为330℃、压力为30kg/cm2的条件下压合10min，得到所述高频挠性覆铜板。
实施例6
本实施例提供一种高频挠性覆铜板，结构示意图如图1所示，包括依次设置的第一铜箔层1(厚度为12μm)、第一聚酰亚胺薄膜层2(厚度为20μm)、第一PFA薄膜层3(厚度为25μm)、PTFE漆布层4(厚度为25μm)、第二PFA薄膜层5(厚度为25μm)、第二聚酰亚胺薄膜层6(厚度为20μm)和第二铜箔层7(厚度为12μm)。
该高频挠性覆铜板的制备方法如下：
(1)在制备例1的PTFE漆布表面浸渍PFA乳液(AGC株式会社EA2000乳液JBA-001)，控制PTFE漆布两侧的PFA薄膜层干厚分别为25μm，80℃干燥10min，380℃烧结5min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL 0812STL250A SKU)，单面板的聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合；在温度为310℃、压力为10kg/cm2的条件下压合8min，得到所述高频挠性覆铜板。
对比例1
本对比例提供一种挠性覆铜板，其与实施例1的区别仅在于，不含有第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层，即包括依次设置的第一铜箔层(厚度为12μm)、第一PFA薄膜层(厚度为25μm)、PTFE漆布层(厚度为25μm)、第二PFA薄膜层(厚度为25μm)和第二铜箔层(厚度为12μm)。
该挠性覆铜板的制备方法如下：
(1)在制备例1的PTFE漆布表面浸渍PFA乳液(AGC株式会社EA2000乳液JBA-001)，控制PTFE漆布两侧的PFA薄膜层干厚分别为25μm，80℃干燥10min，380℃烧结5min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合12μm铜箔(福田金属株式会社CF-T49A-DS-HD2)，在温度为310℃、压力为10kg/cm2的条件下压合8min，得到所述挠性覆铜板。
对比例2
本对比例提供一种挠性覆铜板，其与实施例5的区别仅在于，不含有第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层；即包括依次设置的第一铜箔层(厚度为70μm)、第一聚酰亚胺薄膜层(厚度为5μm)、PTFE漆布层(厚度为80μm)、第二聚酰亚胺薄膜层(厚度为5μm)和第二铜箔层(厚度为70μm)。
该挠性覆铜板的制备方法如下：
在制备例4的PTFE漆布的两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL0270STL250A SKU)，使单面板的聚酰亚胺薄膜层与PTFE漆布相互贴合；在温度为330℃、压力为30kg/cm2的条件下压合10min，得到所述挠性覆铜板。
对比例3
本对比例提供一种挠性覆铜板，其与实施例4的区别仅在于，不含有PTFE漆布层；即包括依次设置的第一铜箔层(厚度为35μm)、第一聚酰亚胺薄膜层(厚度为12.5μm)、第一PFA薄膜层(厚度为40μm)、第二PFA薄膜层(厚度为40μm)、第二聚酰亚胺薄膜层(厚度为12.5μm)和第二铜箔层(厚度为35μm)。
该挠性覆铜板的制备方法如下：
使用两张40μm的PFA薄膜(AGC株式会社EA2000)重叠，PFA膜两侧分别叠合单面板(广东生益科技股份有限公司SL 0535STL250A SKU)，单面板的聚酰亚胺薄膜层与PFA薄膜相互贴合；在温度为330℃、压力为20kg/cm2的条件下压合10min，得到所述挠性覆铜板。
对比例4
本对比例提供一种挠性覆铜板，其与实施例1的区别仅在于，不含有PTFE漆布层、第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层；即包括依次设置的第一铜箔层(厚度12μm)、第一聚酰亚胺薄膜层(厚度50μm)、第二聚酰亚胺薄膜层(厚度50μm)和第二铜箔层(厚度12μm)。
该挠性覆铜板的制备方法如下：
使用两张50μm的MPI膜(钟渊化学SR-282#SW)重叠，MPI膜两侧分别贴合12μm铜箔(福田金属株式会社CF-T49A-DS-HD2)，使铜箔毛面与MPI膜相互贴合；在温度为310℃、压力为10kg/cm2的条件下压合8min，得到所述挠性覆铜板。
将实施例1～6、对比例1～4提供的挠性覆铜板进行性能测试，具体测试方法如下：
(1)热膨胀系数(CTE)：采用热机械分析仪TMA进行测试，升温速率为5℃/min，温度区间为100～250℃，按照标准IPC-TM-650 2.4.24中的方法进行测试；
(2)介电常数Dk与介质损耗角正切Df：按照标准IEC 61189-1-721-2015中的方法进行测试，测试频率为10GHz；
(3)耐弯折性：按照标准JIS C6471-1995所规定的测试方法进行测试，R＝0.38mm，G＝4.9N；
(4)层间粘合强度：用火焰将覆铜板样品(宽度为5mm，长度为150mm)一端的单面板和PTFE漆布层之间烧开约20mm后，继续手工将样品两侧的单面板扯开至少40mm，将样品条扯开的两侧固定在材料试验机上下夹面内，设定初始夹具间距为30±0.5mm，以50mm/min的拉伸速率按180度拉伸方式剥离至少50mm，记录稳定的最小剥离力，以最小剥离力除以样品宽度作为样品的层间粘合强度；
(5)尺寸稳定性：按照标准IPC-TM-650 2.2.4的方法测试双面覆铜板的尺寸变化率，其中“+”表示膨胀，“-”表示收缩。
上述性能测试的结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002830492440000161
Figure BDA0002830492440000171
根据表1的性能测试数据可知，本发明实施例1～5通过层级结构的特殊设计，使所述高频挠性覆铜板的介电性能优秀，10GHz下的Dk为2.31～2.42，Df为0.0018～0.0025，热膨胀系数(CTE)低至15.2～16.6ppm/℃，尺寸稳定性好，均在±0.1％以内，层间粘合强度较高，达到1.01N/mm以上，耐弯折次数达到120次以上。此外，通过实施例1与实施例6的对比可知，实施例1的MPI层占整体绝缘层厚度的25％，实施例6的MPI层占整体绝缘层厚度的35％，实施例6的介电性能相对于实施例1的介电性能有一定的降低。实施例4和实施例5较其他的实施例在耐弯折性能上有较大的差异，其主要原因是35μm或70μm的厚铜箔本身的耐折性能要低于12μm或18μm的薄铜箔。
本发明提供的高频挠性覆铜板包括依次叠合的第一铜箔层、第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层、第二聚酰亚胺薄膜层和第二铜箔层，各层以特定顺序组合协同，才能赋予板材优异的介电性能、尺寸稳定性、层间结合力和耐弯折性，任一层级结构的缺失都会导致整体性能的下降。比较实施例1与对比例1可知，如果不设置MPI层，板材的耐折性能急剧变差，耐折次数仅有4次。通过实施例5与对比例2的对比发现，如果不设置PFA薄膜层，即便采用最严格的压合参数制得的挠性覆铜板层间粘结情况也较差，压合后覆铜板的层间粘合强度仅0.20N/mm，不具备工艺加工性，不满足覆铜板的应用要求。通过实施例4与对比例3对比可知，如果不设置PTFE漆布层，板材的热膨胀系数以及尺寸稳定性急剧变差，主要原因是没有PTFE漆布中的玻纤布作为增强材料。通过实施例1与对比例4对比发现，对比例4中没有PTFE漆布和PFA薄膜，板材的介电性能相对比较普通，只是一般MPI的性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种高频挠性覆铜板及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种高频挠性覆铜板，其特征在于，所述高频挠性覆铜板包括依次设置的第一铜箔层、第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层、第二聚酰亚胺薄膜层和第二铜箔层。
2.根据权利要求1所述的高频挠性覆铜板，其特征在于，所述第一铜箔层和第二铜箔层的厚度各自独立地为9～70μm；
优选地，所述第一铜箔层和第二铜箔层的厚度相同；
优选地，所述第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层的厚度各自独立地为5～100μm，进一步优选为5～40μm；
优选地，所述第一PFA薄膜层和第二PFA薄膜层的厚度相同。
3.根据权利要求1或2所述的高频挠性覆铜板，其特征在于，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度各自独立地为5～20μm；
优选地，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度相同；
优选地，以所述第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的总厚度为100％计，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度之和≤25％，进一步优选为15～25％；
优选地，所述第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的材料为改性聚酰亚胺。
4.根据权利要求1～3任一项所述的高频挠性覆铜板，其特征在于，所述PTFE漆布层的厚度为25～150μm，优选为25～80μm；
优选地，所述PTFE漆布层包括玻璃纤维布，以及通过浸渍附着于所述玻璃纤维布上的PTFE树脂。
5.根据权利要求1～4任一项所述的高频挠性覆铜板，其特征在于，所述第一聚酰亚胺薄膜层、第一PFA薄膜层、PTFE漆布层、第二PFA薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的厚度之和≤150μm，优选为50～125μm。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的高频挠性覆铜板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在PTFE漆布表面涂布或浸渍PFA乳液，经干燥、烧结后，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板，压合得到所述高频挠性覆铜板；所述单面板包括铜箔层和聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为80～180℃；
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为5～10min；
优选地，步骤(1)所述烧结的温度为350～380℃；
优选地，步骤(1)所述烧结的时间为5～10min；
优选地，步骤(2)所述压合的温度为300～330℃；
优选地，步骤(2)所述压合的压力为10～30kg/cm2；
优选地，步骤(2)所述压合的时间为5～10min。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)在PTFE漆布表面涂布或浸渍PFA乳液，80～180℃干燥5～10min，350～380℃烧结5～10min，得到复合漆布；
(2)在步骤(1)得到的复合漆布的两侧分别叠合单面板，在温度为300～330℃、压力为10～30kg/cm2的条件下压合5～10min，得到所述高频挠性覆铜板；所述单面板包括铜箔层和聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合。
9.一种如权利要求1～5任一项所述的高频挠性覆铜板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
依次叠合第一单面板、第一PFA薄膜、PTFE漆布、第二PFA薄膜和第二单面板，在温度为300～330℃、压力为10～30kg/cm2的条件下压合5～10min，得到所述高频挠性覆铜板；所述第一单面板和第二单面板均包括铜箔层和聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层与复合漆布相互贴合。
10.一种印制电路板，其特征在于，所述印制电路板包括如权利要求1～5任一项所述的高频挠性覆铜板。
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