CN115847957A - 一种用于5g高频通信的ptfe覆铜板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板及其制作方法，涉及覆铜板技术领域。该PTFE覆铜板以聚四氟乙烯玻纤布层作为中心层，并在聚四氟乙烯玻纤布层的两侧依次设置阻燃聚四氟乙烯薄膜层、粘结层和铜箔层，在保障介电常数、介电损耗等性能的基础上，聚四氟乙烯玻纤布层和两层阻燃聚四氟乙烯薄膜层有效增强了覆铜板的导热性、阻燃性、高温强度，降低了热膨胀系数，粘结层增加了阻燃聚四氟乙烯薄膜层与铜箔层之间的粘合力。制作方法包括一次热压、涂覆、二次热压、热压冷却、裁切打磨，热压与涂覆结合的方式保持各层级之间的粘合性；热压冷却步骤采用热压冷却设备实现连续性的热压、冷却，提高了PTFE覆铜板的加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及覆铜板技术领域，具体涉及一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板及其制作方法。
背景技术
5G基站的集成化使得高频覆铜板的需求增长迅速，聚四氟乙烯作为5G高频高速覆铜板的主流高频基材之一，在5G时代将迎来巨大的市场增长。聚四氟乙烯（PTFE）具有优异的介电性能，耐化学腐蚀，耐热，阻燃，高频率范围内介电常数和介电损耗小且变化小，但由于聚四氟乙烯熔融状态下具有高粘度，因而常用模压和烧结等方法成型。目前含陶瓷填料或玻璃布增强的PTFE在对于介电性能要求较高的基站天线、毫米波雷达等领域应用较为普遍。
公布号CN111613385A的发明专利公开了一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板及其制作方法，方法包括：将PTFE粉料与BN粉料进行球磨混合，得到混合料；将混合料进行成型，得到基板；通过磁控溅射的方式在基板的两侧面上依次成型镍层和第一铜层，在第一铜层上化镀第二铜层，得到PTFE覆铜板。该制作方法制作周期短，效率高，得到的PTFE覆铜板的厚度均匀，剥离强度高。但是存在的问题是PTFE覆铜板的导热性、阻燃性和机械强度有待提高，无法通过连续性的热压、冷却以提高加工效率。
针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板及其制作方法，用于解决现有技术中PTFE覆铜板的导热性、阻燃性和机械强度有待提高，无法通过连续性的热压、冷却以提高加工效率的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，包括位于中心的聚四氟乙烯玻纤布层，聚四氟乙烯玻纤布层的两侧设有阻燃聚四氟乙烯薄膜层，阻燃聚四氟乙烯薄膜层的外侧通过粘结层粘结有铜箔层；
所述聚四氟乙烯玻纤布层的制备方法如下：按照重量份，将45~70份聚四氟乙烯粉末分散于25~40份去离子水中，加入3~7份氮化铝粉末、0.5~5份十二烷基酚聚氧乙烯醚，分散均匀后得到聚四氟乙烯乳液；将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液中，往复浸润3~5次，烘干得到聚四氟乙烯玻纤布粗品；聚四氟乙烯玻纤布粗品使用腐蚀液腐蚀表面后，表面形成细小微孔，根据尺寸要求裁切得到。
聚四氟乙烯玻纤布层采用聚四氟乙烯粉末与去离子水、氮化铝粉末、十二烷基酚聚氧乙烯醚制备成聚四氟乙烯乳液，电子玻纤布往复浸润于聚四氟乙烯乳液后腐蚀、裁切得到。氮化铝粉末具有良好的传热能力，在高温下稳定，膨胀系数小，十二烷基酚聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂具有良好的缓释、扩散、抗静电、耐高温特性；电子玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液后能够吸附聚四氟乙烯粉末、氮化铝粉末和十二烷基酚聚氧乙烯醚，烘干后良好分散于电子玻纤布的内部孔隙和外表面，提高电子玻纤布的耐高温性、导热性能。腐蚀液腐蚀后表面形成细小微孔，提高了聚四氟乙烯粉末分布的致密度，保持介电、导热性能的均一性。
进一步的，所述聚四氟乙烯粉末中添加有6~10wt%的玻璃纤维，比重为1.49g/cm3，收缩率为1%，拉伸强度为95MPa。
进一步的，往复浸润3~5次具体为将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液6~8min后，取出静置5~8min，85~95℃热风吹扫直至电子级玻纤布表面水分蒸发，重复上述步骤3~5次。
往复浸润的操作促进聚四氟乙烯乳液中的去离子水、氮化铝粉末、十二烷基酚聚氧乙烯醚与电子玻纤布中的玻璃纤维结合，促进水分的快速蒸发，保持介电、导热性能的均一性。
进一步的，所述腐蚀液由以下重量百分比的成分制备而成：3wt%氢氟酸、0.15wt%对甲苯磺酸、0.23wt%丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，余量为去离子水，腐蚀的温度为25~35℃，腐蚀的时间为35~45秒。
进一步的，所述阻燃聚四氟乙烯薄膜层的制备方法如下：按照重量份，将0.6~2份氮化硼粉体、1~5份空心陶瓷微珠混合后，球磨得到粒径1~3μm的混合粉体，混合粉体于560~610℃烧制2~3小时后得到填料；将65~80份聚四氟乙烯粉末加入220~350份乙醇中，搅拌均匀，加入0.6~1.2份钛酸酯偶联剂、5~10份填料和0.2~0.6份十溴二苯乙烷粉体，70~76℃搅拌3~4小时得到改性聚四氟乙烯混合液；改性聚四氟乙烯混合液过滤、烘干得到改性聚四氟乙烯粉体，热压于聚四氟乙烯玻纤布层的两侧，根据尺寸要求裁切得到。
阻燃聚四氟乙烯薄膜层的制备过程，采用氮化硼粉末与空心陶瓷微珠球磨、烧制得到填料，聚四氟乙烯粉末在钛酸酯偶联剂的偶联作用下，添加填料和阻燃剂十溴二苯乙烷粉体后，加热搅拌得到改性聚四氟乙烯混合液，过滤、烘干得到的改性聚四氟乙烯粉体热压、裁切得到。其中，氮化硼粉体具有良好的高温强度，膨胀系数小，导热性好；空心陶瓷微珠质轻、阻燃、抗压强度高、化学稳定性良好，填料填充至聚四氟乙烯粉末中后，钛酸酯偶联剂改善填料和阻燃剂的分散性、黏合性，能够提高聚四氟乙烯的耐高温性、抗压强度和阻燃性，使得阻燃聚四氟乙烯薄膜层具有良好的耐高温性、抗压强度和阻燃性。
进一步的，烘干的温度为100~110℃，烘干时间为2~3小时；热压温度为160~220℃，热压的压强为16~22MPa，热压时间为6~8min。
一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，包括以下步骤：
S1、一次热压：将改性聚四氟乙烯混合液热压于聚四氟乙烯玻纤布层的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层；其中，热压温度为160~220℃，热压的压强为16~22MPa，热压时间为6~8min；
S2、涂覆：在阻燃聚四氟乙烯薄膜层的两侧涂覆粘结剂，得到粘结层；
S3、二次热压：在粘结层的两侧热压铜箔得到铜箔层，形成PTFE覆铜板半成品；其中，热压温度为80~150℃，热压的压强为16~40MPa，热压的时间为3~8min；
S4、热压冷却：将多个PTFE覆铜板半成品放入热压冷却设备内，抽取真空后在温度320~380℃、压力30~40MPa的条件下热压成型，冷却至室温后脱模得到PTFE覆铜板粗品；
S5、裁切打磨：PTFE覆铜板粗品裁切毛边后打磨得到PTFE覆铜板成品。
进一步的，所述热压冷却设备包括位于上方的热压箱和位于下方的泵机箱，热压箱内设有用于对多个PTFE覆铜板半成品进行热压和冷却的可调热压冷却机构；可调热压冷却机构包括定压台、动压台和液压油缸，热压箱的侧壁设有驱动电机，驱动电机通过联轴器连接有水平贯穿热压箱的滚珠丝杠，滚珠丝杠的外围螺纹连接有若干个丝杠座，丝杠座的下方设有固定框，液压油缸的伸缩杆贯穿固定框后与动压台连接，固定框的外壁对称设有两个安装框，安装框上设置有端部与动压台连接的伸缩气缸。
进一步的，若干个定压台设于动压台的下方，包括台座、通风座和放置槽，两个通风座对称设置在台座的两侧，多个放置槽呈矩形阵列分布在台座的上表面，放置槽的内围尺寸与PTFE覆铜板半成品的外围尺寸适配；通风座的底部设有通风腔，通风腔的上表面连接有贯穿通风座和台座的多根通风管，通风管通过其上方的多个扩散管连接有过滤网；每个放置槽内对称设有两个伸入台座内的导杆，导杆的底端连接有扭力弹簧，扭力弹簧的底部设有压力传感器。
本发明具备下述有益效果：
1、本发明用于5G高频通信的PTFE覆铜板，以聚四氟乙烯玻纤布层作为中心层，并在聚四氟乙烯玻纤布层的两侧依次设置阻燃聚四氟乙烯薄膜层、粘结层和铜箔层，在保障介电常数、介电损耗等性能的基础上，聚四氟乙烯玻纤布层和两层阻燃聚四氟乙烯薄膜层有效增强了覆铜板的导热性、阻燃性、机械强度，降低了热膨胀系数，粘结层增加了阻燃聚四氟乙烯薄膜层与铜箔层之间的粘合力。
2、本发明用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，步骤包括一次热压、涂覆、二次热压、热压冷却、裁切打磨，热压与涂覆结合的方式保持各层级之间的粘合性，较低温度下的热压避免有害气体的产生，裁切打磨保障了PTFE覆铜板的质量稳定性；热压冷却步骤采用热压冷却设备实现连续性的热压、冷却，提高了PTFE覆铜板的加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中用于5G高频通信的PTFE覆铜板的层级结构示意图；
图2为本发明实施例中用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法流程图；
图3为本发明实施例中热压冷却设备的结构示意图；
图4为本发明实施例中丝杠座、固定框、液压油缸、伸缩气缸和动压台的装配结构示意图；
图5为本发明实施例中定压台的结构示意图；
图6为本发明图5中A-A处的剖面图；
图7为本发明图5中B-B处的剖面图。
附图标记：1、聚四氟乙烯玻纤布层；2、阻燃聚四氟乙烯薄膜层；3、粘结层；4、铜箔层；10、热压箱；20、泵机箱；21、真空泵；22、鼓风机；30、定压台；31、动压台；32、液压油缸；33、驱动电机；34、联轴器；35、滚珠丝杠；36、丝杠座；37、固定框；38、伸缩杆；39、安装框；40、伸缩气缸；41、台座；42、通风座；43、放置槽；44、通风腔；45、通风管；46、扩散管；47、过滤网；48、导杆；49、扭力弹簧；50、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，包括位于中心的聚四氟乙烯玻纤布层1，聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧设有阻燃聚四氟乙烯薄膜层2，阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的外侧通过粘结层3粘结有铜箔层4。粘结层选用的粘结剂为聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、芳烷基酚树脂、有机硅树脂中的一种或多种的混合物。该PTFE覆铜板的厚度范围为0.6~8mm，宽度和长度范围为1300~1600mm。
聚四氟乙烯玻纤布层1的制备方法如下：
按照重量份，将46份聚四氟乙烯粉末分散于27份去离子水中，加入4份氮化铝粉末、0.7份十二烷基酚聚氧乙烯醚，分散均匀后得到聚四氟乙烯乳液；将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液中，往复浸润4次，烘干得到聚四氟乙烯玻纤布粗品；聚四氟乙烯玻纤布粗品使用腐蚀液腐蚀表面后，表面形成细小微孔，根据尺寸要求裁切得到聚四氟乙烯玻纤布层1。
聚四氟乙烯粉末中添加有7wt%的玻璃纤维，比重为1.49g/cm3，收缩率为1%，拉伸强度为95MPa。分散使用高速离心机，转速为2800rpm。往复浸润4次具体为将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液6min后，取出静置6min，95℃热风吹扫直至电子级玻纤布表面水分蒸发，重复上述步骤3次。
腐蚀液由以下重量百分比的成分制备而成：3wt%氢氟酸、0.15wt%对甲苯磺酸、0.23wt%丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，余量为去离子水，腐蚀的温度为26℃，腐蚀的时间为44秒。
阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的制备方法如下：
按照重量份，将1.8份氮化硼粉体、4.6份空心陶瓷微珠混合后，球磨得到粒径1~3μm的混合粉体，混合粉体于605℃烧制2.1小时后得到填料；将78份聚四氟乙烯粉末加入280份乙醇中，搅拌均匀，加入1.1份钛酸酯偶联剂、9份填料和0.5份十溴二苯乙烷粉体，75℃搅拌3.8小时得到改性聚四氟乙烯混合液；改性聚四氟乙烯混合液过滤、烘干得到改性聚四氟乙烯粉体，热压于聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层2。烘干的温度为108℃，烘干时间为2.6小时；热压温度为215℃，热压的压强为21MPa，热压时间为7min。
如图2所示，本实施例用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，包括以下步骤：
S1、一次热压：将改性聚四氟乙烯混合液热压于聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层2；其中，热压温度为215℃，热压的压强为21MPa，热压时间为7min。
S2、涂覆：在阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的两侧涂覆粘结剂，得到粘结层3。
S3、二次热压：在粘结层3的两侧热压铜箔得到铜箔层4，形成PTFE覆铜板半成品；其中，热压温度为125℃，热压的压强为32MPa，热压的时间为6min。
S4、热压冷却：将多个PTFE覆铜板半成品放入热压冷却设备内，抽取真空后在温度360℃、压力38MPa的条件下热压成型，冷却至室温后脱模得到PTFE覆铜板粗品；
S5、裁切打磨：PTFE覆铜板粗品裁切毛边后打磨得到PTFE覆铜板成品。
实施例2
如图1-2所示，本实施例与实施例1的区别在于，聚四氟乙烯玻纤布层1的制备方法如下：
按照重量份，将68份聚四氟乙烯粉末分散于38份去离子水中，加入7份氮化铝粉末、4.8份十二烷基酚聚氧乙烯醚，分散均匀后得到聚四氟乙烯乳液；将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液中，往复浸润5次，烘干得到聚四氟乙烯玻纤布粗品；聚四氟乙烯玻纤布粗品使用腐蚀液腐蚀表面后，表面形成细小微孔，根据尺寸要求裁切得到聚四氟乙烯玻纤布层1。
阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的制备方法如下：
按照重量份，将0.8份氮化硼粉体、1.5份空心陶瓷微珠混合后，球磨得到粒径1~3μm的混合粉体，混合粉体于565℃烧制2.8小时后得到填料；将66份聚四氟乙烯粉末加入226份乙醇中，搅拌均匀，加入0.8份钛酸酯偶联剂、6份填料和0.3份十溴二苯乙烷粉体，70℃搅拌3.2小时得到改性聚四氟乙烯混合液；改性聚四氟乙烯混合液过滤、烘干得到改性聚四氟乙烯粉体，热压于聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层2。烘干的温度为102℃，烘干时间为2.2小时；热压温度为165℃，热压的压强为17MPa，热压时间为6min。
用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，包括以下步骤：
S1、一次热压：将改性聚四氟乙烯混合液热压于聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层2；其中，热压温度为165℃，热压的压强为17MPa，热压时间为6min。
S2、涂覆：在阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的两侧涂覆粘结剂，得到粘结层3。
S3、二次热压：在粘结层3的两侧热压铜箔得到铜箔层4，形成PTFE覆铜板半成品；其中，热压温度为85℃，热压的压强为17MPa，热压的时间为8min。
S4、热压冷却：将多个PTFE覆铜板半成品放入热压冷却设备内，抽取真空后在温度378℃、压力28MPa的条件下热压成型，冷却至室温后脱模得到PTFE覆铜板粗品；
S5、裁切打磨：PTFE覆铜板粗品裁切毛边后打磨得到PTFE覆铜板成品。
实施例3
如图1-2所示，本实施例与实施例1的区别在于，聚四氟乙烯玻纤布层1的制备方法如下：
按照重量份，将62份聚四氟乙烯粉末分散于30份去离子水中，加入5份氮化铝粉末、3.6份十二烷基酚聚氧乙烯醚，分散均匀后得到聚四氟乙烯乳液；将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液中，往复浸润3次，烘干得到聚四氟乙烯玻纤布粗品；聚四氟乙烯玻纤布粗品使用腐蚀液腐蚀表面后，表面形成细小微孔，根据尺寸要求裁切得到聚四氟乙烯玻纤布层1。
阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的制备方法如下：
按照重量份，将1.2份氮化硼粉体、3.5份空心陶瓷微珠混合后，球磨得到粒径1~3μm的混合粉体，混合粉体于580℃烧制2.5小时后得到填料；将70份聚四氟乙烯粉末加入345份乙醇中，搅拌均匀，加入1份钛酸酯偶联剂、8份填料和0.2份十溴二苯乙烷粉体，73℃搅拌3.5小时得到改性聚四氟乙烯混合液；改性聚四氟乙烯混合液过滤、烘干得到改性聚四氟乙烯粉体，热压于聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层2。烘干的温度为105℃，烘干时间为3小时；热压温度为195℃，热压的压强为20MPa，热压时间为8min。
用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，包括以下步骤：
S1、一次热压：将改性聚四氟乙烯混合液热压于聚四氟乙烯玻纤布层1的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层2；其中，热压温度为195℃，热压的压强为20MPa，热压时间为8min。
S2、涂覆：在阻燃聚四氟乙烯薄膜层2的两侧涂覆粘结剂，得到粘结层3。
S3、二次热压：在粘结层3的两侧热压铜箔得到铜箔层4，形成PTFE覆铜板半成品；其中，热压温度为146℃，热压的压强为35MPa，热压的时间为4min。
S4、热压冷却：将多个PTFE覆铜板半成品放入热压冷却设备内，抽取真空后在温度325℃、压力35MPa的条件下热压成型，冷却至室温后脱模得到PTFE覆铜板粗品；
S5、裁切打磨：PTFE覆铜板粗品裁切毛边后打磨得到PTFE覆铜板成品。
实施例4
如图3-4所示，本实施例提供一种热压冷却设备，用于PTFE覆铜板制备过程中的热压冷却步骤，包括位于上方的热压箱10和位于下方的泵机箱20，热压箱10内设有用于对多个PTFE覆铜板半成品进行热压和冷却的可调热压冷却机构。可调热压冷却机构包括定压台30、动压台31和液压油缸32，热压箱10的侧壁设有驱动电机33，驱动电机33通过联轴器34连接有水平贯穿热压箱10的滚珠丝杠35，滚珠丝杠35的外围螺纹连接有若干个丝杠座36，丝杠座36的下方设有固定框37，液压油缸32的伸缩杆38贯穿固定框37后与动压台31连接，固定框37的外壁对称设有两个安装框39，安装框39上设置有端部与动压台31连接的伸缩气缸40。
本实施例的热压冷却设备，启动驱动电机33后，驱动电机33通过联轴器34驱动滚珠丝杠35转动，滚珠丝杠35的旋转运动转化为丝杠座36的直线运动，丝杠座36带动固定框37做直线运动，调节动压台31的位置，对定压台30进行位置可调的热压，液压油缸32通过伸缩杆38驱动动压台31上下移动的过程中，伸缩气缸40适应性的伸缩，保持动压台31压制过程中的稳定性。
如图3-7所示，若干个定压台30设于动压台31的下方，包括台座41、通风座42和放置槽43，两个通风座42对称设置在台座41的两侧，多个放置槽43呈矩形阵列分布在台座41的上表面，放置槽43的内围尺寸与PTFE覆铜板半成品的外围尺寸适配。通风座42的底部设有通风腔44，通风腔44的上表面连接有贯穿通风座42和台座41的多根通风管45，通风管45通过其上方的多个扩散管46连接有过滤网47。每个放置槽43内对称设有两个伸入台座41内的导杆48，导杆48的底端连接有扭力弹簧49，扭力弹簧49的底部设有压力传感器50。扩散管46的截面呈漏斗状。
泵机箱20内设有与一侧通风腔44连通的真空泵21，以及与另一侧通风腔44连通的鼓风机22。
放置槽43上放置多个PTFE覆铜板半成品后，真空泵21对通风腔44抽取真空，进一步通过通风管45对扩散管46抽取真空，使得放置槽43周边的空气和灰尘被吸附，保持台座41附近的真空度和洁净度。液压油缸32驱动动压台31向下移动对放置槽43上的PTFE覆铜板半成品进行热压时，动压台31对导杆48进行压缩，导杆48向下运动对扭力弹簧49进行压缩，当压力传感器50检测到压力值达到预设值时，发送控制信号至液压油缸32的控制器，停止液压油缸32继续下压。
热压完成后鼓风机22向通风腔44内鼓入常温空气，常温空气经通风管45、扩散管46吹出，经过滤网47过滤后吹入放置槽43周边，使得热压后的PTFE覆铜板半成品迅速降温以得到PTFE覆铜板粗品。定压台30的结构设置，配合真空泵21和鼓风机22，能够保持放置槽43处的真空度和洁净度，智能化控制液压油缸32的工作，保持热压过程中的压力恒定，并提高冷却速率。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，聚四氟乙烯玻纤布层中未添加氮化铝粉末。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，阻燃聚四氟乙烯薄膜层中未添加空心陶瓷微珠。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于，阻燃聚四氟乙烯薄膜层中未添加十溴二苯乙烷粉体。
性能测试
参照GB/T 36476-2018《印制电路用金属基覆铜箔层压板通用规范》对实施例1-3、对比例1-3制备的PTFE覆铜板进行了热导率、剥离强度、吸水率的测试。参照标准GB4722-2017进行了弯曲强度、介电常数和介电损耗的测试，具体测试结果见下表：
从上表可以看出，本发明实施例制备的PTFE覆铜板，热导率大于对比例，导热性能较优；剥离强度和弯曲强度大于对比例，说明机械性能较优；吸水率小于对比例，说明疏水性能好，介电常数和介电损耗与现有技术中用于5G高频通信的PTFE覆铜板接近。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，其特征在于，包括位于中心的聚四氟乙烯玻纤布层（1），聚四氟乙烯玻纤布层（1）的两侧设有阻燃聚四氟乙烯薄膜层（2），阻燃聚四氟乙烯薄膜层（2）的外侧通过粘结层（3）粘结有铜箔层（4）；
所述聚四氟乙烯玻纤布层（1）的制备方法如下：按照重量份，将45~70份聚四氟乙烯粉末分散于25~40份去离子水中，加入3~7份氮化铝粉末、0.5~5份十二烷基酚聚氧乙烯醚，分散均匀后得到聚四氟乙烯乳液；将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液中，往复浸润3~5次，烘干得到聚四氟乙烯玻纤布粗品；聚四氟乙烯玻纤布粗品使用腐蚀液腐蚀表面后，表面形成细小微孔，根据尺寸要求裁切得到。
2.根据权利要求1所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，其特征在于，所述聚四氟乙烯粉末中添加有6~10wt%的玻璃纤维，比重为1.49g/cm3，收缩率为1%，拉伸强度为95MPa。
3.根据权利要求1所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，其特征在于，往复浸润3~5次具体为将电子级玻纤布浸润于聚四氟乙烯乳液6~8min后，取出静置5~8min，85~95℃热风吹扫直至电子级玻纤布表面水分蒸发，重复上述步骤3~5次。
4.根据权利要求1所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，其特征在于，所述腐蚀液由以下重量百分比的成分制备而成：3wt%氢氟酸、0.15wt%对甲苯磺酸、0.23wt%丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，余量为去离子水，腐蚀的温度为25~35℃，腐蚀的时间为35~45秒。
5.根据权利要求1所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，其特征在于，所述阻燃聚四氟乙烯薄膜层（2）的制备方法如下：按照重量份，将0.6~2份氮化硼粉体、1~5份空心陶瓷微珠混合后，球磨得到粒径1~3μm的混合粉体，混合粉体于560~610℃烧制2~3小时后得到填料；将65~80份聚四氟乙烯粉末加入220~350份乙醇中，搅拌均匀，加入0.6~1.2份钛酸酯偶联剂、5~10份填料和0.2~0.6份十溴二苯乙烷粉体，70~76℃搅拌3~4小时得到改性聚四氟乙烯混合液；改性聚四氟乙烯混合液过滤、烘干得到改性聚四氟乙烯粉体，热压于聚四氟乙烯玻纤布层（1）的两侧，根据尺寸要求裁切得到。
6.根据权利要求5所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板，其特征在于，烘干的温度为100~110℃，烘干时间为2~3小时；热压温度为160~220℃，热压的压强为16~22MPa，热压时间为6~8min。
7.一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、一次热压：将改性聚四氟乙烯混合液热压于聚四氟乙烯玻纤布层（1）的两侧，根据尺寸要求裁切得到阻燃聚四氟乙烯薄膜层（2）；其中，热压温度为160~220℃，热压的压强为16~22MPa，热压时间为6~8min；
S2、涂覆：在阻燃聚四氟乙烯薄膜层（2）的两侧涂覆粘结剂，得到粘结层（3）；
S3、二次热压：在粘结层（3）的两侧热压铜箔得到铜箔层（4），形成PTFE覆铜板半成品；其中，热压温度为80~150℃，热压的压强为16~40MPa，热压的时间为3~8min；
S4、热压冷却：将多个PTFE覆铜板半成品放入热压冷却设备内，抽取真空后在温度320~380℃、压力30~40MPa的条件下热压成型，冷却至室温后脱模得到PTFE覆铜板粗品；
S5、裁切打磨：PTFE覆铜板粗品裁切毛边后打磨得到PTFE覆铜板成品。
8.根据权利要求7所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，所述热压冷却设备包括位于上方的热压箱（10）和位于下方的泵机箱（20），热压箱（10）内设有用于对多个PTFE覆铜板半成品进行热压和冷却的可调热压冷却机构；可调热压冷却机构包括定压台（30）、动压台（31）和液压油缸（32），热压箱（10）的侧壁设有驱动电机（33），驱动电机（33）通过联轴器（34）连接有水平贯穿热压箱（10）的滚珠丝杠（35），滚珠丝杠（35）的外围螺纹连接有若干个丝杠座（36），丝杠座（36）的下方设有固定框（37），液压油缸（32）的伸缩杆（38）贯穿固定框（37）后与动压台（31）连接，固定框（37）的外壁对称设有两个安装框（39），安装框（39）上设置有端部与动压台（31）连接的伸缩气缸（40）。
9.根据权利要求8所述的一种用于5G高频通信的PTFE覆铜板的制作方法，其特征在于，若干个定压台（30）设于动压台（31）的下方，包括台座（41）、通风座（42）和放置槽（43），两个通风座（42）对称设置在台座（41）的两侧，多个放置槽（43）呈矩形阵列分布在台座（41）的上表面，放置槽（43）的内围尺寸与PTFE覆铜板半成品的外围尺寸适配；通风座（42）的底部设有通风腔（44），通风腔（44）的上表面连接有贯穿通风座（42）和台座（41）的多根通风管（45），通风管（45）通过其上方的多个扩散管（46）连接有过滤网（47）；每个放置槽（43）内对称设有两个伸入台座（41）内的导杆（48），导杆（48）的底端连接有扭力弹簧（49），扭力弹簧（49）的底部设有压力传感器（50）。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20230328 |