CN116922782A - 一种非织造布增强覆铜板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：步骤1.无纺布裁切为片状或卷状后烘干；步骤2.无纺布的两面各覆盖一张氟树脂薄膜，氟树脂薄膜和无纺布组成三明治型结构；步骤3.将此三明治结构作为一个基础单元，根据覆铜板的厚度设定要求，可选配一组或多组叠制在一起，形成一个芯板结构；步骤4.将此芯板结构的两面再覆盖上铜箔，形成覆铜板胚料；步骤5.将覆铜板胚料送入高温真空层压机进行压合，氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后制作出非织布增强覆铜板。使用本方法省去了无纺布PTFE胶片的制作过程，直接使用氟树脂薄膜和无纺布进行搭配制作出非织布增强覆铜板。

Description

一种非织造布增强覆铜板的生产方法
技术领域
本发明属于层压板技术领域，涉及一种非织造布增强覆铜板的生产方法。
背景技术
非织布纤维增强覆铜板具有介电常数和介电损耗各项同性以及极低损耗的特征，可广泛应用于雷达、天线等高频微波器件中。
现有文献202210790750.8公开了一种低介电损耗无纺布及其制备方法和应用，所提出的一种使用无纺布制作出非织布纤维增强PTFE胶片的方法，需要将无纺布含浸至PTFE以及其他氟树脂乳液中，再经过刮胶计量、水分烘干、高温烧结的方式制作出非织造布纤维增强的PTFE胶片。此方法由于需要使用专用含浸以及烘干烧结设备，设备和能耗投入较大，另外由于无纺布抗拉强度偏低，容易在刮胶计量含金量、烘干烧结过程中出现开裂乃至断裂问题，生产控制难度较大。
因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，解决使用无纺布生产制造非织布增强覆铜板过程中，无纺布PTFE胶片制造难题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.无纺布裁切为片状或卷状后进行烘干，直至无纺布有机物含量残留率≤0.2％；
步骤2.无纺布的两面各覆盖一张氟树脂薄膜，氟树脂薄膜和无纺布组成三明治型结构；
步骤3.将此三明治结构作为一个基础单元，根据覆铜板的厚度设定要求，可选配一组或多组叠制在一起，形成一个芯板结构；
步骤4.将此芯板结构的两面再覆盖上铜箔，形成覆铜板胚料；
步骤5.将覆铜板胚料送入高温真空层压机进行压合，氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后制作出非织布增强覆铜板。
进一步来说，步骤1中无纺布的烘干温度介于100℃～300℃之间，无纺布烘干时间为30-90分钟。
进一步来说，步骤2中氟树脂薄膜为PTFE薄膜、FEP薄膜、PFA薄膜、ETFE薄膜或者含有陶瓷填充的氟树脂薄膜中一种。
进一步来说，为了确保氟树脂能够完全浸透无纺布纤维，氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度。
进一步来说，步骤5中高温真空层压机设定的温度介于330℃～400℃之间、压力设定介于15-100kg/cm2；真空度设定为10-20torr±1；高温真空层压机的层压时间介于15～100min之间。
进一步来说，所述三明治型结构包括无纺布，所述无纺布的上端面、下端面上均设有氟树脂薄膜；所述无纺布在烘烤后的克重介于25～150g/m2之间；所述氟树脂薄膜的厚度为25～200um。
进一步来说，所述三明治型结构包括两块无纺布，两块所述无纺布之间设有一片氟树脂薄膜，两块无纺布的另一侧均设有一片氟树脂薄膜；所述无纺布在烘烤后的克重介于25～150g g/m2之间；所述氟树脂薄膜的厚度为25～200um。
采用上述技术方案，具有以下有益效果：使用本方法省去了无纺布PTFE胶片的制作过程，直接使用氟树脂薄膜和无纺布进行搭配制作出非织布增强覆铜板。另外，使用本方法制作覆铜板，由于不存在无纺布PTFE胶片的含浸、计量、无纺布牵拉等工艺过程，其板材厚度、介电常数均匀性更容易控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1、4～7中芯板结构示意图。
图2为本发明实施例1、4～7中坯料结构示意图。
图3为本发明实施例2中芯板结构示意图。
图4为本发明实施例2中坯料结构示意图。
图5为本发明实施例3中芯板结构示意图。
图6为本发明实施例3中坯料结构示意图。
图7为本发明实施例1～7的流程示意图。
图中：11、21、31-无纺布；12、22、32-氟树脂薄膜；13、23、33-铜箔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
以下实施例和比较例中使用的原料如下：
无纺布，由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备，陕西华特。
无纺布，由丙烯酸酯粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备，陕西华特。
实施例1
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用1张烘烤后的克重为50g/m2的无纺布11，该无纺布由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成,上述无纺布11裁切片状进行烘烤，烘烤温度在200-250℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及环氧类交联剂等成分；
步骤2.选用两张厚度为120um的氟树脂薄膜12，该氟树脂薄膜采用PTFE薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下120um氟树脂薄膜+50g/m2无纺布+120um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配一组三明治结构作为芯板结构，该芯板结构如图1所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔13形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构如图2所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为25kg/cm2±1；最高温设定380℃；真空度设定为20torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持60min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数2.20，其介质层厚度为0.25mm，铜箔为1oz的双面结构。
实施例2
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用两张烘烤后的克重为75g/m2的无纺布21，该无纺布由由丙烯酸酯粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成；上述无纺布21裁切卷状进行烘烤，烘烤温度在150-200℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及碳氢类交联剂等成分；
步骤2.选用三张厚度为30um的氟树脂薄膜22，该氟树脂薄膜为PTFE薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下30um氟树脂薄膜+75g/m2无纺布+30um氟树脂薄膜+75g/m2无纺布+30um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配一组三明治结构作为芯板结构，该芯板结构的如图3所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构的如图4所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为50kg/cm2±1；高温设定380℃；真空度设定为10torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持100min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数3.00，其介质层厚度为0.15mm，铜箔为1oz的双面结构。
实施例3
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用1张烘烤后的克重为25g/m2的无纺布31，该无纺布由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成；上述无纺布31裁切片状进行烘烤，烘烤温度在200-250℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及环氧类交联剂等成分；
步骤2.选用两张厚度为60um的氟树脂薄膜32，该氟树脂薄膜为PTFE薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下60um氟树脂薄膜+25g/m2无纺布+60um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配两组三明治结构叠制形成芯板结构，该芯板结构如图5所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构如图6所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为25kg/cm2±1；最高温设定380℃；真空度设定为15torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持60min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数2.20，其介质层厚度为0.13mm，铜箔为1oz的双面结构。
实施例4
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用2张烘烤后的克重为25g/m2的无纺布11，该无纺布由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成,上述无纺布11裁切片状进行烘烤，烘烤温度在200℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及环氧类交联剂等成分；
步骤2.选用4张厚度为60um的氟树脂薄膜12，该氟树脂薄膜为PTFE薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下60氟树脂薄膜+25g/m2无纺布+60um氟树脂薄膜+60氟树脂薄膜+25g/m2无纺布+60um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配一组三明治结构作为芯板结构，该芯板结构如图1所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔13形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构如图2所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为25kg/cm2±1；最高温设定380℃；真空度设定为20torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持60min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强的覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数2.20，其介质层厚度为0.25mm，铜箔为1oz的双面结构。
实施例5
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用1张烘烤后的克重为75g/m2的无纺布11，该无纺布由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成,上述无纺布11裁切片状进行烘烤，烘烤温度在200-250℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及环氧类交联剂等成分；
步骤2.选用2张厚度为40um的氟树脂薄膜12，该氟树脂薄膜为PTFE薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下40um氟树脂薄膜+75g/m2无纺布+40um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配一组三明治结构作为芯板结构，该芯板结构如图1所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔13形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构如图2所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为30kg/cm2±1；最高温设定380℃；真空度设定为20torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持60min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强的覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数2.65，其介质层厚度为0.13mm，铜箔为1oz的双面结构。
实施例6
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用1张烘烤后的克重为75g/m2的无纺布11，该无纺布由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成,上述无纺布11裁切片状进行烘烤，烘烤温度在200-250℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及环氧类交联剂等成分；
步骤2.选用2张厚度为200um的氟树脂薄膜12，该氟树脂薄膜为FEP薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下200um氟树脂薄膜+75g/m2无纺布+200um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配一组三明治结构作为芯板结构，该芯板结构如图1所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔13形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构如图2所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为25kg/cm2±1；最高温设定380℃；真空度设定为20torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持60min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强的覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数2.20，其介质层厚度为0.38mm，铜箔为1oz的双面结构。
实施例7
本实施例提供一种非织造布增强覆铜板的生产方法，包括如下步骤：
步骤1.选用2张烘烤后的克重为75g/m2的无纺布11，该无纺布由环氧粘结剂和平均直径13μm的E玻璃纤维制备而成,上述无纺布11裁切片状进行烘烤，烘烤温度在200-250℃，烘烤时间介于30-90分钟，优选60分钟(无纺布有机物含量残留率≤0.2％)，去除内部含有的残余水汽以及环氧类交联剂等成分；
步骤2.选用3张厚度为60um的氟树脂薄膜12，该氟树脂薄膜为含有陶瓷填充的氟树脂薄膜；其中：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度；按照从上至下60um氟树脂薄膜+75g/m2无纺布+60um氟树脂薄膜+75g/m2无纺布+60um氟树脂薄膜的搭配方式制作形成三明治结构；
步骤3.选配一组三明治结构作为芯板结构，该芯板结构如图1所示；
步骤4.芯板结构两面各覆盖一张1oz铜箔13形成覆铜板胚料(简称坯料)，该坯料结构如图2所示；
步骤5.层压操作，将此坯料放置在高温真空层压机内，高温真空层压机设定的参数如下：压力设定为50kg/cm2±1；最高温设定380℃；真空度设定为10torr±1。高温真空层压机最高温压制时间保持100min。在高温过程中氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后即制作出非织布增强的覆铜板(简称覆铜板)。
通过对上述覆铜板测试可知，该覆铜板的介电常数3.00，其介质层厚度为0.25mm，铜箔为1oz的双面结构。
对比例1
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例1中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配一层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
对比例2
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例2中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配一层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
对比例3
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例3中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配二层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
对比例4
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例4中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配一层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
对比例5
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例5中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配一层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
对比例6
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例6中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配一层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
对比例7
将打碎的玻璃纤维与PTFE胶液进行混合后，采用抄纸工艺将进行滤网沥干水分、烘干、烧结等步骤，制作出非织布纤维PTFE胶片，然后再根据实施例7中覆铜板的介质层介电常数和厚度要求，搭配一层非织布纤维PTFE胶片形成芯板单元结构，最后两面再搭配上铜箔形成覆铜板的坯料单元。胚料单元经过400℃左右的高温真空压合，制作出非织布纤维增强覆铜板。
表1为覆铜板性能参数对比
上述检验方法均按照行业检验标准进行检验测试。
通过表1可以看出，本公开实施例提供的覆铜板除了制作工艺更加简便以及介电性能和吸水率、剥离强度等关键指标对标对比例以外，在拉伸模量方面更加优秀。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种非织造布增强覆铜板的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1.无纺布裁切为片状或卷状后进行烘干，直至无纺布有机物含量残留率≤0.2％；
步骤2.无纺布的两面各覆盖一张氟树脂薄膜，氟树脂薄膜和无纺布组成三明治型结构；
步骤3.将此三明治结构作为一个基础单元，根据覆铜板的厚度设定要求，可选配一组或多组叠制在一起，形成一个芯板结构；
步骤4.将此芯板结构的两面再覆盖上铜箔，形成覆铜板胚料；
步骤5.将覆铜板胚料送入高温真空层压机进行压合，氟树脂薄膜熔融后与无纺布进行充分的界面结合，并不断排出残存空气，经过高温固化烧结再冷却后制作出非织布增强覆铜板。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤1中无纺布的烘干温度介于100℃～300℃之间，无纺布烘干时间为30-90分钟。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤2中氟树脂薄膜为PTFE薄膜、FEP薄膜、PFA薄膜、ETFE薄膜或者含有陶瓷填充的氟树脂薄膜中一种。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：氟树脂薄膜的总厚度不能小于无纺布克重除以玻纤密度所得到的无纺布理论厚度。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤5中高温真空层压机设定的温度介于330℃～400℃之间、压力设定介于15-100kg/cm2；真空度设定为10-20torr±1；高温真空层压机的层压时间介于15～100分钟之间。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述三明治型结构包括无纺布，所述无纺布的上端面、下端面上均设有氟树脂薄膜；所述无纺布在烘烤后的克重介于25～150g/m2之间；所述氟树脂薄膜的厚度为25～200um。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述三明治型结构包括两块无纺布，两块所述无纺布之间设有一片氟树脂薄膜，两块无纺布的另一侧均设有一片氟树脂薄膜；所述无纺布在烘烤后的克重介于25～150g/m2之间；所述氟树脂薄膜的厚度为25～200um。
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