CN208667577U - 具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，包括芯层，芯层包括若干介电胶层，介电胶层包括第一介电胶层和第二介电胶层中的至少一种，第一介电胶层是指Dk值6‑30且Df值0.002‑0.020的胶层，第二介电胶层是指Dk值15‑100且Df值0.002‑0.020的胶层，且所第二介电胶层的Dk值大于第一介电胶层的Dk值；芯层的总厚度≤20mil；第一介电胶层和第二介电胶层的厚度均为5‑75μm。本实用新型的激光钻孔工艺更佳、小孔径不易有内缩的状况、较低的吸湿性、较高的绝缘性、高尺寸安定性、优异的热稳定性、高Dk及低Df特性、电性更佳，具备厚膜制作技术，另外接口更为单纯、成本更为低廉以用于多层FPC结构中。

Description

具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片

技术领域

本实用新型涉及线路板用纯胶、粘结片技术领域，特别涉及一种高频高传输用粘结片，主要用于高频高速传输FPC领域，比如汽车雷达、全球定位卫星天线、蜂窝电信系统、无线通信天线、数据链接电缆系统、直播卫星、电源背板等。

背景技术

随着信息技术的飞跃发展，无线通信已成为生活之必需。无线通信系统由发射、接受及天线所组成，其中天线是负责电路与空气中电磁能量值转换，为通讯系统不可或缺的基本配备。在天线相关的电路设计中，有时会依赖电容或电感等被动组件来进行天线的匹配。为满足电子产品高功能化、信号传送高频高速化的需求，相关设计的主动组件和被动组件必须增加，电路与组件密度势必增加，这就会造成电磁干扰与噪声增加。为了解决此问题，具有高介电常数及低介电损耗的复合式纯胶与bondply(又称粘结膜、粘结片)材料是此种设计的的最佳选择。

目前市场上高频高速印刷电路板用纯胶与bondply，其实现途径及缺点有：

1、加入低介电常数及低介电损耗的氟系树脂、环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂和双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种，其介电常数太低无法符合高频段(>10G Hz)印刷电路板使用。

2、加入低介电常数及低介电损耗树脂的纯胶与bondply，由于额外添加的粉体不能太多，否则会影响接着强度，所以在下游FPC厂激光钻孔制程时，胶层内缩的情况会较为严重(内缩量>10μm)。

另外，在FPC制程使用高频高速材料领域，当前业界主要使用的高频接着材料较多的为LCP膜。LCP的DK值在2.9-3.3不够高，达不到高Dk的需求。且LCP膜较为昂贵，必须要在较高温度(>280℃)才可操作，又面临了不能使用快压机设备，导致加工困难，高温压合后，FPC的厚度均匀度也不佳(不良率>10％)，与其它接口的接着强度也不佳，反弹力也比一般树脂高，不利于高密度组装的FPC板。而其它树脂类膜虽然没有上述问题，但面临电性不佳、接着力太弱或者机械强度不好等问题。

举凡于第CN 205105448U中国专利则提出复合式叠构高频低介电性胶膜，CN205255668U中国专利则提出低介电性能胶膜，CN 105295753B中国专利则提出高频黏着胶水层结构及其制备方法，前期专利仍仅是Dk介于2.0-3.5的高频接着材料，而无法满足highDk(Dk>8.0)的需求。

实用新型内容

为了满足市场对高频高速可绕性纯胶与bondply的需求，本实用新型提供了一种高DK、低DF、高绝缘性、优异的热稳定性的可绕性高频高速单层粘结片与复合式的多层粘结片。本实用新型提供的高频高速粘结片，制作FPC工序流程简单、激光钻孔工艺更佳、(小孔径<0.05mm)不易有内缩(内缩量≤10μm)的状况、较低的吸湿性、较高的绝缘性、高尺寸安定性、厚度均匀性佳、优异的热稳定性、高Dk及低Df特性、电性更佳，可以使用正常压合参数搭配快压机设备或传压机设备，避免280℃以上的高温作业，且具有成本优势，具备厚膜制作技术，厚度可达20mil，另外接口更为单纯、成本更为低廉以用于多层FPC结构中，实现多个FPC之间的粘结和叠加，用以生产多层结构的FPC。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：本实用新型提供了一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，包括芯层，所述芯层包括若干介电胶层，所述介电胶层包括第一介电胶层和第二介电胶层中的至少一种，所述第一介电胶层是指Dk值6-30且Df值0.002-0.020的胶层，所述第二介电胶层是指Dk值15-100且Df值0.002-0.020的胶层，且所述第二介电胶层是Dk值大于所述第一介电胶层的Dk值的胶层；所述芯层是指Dk值6-100且Df值0.002-0.020的芯层；

所述芯层的总厚度≤20mil；

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的厚度均为5-75μm。

为了解决上述问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：

所述芯层还包括高分子聚合物薄膜层，所述介电胶层具有至少两层，所述高分子聚合物薄膜层位于所述介电胶层之间；所述高分子聚合物薄膜层的厚度为5-200μm。

进一步地说，所述粘结片为单层结构，所述芯层由一层所述第一介电胶层组成。

进一步地说，所述粘结片为三层结构，所述芯层由两层所述第一介电胶层和一层所述高分子聚合物薄膜层组成，所述高分子聚合物薄膜层位于两层所述第一介电胶层之间。

进一步地说，所述粘结片为五层结构，所述芯层由两层所述第一介电胶层、两层所述第二介电胶层和一层所述高分子聚合物薄膜层组成，且所述芯层依次为第一介电胶层、第二介电胶层、高分子聚合物薄膜层、第二介电胶层和第一介电胶层。

进一步地说，所述粘结片还包括离型层，所述离型层位于所述芯层的表面。

进一步地说，所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的厚度均为15-50μm；所述高分子聚合物薄膜层的厚度为5-25μm；所述芯层的总厚度为2-10mil。

进一步地说，所述高分子聚合物薄膜层是PI、PS、PA、PAI、PEEK、PET或PEN高分子聚合物薄膜。

本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型的粘结片，不论是单层结构的(即纯胶)，还是多层结构的(即bondply)，均包括若干层具有高Dk和Df的特性的介电胶层，使制得的粘结片不但电性良好，可以提供芯片间的稳压，去除高频干扰，而且具有优异的热稳定性、尺寸安定性、厚度均匀性佳、超低吸水率以及较佳的机械性能、可挠性佳、耐焊锡性高、接着强度佳、操作性良好，并且可以在低温进行压合，可以使用快压设备，避免280℃以上的高温作业，且压合后可使FPC有极佳的平坦性；激光钻孔制备方法更佳，小孔径钻孔(适用于小于50微米的小孔径加工)不易有内缩状况，内缩量≤10μm；压合时膜厚均匀，阻抗控制良好，适用于高频高速传输的多层FPC之间的粘接；

再者，涂布法当前技术最多只能涂50μm左右的厚度的膜，而本实用新型的粘结片采用高分子聚合物薄膜层和若干层介电胶层间隔叠合的方式，使得粘结片的厚度范围广(其中芯层的厚度范围可达20mil)，且可控性好，具备厚膜制备技术，可轻易得到5mil以上的粘结片，而且在厚膜的情况下，本实用新型依然具有高Dk和低Df的特性；

再者，从试验数据能够看出显示，本实用新型的高频基板具有低吸水率，吸水率为0.01-0.5％；

再者，本实用新型的第一介电胶层与其它表面(比如离型层或FPC)之间的接着强度＞0.8kgf/cm；

二、本实用新型的多层结构的粘结片包括高分子聚合物薄膜层，且高分子聚合物薄膜层是PI、PS等高分子聚合物薄膜，可以提供以下作用：1)提高粘结片的机械强度；2)提高粘结片的破坏电压值及防止漏电流；3)提高粘结片的绝缘阻抗；4)提高粘结片的尺寸安定性；4)使得粘结片具有低热膨胀性；

三、本实用新型的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片的搭配结构组成简单，可以节省下游的加工工序，叠加成多层板时，由于第一介电胶层本身具有粘性，且接着高强度＞0.8kgf/cm，只需要撕除离型层，将待叠加的FPC通过第一导电胶粘接压合即可，一是制程简单，易于实现，良品率高；二是由于粘结片本身的较佳的电学特性和机械特性等，使制得的多层FPC也具有较佳的电学特性和机械特性等，满足高频高速传输的需求。

本实用新型的上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式1的结构示意图(粘结片为单层结构)；

图2是本实用新型的实施方式2的结构示意图(粘结片为三层结构)；

图3是本实用新型的实施方式3的结构示意图(粘结片为五层结构)；

图4是比较例激光钻孔后的金相图；(放大20ⅹ10倍数)

图5是实施例激光钻孔后的金相图；(放大20ⅹ10倍数)

附图中各部分标记如下：

芯层10、高分子聚合物薄膜层101、第一介电胶层102、第二介电胶层103和离型层30。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施方式：一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，如图1到3所示，包括芯层10，所述芯层包括若干介电胶层，所述介电胶层包括第一介电胶层102和第二介电胶层103中的至少一种，所述第一介电胶层是指Dk值6-30(10G HZ)且Df值0.002-0.020(10G HZ)的胶层，所述第二介电胶层是指Dk值15-100(10G HZ)且Df值0.002-0.020(10G HZ)的胶层，且所述第二介电胶层的Dk值大于所述第一介电胶层的Dk值；所述芯层是指Dk值6-100且Df值0.002-0.020的芯层；

所述芯层的总厚度≤20mil；

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的厚度均为5-75μm。

所述粘结片还包括离型层30，所述离型层位于所述芯层的表面。

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的厚度均为15-50μm；所述高分子聚合物薄膜层的厚度为5-25μm；所述芯层的总厚度为2-10mil。

所述粘结片是吸水率为0.01-0.5％且接着强度>0.8kgf/cm的粘结片。

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层皆包括组分A和组分B中的至少一种；所述组分A的比例之和为介电胶层的总固含量的5-98％(重量百分比),所述组分B为介电胶层的总固含量的5-80％(重量百分比)；

所述组分A包括烧结二氧化硅、强介电性陶瓷粉体、导电性粉体、铁氟龙、氟系树脂和磷系耐燃剂中的至少一种；

所述组分B包括高分子聚合物树脂和高分子树脂中的至少一种。

本实施方式中，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层皆还包括其它成分，比如催化剂、硬化剂，但不限于此；且其它成分含量为介电胶层总固含量的5-8％(重量百分比)。

较佳的是，所述强介电性陶瓷粉体为BaTiO₃、SrTiO₃和Ba(Sr)Ti O₃中的至少一种；其中强介电性陶瓷粉体比例之和为介电胶层的总固含量的0-90％(重量百分比)；

所述导电性粉体为过渡金属粉体、过渡金属的合金粉体、碳黑、碳纤维和金属氧化物中的至少一种，其中导电性粉体的比例之和为介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)。

更佳的是，所述第一介电胶层中的强介电性陶瓷粉体比例之和为第一介电胶层的总固含量的0-75％(重量百分比)；所述第二介电胶层中的强介电性陶瓷粉体比例之和为第二介电胶层的总固含量的30-90％(重量百分比)；

所述第一介电胶层中的导电性粉体比例之和为第一介电胶层的总固含量的0-15％(重量百分比)；所述第二介电胶层中的导电性粉体比例之和为第二介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)。

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的烧结二氧化硅的比例为介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述铁氟龙的比例为介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述氟系树脂的比例为介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述磷系耐燃剂的比例为介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)。

所述高分子聚合物薄膜层是PI(聚酰亚胺)、PS(聚苯乙烯)、PA(聚酰胺)、PAI(聚酰胺—酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PEN(聚苯二甲酸乙二醇酯)高分子聚合物薄膜，但不限于此。

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层中的高分子聚合物树脂和/或高分子树脂为氟系树脂、环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。

所述离型层可以是离型膜，其材料为聚丙烯、双向拉伸聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种，且可以是具双面离型能力的离型膜，又或是使用离型纸。

实施方式1：一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，如图1所示，所述粘结片为单层结构，所述芯层10由一层所述第一介电胶层102组成，所述第一介电胶层的表面具有离型30。

实施方式2：一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，如图2所示，所述芯层还包括高分子聚合物薄膜层101，所述介电胶层具有至少两层，所述高分子聚合物薄膜层位于所述介电胶层之间；所述高分子聚合物薄膜层的厚度为5-200μm。

所述粘结片为三层结构，所述芯层由两层所述第一介电胶层102和一层所述高分子聚合物薄膜层101组成，所述高分子聚合物薄膜层101位于两层所述第一介电胶层102之间。

实施方式3：一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，如图3所示，结构与实施方式2类似，不同之处在于：所述粘结片为五层结构，所述芯层10由两层所述第一介电胶层102、两层所述第二介电胶层103和一层所述高分子聚合物薄膜层101组成，且所述芯层依次为第一介电胶层、第二介电胶层、高分子聚合物薄膜层、第二介电胶层和第一介电胶层。

以下是本实用新型的实施方式1、2和3的具体的实施例的介电胶层的配方(表1)以及实施例与比较例的性能指标的综合比较(表2)，表3是表2的各性能指标的测试方法。

表1：

注：1、表1中实施例1和2为实施方式1的具有单层结构的粘结片，即纯胶；实施例3和4为具有三层结构的粘结片；实施例5到8为具有五层结构的粘结片；

2、BaTiO₃A的D90粒径：0.6um；BaTiO₃B的D90粒径：0.04um；

3、表1中的高分子柔顺剂1、高分子柔顺剂2、高分子分散剂1和高分子分散剂2皆为高分子树脂或高分子聚合物树脂；硬化剂和催化剂属于介电胶层的其它成分；

实施例1-8中的高分子柔软剂1和高分子柔软剂2均为聚酰亚胺树脂这一类；高分子分散剂1和高分子分散剂2均为丙烯酸系树脂这一类；

丁酮是用于制备胶层的有机溶剂，之后会挥发，不含在胶层中。

表2:

注：表2中实施例1和2为实施方式1的具有单层结构的粘结片，即纯胶；实施例3和4为具有三层结构的粘结片；实施例5-8为具有五层结构的粘结片；比较例1和2为LCP膜。

表3：

由表1可知，本实用新型的粘结片具有极佳的高速传输性、厚度均匀性佳、低热膨胀系数、容易达成高厚度绝缘层、高Dk、低Df性能、超低吸水率，可以去除高频段的噪声干扰，有益于芯片间的稳压，特别适用于高频高速传输FPC领域，比如汽车雷达、全球定位卫星天线、蜂窝电信系统、无线通信天线、数据链接电缆系统、直播卫星、电源背板等。

从表1以及图4和图5可以看出，本实用新型激光钻孔(特别是小孔径孔)后不易内缩，孔的边缘整齐、美观。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：包括芯层，所述芯层包括若干介电胶层，所述介电胶层包括第一介电胶层和第二介电胶层中的至少一种，所述第一介电胶层是指Dk值6-30且Df值0.002-0.020的胶层，所述第二介电胶层是指Dk值15-100且Df值0.002-0.020的胶层，且所述第二介电胶层是Dk值大于所述第一介电胶层的Dk值的胶层；所述芯层是指Dk值6-100且Df值0.002-0.020的芯层；

所述芯层的总厚度≤20mil；

所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的厚度均为5-75μm。

2.根据权利要求1所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：所述芯层还包括高分子聚合物薄膜层，所述介电胶层具有至少两层，所述高分子聚合物薄膜层位于所述介电胶层之间；所述高分子聚合物薄膜层的厚度为5-200μm。

3.根据权利要求1所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：所述粘结片为单层结构，所述芯层由一层所述第一介电胶层组成。

4.根据权利要求2所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：所述粘结片为三层结构，所述芯层由两层所述第一介电胶层和一层所述高分子聚合物薄膜层组成，所述高分子聚合物薄膜层位于两层所述第一介电胶层之间。

5.根据权利要求2所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：所述粘结片为五层结构，所述芯层由两层所述第一介电胶层、两层所述第二介电胶层和一层所述高分子聚合物薄膜层组成，且所述芯层依次为第一介电胶层、第二介电胶层、高分子聚合物薄膜层、第二介电胶层和第一介电胶层。

6.根据权利要求1所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：还包括离型层，所述离型层位于所述芯层的表面。

7.根据权利要求2所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：所述第一介电胶层和所述第二介电胶层的厚度均为15-50μm；所述高分子聚合物薄膜层的厚度为5-25μm；所述芯层的总厚度为2-10mil。

8.根据权利要求2所述的具有高Dk和低Df特性的高频高速粘结片，其特征在于：所述高分子聚合物薄膜层是PI、PS、PA、PAI、PEEK、PET或PEN高分子聚合物薄膜。