[發(fā)明專利]微波毫米波復(fù)合介質(zhì)基板及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200810243991.0 | 申請日： | 2008-12-19 |
| 公開（公告）號： | CN101439605A | 公開（公告）日： | 2009-05-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周洪慶;劉敏 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B32B15/082 | 分類號： | B32B15/082;B32B15/20;B32B27/20;B29C43/58;B29C71/04;B32B37/06;B32B37/10;C08L27/18;C08K13/04;C08K7/10;C08K3/40;C08K3/36;C08K3/22 |
| 代理公司： | 南京天華專利代理有限責任公司 | 代理人： | 徐冬濤;袁正英 |
| 地址： | 210009江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 微波 毫米波 復(fù)合 介質(zhì) 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種微波毫米波復(fù)合介質(zhì)基板及其制備方法，屬于有機/無機/金 屬復(fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)
上世紀八十年代前，國際上主要用單晶、高純剛玉氧化鋁瓷等無機類基片制 作微波電路，但單晶、陶瓷基片的脆性使得尺寸難以做大，安裝、振動等環(huán)境下 可靠性無法保證。聚苯乙烯雖然微波損耗小，但耐溫低，無法承受電路制作的焊 接溫度。進入上世紀八十年代，美國ROGERS公司首先提出以聚四氟乙烯為基 復(fù)合纖維布或復(fù)合陶瓷的新型基板技術(shù)，用于實現(xiàn)微波高集成度、高性能電子封 裝技術(shù)方面。在微波電路的設(shè)計靈活性、布線密度和可靠性方面提供了巨大的潛 能。可獲得不同電學(xué)與物理性能的基板材料，如介電常數(shù)、熱膨脹系數(shù)等可以調(diào) 整。因此該新型復(fù)合材料成為材料學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的熱點課題之一。眾所周知， 聚四氟乙烯的表面能極低，是所有材料中表面能最低的，通常很難與其它材料進 行復(fù)合或粘結(jié)，形成需要的片材強度，因此對聚四氟乙烯的表面改性活化，設(shè)計 合理的配方，選擇適當種類與特性的添加粉料，優(yōu)化特殊的成型燒結(jié)以及金屬化 工藝，微波毫米波頻率下介電性能的精確測試與評價等，均是研究并制備聚四氟 乙烯為基復(fù)合纖維布或復(fù)合陶瓷的新型基板的關(guān)鍵技術(shù)點。
多年來，國際上以美國為代表的少數(shù)國家對聚四氟乙烯為基復(fù)合纖維布或復(fù) 合陶瓷微波毫米波復(fù)合介質(zhì)基板進行了深入的研究，在高頻微波、毫米波電路領(lǐng) 域中已經(jīng)獲得了很多的應(yīng)用。我國在聚四氟乙烯復(fù)合纖維布的低介電常數(shù)微波基 板方面已經(jīng)取得應(yīng)用，但由于纖維布存在明顯的各向異性，因此實際使用的微波 頻率上限受到明顯限制，如毫米波無法適用。國內(nèi)在以聚四氟乙烯為基復(fù)合微細 纖維、玻璃粉、陶瓷粉，制備的適合微波到毫米波范圍，低損耗復(fù)合介質(zhì)基板 方面的研究起步較晚，近年來我國對這方面的研究非常重視，取得了較為明顯的 進展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了改進現(xiàn)有基板實際使用的微波頻率上限受到明顯限制等 不足而提供了一種微波毫米波復(fù)合介質(zhì)基板，本發(fā)明的另一目的是提供上述復(fù)合 介質(zhì)基板的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種微波毫米波復(fù)合介質(zhì)基板，其特征是由低損耗復(fù) 合介質(zhì)和上下表面金屬化層組成；其中低損耗復(fù)合介質(zhì)組份及各組分占低損耗復(fù) 合介質(zhì)總重量的百分比分別為：聚四氟乙烯25～40％??聚苯硫醚3～20％??微纖 維3～15％??玻璃粉10～25％??陶瓷粉20～45％??偶聯(lián)劑1～5％。
其中所述的上下表面金屬化層，其中一層金屬層為銅箔，另一層金屬層為銅 箔或鋁板。
優(yōu)選所述的陶瓷粉各組份及各組份占陶瓷粉總量的重量百分比分別為：SiO28～25wt％??TiO2?20～45wt％??SrO?12～28wt％??CaO?5～25wt％??MgO 3～15wt％??La2O3?0.5～3wt％；玻璃粉各組份及各組份占玻璃粉總量的重量百分比 分別為：SiO2?30～50wt％??B2O3?20～35wt％??CaO?20～45wt％??Na2O?0.3～1wt％ K2O?0.3～1wt％；所述的偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
上述的聚四氟乙烯粉、聚苯硫醚粉、微纖維市場有售，其中優(yōu)選微纖維的基 本成分是：SiO2?45～55wt％??Al2O3?4～12wt％??B2O3?12～18wt％??CaO10～20wt％ MgO3～12wt％N??Na2O?0.3～0.8wt％。
本發(fā)明還提供了上述基板的制備方法，其具體步驟為：
A.按玻粉配方分別稱取SiO2、B2O3、CaO、Na2O、K2O混合8～12h；將制 備的混合料倒入鉑金坩鍋內(nèi)，于1350～1500℃下保溫1～2h使其完全熔融和均勻 化，倒入蒸餾水中得到透明碎玻璃；再將得到的碎玻璃，經(jīng)濕法瑪瑙球磨24～48h， 得到平均粒徑5～10μm的玻璃粉；
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