[發明專利]實現MPI基材FPC天線性能改進的結構及制備方法

有效

• 申請號: 202010322201.9
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111405751B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 鐘騏羽;金宇;王洋;顧斌;胡桑苒
• 申請（專利權）人: 上海科谷納新材料科技有限公司
• 主分類號: H05K1/03
• 分類號: H05K1/03
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王麗

本發明實現MPI基材FPC天線性能改進的結構及制備方法，包括若干組周期交替排列的基底層和表面層，基底層為具有親水性和彈性的高分子材料層，表面層為氟化硅氧烷材料，基底層和表面層之間通過耦合作用力互相結合，形成特殊的作用鍵，結成完整、牢固的軟硬雙層涂覆結構。本發明提供的實現MPI基材FPC天線性能改進的結構及制備方法，基底層和表面層互相結合后的MPI基材FPC天線表面具有低極性含氟分子團，介電常數εr不大于3，介電常數降低，總厚度0.3?5um，不會對天線的厚度造成影響，彈性基底層還能吸收一部分外來應力，提供一定的形變和位移空間，對天線的空間設計靈活性同樣不會造成負面影響。

技術領域

本發明屬于FPC天線技術領域，具體涉及一種實現MPI基材FPC天線性能改進的結構及制備方法。

背景技術

隨著5G技術的快速發展和廣泛的實際應用，5G終端設備的接收端天線也隨之經歷了很大的變化及技術挑戰。5G之前的手機接收端天線設計，如典型的4G天線設計，其中常見方案是使用FPC軟性電路板設計，將導線與相關元器件相連接，FPC軟性電路板通常采用絕緣性能高的聚酰亞胺（PI）薄膜作為基礎材料，再在PI薄膜表面上進行加工制成撓性覆銅板（FCCL）等步驟，最終制成FPC成品。

然而在通訊方式向5G進展過程中，傳統PI材料逐漸顯現弱勢。5G技術使用的部分通訊波段進入了“毫米波”范疇，波長在毫米范圍內，通常認為頻率30-300GHz范圍內的通訊波即在此范圍內，5G使用的一般是24.25-52.6GHz范圍內的FR2波段，能夠接收毫米波段通訊的FPC天線對其使用材質的對傳輸信號造成的耗損要求很高，需要材質具有較低的介電強度（使用Dk或介電常數εr表征）和較小的介質損耗角（用Df或耗損角正切值tanδ表征）。然而，傳統PI材質的介電常數在3-4左右，在10GHz以上的高頻波段損耗角tanδ達到0.02-0.04，同時由于具有一定的吸水性，材質吸水后水分會導致介電強度升高，同時影響PI與FPC下層結構的結合，因此已經無法勝任5G設備的FPC天線的基礎材質。

對于此問題，目前有效且被認可的解決方法是使用其他更符合技術要求的材質代替傳統PI制成FPC天線。目前常見代替PI的有兩種材質：液晶聚合物（liquid crystalpolymer，LCP）和改性PI（modified PI，MPI）。

LCP是一種液晶型高分子材料，具有液晶材料的一些特質，如很高的結構靈活性和密封性，同時具有相比PI明顯降低的傳輸損耗（tanδ在0.002-0.004之間），介電常數εr也在3以下，相比PI也有更低的吸水性，因此迅速成為出色的PI材質代替材料。但LCP成本較高，成本一般為傳統PI的2-2.5倍，加工復雜，原材料相對短缺，良率較低，因此仍未在短時間內被廣泛使用。

MPI即經過改性處理的PI材料，經處理之后，MPI材質的傳輸損耗得到了一定的緩解，吸水性也得到了改善，在中低頻（~10GHz）的工作頻段工作性能十分接近LCP，在15GHz以上的頻段，LCP優勢仍然較為明顯，且在吸水性方面仍明顯占優。但MPI相較LCP明顯具有較低的成本（成本為傳統PI的1-2倍），生產工藝也更容易實現，因此MPI基材FPC天線目前在一些低頻段上使用較多，或與LCP搭配使用，這也是目前一個較為折中的選擇。

但是如何通過簡單便捷的手段使MPI基材FPC天線在吸水性和介電強度上得以增強，既保證工作性能滿足低頻到高頻的全部工作頻段要求，同時維持MPI的成本優勢，解決5G設備的FPC天線的基材問題仍然是關注的熱點。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種實現MPI基材FPC天線性能改進的結構及制備方法。

為實現上述目的，達到上述技術效果，本發明采用的技術方案為：