[發明專利]一種高拉伸強度、超薄薄膜材料及制備方法

有效

• 申請號: 202111472404.7
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN113881082B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 武聰;馮春明;賈倩倩;李攀;王麗音;閆宏;李強;洪穎
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L27/18;C08K7/18;C08K3/34;C08K3/16
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 李美英

一種高拉伸強度、超薄薄膜材料及制備方法，由如下重量份數的原料組成：15~30份的陶瓷粉；12~40份的含氟乳液；1~5份分散劑；10~25份的去離子水。本發明中將陶瓷粉填料的含氟樹脂復合漿料在線速度5±0.5m/min涂布機上進行連續涂覆，經中低溫烘道中經80±5℃，溫度梯度15±0.5℃進行半固化后，獲得了固化厚度11.5μm，拉伸強度X/Y方向均大于6MPa的薄膜材料，本發明通過調節各成分配比以及薄膜半固化參數實現了一種高拉伸強度、超薄薄膜材料的制備。

技術領域

本發明涉及一種高拉伸強度、超薄薄膜材料及制備方法，屬于微波復合介質基板粘接薄膜的制備工藝技術領域。

背景技術

覆銅板技術與生產，已經歷了半個世紀的發展史，成為電子信息產品中基礎材料的重要組成部分。覆銅板制造業是一個朝陽工業，它伴隨著電子信息、通信業的發展，具有廣闊的前景。覆銅板制造技術，是一項含有高新技術的多學科交叉的技術。近百年電子工業技術發展歷程表明，覆銅板技術往往是推動電子工業發展的關鍵方面之一。它的進步發展，時時受到電子整機產品、半導體制造技術、電子安裝技術、印制電路板制造技術的革新發展所驅動。伴隨電子信息行業的快速發展，電子信息產品不斷向高速度、大容量以及低損耗等方向不斷更新，傳統的環氧樹脂（FR-4）復合介質材料由于性能上的不足，漸漸無法滿足要求。

含氟高分子樹脂是目前已知高分子材料中介電性能最好的一種材料，優異的介電性能可保證信號快速且穩定傳輸，而獨特的化學穩定性與熱穩定性則為它在極端環境下使用提供了保證，因此采用含氟高分子樹脂來制備復合介質基板的發展越來越快。不過，含氟高分子樹脂在具有多種優異性能的同時，也具有一些不可避免的缺陷，比如線性膨脹系數大，抗蠕變性能差以及較為苛刻的加工性能。

傳統制造PTFE薄膜及其高頻板的方式是采用立式上膠機，通過玻纖布浸漬PTFE樹脂，得到PTFE薄膜，再通過高溫層壓機壓合成PTFE高頻板。這種PTFE漆布質地較厚(厚度約100um～210um)、表觀較差，由于該膜片含有玻纖布，各向同性不均一，無法滿足高性能超薄高頻板高端領域的使用要求。另外，含氟高分子樹脂復合薄膜的成型方式還有模壓、車削、壓延等，這些成型方法均可以生產不同規格的復合薄膜。模壓成型僅能夠生產0.5mm厚度以上的板材或薄膜材料，無法制備更薄的薄膜，厚度均勻性較差，且生產效率低。中國專利CN110746725A公開了一種高性能聚四氟乙烯薄膜及其微波基板的制備方法，采用自制設備制備PTFE薄膜，該設備薄膜的制備是在耐熱性鋼化玻璃上實現的，該設備和方法的缺點是制備的薄膜尺寸有限，不能實現連續制備，而且玻璃纖維的加入使得薄膜厚度最低只能達到20μm。車削成型，即用PTFE樹脂做成固體柱狀壓實，然后用刀具車削出PTFE薄膜，這種薄膜最小厚度可以達到15μm，可以連續生產且成本較低，但是利用車削成型方式生產的復合薄膜中填料含量最高只能達到10%，制備更高填料含量的復合薄膜時薄膜的韌性下降容易撕裂，無法進行車削成型。

中國專利CN104098290B公開了一種用球形陶瓷粉和PTFE樹脂體系壓延制備覆銅板的方法，雖然與本專利同屬于一種材料體系，但是該方法配方中加入了玻璃纖維，玻璃纖維易團聚，在PTFE樹脂中分散性不好，且玻璃纖維覆銅板后層間粘結性差，造成制備得到的PTFE薄膜的性質不穩定，并不能實現厚度均勻的薄膜材料的制備，同時，壓延成型僅適用于可塑性極高的含氟高分子樹脂原料，厚度精度難以控制并且只能單片成型，效率低。中國專利CN109910400A公開了一種用流延工藝制備含氟高分子樹脂和陶瓷粉體系覆銅板的方法，該方法在不銹鋼帶上流延制備薄膜材料，然后將制備的薄膜材料與PTFE薄膜疊層熱壓燒結制備覆銅板，該方法的缺點是只能制備小尺寸且厚度30μm以上的含氟薄膜材料，其制備的薄膜材料拉伸強度低，不利于連續生產，成本高。氟高分子樹脂屬于熱塑性樹脂材料，但是其熔體黏度很高，即使在熔融溫度以上，也幾乎不流動，很難通過普通熱塑性樹脂的加工方式成型。由于含氟高分子樹脂自身熔體黏度過大的特點，對其成型工藝提出了很高的要求。