本發明涉及一種高介電常數覆銅箔微波介質板及其制備方法，屬于高介電常數（8.0~15.0之間）覆銅箔微波復合介質基板制造領域。
背景技術：
隨著信息技術的快速發展，傳統材料越來越難以滿足電子產品輕量化、信號傳輸高速化以及高頻帶寬等要求。PTFE樹脂因其特殊的分子結構，具有優異且穩定的微波性能，相對介電常數為2.1 左右，介電損耗為10–4數量級，可在180~260 ℃長期使用。高介電常數微波電路板（8.0~15.0之間）的特點是具有較高的介電常數，有利于減小電路板的尺寸，可應用于插入天線、衛星通訊系統、電源放大器、衛星導航系統等領域。
傳統印制電路板行業，主要以玻纖布或玻纖紙為增強材料，采用浸漬層壓工藝制備高頻微波覆銅板，制備基板主要為中低介電常數產品（介電常數小于3.45），國內目前尚無利用浸漬工藝制備高介電常數微波基板先例。采用模壓工藝雖可以制備出高介電常數介質基板，但存在以下問題：（1）、板材尺寸小，應用受限；（2）、介電性能和厚度均勻性差，只能應用于中低端領域。
技術實現要素：
鑒于現有技術的狀況及不足，本發明提供了一種陶瓷粉填充高介電常數覆銅箔微波介質板及其制備方法，采用改性陶瓷粉和改性纖維，經壓延成型制備介電常數(Dk)在8.0~15.0之間的覆銅箔微波介質板，在高頻10GHz以上具有優越的溫度特性和較低的損耗因子。
本發明為實現上述目的，所采用的技術方案是：一種高介電常數覆銅箔微波介質板及其制備方法，其特征在于：按重量百分比由以下成分組成：
改性陶瓷粉50~80wt%
改性玻璃纖維2~10wt%
PTFE樹脂15~45wt%；
制備步驟如下：
一、表面改性；
將陶瓷粉或玻璃纖維纖維放入PH=2.0~4.0甲酸溶液中，向溶液中加入0.5~2.0wt%硅烷偶聯劑，即硅烷偶聯劑的重量百分比為陶瓷粉或玻璃纖維重量百分比的0.5~2.0wt%，攪拌后放入烘箱中，120℃下烘干4h，后經研磨和過篩制備出改性陶瓷粉或改性玻璃纖維；
二、第一次機械混合；
將改性陶瓷粉50~80wt%、改性玻璃纖維2~10wt%和PTFE樹脂15~45wt%加入高速混料機中，充分混合2~8h構成混合物；
三、第二次機械混合；
第一歩、為了提高陶瓷粉和PTFE相容性，向混合物加入表面活性劑2~10wt%，即表面活性劑為改性陶瓷粉重量百分比2~10wt%，繼續混合2~10h；
第二步、向第一歩混合物再加入絮凝劑5~20wt%，即絮凝劑為PTFE樹脂、改性玻璃纖維和改性陶瓷粉的重量百分比的5~20wt%，直至形成沉淀，過濾；
第三歩、將過濾后物質在250~330℃下烘干5~24h，去除表面活性劑和絮凝劑，之后經粉碎裝置粉碎成“面包屑”狀物；
四、“面團狀”物質制備工藝；
將粉碎后的“面包屑”狀物放混合設備中，加入2~20wt%塑化劑，即塑化劑的重量百分比為PTFE樹脂、改性玻璃纖維和改性陶瓷粉的重量百分比的2~20wt%，充分混合1~5h后形成“面團狀”物質；
五、壓延成型工藝；
將“面團狀”物質放入壓延機上壓延成型，壓延溫度20~150℃，轉速0.5~3.0m/min，壓力為2~10MPa，壓制成厚度為0.2~2.0mm生基片；
六、烘干；
將壓延后的生基片放入烘箱中，在空氣或真空氣氛下，在200~350℃下烘干5~36h，除去添加的塑化劑；
七、燒結工藝；
將烘干后的基片按一定順序疊層，放入在真空層壓機中進行熱壓燒結，熱壓溫度360~390℃，熱壓壓力8~25MPa，保溫時間1~8h，隨后自然冷卻；
采用上述方法制備出產品，介電常數在8.0~15.0。
本發明的有益效果是：
目前高介電常數微波復合介質基板主要采用模壓工藝，受鋪料環節技術所限，當制備大尺寸基板時，往往難以實現厚度和介電性能均勻。而本專利采用陶瓷粉、纖維和PTFE（聚四氟乙烯）為填料，采用壓延成型的優勢是：（1）、原材料經混合形成“面團”具有優異的流動性和成型性。（2）、壓延機輥間距精度為±20μm，生基片在成型過程中，通過壓延輥反復壓延，保證了厚度和介電性能均一性。（3）、介質基板尺寸由壓延機壓延輥長度決定，而壓延輥長度不受限制。因此采用壓延工藝，經高溫熱壓燒結制備介電常數8.0~15.0覆銅箔介質基板，克服模壓工藝尺寸問題和均一性問題。
具體實施方式
一種高介電常數覆銅箔微波介質板及其制備方法，按重量百分比由以下成分組成：
改性陶瓷粉50~80wt%
改性玻璃纖維2~10wt%
PTFE樹脂（聚四氟乙烯）15~45wt%。
制備步驟如下：
一、表面改性；
將陶瓷粉或玻璃纖維放入PH=2.0~4.0甲酸溶液中，向溶液中加入0.5~2.0wt%硅烷偶聯劑，即硅烷偶聯劑重量百分比為陶瓷粉或纖維重量百分比的0.5~2.0wt%，攪拌后放入烘箱中，120℃下烘干4h，后經研磨和過篩制備出改性陶瓷粉和改性玻璃纖維。
二、第一次機械混合；
將改性陶瓷粉50~80wt%、改性玻璃纖維2~10wt%和PTFE樹脂15~45wt%加入高速混料機中，充分混合2~8h構成混合物。
三、第二次機械混合；
第一歩、為了提高陶瓷粉和PTFE相容性，向混合物加入表面活性劑2~10wt%，即活性劑為改性陶瓷粉重量百分比的2~10wt%，繼續混合2~10h。
第二步、向第一歩混合物再加入絮凝劑5~20wt%，即絮凝劑為PTFE樹脂、改性玻璃纖維和改性陶瓷粉重量百分比的5~20wt%，直至形成沉淀，過濾。
第三歩、將過濾后物質在250~330℃下烘干5~24h，去除表面活性劑和絮凝劑，之后經粉碎裝置粉碎成“面包屑”狀物。
四、“面團狀”物質制備工藝；
將粉碎后的“面包屑”狀物放混合設備中，加入2~20wt%塑化劑，即塑化劑為PTFE樹脂、改性玻璃纖維和改性陶瓷粉重量百分比的2~20wt%，充分混合1~5h后形成“面團狀”物質。
五、壓延成型工藝；
將“面團狀”物質放入壓延機上壓延成型，壓延溫度20~150℃，轉速0.5~3.0m/min，壓力為2~10MPa，壓制成厚度為0.2~2.0mm生基片。
六、烘干；
將壓延后的生基片放入烘箱中，在空氣或真空氣氛下，在200~350℃下烘干（5~36）h，除去添加的塑化劑。
七、燒結工藝；
將烘干后基片按一定順序疊層，放入在真空層壓機中進行熱壓燒結，熱壓溫度360~390℃，熱壓壓力8~25MPa，保溫時間1~8h，隨后自然冷卻。
采用上述方法制備出產品，介電常數在8.0~15.0。
陶瓷粉為金紅石型TiO2氧化物陶瓷粉或Sm0.5Ca0.5TiO3或SrTiO3或MgTiO3鈣鈦礦型陶瓷粉。
硅烷偶聯劑為苯基三甲氧基硅烷或氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷或十七氟癸基三乙氧基硅烷。
表面活性劑為Triton x-100或亞甲基雙奈磺酸鈉或TMN-6或TMN-10。
絮凝劑為乙酸乙酯或聚醚酰亞胺或聚乙烯亞胺或異丙醇。
塑化劑為石油醚或石蠟油或二丙二醇或PVB。
實施示例1
一、表面改性；
將金紅石型TiO2陶瓷粉或玻璃纖維放入PH=2.0甲酸溶液中，向溶液中加入0.5wt%苯基三甲氧基硅烷偶聯劑，苯基三甲氧基硅烷的重量百分比為TiO2陶瓷粉或玻璃纖維重量百分比的0.5wt%，攪拌后放入烘箱中，120℃下烘干4h，后經研磨和過篩制備出改性陶瓷粉或改性玻璃纖維。
二、第一次機械混合；
將改性金紅石型TiO2陶瓷粉體60wt%、改性玻璃纖維8wt%、聚四氟乙烯32wt%放入高速攪拌機中攪拌2h。
三、第二次機械混合；
第一步、為了提高改性陶瓷粉和PTFE相容性，向上述混合物加2wt%的Triton x-100即Triton x-100重量百分比為改性金紅石型TiO2陶瓷粉體60wt%重量百分比的2wt%，繼續混合10h。
第二步、向上述混合物中加入乙酸乙酯10wt%，即乙酸乙酯的重量百分比為改性金紅石型TiO2陶瓷粉體60wt%、改性玻璃纖維8wt%和聚四氟乙烯32wt%重量百分比的10wt%，直至形成沉淀，過濾。
第三步、將過濾后物質在250℃下烘干24h，去除表面活性劑和絮凝劑。
四、“面團狀”物質制備工藝；
將烘干后物質放混合設備中，加入2wt%石油醚，即石油醚的重量百分比為金紅石型TiO2陶瓷粉體60wt%、玻璃纖維8wt%和聚四氟乙烯32wt%重量百分比的2wt%，形成“面團狀”物質。
五、壓延成型工藝；
將“面團狀”物質放入壓延機上壓延成型，壓延溫度50℃，轉速3.0m/min，壓力為5MPa，壓制成厚度為2.0mm生基片。
六、烘干；
將壓延后的生基片放入烘箱中，在空氣或真空氣氛下，在350℃下烘干5 h，除去塑化劑。
七、燒結工藝
將烘干后的基片兩邊分別覆上銅箔，放入預先準備好的工裝中，在真空層壓機上進行熱壓燒結，在340℃下保溫8h，壓力10Mpa，之后自然冷卻。
實施實例2
一、表面改性；
將Sm0.5Ca0.5TiO3陶瓷粉或纖維放入PH=3.0甲酸溶液中，向溶液中加入1.0wt%氨乙基氨丙基三甲氧機基硅烷偶聯劑，氨乙基氨丙基三甲氧機基硅烷的重量百分比為陶瓷粉或纖維重量百分比的1.0wt%，攪拌后放入烘箱中，120℃下烘干4h，后經研磨和過篩制備出改性陶瓷粉或改性玻璃纖維。
二、第一次機械混合；
將改性Sm0.5Ca0.5TiO3陶瓷粉體70wt%、改性玻璃纖維5wt%和聚四氟乙烯25wt%放入高速攪拌機中攪拌10h。
三、第二次機械混合；
第一步、為了提高改性陶瓷粉和PTFE相容性，向上述混合物加入5wt%亞甲基雙奈磺酸鈉，亞甲基雙奈磺酸鈉的重量百分比為改性Sm0.5Ca0.5TiO3陶瓷粉體70wt%重量百分比的5wt%，繼續攪拌10h。
第二步、向上述混合物中加入20wt%聚醚酰亞胺，即聚醚酰亞胺的重量百分比為改性Sm0.5Ca0.5TiO3陶瓷粉體70wt%、改性玻璃纖維5wt%和聚四氟乙烯25wt%質量百分比的20wt%，直至形成沉淀，過濾；
第三步、將過濾后物質在330℃下烘干5h，除去表面活性劑和絮凝劑。
四、“面團”制備工藝；
將烘干后物質放混合設備中，加入20wt%石蠟油，即石蠟油的重量百分比為改性Sm0.5Ca0.5TiO3陶瓷粉體70wt%、改性玻璃纖維5wt%和聚四氟乙烯25wt%質量百分比的20wt%，形成“面團狀”物質。
五、壓延成型工藝；
將“面團狀”物質放入壓延機上壓延成型，壓延溫度150℃，轉速0.5m/min，壓力為15MPa，壓制成厚度為0.2mm生基片。
六、烘干
將壓延后的生基片放入烘箱中，在空氣氣氛下，在200℃下烘干36h。
七、燒結工藝；
將烘干后的基片兩邊分別覆上銅箔，放入預先準備好的工裝中，在真空層壓機上進行熱壓燒結，在390℃下保溫1h，壓力8Mpa，之后自然冷卻。
實施示例3
一、表面改性；
將SrTiO3陶瓷粉或玻璃纖維放入PH=3.5甲酸溶液中，向溶液中加入1.5wt%十三氟辛基三乙氧基硅烷偶聯劑，十三氟辛基三乙氧基硅烷的重量百分比為陶瓷粉或纖維重量百分比的1.5wt%，攪拌后放入烘箱中，120℃下烘干4h，后經研磨和過篩制備出改性陶瓷粉或改性玻璃纖維。
二、第一次機械混合；
將改性SrTiO3粉體80wt%、改性玻璃纖維2wt%和PTFE18wt%放入高速攪拌機中攪拌4h。
三、第二次機械混合；
第一步、為了提高改性SrTiO3陶瓷粉和PTFE相容性，向上述混合物加入10wt%TMN-6活性劑，即TMN-6活性劑的重量百分比為改性SrTiO3粉體80wt%、改性玻璃纖維2wt%和PTFE18wt%質量百分比的10wt%，繼續混合4h。
第二步、向上述混合物中加入15wt%聚乙烯亞胺，即聚乙烯亞胺的重量百分比為改性SrTiO3粉體80wt%、改性玻璃纖維2wt%和PTFE18wt%質量百分比的15wt%，直至絮凝，過濾；
第三步、將過濾后物質在280℃下烘干18h，除去表面活性劑和絮凝劑。
四、“面團狀”物質制備工藝；
將烘干后物質放混合設備中，加入15wt%二丙二醇，即二丙二醇的重量百分比為改性SrTiO3粉體80wt%、改性玻璃纖維2wt%和PTFE18wt%質量百分比的15wt%，形成“面團狀”物質。
五、壓延成型工藝；
將“面團狀”物質放入壓延機上壓延成型，壓延溫度100℃，轉速1.0m/min，壓力為8MPa，壓制成厚度為1.0mm生基片。
六、烘干；
將壓延后的生基片放入烘箱中，在真空氣氛下，在310℃下烘干25h，除去塑化劑。
七、燒結工藝；
將烘干后的基片板兩邊分別覆上銅箔，放入預先準備好的工裝中，在真空層壓機上進行熱壓燒結，在380℃下保溫4h，壓力9Mpa，之后自然冷卻。
實施實例4
將MgTiO3陶瓷粉或玻璃纖維放入PH=4.0甲酸溶液中，向溶液中加入2.0wt%十七氟癸基三乙氧基硅烷偶聯劑，十七氟癸基三乙氧基硅烷的重量百分比為陶瓷粉或玻璃纖維重量百分比的2.0wt%，攪拌后放入烘箱中，120℃下烘干4h，后經研磨和過篩制備出改性陶瓷粉或改性玻璃纖維。
二、第一次機械混合；
將改性MgTiO3粉體65wt%、改性玻璃纖維5wt%和PTFE30wt%放入高速攪拌機中攪拌6h。
三、第二次機械混合；
第一步、為了提高陶瓷粉和PTFE相容性，向上述混合物加入8wt%TMN-10，即TMN-10的重量百分比為改性MgTiO3粉體65wt%、改性玻璃纖維5wt%和PTFE30wt%質量百分比的8wt%，繼續混合8h；
第二步、向上述混合物中加入15wt%異丙醇，即異丙醇的重量百分比為改性MgTiO3粉體65wt%、改性玻璃纖維5wt%和PTFE30wt%質量百分比的15wt%，直至形成沉淀，過濾。
第三步、將過濾后物質在270℃下烘干10h，除去表面活性劑和絮凝劑。
四、“面團狀”物質制備工藝；
將烘干后物質放混合設備中，加入18wt%PVB，即PVB的重量百分比為改性MgTiO3粉體65wt%、改性玻璃纖維5wt%和PTFE30wt%質量百分比的18wt%，形成“面團狀”物質。
五、壓延成型工藝；
將“面團狀”物質放入壓延機上壓延成型，壓延溫度80℃，轉速2.5m/min，壓力為12MPa，壓制成厚度為1.2mm生基片。
六、烘干；
將壓延后的生基片放入烘箱中，在空氣氛下，在310℃下烘干28h，除去塑化劑。
七、燒結工藝；
將烘干后的基片兩邊分別覆上銅箔，放入預先準備好的工裝中，在真空層壓機上進行熱壓燒結，在370℃下保溫6h，壓力15Mpa，之后自然冷卻。