本發明涉及撓性覆銅板技術領域的一種高頻高速撓性覆銅板及其制備方法,更具體指一種柔性好并具有低介電常數和低介電損耗的撓性覆銅板,適合應用于高頻高速的電子產品。
背景技術:
隨著高頻通信大大發展,使得移動電話、汽車電話,無線通信向高頻化發展,使用頻率從mhz向ghz頻段轉移,信息傳送進入高頻領域。電子信息產品高頻化、高速化對撓性覆銅板的高頻特性提出了更高的要求。高頻撓性覆銅板的基本特性必須達到以下兩個要求:(1)介電常數(dk)必須小而且很穩定。通常是越小越好,信號的傳送速率與材料介電常數的平方根成反比,高介電常數容易造成信號傳輸延遲。(2)介電損耗(df)必須小。介電損耗(df)主要影響到信號傳送的品質,介電損耗越小使得信號損耗也越小。目前所應用的高頻高速撓性覆銅板,介電常數和介電損耗最低的是采用聚四氟乙烯作為基膜的產品,比如美國羅杰斯公司生產的撓性覆銅板。聚四氟乙烯具有優良的電氣性能、耐化學腐蝕、耐熱、使用溫度范圍廣、吸水性低等優點,而且在高頻率范圍內dk/df的變化小,非常適用于作為高速數字化和高頻的基板材料。但是聚四氟乙烯特殊的分子結構,表面能極低,無極性,活性最小,是最典型的難粘聚合物膜。已有直接粘接的膠粘劑,但效果都不理想。盡管普通聚乙烯的介電常數和介電損耗雖然小,但不耐高溫,在柔性覆銅板的后期加工過程中會受熱分解,故不能作為覆銅板的聚合物絕緣基膜。
技術實現要素:
針對上述現有產品的不足,本發明的目的,是提供一種高頻高速撓性覆銅板及其制備方法,該撓性覆銅板具有柔性高并且介電常數低和介電損耗低等優點,特別適用于高頻高速的電子領域。為了實現上述目的,本發明的技術方案如下:
首先對聚乙烯薄膜進行輻射處理,使其成為交聯聚乙烯薄膜。然后,將可固化的膠粘劑均勻涂覆在聚乙烯薄膜或者銅箔上,接著將交聯聚乙烯薄膜與銅箔用熱輥在50-150℃連續壓合,最后置于50-150℃的烘箱中固化1-10h,即可得到高頻高速撓性覆銅板。
所述的撓性覆銅板由聚合物絕緣基膜和膠黏層以及銅箔組成,聚合物絕緣基膜是通過輻射交聯處理的聚乙烯薄膜,厚度為5-100μm,膠粘層是可固化的樹脂為基體的膠粘劑,厚度為5-100μm,金屬箔是銅箔,厚度為5-100μm。
本發明還提供了一種高頻高速撓性覆銅板的制備方法,具體為
(1)交聯聚乙烯的制備,將聚乙烯薄膜經過輻射交聯處理,使聚乙烯大分子形成交聯網絡結構,得到交聯聚乙烯薄膜;
(2)制備高頻高速撓性覆銅板,采用涂布機將膠粘劑均勻涂覆在步驟(1)中經過交聯處理的聚乙烯薄膜或銅箔上,接著使交聯聚乙烯薄膜與銅箔通過溫度在50-150℃范圍內的輥式壓合機進行熱壓合,然后置于50-150℃的烘箱中固化1-10h,即可得到高頻高速撓性覆銅板。
所述的聚乙烯薄膜為密度為0.915-0.940g/cm3的聚乙烯薄膜,密度為0.941-0.960g/cm3聚乙烯薄膜,線性低密度為0.918-0.935g/cm3聚乙烯薄膜,超高分子量為數均分子量100萬以上,0.920-0.964g/cm3的聚乙烯薄膜中的一種或其所組成的復合薄膜。
所述的交聯聚乙烯的輻射交聯方法可以是高能電磁波(伽馬射線照射,x射線)和高能荷電粒子(電子,質子,中子,α粒子,β粒子,核裂變碎片)中的一種或幾種。輻射交聯的設備采用0.2-20mev的電子加速器,所使用的輻照劑量范圍為5-400kgy。
所述的的可固化膠粘劑是環氧樹脂膠粘劑,丙烯酸酯膠粘劑,有機硅膠粘劑和聚氨酯膠粘劑,異氰酸酯膠黏劑等膠黏劑中的任意一種。
所述的銅箔是電解銅箔和壓延銅箔中的一種,或者其它方法所生產的銅箔。
本發明與傳統覆銅板相比,其優點為:方法簡便而有效;經過輻射交聯處理后的聚乙烯分子形成交聯網狀結構,耐熱性得到大幅度提高,可以適應后續的加工溫度,且所制備的高頻高速撓性覆銅板具有較低的介電常數和介電損耗,介電常數為2.3-2.9,介電損耗為0.001-0.005,可以在要求高頻高速的電子領域得到較好的應用。
本發明生產的撓性覆銅板,采用交聯聚乙烯作為聚合物絕緣基膜,介電常數以及介電損耗低,并且能耐高溫,在撓性覆銅板的后期加工過程中不會分解,完全可以滿足高頻高速撓性覆銅板的制備和使用要求。
具體實施方式
實施例1
將線性低密度聚乙烯薄膜(密度為0.918-0.935g/cm3)置于伽馬射線照射下,用電子加速器照射線性低密度聚乙烯薄膜,輻照劑量為200kgy,得到交聯的線性低密度聚乙烯薄膜。然后,將可固化的環氧樹脂膠粘劑均勻涂覆在交聯的線性低密度聚乙烯薄膜上,接著將交涂覆了膠粘劑的交聯聚乙烯薄膜與壓延銅箔通過溫度為70℃的輥式壓合機進行熱壓合,最后置于110℃的烘箱中固化3h,即可得到高頻高速撓性覆銅板,聚合物絕緣基膜的厚度為20μm,固化膠粘層是可固化的樹脂為基體的膠粘劑,厚度為30μm,金屬箔是銅箔,厚度為30μm。
實施例2
將低密度聚乙烯薄膜(密度為0.915-0.940g/cm3的聚乙烯薄膜,密度為0.941-0.960g/cm3聚乙烯薄膜的復合薄膜)置于x射線照射下,用電子加速器照射低密度聚乙烯薄膜,輻照劑量為100kgy,得到復合交聯的低密度聚乙烯薄膜。然后,將可固化的丙烯酸樹脂膠粘劑均勻涂覆在交聯的低密度聚乙烯薄膜上,接著將交涂覆了膠粘劑的交聯聚乙烯薄膜與壓延銅箔通過溫度為90℃的輥式壓合機進行熱壓合,最后置于130℃的烘箱中固化2h,即可得到高頻高速撓性覆銅板,聚合物絕緣基膜厚度為49μm,固化膠粘層是可固化的樹脂為基體的膠粘劑,厚度為21μm,金屬箔是銅箔,厚度為30μm。
實施例3
將高密度聚乙烯薄膜(分子量為數均分子量100萬以上,密度為0.920-0.964g/cm3)置于α射線照射下,用電子加速器照射高密度聚乙烯薄膜,輻照劑量為270kgy,得到交聯的高密度聚乙烯薄膜。然后,將可固化的聚氨酯樹脂膠粘劑均勻涂覆在交聯的高密度聚乙烯薄膜上,接著將交涂覆了膠粘劑的交聯聚乙烯薄膜與電解銅箔通過溫度為60℃的輥式壓合機進行熱壓合,最后置于150℃的烘箱中固化1h,即可得到高頻高速撓性覆銅板,聚合物絕緣基膜厚度為15μm,固化膠粘層是可固化的樹脂為基體的膠粘劑,厚度為15μm,金屬箔是銅箔,厚度為30μm。
表一高頻高速撓性覆銅板的性能
表二聚乙烯薄膜輻照前后的耐熱性能