[发明专利]复合材料、用其制作的高频电路基板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料、用其制作的高频电路基板及其制作方法。

背景技术

近年来，随着信息通讯设备高性能化、高功能化以及网络化的发展，为了高速传输及处理大容量信息，操作信号趋向于高频化，电子产品的使用频率持续走高，要求基板材料的介电常数越来越低，介电损耗越来越小，而且要求基板介电常数的均匀性要好。

目前高频电路基板使用低介电常数的树脂来获得良好的高频性能，这些低介电常数的树脂包括有由聚苯醚、氰酸酯、含有碳-碳不饱和双键的只由碳氢元素构成的热固性树脂、PTFE等几种树脂。覆铜板一般使用玻璃纤维布作为增强材料。但是玻璃纤维布的介电常数最低只可以做到3.7(Q玻璃)，受玻璃纤维布介电常数大的影响，除PTFE外，其它树脂制作的覆铜板的介电常数很难降低。

另一方面，在目前高频电路基板中，因使用编织材料做增强材料(如玻璃纤维布)，编织纤维布因编织的原因以及编织纤维交叉部分的节点存在，使得电路板中的介电常数在平面的X、Y方向的不是各向同性，存在X、Y方向的介电常数差异。这样高频信号在高频电路基板中传输时，因在X、Y方向的介电常数的不同产生信号的衰减，影响信号传输的稳定性。

美国专利US6218015采用两种聚四氟乙烯树脂配合并混合填料浇铸成薄膜后进行电路基板的制作。这种方法制作的电路材料因整板采用热塑性聚四氟乙烯树脂，介电性能优异，X、Y方向的介电常数也不存在差异，但这种浇注方法制作较厚的薄膜时容易产生裂纹，成品率不高；特别是在需要制作厚度较大的电路板时，需要许多层薄膜叠加在一起制成，生产效率不高。

美国专利US4772509采用多孔隙的膨胀聚四氟乙烯薄膜浸渍聚酰亚胺制作成半固化片，然后进行电路基板的制作。美国专利US5652055采用多孔隙的膨胀聚四氟乙烯薄膜浸渍热固性树脂制作电路基板。但是这两个专利因采用介质损耗角正切大(介质损耗角正切大于0.01)的热固性树脂进行电路基板的制作，其介电性能要比专利US6218015采用聚四氟乙烯树脂制作的电路基板介电性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料，采用多孔隙的ePTFE薄膜为载体材料，提供预浸料及高频电路基板介电常数在X、Y方向各向同性，能够降低高频电路基板的介电常数和介质损耗角正切。

本发明的另一目的在于提供使用上述复合材料制作的高频电路基板，具有介电常数在X、Y方向各向同性，及高频介电性能，在高频电路的信号传输中效果更好。

本发明的再一目的在于提供使用上述复合材料制作的高频电路基板的制作方法，采用多孔隙的ePTFE薄膜为载体材料，具有良好的成型性，不产生裂纹，工艺操作简便。

为实现上述目的，本发明提供一种复合材料，其组成物包括：

(1)具有低介电损耗的氟聚合物分散乳液；

(2)多孔隙的膨胀聚四氟乙烯薄膜(ePTFE薄膜)；及

(3)粉末填料。

所述具有低介电损耗的氟聚合物为聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、及全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)中的一种或多种。

所述多孔隙的膨胀聚四氟乙烯薄膜由聚四氟乙烯树脂制成，该聚四氟乙烯树脂不添加或添加有陶瓷填料。

所述多孔隙的膨胀聚四氟乙烯薄膜是通过膨胀拉伸方法制作而成，其孔径为1～100μm，孔隙率为30～98％，厚度为0.5～300μm。

所述粉末填料含量占具有低介电损耗的氟聚合物分散乳液和粉末填料总量的0～70体积％；粉末填料的粒径中度值为0.01-15μm，最大粒径不超过100μm。

所述粉末填料选自结晶型二氧化硅、熔融型的二氧化硅、球型二氧化硅、氧化铝、钛酸锶、钛酸钡、钛酸锶钡、氮化硼、氮化铝、碳化硅、二氧化钛、玻璃粉、玻璃短切纤维、滑石粉、云母粉、碳黑、碳纳米管、金属粉、及聚苯硫醚中的一种或多种。

还包括(4)助剂，该助剂包括有乳化剂及分散剂。

本发明还提供一种高频电路基板，包括：数张相互叠合的预浸料及分别压覆于其两侧的金属箔，该数张预浸料均由所述复合材料制作。所述金属箔，为铜、黄铜、铝、镍、或这些金属的合金或复合金属箔。

同时，本发明提供一种上述高频电路基板的制作方法，包括下述步骤：

步骤1、称取复合材料的组成物：(1)具有低介电损耗的氟聚合物分散乳液；(2)多孔隙的膨胀聚四氟乙烯薄膜；(3)粉末填料；