[发明专利]一种PTFE陶瓷复合高频覆铜板的制备工艺

说明书

本发明公开一种PTFE陶瓷复合高频覆铜板的制备工艺，包括如下步骤：陶瓷填料的配方组成：25～35%的氧化镁，45～55%的二氧化钛，0～5%的二氧化锰，0～5%的氧化锌，0～5%的氧化钙等；浆料配方组成：10～40%的陶瓷填料；40～60%的PTFE乳液；0.3～3%的偶联剂；0～1%的添加剂；PTFE陶瓷复合高频覆铜板的制备工艺，即通过制浆、玻璃布上胶、烘干、切片、配片、组合叠层、真空压烧、裁板等工序即可得到PTFE陶瓷复合高频覆铜板。本发明的制备方法可实现PTFE陶瓷复合高频覆铜板的介电常数3～6系列的高精度介电常数、低介质损耗、低吸水率。

技术领域

本发明属于微波电路所用的高频覆铜板领域，尤其涉及一种PTFE陶瓷复合高频覆铜板的制备工艺。

背景技术

近年来，随着微电子信息技术的飞速发展，电子产品向高频化、高速化发展，尤其是5G通信技术的突飞猛进，对传统的PCB覆铜板带来很大的冲击，传统的FR-4的PCB板将无法满足5G通信的要求，一种低成本、高性能的高频板的开发显得尤为重要。近年来，科技工作者对高频、高速化基板材料的材料选择及相关微波特性、物理特性进行了广泛深入研究，目的寻找介电性能、力学性能和热学性能优良的高频板，以满足通信技术实际使用的要求。

PTFE的结构由四个完全对称的取向氟原子中心连一个碳原子组成螺旋扭曲链状结构，导致其具有极低的表面自由能，从而使它具有耐酸、耐碱、耐热、耐气候性和吸水性低等特性，同时分子结构主链C-C键被氟原子屏蔽，使得它具有优良的绝缘性。PTFE还具有优异的微波电气性能：低介电常数、低介质损耗，而且介电常数与介质损耗随频率的升高变化不明显。因此PTFE非常适合用于作为高速、高频的基板材料的基体树脂。但PTFE的Z轴方向的热膨胀系数大，与铜的热膨胀系数相差较大，在受热过程易造成与铜箔接合力不好，因此需要降PTFE的Z轴方向的热膨胀系数，一般都采用无机填料（SiO2、TiO2、CaCO3等）的添加来改善PTFE的Z轴方向的热膨胀系数。

无机填料添加到PTFE中，科学工作者做很多的研究。其中专利ZL201520815588.6公开了通过添加改性SiO2降低了PTFE覆铜的热膨胀系数，此方法制备的PTFE覆铜板介电常数较低。专利CN201310025072.7公开了通过无机填料与PTFE进行直接混合，采用挤出、压延等方式制得高填料含量PTFE基材，此方法制备的PTFE基材的抗拉强度与抗弯曲强度较低。专利ZL201410796601.8公开了通过在PTFE粉中添加LTCC共烧陶瓷粉的方式制得高频LTCC电路模块基板，此方法制备的基板介质损耗较大。专利ZL201410376691.5公开了通过无机填料与氟树脂、增稠剂进行混合制浆，最终制得一种PTFE复合介质基板，此方法制备的基板吸水率指标较大。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种PTFE陶瓷复合高频覆铜板的制备工艺，该工艺生产的产品具有较高介电常数(3～6)、高精度介电常数、低介质损耗、低吸水率、低热膨胀系数符合环保要求等优势。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种PTFE陶瓷复合高频覆铜板的制备工艺，包括如下步骤：

a、将主晶相为MgTiO3、CaTiO3的陶瓷填料经高温烧结后进行砂磨粉碎，填料粒径为0.5～10um，浆料烘干分级过40目～200目筛网制得陶瓷填料粉；

b、将上述步骤a制得的陶瓷填料粉、PTFE乳液、添加剂、偶联剂按重量比为：10～40%的陶瓷填料，40～60%的PTFE乳液，0.3～3%的偶联剂，0～1%的添加剂的比例称量好，先将配好的PTFE乳液、添加剂、偶联剂加入到高速搅拌机中低速搅拌5～10分钟，再将称好的陶瓷填料粉加入浆料中，先高速搅拌20～60分钟，再转到真空脱泡机中进行脱泡处理，制成待用浆料；

c、上述步骤b的浆料根据需要通过添加一定量比的溶剂或添加剂进行粘度调整,并注入上胶机的浸胶槽中；