[发明专利]一种耐高温绝缘聚合物薄膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种耐高温绝缘电介质薄膜材料及其制备方法，本发明的聚合物电介质薄膜材料，包括金属箔材料以及附着于金属箔材料表面的聚四氟乙烯薄膜。制备方法包括以下步骤：1)将聚四氟乙烯分散液涂膜于金属箔材料表面；2)烘干、烧结制成表面具有聚四氟乙烯薄膜的金属箔。本发明的聚合物电介质薄膜材料具有与金属基底结合力强、工作温度高、耐高电压能力强、介电常数低、介电损耗低、高频稳定性好等优点。从而能够保证具有该聚合物基薄膜材料的覆铜板材料可广泛应用于电子封装基板领域。

技术领域

本发明属于聚合物电介质材料技术领域，具体来讲，涉及一种耐高温绝缘聚合物电介质薄膜材料及其制备方法。

背景技术

随着生产生活的发展，人类对能源的需求越来越大，对能源的存储和释放的要求也越加苛刻；尤其是电子电力器件的高度集成化、小型化的发展，尤其是在电动汽车领域，对薄膜电容器在高温、高压等极端条件下的工作能力，以及能量存储效率提出了更高的要求。相关储能技术受到了广泛关注和应用。相比于其他电子储能器件，薄膜电容器具有充放电速率快和功率密度高等特点，但是传统的PP薄膜电容器难以应对过高的使用温度，并且储能效率不高。而本发明涉及的聚四氟乙烯PTFE薄膜具有耐高温、耐电压、充放电效率高等优点，很好地弥补了传统薄膜电容器的不足。

除此之外，在现代电子封装基板领域PTFE薄膜展现出巨大的应用潜力和市场需求。尤其是在日趋成熟的5G领域，PTFE由于介电常数低、介电损耗低、耐高压、耐高温、优异的高频稳定性等优点，可以更好地适应5G通讯领域高度集成化、高频化等特点。因此，PTFE覆铜板薄膜在现代电子封装基板领域引起了广泛的关注。但是，常见的热压工艺面临PTFE与铜基体结合力差、超薄耐高压薄膜难以获得、需要胶黏剂进行粘合以及PTFE薄膜的耐电压能力低等问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种涂膜-烧结的聚四氟乙烯薄膜制备方法，该方法直接将聚四氟乙烯分散液涂于金属基底上，再进行烧结，实现了聚四氟乙烯薄膜厚度的可控制备。从而使该聚合物电介质薄膜材料具有更高的击穿强度和储能密度、更低的介电损耗，与金属基底间更大的结合力以及更大的厚度范围。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供了一种聚合物电介质薄膜材料，其包括金属箔材料以及附着于金属箔材料表面的聚四氟乙烯薄膜。

优选地，所述聚四氟乙烯薄膜与金属箔之间不存粘合剂或粘合层。

进一步地，所述的聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.1μm～50μm，优选为1μm-30μm。

本发明另一个方面提供了一种制备聚合物电介质薄膜材料的方法，其包括以下步骤：

1)将聚四氟乙烯(PTFE)分散液涂膜于金属箔材料表面；

2)烘干、烧结制成表面具有聚四氟乙烯薄膜的金属箔。

在本发明的技术方案中，所述的聚四氟乙烯薄膜与金属箔之间不存粘合剂或粘合层。

进一步地，所述聚四氟乙烯分散液的溶剂为水或有机溶剂。

进一步地，所述聚四氟乙烯分散液中聚四氟乙烯浓度为10％～90％，优选为50％～70％，更优选为55％-65％。

进一步地，所述聚四氟乙烯分散液中聚四氟乙烯的颗粒粒径为10nm～10μm。

进一步地，所述聚四氟乙烯分散液pH值为4～11。

进一步地，金属箔材料为铜箔、铝箔、银箔、镍箔、金箔、铅箔、锌箔、锡箔、钴箔、钛箔中的任意一种或至少两种形成的合金箔。

进一步地，金属箔的厚度为0.5μm～10cm。