[发明专利]一种高介电常数PTFE复合薄膜制备方法

说明书

本发明公开了一种高介电常数PTFE复合薄膜制备方法，按质量百分数计由以下成分组成：陶瓷粉30‑70%，PTFE树脂干粉70‑30%；具体包括：机械混合：选择陶瓷粉及PTFE树脂干粉加入混料机中，充分混合2‑8h得到复合粉体；成型工艺：将混合后的复合粉体放入模具中，在10‑50MPa压力下预先成型为圆柱型毛坯；将脱模后的毛坯在35‑65℃的环境中存放10‑24h；烧结工艺：将圆柱型毛坯放入烧结炉中，在360‑390℃下保温2‑10天；将圆柱型毛坯放入80‑150℃的烘箱中进行预热，保持温度2‑5h，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对坯料进行车削或旋切，形成10‑100μm厚度膜材料。

背景技术

随着信息技术的快速发展，传统材料越来越难以满足电子产品轻量化、信号传输高速化以及高频带宽等要求。PTFE树脂因其特殊的分子结构，具有优异且稳定的微波性能，相对介电常数为2.1左右，介电损耗为10^–4数量级，可在180~260℃长期使用；高介电常数PTFE薄膜的特点是具有较高的介电常数，配合浸渍片使用，有利于减小电路板的尺寸；目前常规薄膜介电常数主要范围为2.1-3.0，相对介电常数6.0-12.0之间的PTFE复合薄膜尚未有研究报道。

发明内容

本发明提供了一种高介电常数PTFE复合薄膜制备方法。

一种高介电常数PTFE复合薄膜制备方法，PTFE复合薄膜按质量百分数计由以下成分组成：

陶瓷粉30-70%，PTFE树脂干粉70-30%；

具体包括如下步骤：

S1机械混合：按质量百分数计选择陶瓷粉及PTFE树脂干粉加入混料机中，充分混合2-8h得到复合粉体；

S2成型工艺：将混合后的复合粉体放入模具中，在10-50MPa压力下预先成型为圆柱型毛坯；将脱模后的毛坯在35-65℃的环境中存放10-24h，消除毛坯的内应力；

S3烧结工艺：将圆柱型毛坯放入烧结炉中，在360-390℃下保温2-10天；

S4车削成膜：将S3所得圆柱型毛坯放入80-150℃的烘箱中进行预热，保持温度2-5h，使坯料的内、外温度一致后，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对坯料进行车削或旋切，形成10-100μm厚度膜材料。

作为本发明的优选技术方案，进一步的，前述的高介电常数PTFE复合薄膜制备方法，陶瓷粉为TiO₂氧化物陶瓷粉。

与现有技术相比，本发明采用不同比例二氧化钛陶瓷粉和PTFE干粉混合，由于二氧化钛陶瓷粉相对介电常数为110，PTFE相对介电常数为2.1，通过调节二氧化钛陶瓷粉比例控制复合材料介电常数；不同比例经混合、模压、烧结和车削等工艺制备介电常数(Dk)在6.0-12.0之间的PTFE复合薄膜，在高频10GHz以上具有优越的温度特性和较低的损耗因子。

附图说明

图1为本发明所设计的高介电常数PTFE复合薄膜制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种高介电常数PTFE复合薄膜制备方法，包括如下具体步骤：

混合工艺

按质量百分数计选择陶瓷粉30%和PTFE树脂干粉粉体70%充分混合8h；陶瓷粉为TiO₂氧化物陶瓷粉；

成型工艺

将混合后的复合粉体放入模具中，在10MPa压力下预先成型圆柱型毛坯；将脱模后的毛坯放在45℃的环境中存放20h，消除毛坯的内应力；

烧结工艺

将圆柱型毛坯放入烧结炉中，在380℃下，保温7天；

车削成膜

将圆柱型毛坯放入120℃的烘箱中进行预热，保持温度3小时，使坯料的内、外温度一致后，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对坯料进行车削，形成50μm厚度膜材料，制备出薄膜介电常数为6.0。