本發(fā)明專利技術(shù)公開一種具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，涉及高頻覆銅板技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)公開的具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，包括兩層銅層，其特征在于，還包括位于兩層銅層之間的高導熱聚四氟乙烯基板，所述高導熱聚四氟乙烯基板是由以下重量份數(shù)的原料組成：PTFE/BN復(fù)合材料70?80份、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.8?1.5份、鈦粉5?10份、氧化硅5?8份、氧化釔5?8份、氧化鋁3?5份和適量乙醇，本發(fā)明專利技術(shù)還公開了PTFE/BN復(fù)合材料及高導熱聚四氟乙烯基板的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)提供的PTFE高頻覆銅板具有優(yōu)良的導熱性能、較高的介電常數(shù)、較低介質(zhì)損耗、高的剝離強度和機械強度，并且還具有低的吸水率和低的熱膨脹系數(shù)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板
本專利技術(shù)屬于高頻覆銅板
，尤其涉及一種具有高導熱性能的聚四氟乙烯高頻覆銅板。
技術(shù)介紹
隨著智能電子產(chǎn)品等代表的信息產(chǎn)業(yè)、電子工業(yè)的突飛猛進，數(shù)字電路逐漸步入信息處理高速化、信號傳輸高頻化階段，整個電子系統(tǒng)朝向輕薄短小、多功能化、高密度化、高可靠性、低成本化的方向發(fā)展。高頻高速基板材料主要解決普通覆銅板在通信中微波以及毫米波等領(lǐng)域傳輸性能不穩(wěn)定及損耗大的高頻特性缺陷，于是對覆銅板的低介電性能，提出了更高、更迫切的需求，以獲得快速、清晰且完整的信號，目前已成為整個行業(yè)發(fā)展的主流技術(shù)和動力。目前應(yīng)用到高頻覆銅板的樹脂體系主要有改性環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯樹脂(PTFE)、聚酰亞胺樹脂(PI)、雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)、氰酸酯樹脂(CE)、聚苯醚樹脂(PPO)。聚四氟乙烯具有較低的介電常數(shù)，遠低于其他樹脂的，其介電常數(shù)典型值為2.1，是目前工業(yè)化CCL生產(chǎn)中介電常數(shù)最低的樹脂，在覆銅板產(chǎn)品中表現(xiàn)出較為優(yōu)異的高頻特性，即高介電常數(shù)(DK介于3.5到11之間)、極低介電損耗(DF小于0.003)、DK/DF溫度穩(wěn)定性，是應(yīng)用于高性能電路中具有極大潛力的聚合物基體材料。聚四氟乙烯樹脂除了高頻特性外，還具有優(yōu)異的耐濕性、耐酸堿性以及耐化學藥品性，主要應(yīng)用于雷達、火箭、航天衛(wèi)星等高科技領(lǐng)域。然而，聚四氟乙烯高頻覆銅板也存在一些問題，如：PTFE表面呈惰性，很難進行活化，與銅箔結(jié)合比較困難，粘結(jié)性較差，致使覆銅板的剝離強度低；PTFE本身Tg低，熱膨脹性較大，微細線路加工的良率非常低，限制了PTFE高頻覆銅板的應(yīng)用范圍；PTFE的拉伸強度和模量很低，硬度也較低，致使高頻覆銅板的強度較差；PTFE的熱導系數(shù)小，以致覆銅板的熱導率低，嚴重影響了印制電路板(PCB)的散熱性能，限制了PTFE覆銅板的使用。在聚四氟乙烯高頻覆銅板實際應(yīng)用過程中，聚四氟乙烯高頻基板材料為了能與銅箔相匹配，即聚四氟乙烯高頻基板材料滿足合適介電常數(shù)、低介電損耗的同時，還要兼具溫度穩(wěn)定性、與銅箔相匹配的熱膨脹系數(shù)、低吸水率和高導熱率等性能，目前，主要采用陶瓷、玻纖、等有機或無機填料填充PTFE制備復(fù)合材料已成為最常用的改性方法，并取得的了一定成效。但現(xiàn)在對聚四氟乙烯高頻覆銅板導熱性的研究比較少。中國專利技術(shù)專利CN109575482B公開了一種用于高頻覆銅板的基板材料及其制備方法，該基板材料由(100-x)wt％的聚四氟乙烯和xwt％的改性Li2TiO3組成，其中30≤x≤70，所述改性Li2TiO3的化學式為(0.92-a)Li2TiO3-aMgO-0.08LiF，其中0≤a≤0.175。本專利技術(shù)的基板材料具有優(yōu)異的介電性能和低的熱膨脹系數(shù)(12ppm/℃～77ppm/℃)，但該基板材料的粘結(jié)性不好，與銅箔之間的剝離強度低，且導熱率低，致使覆銅板的散熱效果差。中國專利技術(shù)專利CN111251676A公開了一種高導熱改性聚四氟乙烯覆銅板及其制備方法，該方法采用PTFE/PFEP/L-色氨酸改性氧化石墨烯分散膠液浸漬在用硅烷偶聯(lián)劑預(yù)處理的玻璃纖維布中，烘干得到浸漬片，然后在兩側(cè)覆蓋銅箔進行熱壓燒結(jié)，得到改性PTFE覆銅板。該覆銅板具有高熱導率和優(yōu)良的電氣性能，但該覆銅板的熱膨脹系數(shù)大，熱穩(wěn)定差，且具有高吸水率，影響覆銅板的使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種具有高導熱性能的聚四氟乙烯高頻覆銅板，該PTFE高頻覆銅板具有較高的介電常數(shù)、較低介質(zhì)損耗、高的剝離強度和機械強度，并且還具有低的吸水率和低的熱膨脹系數(shù)。為了實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，本專利技術(shù)提供了一種具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，包括兩層銅層，還包括位于兩層銅層之間的高導熱聚四氟乙烯基板，所述高導熱聚四氟乙烯基板是由以下重量份數(shù)的原料組成：PTFE/BN復(fù)合材料70-80份、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.8-1.5份、鈦粉5-10份、氧化硅5-8份、氧化釔5-8份、氧化鋁3-5份和適量乙醇。進一步的，所述PTFE/BN復(fù)合材料的制備方法具體包括以下步驟：(1)將BN粉末置于2mol/L的NaOH溶液中，在80℃下浸漬1.5-2h，然后用去離子水過濾洗滌，干燥得羥基化的BN；(2)室溫下將乙烯基三甲氧基硅烷加入到盛有乙醇乙酯的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，然后加入上述羥基化的BN，邊攪拌邊緩慢升溫至60℃，并與該溫度下超聲處理1h，向反應(yīng)釜中通入N2置換出空氣，往反應(yīng)釜中加入PTFE和引發(fā)劑BPO，混合均勻后，在60℃下反應(yīng)4-5h，然后緩慢升溫至100℃條件下反應(yīng)1h，用去離子水過濾洗滌，干燥，制得PTFE/BN復(fù)合材料。進一步的，所述步驟(2)中羥基化的BN、乙烯基三甲氧基硅烷與乙醇乙酯的質(zhì)量比為10∶(0.3-0.6)∶(70-90)。進一步的，所述步驟(2)中羥基化的BN的加入量為PTFE的20-30wt％，所述引發(fā)劑BPO的加入量為PTFE的0.25-0.4wt％。進一步的，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯、磷酸型單烷氧基類鈦酸酯中的一種。進一步的，所述高導熱聚四氟乙烯基板的制備方法包括以下步驟：S1、按質(zhì)量分數(shù)分別稱取氧化硅、氧化釔和氧化鋁，均球磨至粒徑為1-3μm，混合均勻后，燒結(jié)，得到粉末狀填料；S2、按質(zhì)量分數(shù)分別稱取PTFE/BN復(fù)合材料和鈦酸酯偶聯(lián)劑，將PTFE/BN復(fù)合材料加入乙醇中，攪拌均勻，然后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和鈦粉，在50-60℃下攪拌3-4h，得到改性的PTFE/BN混合液；S3、將S1中制得的粉末狀填料球磨至粒徑為200-300nm，然后加入到上述改性的PTFE/BN混合液中，加入改性的PTFE/BN混合液20wt％的乙醇，在70-80℃攪拌3h，過濾，在100℃下烘干2h，制得PTFE/BN混合物；S4、將上述PTFE/BN混合物進行熱壓，制得所需高導熱聚四氟乙烯基板。進一步的，所述步驟S1中燒結(jié)的溫度為1300-1500℃，燒結(jié)時間為2-3h。進一步的，所述步驟S2中乙醇的加入量為PTFE/BN復(fù)合材料質(zhì)量的2-3倍。進一步的，所述步驟S4中熱壓時，熱壓壓力設(shè)置為15-20MPa，熱壓時間為5-10min。本專利技術(shù)取得了以下有益效果：1、本專利技術(shù)將BN羥基化后，利用偶聯(lián)劑和引發(fā)劑接枝到聚四氟乙烯樹脂上，制得PTFE/BN復(fù)合材料。因BN具有高導熱和高絕緣的特性，BN顆粒在復(fù)合材料中分布均勻，易形成導熱通路，從而使PTFE/BN復(fù)合材料具有較高的熱導率、優(yōu)良的介電性能，且保持較高的電絕緣性；BN的加入，也提高了PTFE/BN復(fù)合材料的沖擊強度和拉伸強度，并使PTFE/BN復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能有明顯的提高。因此，PTFE/BN復(fù)合材料提高了本專利技術(shù)PTFE高頻覆銅板的熱導率、彎曲強度以及熱穩(wěn)定性能。2、本專利技術(shù)的BN均勻接枝在聚四氟乙烯主鏈上，增加了聚四氟乙烯的表面活性，使粘結(jié)表面積增大，粘結(jié)強度提高，從而增加了PTFE高頻覆銅板的剝離強度；BN顆粒在PTFE/BN復(fù)合材料分布均勻，從而使高導熱聚四氟乙烯基板在受熱膨本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，包括兩層銅層，其特征在于，還包括位于兩層銅層之間的高導熱聚四氟乙烯基板，所述高導熱聚四氟乙烯基板是由以下重量份數(shù)的原料組成：PTFE/BN復(fù)合材料70-80份、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.8-1.5份、鈦粉5-10份、氧化硅5-8份、氧化釔5-8份、氧化鋁3-5份和適量乙醇。/n
【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，包括兩層銅層，其特征在于，還包括位于兩層銅層之間的高導熱聚四氟乙烯基板，所述高導熱聚四氟乙烯基板是由以下重量份數(shù)的原料組成：PTFE/BN復(fù)合材料70-80份、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.8-1.5份、鈦粉5-10份、氧化硅5-8份、氧化釔5-8份、氧化鋁3-5份和適量乙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，其特征在于，所述PTFE/BN復(fù)合材料的制備方法具體包括以下步驟：
(1)將BN粉末置于2mol/L的NaOH溶液中，在80℃下浸漬1.5-2h，然后用去離子水過濾洗滌，干燥，得羥基化的BN；
(2)室溫下將乙烯基三甲氧基硅烷加入到盛有乙醇乙酯的反應(yīng)釜中，攪拌均勻，然后加入上述羥基化的BN，邊攪拌邊緩慢升溫至60℃，并與該溫度下超聲處理1h，向反應(yīng)釜中通入N2置換出空氣，往反應(yīng)釜中加入PTFE和引發(fā)劑BPO，混合均勻后，在60℃下反應(yīng)4-5h，然后緩慢升溫至100℃條件下反應(yīng)1h，用去離子水過濾洗滌，干燥，制得PTFE/BN復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，其特征在于，所述步驟(2)中羥基化的BN、乙烯基三甲氧基硅烷與乙醇乙酯的質(zhì)量比為10:(0.3-0.6)：(70-90)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有高導熱性的聚四氟乙烯高頻覆銅板，其特征在于，所述步驟(2)中羥基化的BN的加入量為PTFE的20-30wt％，所述引發(fā)劑BPO的加入量為PTFE的0.25-0.4wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：向中榮，
申請(專利權(quán))人：長沙華脈新材料有限公司，無錫睿龍新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南;43
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