本发明涉及电子电路，特别是涉及一种新型高频高速挠性覆铜板的制备方法。
背景技术：
1、挠性覆铜板是指以绝缘材料为基材，表面覆以满足挠曲性能要求的薄铜箔导体而得到的单面挠性覆铜板或双面挠性覆铜板。相对于传统的刚性覆铜板而言，挠性覆铜板具有轻便、体积小和可挠性的优点，近年来被广泛应用于手机、数码相机、汽车卫星方向定位装置、液晶电视、笔记本电脑等电子产品中。除此之外，由挠性覆铜板加工而成的挠性印刷电路板(fpcb)还可以大量地减少组装次数，由此降低制造成本和提高最终产品组装的可靠性，并且可以在那些要求减少间隙和质量的地方进行使用。
2、按照产品结构不同，挠性覆铜板主要分为两大类：三层法挠性覆铜板(3l-fccl)和两层法挠性覆铜板(2l-fccl)。其中，三层法挠性覆铜板包括聚合物绝缘基膜、聚合物胶黏层和金属箔，三层法可适用于所有材料的挠性覆铜板的制造，也是目前最为广泛应用的制造方法。
3、而根据压制方式的不同，三层法挠性覆铜板又可分为两种类型，即间歇式的片状制造方法和连续式的卷状制造方法。前者的制备方法通常为：将聚合物绝缘基膜进行辐射处理，然后将可固化的树脂胶黏剂覆盖在聚合物绝缘基膜上，再与金属箔压合、高温固化，得到高频高速挠性覆铜板。这种挠性覆铜板的虽然介电常数低，可广泛运用与智能手机和航天设备等领域，具有设备投资少、生产品种容易变换、技术水平要求不高等优点，但也存在生产效率低、产品质量不稳定、成品合格率不高等缺点。此外，这种由聚合物绝缘基膜、胶黏剂和铜箔经过热压制备的挠性覆铜板，其损耗偏大，耐热性差，以及介电常数的稳定性差。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种新型高频高速挠性覆铜板的制备方法。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明一方面提供了一种新型高频高速挠性覆铜板的制备方法，包含如下步骤：
4、(1)采用硅烷偶联剂对陶瓷粉料进行表面处理，得到表面处理陶瓷粉料；
5、(2)把步骤(1)制得的表面处理陶瓷粉料与聚四氟乙烯乳液均匀混合，得到改性处理聚四氟乙烯乳液；
6、(3)将步骤(2)制得的改性处理聚四氟乙烯乳液流延、烧结，得到聚合物绝缘基材；
7、(4)通过离子溅射的方式在步骤(3)制得的聚合物绝缘板材的双表面上形成铜导电层1，然后通过电镀的方式在铜导电层1进一步形成铜箔层2，得到新型高频高速挠性覆铜板；
8、步骤(1)中所述的陶瓷粉料包含如下按质量百分比计的组分：
9、60～80％的二氧化硅、1～20％的氧化铝和1～20％的二氧化钛；
10、步骤(1)中所述的硅烷偶联剂为ofs-6032硅烷偶联剂；步骤(2)中所述的改性处理聚四氟乙烯乳液中，表面处理陶瓷粉料和聚四氟乙烯乳液固含量的质量比为(10～30)：(90～70)；步骤(2)中所述的表面处理陶瓷粉料粒径d90为2μm，聚四氟乙烯乳液里聚四氟乙烯粒径d90为0.1～0 .2μm；步骤(3)中所述的烧结的条件为330～380℃烧结10～60min；步骤(4)中所述的聚合物绝缘基材的厚度为0.01～0 .254mm，铜导电层1和铜箔层2的总厚度为2～12μm；步骤(4)中所述的铜导电层1的厚度为30～400nm。
11、优选地，制得的新型高频高速挠性覆铜板的介电常数的典型值为3.00±0.05。
12、优选地，制得的新型高频高速挠性覆铜板的介质损耗为0.0013。
13、本发明另一方面提供了上述新型高频高速挠性覆铜板在电子产品领域中的应用。
14、本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
15、(1)本发明采用聚四氟乙烯乳液代替传统的聚四氟乙烯粉料，无需消泡剂既可以使树脂与无机填料充分混合，制得的覆铜板的介电常数和介质损耗一致性好。
16、(2)本发明采用聚四氟乙烯乳液代替传统的聚四氟乙烯粉料，流延后只需短时间烧结即可获得高性能聚合物绝缘基材，避免了烧结时间过长对基材性能的影响。
17、(3)本发明解决了传统挠性覆铜板的损耗大、耐热性差的问题，介质常数dk为3.0时介质损耗df仅为0.0013左右，且288℃漂锡时间达到70min。
18、(4)本发明精准控制离子溅射和电镀工艺制备平面轮廓铜箔，使得铜箔晶粒以纳米级均匀分布，铜箔结构为扁长型，铜箔与基材的结合力强，高频传输特性和蚀刻性能优异，挠曲性极佳。
19、(5)本发明制得的新型高频高速挠性覆铜板完全无卤，具有优异的离子迁移性能、耐热性和耐化学性。
20、实施方式
21、下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22、在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
23、本技术的说明书和权利要求书中的“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。
24、为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25、实施例
26、(1)制备表面处理陶瓷粉料：
27、①将80份二氧化硅、15份氧化铝和5份二氧化钛混合均匀，得到陶瓷粉料；其介电常数温度系数为﹢50ppm/℃；将陶瓷粉料加入蒸馏水中搅拌均匀，得到陶瓷粉料蒸馏水混合液；
28、②将硅烷偶联剂加入到步骤①制得的陶瓷粉料蒸馏水混合液中搅拌均匀，其中，硅烷偶联剂和陶瓷粉料质量比为5:95；将上述混合液烘干和粉碎过筛，得到表面处理陶瓷粉料；
29、(2)制备改性处理聚四氟乙烯乳液：
30、采用球磨砂磨机将30份步骤(1)制得的表面处理陶瓷粉料和70份聚四氟乙烯乳液混合均匀，得到改性处理聚四氟乙烯乳液；其中，表面处理陶瓷粉料粒径d90为2微米，聚四氟乙烯乳液里的聚四氟乙烯的粒径d90为0 .2微米；
31、(3)制备新型高频高速挠性覆铜板：
32、①将步骤(2)制得的改性处理聚四氟乙烯乳液流延成型，得到0 .02mm厚的薄膜，然后烘箱设定在350℃下烧结25min，烧结完成后即得到聚合物绝缘基材；
33、②通过离子溅射的方式在步骤(3)制得的聚合物绝缘板材的双表面上形成铜导电层1(厚度为300nm)，然后通过电镀的方式在铜导电层1进一步形成铜箔层2，即得到新型高频高速挠性覆铜板，铜箔层1+铜箔层2总厚度(单面)为9μm，铜箔层2粗糙度为0.2微米。
34、本实施例制得的新型高频高速挠性覆铜板产品的性能如表1所示。本发明进一步检测了本实施例不同批次的新型高频高速挠性覆铜板产品的介电常数和介质损耗，结果见表2。
35、表1 实施例1制得的新型高频高速挠性覆铜板的各项性能
36、 性能 典型值 方向 测试条件 测试方法 介电常数dk 3.00土0.05 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 介质损耗 df 0.0013 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 <![cdata[剥离强度/n/mm<sup>2</sup>]]> 3 - 1/4 oz. ipc-tm-2.4.8 弯曲疲劳寿命/次 100000 23℃ jis c6471 耐热性/min 70 - 288℃ 漂锡试验 基材厚度/μm 20 z 23℃ - 绝缘基材表面粗糙度/μm 0.2 - - -
37、表2 实施例1制得的新型高频高速挠性覆铜板(五次取样)的一致性数据
38、 性能 第一批次 第二批次 第三批次 第四批次 第五批次 介电常数(dk) 3.00±0.05 3.01±0.05 3.00±0.05 3.01±0.05 3.00±0.05 介质损耗(df) 0.0013 0.0013 0.0013 0.0013 0.0013
39、从上述结果可以看出，本发明采用聚四氟乙烯乳液代替传统的聚四氟乙烯粉料，物料混合更均匀、介电常数和介质损耗一致性更好，烧结时间更短。
40、实施例
41、(1)制备表面处理陶瓷粉料：
42、①将80份二氧化硅、18份氧化铝和2份二氧化钛混合均匀，得到陶瓷粉料；其介电常数温度系数为﹢80ppm/℃；将陶瓷粉料加入蒸馏水中搅拌均匀，得到陶瓷粉料蒸馏水混合液；
43、②将硅烷偶联剂加入到步骤①制得的陶瓷粉料蒸馏水混合液中搅拌均匀，其中，硅烷偶联剂和陶瓷粉料质量比为5:95；将以上混合液烘干和粉碎过筛，得到表面处理陶瓷粉料；
44、(2)制备改性处理聚四氟乙烯乳液：
45、采用球磨砂磨机将10份步骤(1)制得的表面处理陶瓷粉料和90份聚四氟乙烯乳液混合均匀，得到改性处理聚四氟乙烯乳液；其中，表面处理陶瓷粉料粒径d90为2微米，聚四氟乙烯乳液里的聚四氟乙烯的粒径d90为0 .1微米；
46、(3)制备新型高频高速挠性覆铜板：
47、①将步骤(2)制得的改性处理聚四氟乙烯乳液流延成型，得到0 .03mm厚的薄膜，烘箱设定在380℃下烧结10min，烧结完成后即得到聚合物绝缘基材；
48、②通过离子溅射的方式在步骤(3)制得的聚合物绝缘板材的双表面上形成铜导电层1(厚度为80nm)，然后通过电镀的方式在铜导电层1进一步形成铜箔层2，即得到新型高频高速挠性覆铜板，铜箔层1+铜箔层2总厚度(单面)为5μm，铜箔层2粗糙度为0 .2微米。
49、本实施例制得的新型高频高速挠性覆铜板产品的性能如表3所示。本发明进一步检测了本实施例不同批次的新型高频高速挠性覆铜板产品的介电常数和介质损耗，结果见表4。
50、表3 实施例2制得的新型高频高速挠性覆铜板的各项性能
51、 性能 典型值 方向 测试条件 测试方法 介电常数dk 2.20土0.05 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 介质损耗 df 0.0008 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 <![cdata[剥离强度/n/mm<sup>2</sup>]]> 3 - 1/2 oz. ipc-tm-2.4.8 弯曲疲劳寿命/次 100000 23℃ jis c6471 耐热性/min 70 - 288℃ 漂锡试验 基材厚度/μm 30 z 23℃ - 绝缘基材表面粗糙度/μm 0.2 - - -
52、表4 实施例2制得的各批次新型高频高速挠性覆铜板的一致性数据
53、 性能 第一批次 第二批次 第三批次 第四批次 第五批次 介电常数(dk) 2.20±0.05 2.20±0.05 2.20±0.05 2.20±0.05 2.20±0.05 介质损耗(df) 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008
54、从上述结果可以看出，本发明采用聚四氟乙烯乳液代替传统的聚四氟乙烯粉料，物料混合更均匀、介电常数和介质损耗一致性更好，烧结时间更短。
55、实施例
56、(1)制备表面处理陶瓷粉料：
57、①将80份二氧化硅、16份氧化铝和4份二氧化钛混合均匀，得到陶瓷粉料；其介电常数温度系数为+70ppm/℃；将陶瓷粉料加入蒸馏水中搅拌均匀，得到陶瓷粉料蒸馏水混合液；
58、②将硅烷偶联剂加入到步骤①制得的陶瓷粉料蒸馏水混合液中搅拌均匀；其中硅烷偶联剂和陶瓷粉料质量比为5:95；将以上混合液烘干和粉碎过筛，得到表面处理陶瓷粉料；
59、(2)制备改性处理聚四氟乙烯乳液：
60、采用球磨砂磨机将20份步骤(1)制得的表面处理陶瓷粉料和80份聚四氟乙烯乳液混合均匀，得到改性处理聚四氟乙烯乳液；其中，表面处理陶瓷粉料粒径d90为2微米，聚四氟乙烯乳液里的聚四氟乙烯的粒径d90为0 .15微米；
61、(3)制备新型高频高速挠性覆铜板：
62、①将步骤(2)制得的改性处理聚四氟乙烯乳液流延成型，得到0 .02mm厚的薄膜，烘箱设定在330℃下烧结60min，烧结完成后即得到聚合物绝缘基材；
63、②通过离子溅射的方式在步骤(3)制得的聚合物绝缘板材的双表面上形成铜导电层1(厚度为400nm)，然后通过电镀的方式在铜导电层1进一步形成铜箔层2，即得到新型高频高速挠性覆铜板，铜箔层1+铜箔层2总厚度(单面)为9 .6μm，粗糙度为0 .2微米。
64、本实施例制得的新型高频高速挠性覆铜板产品的性能如表5所示。本发明进一步检测了本实施例不同批次的新型高频高速挠性覆铜板产品的介电常数和介质损耗，结果见表6。
65、表5实施例3制得的新型高频高速挠性覆铜板的各项性能
66、 性能 典型值 方向 测试条件 测试方法 介电常数dk 2.55土0.05 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 介质损耗 df 0.0010 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 <![cdata[剥离强度/n/mm<sup>2</sup>]]> 3 - 1/2 oz. ipc-tm-2.4.8 弯曲疲劳寿命/次 100000 23℃ jis c6471 耐热性/min 70 - 288℃ 漂锡试验 基材厚度/μm 30 z 23℃ - 绝缘基材表面粗糙度/μm 0.2 - - -
67、表6 实施例3制得的各批次新型高频高速挠性覆铜板的一致性数据
68、 性能 第一批次 第二批次 第三批次 第四批次 第五批次 介电常数(dk) 2.55±0.05 2.56±0.05 2.55±0.05 2.54±0.05 2.55±0.05 介质损耗(df) 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010
69、从上述结果可以看出，本发明采用聚四氟乙烯乳液代替传统的聚四氟乙烯粉料，物料混合更均匀、介电常数和介质损耗一致性更好，烧结时间更短。
70、对比实施例1
71、(1)制备表面处理陶瓷粉料：
72、①将80份二氧化硅、15份氧化铝和5份二氧化钛混合均匀，得到陶瓷粉料；其介电常数温度系数为﹢50ppm/℃；将陶瓷粉料加入蒸馏水中搅拌均匀，得到陶瓷粉料蒸馏水混合液；
73、②将硅烷偶联剂加入到步骤①制得的陶瓷粉料蒸馏水混合液中搅拌均匀，其中，硅烷偶联剂和陶瓷粉料质量比为5:95；将上述混合液烘干和粉碎过筛，得到表面处理陶瓷粉料；
74、(2)制备改性处理聚四氟乙烯粉料：
75、采用球磨砂磨机将30份表面处理陶瓷粉料及70份分散聚四氟乙烯粉料混合均匀，得到改性处理聚四氟乙烯粉料；其中，表面处理陶瓷粉料粒径d90为2微米，分散聚四氟乙烯粉料粒径d90为20微米。
76、(3)制备高频高速挠性覆铜板：
77、将步骤(2)制得的改性处理聚四氟乙烯粉料冷压成型制成0 .02mm厚的薄膜，所用压力为100kg/cm；将板置于烧结炉中在380℃下烧结2h，烧结完成后即得到聚合物绝缘基材；
78、②通过离子溅射的方式在步骤(3)制得的聚合物绝缘板材的双表面上形成铜导电层1(厚度为300nm)，然后通过电镀的方式在铜导电层1进一步形成铜箔层2，即得到高频高速挠性覆铜板，铜导电层(铜箔层1+铜箔层2)为9μm，铜箔层2粗糙度为0 .3微米。
79、本实施例制得的高频高速挠性覆铜板产品的性能如表7所示。本发明进一步检测了本实施例不同批次的高频高速挠性覆铜板产品的介电常数和介质损耗，结果见表8。
80、表7 实施例3制得的高频高速挠性覆铜板的各项性能
81、 性能 典型值 方向 测试条件 测试方法 介电常数dk 3.10土0.05 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 介质损耗 df 0.0013 z 10ghz23℃ ipc-tm-6502.5.5.5 <![cdata[剥离强度/n/mm<sup>2</sup>]]> 3 - 1/2 oz. ipc-tm-2.4.8 弯曲疲劳寿命/次 100000 23℃ jis c6471 耐热性/min 70 - 288℃ 漂锡试验 基材厚度/μm 20 z 23℃ - 绝缘基材表面粗糙度/μm 0.3 - - -
82、表8 实施例3制得的各批次高频高速挠性覆铜板的一致性数据
83、 性能 第一批次 第二批次 第三批次 第四批次 第五批次 介电常数(dk) 3.10±0.05 2.98±0.05 3.02±0.05 3.01±0.05 3.00±0.05 介质损耗(df) 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023
84、本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
85、本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。