本发明涉及覆铜板的制备，尤其是涉及多层金属箔层结构覆铜板的制备方法。
背景技术：
随着电子电气、信息产业的发展，覆铜板成为电子电气产品中基础材料的重要组成部分，具有广阔的前景。覆铜板主要是以纤维纸、玻璃纤维布或玻璃纤维无纺布等作为增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以金属箔，经热压而成的一种产品。近百年电子工业技术发展历程表明，覆铜板技术往往是推动电子工业发展的关键技术之一。
集成电路的发明与应用，电子产品“轻薄短小”、多功能化、高密度化使覆铜板的技术和生产被推到向着高性能化方向发展的轨道上。这就要求覆铜板必须具有更佳的综合性能，特别是尺寸稳定性方面提出更高的需求。尺寸稳定性直接关系到高频电子产品的信号传输、热稳定性、使用可靠性和寿命等。覆铜板是由铜箔、树脂、增强材料组成的复合材料。它们彼此的力学性能是相差很大的，例如:铜箔层是刚性弹性体，而胶粘剂则是弹性体，胶接接头在承受外力作用时应力分布是非常复杂的。且由于各个材料的热膨胀系数、固化收缩率不同，热传导、热膨胀系数、化学收缩率相差很大，在固化成型、受热受潮以及焊接、服役等不同条件下，都会产生内应力，而且内应力的分布不均匀的，极易引起变形、翘曲甚至界面开裂等；此外，单面覆铜板是一种非对称结构的材料，更引起内部存在的应力不均匀造成异向性变形。由于覆铜板尺寸不稳定问题比较复杂，影响因素是许多方面的。它包括金属箔层的制备、增强材料、主树脂配方，半成品浸渍干燥、压制，后期处理以及产品的贮存包装等。其中金属铜箔的制备工艺及性能(如铜箔伸长率大小、铜箔的厚度、上胶铜箔的含胶量等)对覆铜板的综合性能是十分重要的。
覆铜板用铜箔按照生产工艺的不同，可以分为压延铜箔和电解铜箔两大类。压延铜箔是将铜先经熔炼加工制成铜板，再将铜板经过多次重复辊轧制成原箔，然后进行粗化处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列表面处理。由于加工工艺的限制，压延铜箔大多用于挠性印制电路板上。电解铜箔是将铜先经溶解制成硫酸铜电解液，在专用电解设备中，将硫酸铜电解液在直流电作用下，经电沉积而制成铜箔。一般应用于刚性印制电路板上。
随着印制电路板向高密度细线化、多层化、薄型化及高频化发展，促使高性能的铜箔制造技术不断创新、不断发展。高性能铜箔表现在具有优异的抗张强度和延伸率(常态、热态)；高热稳定性、高硬度及厚度均匀等优点；开发和发展超薄铜箔，对微细电路pcb制造起到至关重要的配合作用等。积层法多层板在日本的出现，开创了一个高密度互联的多层板制造技术的新时期，而其由于尺寸限制及界面稳定性等问题，极大地限制了多层板的应用。
目前，覆铜板产品的设计、制造、应用技术已打破了一种材料单独作为电子基础材料的传统观念。现有的覆铜板由于制造原材料及结构的差异性，覆铜板的技术性能各有差异。单一的材料已经不能满足越来越高的性能要求。因此，从覆铜板金属箔层的设计及制备入手，开发制备多层金属箔层复合材料，可以结合多种材料的性能优势，从而弥补单一材料性能上的不足，对于研制满足高频高速市场需求的覆铜板，得到尺寸性能稳定且综合性能优异的产品具有重要的现实意义。
技术实现要素：
现有覆铜板的金属箔层一般为单层金属，结构单一，制得的覆铜板力学性能一般，不能满足市场发展对覆铜板的需求。本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种多层金属箔层结构覆铜板的制备方法，制得的覆铜板在保证良好的介电性能的前提下，能够有效优化覆铜板的力学性能。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种多层金属箔层结构覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
s1、半固化片制备；
s2、多层金属箔层制备：将铜层与合金层叠合形成叠合层，将叠合层放入轧机中进行复合轧制，获得多层金属箔层；
s3、多层金属箔层结构覆铜板制备：将所述半固化片叠合，单面或双面覆以所述多层金属箔层，再将覆有多层金属箔层的所述半固化片进行热压复合，获得多层金属箔层结构覆铜板。
进一步地，所述复合轧制工艺包括热轧和冷轧。通过热轧和冷扎结合，进行热轧能够使不同的金属层良好结合，保证其结合强度，再使用冷轧能够让多层金属箔定型，保证轧制所得的多层金属箔层结合强度高，尺寸稳定性好。
进一步地，所述热轧工艺轧制温度为350-500℃，每一道次压下率为30-50％；所述冷轧工艺每一道次压下率为20-40％。
进一步地，所述叠合层的层数为2-6层。
较佳的，所述叠合层的层数为3-5层。
进一步地，所述合金层为铜合金、铝合金或镍合金中的任意一种或多种。
进一步地，所述热压复合工艺的热压温度为200-230℃，热压压力为25-32kg/cm2，热压时间为90-120min。
进一步地，所述半固化片制备具体包括以下步骤：
a.胶液制备：将基体树脂、交联剂和引发剂加至反应釜中充分溶解后，加入填料，然后在室温下混合，搅拌加速溶解，待溶液均匀后停止搅拌，密封以备用；
b.半固化片制备：将增强材料浸渍所述胶液，然后在150-180℃的烘箱中烘烤固化，最后经过裁剪得到干燥的半固化片。
优选的，增强材料为玻璃纤维布、无纺布、hmpp纤维、混杂纤维或coc纤维中的任意一种。
优选的，基体树脂为ptfe树脂、ppo树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或ce树脂中的任意一种。
本发明具有如下有益效果：
本发明用多层金属结构箔层替代传统覆铜板表面的单金属箔层，从而获得良好的力学性能、加工性能和电磁屏蔽性能。本发明制备工艺简单，制备成本较低，对金属箔层的材料和结构有很大的可控调节范围，因此可根据使用需要制备最佳材料结构配比的覆铜板材料。本发明提供的多层金属箔层结构覆铜板尺寸稳定性强，机械性能较高，金属箔层及金属层与半固化片层之间具有高的结合强度，满足不同条件使用要求。具体体现在：
(1)轧制工艺简单，自动化程度高，且可实现良好的结合界面组织性能。复合轧制制备的多层结构金属箔层与半固化片形成良好结合，多层结构金属箔结构均匀，厚度可调，可用于开发和制备超薄金属箔层。
(2)多层金属箔性能优异。常态和高温抗拉强度及延伸率良好，常态高抗拉强度及高延伸率，可以提高铜箔的加工处理性，增强刚性避免褶皱以提高尺寸稳定性。高温延伸性和高温抗拉强度铜箔，可以提高热稳定性，避免变形与翘曲。此外该金属箔层还具有高热稳定性、高硬度及厚度均匀等优点。
(3)覆铜板综合性能优异。多层结构金属箔层的添加使得高频覆铜板材具有力学性能和尺寸稳定性好、耐冲击性高、耐热性好，介电损耗小等优点，通过调整金属箔层的材料和结构，实现覆铜板达到最优性能的匹配。
(4)应用前景广泛。本发明涉及的高频覆铜板制备方法具有加工性能优异、成本低的特点，且制备的高频板材具有更好的尺寸稳定性和机械强度保持率，能满足近年高速发展的电子安装高密度互连的要求，在航空航天及通讯传输领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合给出的实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种多层金属箔层结构覆铜板制备方法，其包括以下步骤：
11、将120g丁苯树脂、15g聚丁二烯树脂、8g三烯丙基异氰脲酸酯交联剂及10g引发剂溶解在甲苯中，充分溶解后，加入质量分数80％，粒径度为10的钛酸铅填料，然后在室温下混合均匀搅拌得到胶液。使用ne-玻璃纤维布作为增强材料浸渍上述胶液，然后在160-170℃的烘箱中烘烤7min固化，得到半固化片。
12、将铜层/铝合金层/铜层整齐叠合，然后将叠合层进行复合轧制，获得三层结构的金属箔层。所述复合轧制工艺为两步轧制，第一步为热轧，轧制温度350℃，每一道次压下率为50％，多次下压获得厚度为0.6mm的多层结构热轧复层板；第二步为冷轧，每一道次压下率为40％，多次下压获得厚度为60μm的多层结构的金属箔层；
13、将上述步骤1制备的半固化片整齐叠合，双面覆以上述步骤2制备的多层结构金属薄层，然后将其放入真空热压机进行热压复合，热压条件为压力32kg/cm2，温度为200℃，时间90min。获得多层金属箔层结构覆铜板。
实施例2
一种多层金属箔层结构覆铜板制备方法，其包括以下步骤：
21、将120g丁苯树脂、15g聚丁二烯树脂、8g三烯丙基异氰脲酸酯交联剂及10g引发剂溶解在甲苯中，充分溶解后，加入质量分数80％，粒径度为10的钛酸铅填料，然后在室温下混合均匀搅拌得到胶液。使用ne-玻璃纤维布作为增强材料浸渍上述胶液，然后在160-170℃的烘箱中烘烤7min固化，得到半固化片。
22、将铜层/镍合金层/铜层/镍合金层整齐叠合，然后将叠合层进行复合轧制，获得四层结构的金属箔层。所述复合轧制工艺为两步轧制，第一步为热轧，轧制温度500℃，每一道次压下率为30％，多次下压获得厚度为0.9mm的多层结构热轧复层板；第二步为冷轧，每一道次压下率为20％，多次下压获得厚度为90μm的多层结构的金属箔层。
23、将上述步骤1制备的半固化片整齐叠合，双面或单面覆以上述步骤2制备的多层结构金属薄层，然后将其放入真空热压机进行热压复合，热压条件为压力30kg/cm2，温度为220℃，时间100min。获得多层金属箔层结构覆铜板。
实施例3
一种多层金属箔层结构覆铜板制备方法，其包括以下步骤：
31、将120g丁苯树脂、15g聚丁二烯树脂、8g三烯丙基异氰脲酸酯交联剂及10g引发剂溶解在甲苯中，充分溶解后，加入质量分数80％，粒径度为10的钛酸铅填料，然后在室温下混合均匀搅拌得到胶液。使用ne-玻璃纤维布作为增强材料浸渍上述胶液，然后在160-170℃的烘箱中烘烤7min固化，得到半固化片。
32、将铜层/铝合金层/铜层/铝合金层/铜层整齐叠合，然后将叠合层进行复合轧制，获得五层结构的金属箔层。所述复合轧制工艺为两步轧制，第一步为热轧，轧制温度420℃，每一道次压下率为45％，多次下压获得厚度为0.8mm的多层结构热轧复层板；第二步为冷轧，道每一次压下率为30％，多次下压获得厚度为80μm的多层结构的金属箔层。
33、将上述步骤1制备的半固化片整齐叠合，双面覆以上述步骤2制备的多层结构金属薄层，然后将其放入真空热压机进行热压复合，热压条件为压力32kg/cm2，温度为230℃，时间120min。获得多层金属箔层结构覆铜板。
由实施例1-3所制得的多层金属箔层结构覆铜板以及单层铜覆铜板的性能测试结果如下表：
通过以上测试结果对比可以得出，相较于单层铜层覆铜板，由实施例1-3所制得的多层金属箔层结构覆铜板在保证良好的介电性能的情况下，其弯曲强度具有得到明显提升，力学性能得到优化。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。