一种新型复合介质基片制备方法与流程

    专利2022-07-07  94


    本发明涉及一种新型复合介质基片制备方法,属于复合介质片制备领域,用于均质类(不含玻璃布)微波复合介质基板制造。



    背景技术:

    随着集成电路的发展与应用,电子产品的小型化、高性能化推动了高频电路用覆铜板的发展。目前国外高频电路用覆铜板的种类非常繁多,其使用的基体树脂有聚四氟乙烯、ppe等,增强材料有玻璃纤维布、石英纤维布、短玻纤、陶瓷粉等。以短玻纤、陶瓷等为填料的微波复合基板凭借其优良的高频介电性能、热力学性能受到广泛的关注,但如何制备高均一性,高平整度的同时使基板具有优越的性能成为主要难题。

    传统印制电路板行业主要以玻纤布为增强材料,通过浸渍工艺制备浸渍片,这种方式制备片材为非均质,布局介电常数分布不均,在高频或超高频下,极易出现“纤维编织效应”,影响高频信号传输。中国专利cn104211320b中采用ptfe乳液作为树脂材料,通过湿法混合絮凝、并在常温下挤出制备生基片方式存在以下问题:(1)该专利ptfe中含有分散剂、乳化剂,并且在混合絮凝过程中引入絮凝剂,这些小分子材料在高温下不能完全分解,影响板材损耗因子指标;(2)采用常温挤出方式制备片材或棒材致密度低。



    技术实现要素:

    鉴于现有技术存在的补正,本发明提供了一种新型复合介质基片制备方法。本发明通过引入ptfe干粉,干法混合方式,解决了由于小分子添加剂引起的板材损耗因子指标恶化问题;通过改性熔融挤出 高温压延方式,制备出高致密度复合介质基片材料,更适合后期微波复合介质基板材料制备。

    本发明采用的技术方案是:一种新型复合介质基片制备方法,复合介质基片由以下质量百分比的原料组成:陶瓷粉30~70wt%;短纤维2~10wt%;ptfe干粉25~60wt%;

    其制备方法,步骤如下:

    第一步、粉碎工艺:将30~70wt%陶瓷粉、2~10wt%纤维和25~60wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎1~10min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,充分混合1~10h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在5~50mpa压力,370~450℃通过模口形成厚度0.5~2.0mm片材;

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过260~320℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    本发明有益效果是:

    本发明采用了一种新型基片制备技术,即热熔挤出成型方法,采用此方法制备出的复合介质基片具有较高力学性能与介电性能,较高平整度,高均匀性等特点。

    附图说明

    图1为本发明制备方法流程图。

    具体实施方式

    如图1所示,一种新型复合介质基片制备方法,复合介质基片由以下质量百分比的原料组成:

    陶瓷粉30~70wt%,短纤维2~10wt%,ptfe干粉25~60wt%。

    其制备方法,步骤如下:

    第一步、粉碎工艺:将30~70wt%陶瓷粉、2~10wt%纤维和25~60wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎1~10min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,充分混合1~10h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在5~50mpa压力,370~450℃通过模口形成厚度0.5~2.0mm片材,

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过260~320℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    实施示例1;

    第一步、粉碎工艺:将55wt%陶瓷粉、5wt%纤维和40wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎1min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,混合4h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在5mpa压力,450℃形成厚度0.5mm片材;

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过320℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    通过以上步骤,可制备出457mm*609mm,厚度0.254±0.02mm,致密度95%以上复合介质基片。

    实施示例2

    第一步、粉碎工艺:将70wt%陶瓷粉、2wt%纤维和28wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎3min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,混合10h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在50mpa压力,370℃形成厚度1.0mm片材;

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过260℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    通过以上步骤,可制备出457mm*609mm,厚度0.762±0.03mm,致密度95%以上复合介质基片。

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    实施示例3

    第一步、粉碎工艺:将30wt%陶瓷粉、10wt%纤维和60wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎10min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,混合1h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在20mpa压力,420℃形成厚度2.0mm片材;

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过300℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    通过以上步骤,可制备出457mm*609mm,厚度1.52±0.05mm,致密度95%以上复合介质基片。

    实施示例4

    第一步、粉碎工艺:将55wt%陶瓷粉、5wt%纤维和40wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎5min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,混合7h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在30mpa压力,400℃形成厚度1.5mm片材;

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过280℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    通过以上步骤,可制备出457mm*609mm,厚度1.27±0.04mm,致密度95%以上复合介质基片。


    技术特征:

    1.一种新型复合介质基片制备方法,其特征在于:复合介质基片由以下质量百分比的原料组成:

    陶瓷粉30~70wt%;

    短纤维2~10wt%;

    ptfe干粉25~60wt%;

    其制备方法,步骤如下:

    第一步、粉碎工艺:将30~70wt%陶瓷粉、2~10wt%纤维和25~60wt%的ptfe干粉放入高速粉碎机中粉碎1~10min;

    第二步、混合工艺:将粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,充分混合1~10h;

    第三步、熔融挤出:将混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在5~50mpa压力,370~450℃通过模口形成厚度0.5~2.0mm片材;

    第四步、将压延成型:挤出后的片材经过260~320℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;

    第五步、裁切:将片材裁切成目标尺寸。

    技术总结
    本发明涉及一种新型复合介质基片制备方法,由以下原料组成:陶瓷粉30~70wt%;短纤维2~10wt%;PTFE干粉25~60wt%;制备方法如下:将30~70wt%陶瓷粉、2~10wt%纤维和25~60wt%的PTFE干粉放入高速粉碎机中粉碎1~10min;粉碎后的复合物放入双锥形干法混合设备中,充分混合1~10h;混合后的物料放入双螺杆挤出机中,在5~50MPa压力,370~450℃通过模口形成厚度0.5~2.0mm片材;经过260~320℃压延辊,形成具有一定厚度和致密度片材;将片材裁切成目标尺寸。采用此方法制备出的复合介质基片具有较高力学性能与介电性能,较高平整度,高均匀性等特点。

    技术研发人员:张立欣;李宝珠;金霞;武聪;王丽婧;贾倩倩;李强;郭晓光
    受保护的技术使用者:中国电子科技集团公司第四十六研究所
    技术研发日:2020.11.17
    技术公布日:2021.03.12

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