一种适用中高频段的PI柔性覆铜板及其制作工艺

技术领域

本发明涉及覆铜板设备技术领域，尤其是一种适用中高频段的PI挠性覆铜板及其制作工艺。

背景技术

随着信息科学技术的飞速发展，电子产品和网络技术构成的通信设备不断出现，信息处理开始进入高速化、信号传输高频化的阶段，为处理不断增加的数据，电子设备的频率变得越来越高，且不断提出更高的技术要求，使得信号高频化呈现出逐年快速发展的趋势，进而促进高频应用技术不断发展；加上应用产品功能强化及整合，需求分辨率要越来越高、反应速度必须越来越快、储存容量要越来越大，所以在软板技术也必须做出因应的搭配，例如，手机整合越来越多的功能，除了一般的声音及影像功能外，包括照相、蓝芽、Wifi、4G/5G 上网、指纹辨识功能及未来无线充电装置等，越来越多功能需要整合在一起，使得所需的频宽是必须要增加，所谓高速、高频及新一代软板将会成为下一波市场成长的主力，可以想象在高阶智能型手机、平板及智能型汽车等需求的推波助澜下，高频软板的需求将会如火如荼的成长。

当前业界主要所使用的中高频挠性覆铜板主要为LCP挠性覆铜板（LCP-FCCL）和改性聚酰亚胺（MPI膜）挠性覆铜板（MPI-FCCL）；

其中LCP-FCCL覆铜板具有更低的Dk/Df特性，而Dk/Df值是影响材料高频性能的关键因素，其工艺方法分为两种，一种是将LCP材料制成膜，主要供应商为日本可乐丽化工，此膜经过压合法将铜箔贴附在其两面，另一种是将LCP树脂（日本住友化工提供）经过涂布法附着在铜箔表面，制成LCP-FCCL；但由于LCP属于液晶聚合物，其熔点较低，加工工艺较为复杂，部分厂商采用片压方式，生产效率和产品良率较低，且所制得产品存在接着力不足等问题，仅在部分天线模组方面应用较为广泛

MPI（改性聚酰亚胺薄膜）覆铜板，其中所使用的的MPI膜由钟渊化工和杜邦化工提供，主要是改善PI基的吸水性，降低材料的DK值和Df值，因其拥有优良的加工性，高接着力，热稳定性好的优势，使得其在中高频段消费类电子产品组件中得到了广泛应用。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种适用中高频段的PI挠性覆铜板及其制作工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种适用中高频段的PI挠性覆铜板的制造工艺，包括以下步骤：

a、预烘烤工艺：

a1、将MPI膜两端分别收卷在两个卷筒上，所述卷筒分别位于隧道式干燥炉的出口和入口，所述两卷筒分别进行卷取和卷出动作将MPI膜连续送入隧道式干燥炉进行烘烤；

b、压合工艺：

b1、采用五轴式辊压工艺，将保护材、铜箔和MPI膜自上而下按照保护材、铜箔、MPI膜、铜箔、保护材的顺序同时送入热压辊进行压合；

b2、对MPI膜进行二次除湿处理；

b3、退火剥离保护材制得适用中高频段的PI挠性覆铜板。

进一步的，所述铜箔的厚度为9~35μm。

进一步的，所述铜箔粗糙度小于1μm。

进一步的，所述MPI膜厚度为25~125μm。

进一步的，所述MPI膜的材料吸水性＜0.8%。

进一步的，所述卷筒的线速度为1.0~5.0m/min。

进一步的，所述收卷张力为10~30N。

进一步的，所述悬浮式隧道干燥炉前段为烘烤段，所述烘烤段的烘烤温度为100~200℃，所述悬浮式隧道干燥炉的后段为冷却段，所述冷却段的温度为50~100℃，在所述悬浮式隧道干燥炉内设置氮气氛围保护。

进一步的，所述压合工艺的车速为2.0~4.0m/min，所述压合温度为300~400℃，所述压合压力为10~20KN，所述退火温度为100~200℃。

同时本发明还提供一种适用中高频段的PI挠性覆铜板，所述一种适用中高频段的PI挠性覆铜板由上述的一种适用中高频段的PI挠性覆铜板的制造工艺制得。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

1、本发明通过隧道式干燥炉预烘烤及辊压机陶瓷预热两道除湿工艺，充分去除影响产品Dk值的水分，得到性能稳定结合力更高的MPI覆铜板。

2、本发明中的工艺都为连续在线作业，生产良率和效率均有大幅提升，且产品特性有保障。

3、本发明相较于传统PI覆铜板的Dk/Df更小，能够满足中高频产品的需要，相较于LCP覆铜板拥有更好的稳定性和高结着力，适于大面积应用。

4、本发明的工艺无需经过涂布工艺，不易产生褶皱和气泡等外观问题，拥有较高的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中

图1为本发明中一种适用中高频段的PI挠性覆铜板的结构示意图；

图2为本发明中预烘烤工艺的示意图；

图3为本发明中压合工艺的示意图。

1-MPI膜 2-铜箔 31-烘烤段 32-冷却段 4-保护材 5-覆铜板 6-热压辊 7-除湿装置。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。本发明利用结构示意图等进行详细描述，示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。

请参阅图1-图3，一种适用中高频段的PI挠性覆铜板的制造工艺，包括以下步骤：

请参阅图2,

a、预烘烤工艺：

a1、将MPI膜1两端分别收卷在两个卷筒上，所述卷筒分别位于隧道式干燥炉的出口和入口，所述两卷筒分别进行卷取和卷出动作将MPI膜1连续送入隧道式干燥炉进行烘烤，所述隧道式干燥炉采用红外加热方式，采用氮气氛围，区别于传统热风循环加热方式，其原理通过红外加热更高效的去除MPI膜层内部水分，可高效充分的达到预定除湿效果。

MPI膜1厚度为25~125μm，MPI膜1的材料吸水性＜0.8%，所述MPI膜1优先选择钟渊化工和杜邦化工的产品，卷筒的线速度为1.0~5.0m/min，收卷张力为10~30N。

悬浮式隧道干燥炉前段为烘烤段31，采用红外加热原理，所述烘烤段31的烘烤温度为100~200℃，所述悬浮式隧道干燥炉的后段为冷却段32，所述冷却段32的温度为50~100℃，在所述悬浮式隧道干燥炉内设置氮气氛围保护，对MPI膜1进行烘烤以降低MPI膜1的Dk值，提升覆铜板5的性能，将烘烤过的MPI膜1经过冷却再进行收卷，能够避免被烘烤过的MPI膜1会产生卷曲，外观会变形影响产品良品率，在所述悬浮式隧道干燥炉内设置氮气氛围保护，以便充分带走水汽。

请参阅图3

b、压合工艺：

b1、采用五轴式辊压工艺，将保护材、铜箔和MPI膜自上而下按照保护材、铜箔、MPI膜、铜箔、保护材的顺序同时送入热压辊进行压合,保护材4能够保证铜箔2与MPI膜1在压合的过程中确保真空贴紧，避免氧化。铜箔2的厚度为9~35μm，铜箔2粗糙度小于1μm，选用低粗糙度铜箔2能够降低电信号的损耗，电解铜箔2和压延铜箔2都可以被选用，所述铜箔2优先选择三井铜箔、日矿铜箔和福田铜箔的产品;

b2、辊压入料前采用辊压机红外陶瓷加热系统对MPI膜进行二次除湿处理,对MPI膜1使用除湿装置7进行除湿处理，进一步降低MPI膜1的Dk值；

b3、退火剥离保护材4制得适用中高频段的PI挠性覆铜板，将剥离后的保护材4进行收卷以便后续压合工艺继续重复利用，降低压合工序的成本。

请参阅图3，压合工艺的车速为2.0~4.0m/min，所述压合温度为300~400℃，所述压合压力为10~20KN，所述退火温度为100~200℃。

请参阅图1，同时本发明还提供一种适用中高频段的PI挠性覆铜板，所述一种适用中高频段的PI挠性覆铜板由上述的一种适用中高频段的PI挠性覆铜板的制造工艺制得。本发明中的产品的Dk值小于3.2，Df值小于0.006，Dk/Df远低于PI覆铜板，因此能够应用于中高频段的使用场景，本发明中的产品的接着力大于1.0N/mm，相较于LCP覆铜板拥有更优良的稳定性和更优越的机械性能，更加适合进行大规模应用。

相较于传统PI覆铜板，传统PI覆铜板的Dk/Df值较大，无法满足中高频段产品的使用需求，本发明的MPI覆铜板5具有良好的热稳定性，优越的机械性能能够在中高频段（10~20Hz）广泛应用；

相较于LCP覆铜板，LCP覆铜板虽然拥有较低的Dk/Df值但是其热稳定性不足且结着力较低等问题导致目前无法进行大面积的应用，本发明的MPI覆铜板5具有较好的热稳定性和优越的机械性能，可以进行大面积的应用，同时，LCP覆铜板大多采用涂布法制作工艺，生产过程中极易产生褶皱气泡等外观问题，产品良率较低，而本发明的MPI覆铜板5连续在线压合，生产良率和效率都较高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。