一种高熔点LCP薄膜及其制造方法与应用与流程

专利2025-04-25  16


本发明涉及lcp薄膜的加工,特别涉及一种高熔点lcp薄膜及其制造方法与应用。


背景技术:

1、高频高速通信,是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代高频宽带移动通信技术。为保证高频高速通信可靠性、减少信号在传输过程中的损耗,高频高速基板必须选用低介电常数(dk)和低介电损耗角正切(df)的薄膜介质基料,且dk和df随温度、频率变化幅度小。传统的pi/mpi薄膜在高频下介电损耗相对较高,尤其当信号传输频率超过10ghz,该性能缺陷被放大,不能满足高频通讯时代对天线材料的要求。相比pi/mpi,lcp薄膜除拥有较低的df外,另一个重要指标是其极低的吸水率,因此其基材的损耗-频率曲线在吸湿前后迁移并不明显。lcp薄膜作为电子装备中高频高速信号传输系统的关键材料,其多层挠性微波复合介质基板的开发成功将直接支撑新一代电子侦察系统,如射频识别、定位追踪。同时,多层挠性复合介质基板是一种用于微波组件中的共性材料,预期可应用领域包括机载、弹载、星载等平台。

2、为确保fccl&fpc的产品可靠性,满足军用需求,对lcp薄膜的耐热性也提出了更高的要求。通常来说,高熔点的树脂刚性更强,其熔体强度更低,无法直接通过吹塑或者双向拉伸等公知的制膜方法获得。通常采用多段热处理,提升低熔点薄膜的熔点,以提升薄膜的耐热性。中国专利cn 1232860a(授权公告号cn1206317c)公开了一种将lcp薄膜与金属箔附在一起,通过多段升温提升熔点的方法,其中第一段热处理温度在tdef~tm-α(tdef为薄膜热变形温度,tm为薄膜熔点,α为10~35℃),热处理后熔点提升至ta1,第二段热处理温度为tm~ta1,依次类推提升薄膜熔点。但该方法因后段热处理温度与熔点过于接近,热处理后未与金属箔结合的薄膜表面,因分子链段运动加剧,表面无法维持原有的形貌,后续与铜箔压合后存在剥离力较低的风险,因此只能制作单面板,而无法应用于多层板的制作,限制了其在军工领域的应用。日本专利jp2010103269a和jp 2006179609a提出对薄膜进行表面处理,处理方法包含物理研磨、药液腐蚀以及紫外处理,但物理研磨易产生粉尘,药液腐蚀过程药液易残留,增加了后段处理的工序,且紫外处理效率较低,不适合卷材制备。


技术实现思路

1、本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种高熔点lcp薄膜的制造方法。

2、本发明的另一目的在于提供所述方法制造得到的高熔点lcp薄膜。

3、本发明的再一目的在于提供所述高熔点lcp薄膜的应用。

4、本发明的目的通过下述技术方案实现:

5、一种高熔点lcp薄膜的制造方法,包括如下步骤:

6、(1)压合覆铝:将lcp薄膜与两层粗糙度为1.5μm~2μm的铝箔热压贴合(lcp薄膜置于中间层),形成铝箔-lcp薄膜-铝箔层叠体;其中,热压贴合的温度为所述lcp薄膜熔点以下10~30℃,压力为0.5~1.5吨,速度为0.5~1.5m/min;

7、(2)阶梯程序升温提升熔点:

8、①将步骤(1)中得到的铝箔-lcp薄膜-铝箔层叠体使用分切机将其中一层铝箔剥离后,用薄膜松紧卷机将lcp薄膜卷材倒松,然后将得到的样品放置在高温无氧烘箱中,在lcp薄膜的低温拐点td1至高温拐点td2(td1~td2)的温度范围内烘烤4~6h,进行第一阶段的熔点提升,再进行第一次取样并测定样品的熔点、低温拐点td1′和高温拐点td2′;若熔点提升至330℃以上(优选330~340℃),则到此为止,得到所述高熔点lcp薄膜;若熔点低于330℃,则进行下一步骤;

9、②将第一次取样后的剩余样品继续升温至td1′~td2′热处理2~6h进行第二阶段的熔点提升,再进行第二次取样并测定样品的熔点、低温拐点td1″和高温拐点td2″;若熔点提升至330℃以上(优选330~340℃),则到此为止,得到所述高熔点lcp薄膜;若熔点低于330℃,则进行下一步骤;

10、③重复步骤②,直到熔点提升至330℃以上(优选330~340℃);待热处理完成后降温至150℃,取出薄膜,并用薄膜松紧卷机将薄膜倒紧,再用分切机将另一层铝箔剥离,得到所述高熔点lcp薄膜。

11、步骤(1)中所述的压合覆铝采用辊压机覆铝或钢带压机覆铝;优选为采用辊压机覆铝。

12、步骤(1)中所述的lcp薄膜为液晶聚酯;优选为tlcp薄膜;进一步优选为厚度为25~100μm、熔点为280~310℃,td1为240~265℃、td2为260~288℃;再进一步优选为珠海万通特种工程塑料有限公司生产的lcp薄膜,牌号为viflex-l和viflex-m;其中,viflex-l的厚度为50μm,熔点为280℃,td1为240℃,td2为260℃;viflex-m的厚度为50μm,熔点为310℃,td1为265℃,td2为288℃。

13、步骤(1)中所述的铝箔均已涂布有离型剂。

14、所述的离型剂优选为有机硅类离型剂;进一步可选择为肯天lusin lub o 32f。

15、步骤(1)中所述的铝箔优选为铝箔8021,其贴合面粗糙度rz为1.8μm。

16、步骤(1)中,热压贴合的压力优选为1~1.5吨。

17、步骤(1)中,热压贴合的温度在所述lcp薄膜熔点以下10~30℃;优选为所述lcp薄膜熔点以下20~30℃;比如,当选择的原材料lcp薄膜的熔点为280℃时,热压贴合的温度为250~270℃(优选为250~260℃);比如,当选择的原材料lcp薄膜的熔点为310℃时,热压贴合的温度为280~300℃。

18、步骤(1)中所述的热压贴合的速度优选为1m/min。

19、步骤(2)中,热处理时,将lcp薄膜卷材竖直放置,氮气沿着竖直方向循环吹扫。

20、步骤(2)中,进行熔点提升时的升温速率优选为5℃/min。

21、步骤(2)中,每阶段的热处理温度在lcp薄膜的低温拐点和高温拐点(td1~td2、td1′~td2′、td1″~td2″)之间,其中低温拐点和高温拐点通过旋转流变测得,在样品以5℃/min升温至样品熔点,其储能模量随温度变化曲线有两个拐点,温度由低到高分别记为低温拐点和高温拐点。

22、步骤(2)中,进行第一阶段的熔点提升时,td1和td2根据原材料lcp薄膜确定,即熔点提升的处理温度为td1~td2(优选为(td1+10℃)~td2),该lcp薄膜的熔点提升14~25℃(优选为16~23℃);比如,当td1为240℃,td2为260℃时,td1~td2的温度范围为240℃~260℃(优选为250~260℃)。

23、步骤(2)中,进行第二阶段的熔点提升时,td1′和td2′根据第一阶段熔点提升后的lcp薄膜样品确定,即熔点提升的处理温度为td1′~td2′(优选为(td1′+10℃)~td2′),该lcp薄膜相对于原材料,熔点提升25~40℃(优选为26~39℃);比如,当td1′为261~265℃,td2′为279~284℃时,td1′~td2′的温度范围为261~284℃(优选为275~280℃);比如,当td1′为292℃,td2′为331℃时,td1′~td2′的温度范围为292~311℃(优选为302~311℃),其他以此类推。

24、步骤(2)中所述的降温的速度优选为10℃/min以下。

25、一种高熔点tlcp薄膜lcp薄膜,通过上述任一项所述的方法制造得到。

26、所述的高熔点lcp薄膜的熔点为330℃~340℃;优选为332℃~336℃。

27、所述的高熔点lcp薄膜在高频高速通信基板、毫米波雷达、机载、弹载或星载装备等领域中的应用。

28、所述的高频高速通信基板包括柔性覆铜板(flexible copper clad laminater,fccl)和/或柔性电路板(flexibleprintedcircuit,fpc)。

29、所述的毫米波雷达包括军用毫米波雷达。

30、一种柔性覆铜板(fccl),包括上述高熔点lcp薄膜和电解铜箔。

31、所述的电解铜箔的厚度优选为12~18μm。

32、所述的柔性覆铜板(fccl)的制备方法,包括如下步骤:将上述高熔点lcp薄膜与电解铜箔进行热压双面覆铜,热压温度为340~345℃,压力为2~4mpa,热压时间为5~10min,即得。

33、所述的热压双面覆铜的条件优选为:热压温度340℃,压力3mpa,时间6min。

34、本发明相对于现有技术具有如下的有益效果:

35、(1)本发明提供了一种高耐热、高熔点的lcp薄膜的制造方法,其制造流程如下:将lcp薄膜与双层离型铝箔压合,形成al-lcp-al层叠体,随后剥离其中一层铝箔,进行多段程序升温热处理,达到提升熔点的效果。采用该方法制造的高熔点薄膜,剥离力高,两面剥离力差异小,且制造方法简单,能直接制得卷材产品,生产效率高,薄膜卷材不同区域熔点差异小。

36、(2)本发明中,lcp薄膜的表面形貌由铝箔赋予,因此对铝箔的粗糙度有一定的要求,粗糙度太低,无法达到粗化薄膜的效果,而粗糙度太高,则容易出现掉铝粉现象,影响薄膜电性能。

37、(3)本发明,热处理时,薄膜卷材竖直放置,氮气沿着竖直方向循环吹扫,同时为确保热处理过程中暴露在氮气中的lcp薄膜表面仍能维持形貌,每段热处理温度既能保证薄膜分子链段的运动,但又能防止薄膜在热处理过程中发生分子链段滑移。为保证薄膜热处理效率,本发明采用高温无氧烘箱进行卷材热处理,在热处理过程中薄膜发生固相缩聚,存在小分子脱挥,同时也为了保证薄膜内外部受热均一,在热处理前需要将薄膜松紧卷机将薄膜倒松,卷材层间存在一定的距离,确保热氮气在薄膜表面流通,热处理后再用松紧卷机收紧薄膜。

38、(4)采用本发明方法制造的高熔点lcp薄膜,卷材不同部位熔点差异小,覆铜后双面剥离力高,双面剥离力差异小,耐热性好,且经过缓慢冷却后,薄膜内应力充分释放,产品具有优异的尺寸稳定性。

39、(5)本发明中lcp薄膜由含有热塑性液晶聚合物的组合物通过吹膜以及后处理制得,而高熔点lcp薄膜由低熔点lcp薄膜通过阶梯程序升温提升熔点制得,熔点在330℃~340℃之间。

40、(6)本发明通过铝箔和热处理工艺的优化,制得的高熔点lcp薄膜可用于制备成fccl及fpc,可应用于军用毫米波雷达、机载、弹载、星载等领域。


技术特征:

1.一种高熔点lcp薄膜的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的高熔点lcp薄膜的制造方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的高熔点lcp薄膜的制造方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的高熔点lcp薄膜的制造方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的高熔点lcp薄膜的制造方法,其特征在于:

6.一种高熔点lcp薄膜,其特征在于:通过权利要求1~5任一项所述的方法制造得到。

7.权利要求6所述的高熔点lcp薄膜在高频高速通信基板、毫米波雷达、机载、弹载或星载装备中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:

9.一种柔性覆铜板,其特征在于:包括权利要求6所述的高熔点lcp薄膜和电解铜箔。

10.权利要求9所述的柔性覆铜板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将权利要求6所述的高熔点lcp薄膜与电解铜箔进行热压双面覆铜,热压温度为340~345℃,压力为2~4mpa,热压时间为5~10min,即得;


技术总结
本发明公开了一种高熔点LCP薄膜及其制造方法与应用。其制造方法包括如下步骤:将LCP薄膜与双层离型铝箔压合,形成铝箔‑LCP薄膜‑铝箔层叠体;随后剥离其中一层铝箔,进行多段程序升温热处理,直到熔点提升至330℃以上,再剥离另一层铝箔,达到提升薄膜熔点的效果。采用本发明的方法制造的高熔点LCP薄膜,其剥离力高、两面剥离力差异小,制造过程简单,能直接制得卷材产品,且薄膜卷材不同区域熔点差异小,可将其应用于高频高速通信基板、毫米波雷达、机载、弹载或星载等领域。

技术研发人员:黄险波,马达锋,肖中鹏,姜苏俊,陈平绪,叶南飚
受保护的技术使用者:金发科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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