聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板

一、聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板概述
聚四氟乙烯（PTFE），化学结构为：由于聚四氟乙烯的分子结构是对称的，因而它具有优秀的物理、化学和电气性能。

1 物理性能
相对密度2.14~2.20 使用温度范围/℃-200~+250
吸水性（24h）/%<0.01
烧结温度/℃360~400
熔点/℃327

2 化学性能
聚四氟乙烯能耐许多强腐蚀性介质，至今尚无一种能在/&&(以下溶解它的溶剂，因此有“塑料王”之称。但在萘钠络合物中，聚四氟乙烯表层氟原子会受到侵蚀，导致色泽变褐，这也是使聚四氟乙烯表面能与其他材料粘接的主要处理方法。

3 电气性能
聚四氟乙烯具有塑料中最好的电绝缘性能，其体积电阻高达10 18Ω.cm。介电常数（1MHz）低达2.1，且在10 10Hz内与频率和温度无关。介质损耗角正切在水平10-4上。在所有树脂中，聚四氟乙烯的介电常数和介质损耗角正切最小，见图9-30。

由于聚四氟乙烯具有优秀的介电性能（低介电常数和低介质损耗），良好的化学稳定性和热稳定性，所以聚四氟乙烯覆铜板主要用于卫星通讯、移动无线电通讯、卫星广播电视雷达设备以及计算机等领域。

二、聚四氟乙烯覆铜板
聚四氟乙烯覆铜板主要分为两类：未增强型聚四氟乙烯覆铜板和增强型聚四氟乙烯覆铜板。

1 未增强型聚四氟乙烯覆铜板
纯聚四氟乙烯是非极性且具有较高结晶度的热塑性塑料，它在熔融状态下具有极高的粘度而没有足够的流动性，因而其加工常用模压和烧结等方法成型。

早期的聚四氟乙烯覆铜板，由于其特殊的分子结构，表面为惰性状态，难于直接与铜箔粘合，一般是先用钠) 氨或钠) 萘溶液将其表面活化，再经化学沉铜及镀铜加厚。但，这种方法操作复杂，且铜层的光洁度不理想，故现在很少采用。

另一种方法，是采用聚全氟乙丙烯（F-46）作粘结剂。由于F-46的性能与聚四氟乙烯相近，而其熔点（288℃）远远低于聚四氟乙烯，可用F-46薄膜作为聚四氟乙烯和铜箔之间的粘结剂，在370℃左右压制，使F-46和聚四氟乙烯熔合，制成聚四氟乙烯覆铜板。

2 增强型聚四氟乙烯覆铜板
聚四氟乙烯覆铜板中所用的增强材料，有各种无机和有机材料。其中，常用的增强材料为: 玻纤（玻纤布或玻纤纸）。聚四氟乙烯玻纤布覆铜板，是目前聚四氟乙烯覆铜板中，具有代表性的一种产品。

三、聚四氟乙烯玻纤布覆铜板
1 聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板产品结构
聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的结构，如图9-15所示。它是由浸含聚四氟乙烯的( 玻纤布作绝缘基材，单面或双面覆铜箔构成的。

2 聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板制造流程
聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的制造流程，如图9-15所示。

其中，上胶工序如图9-17所示。F玻纤布开卷后通过胶槽，浸渍聚四氟乙烯分散乳液，经挤胶辊控制上胶量。然后进入烘箱，经干燥、烘焙和烧结三个区域进行热处理，制成具有一定树脂含量的胶布。

烘箱三个温区的温度分布，应根据胶布的要求设定。第一温区为干燥区，主要作用是去除胶布中的水分。第二温区为烘焙区，主要作用是去除胶布中的界面活性剂。第三温区为烧结区，主要作用是将树脂加热熔融。

必要时，上胶过程可以反复进行，至胶布上的树脂含量达到要求为止。

四、聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板产品性能
聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的主要性能，分述如下。
1 高频特性
聚四氟乙烯玻纤布覆铜板在GHz频带的介电常数、介质损耗角正切的频率特性，如图9-18和图9-19所示。

结果表明，在不同频率下，聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的介电常数，不仅很小而且很稳定，几乎没有变化。在高频条件下，其介质损耗角正切很小，而且变化也很小。

聚四氟乙烯玻纤布覆铜板在12GHz频带的介电常数、介质损耗角正切的温度特性，如图9-20和图9-21所示。

结果表明，聚四氟乙烯玻纤布覆铜板在一定温度范围内，其介电常数和介质损耗角正切都很稳定，几乎没有变化。聚四氟乙烯玻纤布覆铜板经温湿度处理后的介电常数和介质损耗角正切的变化，如图9-22和9-23所示。

结果表明，聚四氟乙烯玻纤布覆铜板经温湿度处理后的介电常数和介质损耗角正切，很稳定，几乎没有变化。

可见，聚四氟乙烯玻纤布覆铜板具有优秀的高频特性和高可靠性。
2 耐潮湿性
聚四氟乙烯玻纤布覆铜板具有优秀的耐潮湿性。水煮后吸水率非常小，小煮后绝缘电阻很高，见表9-30。

所用的玻纤布，必须经特殊处理，耐潮湿性才能达到这样的水平。
3 一般性能
聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的一般性能，如表9-31所示。

五、聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板产品标准
随着军事工业的发展，对聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的需求，在逐年增加。在产品标准方面，美国于1981年3月公布了MIL-P-13949/14A《微波用阻燃型聚四氟乙烯玻纤布覆铜板》军用标准。对聚四氟乙烯玻纤布覆铜板的各项性能指标，作了明确规定，见表9-33。

六、聚四氟乙烯/玻纤布覆铜板产品应用
在高频线路中，信号的介质损失（αD）与频率（f）、介电常数（εr）的平方根、介质损耗角正切（tanδ）的乘积成正比。频率越高，信号的介质损耗越大。介质损耗大，则吸收高频信号、转变为热的作用就越大，导致不能有效的传送信号。为了减小信号在高频线路中的介质损耗，必须选用介电常数和介质损耗角正切小的基板材料。其公式如下：

在所有的树脂中，聚四氟乙烯的介电常数（εr）和介质损耗角正切（tanδ）最小，而且耐高低温性和耐老化性能好，最适合于作高频基板材料。

随着卫星电视、卫星通讯、移动电话等领域的发展，对聚四氟乙烯覆铜板的需求量将进一步扩大。

另，信号传播的迟延时间（TD）与介电常数有关，公式如下：

可见，介电常数越小，信号的传播速度越快。
计算机要实现高速运算，同样需要这种基板材料。预计，在这个领域中对聚四氟乙烯覆铜板的需求量，也将进一步扩大。

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