CN103589365A - 覆铜板用无机填料及其制备方法 - Google Patents

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李宝智
夏古俊
贾波
刘建明
黄勇峰
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Jin Yi silicon materials development corporation, Ltd. of Chongqing City
Suzhou Branch, Chongqing Jinyi Silicon Material Development Co., Ltd.
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SUZHOU BRANCH CHONGQING JINYI SILICON MATERIAL DEVELOPMENT Co Ltd
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Abstract

本发明揭示了一种覆铜板用无机填料及其制备方法，其中，该方法包括以下步骤：将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝；将所述无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。本发明提供的覆铜板用无机填料具有介电常数较低和硬度较低等优良特性，可以满足高频信号传输用覆铜基板的需要，且加工性能优异。

Description

覆铜板用无机填料及其制备方法
技术领域
本发明属于覆铜板原料生产加工技术领域，具体涉及一种覆铜板用无机填料及该材料的制备方法。
背景技术
众所周知，在覆铜板用树脂胶水中添加无机粉体是覆铜板行业的通行做法，加入无机粉体改善树脂同化后材料的力学性能、尺寸性能和电气性能。如美国专利5264056指出，无机填料的加入可以改善树脂胶水固化后的覆铜基板的尺寸稳定性，尺寸稳定性在覆铜基板的后道加工工艺中是极为重要的一个指标。同时，日本专利222950号、97633号指出，无机粉体的加入减弱树脂胶水的流动性，改善冲孔性能。另外，在树脂胶水中加入导热性能较好的氧化铝无机粉体，也可以改善覆铜板的导热性。
随着先进通讯设备和技术的发展，广泛应用于通讯领域的各种高频电子设备的需求也在飞速增长。为满足高频信号的传输，高传输速度和高频低损耗的需求，各种低介电常数(Dk)的覆铜板基材也在不断的发展中，同时，由于覆铜基板在生产加工中需要进行进行大量的切削、钻孔等加工，而常用的在覆铜板中添加的石英粉会导致覆铜板硬度的增加，增加了后期的加工成本，且加工难度较大。
有鉴于此，需要提供一种新型的无机粉体材料，可以满足低介电常数和低硬度两方面的需求。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种覆铜板用无机填料的制备方法，其可以满足覆铜板的加工需求。
本发明的目的还在于提供一种覆铜板用无机填料。
为实现上述发明目的之一，本发明提供一种覆铜板用无机填料的制备方法，该方法包括以下步骤：
将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝；
将所述无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
作为本发明的进一步改进，所述高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为：
SiO2: 38%~63%；
Al2O3: 23%~45%。
作为本发明的进一步改进，所述高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
作为本发明的进一步改进，所述“将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温”的时间范围为1~5小时。
作为本发明的进一步改进，所述得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um。
作为本发明的进一步改进，所述得到的覆铜板用无机填料的最大粒度不大于25um。
作为本发明的进一步改进，所述得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、硬度范围为3.5~5.5。
作为本发明的进一步改进，所述得到的覆铜板用无机填料的电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，白度范围为80.00%~93.00%。
为实现上述另一发明目的，本发明提供一种覆铜板用无机填料，所述覆铜板用无机填料按重量百分比计包括：45%~60%的SiO2、35%~50%的Al2O3。
作为本发明的进一步改进，所述覆铜板用无机填料还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO、小于 1.2%的TiO2。
与现有技术相比，本发明提供的覆铜板用无机填料的制备方法通过将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝，并进一步将得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料，其具有介电常数较低和硬度较低等优良特性，可以满足高频信号传输用覆铜基板的需要，且加工性能优异。
附图说明
图1是本发明覆铜板用无机填料的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合具体的实施例对本发明进行详细描述（参照图1）。
实施例一
1）称取高岭土原料，控制高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为SiO2 ：38%、Al2O3：44%，高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
2）将步骤（1）中的高岭土原料在600℃的温度下保温3.5小时，使高岭土原料脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝。
3）将步骤（2）中得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
其中，步骤（3）中的打散、分级保证控制得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um、最大粒度不大于25um。
最终得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，硬度范围为3.5~5.5，白度范围为80.00%~93.00%。
实施例二
1）称取高岭土原料，控制高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为SiO2 ：63%、Al2O3：25%，高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
2）将步骤（1）中的高岭土原料在650℃的温度下保温1小时，使高岭土原料脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝。
3）将步骤（2）中得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
其中，步骤（3）中的打散、分级保证控制得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um、最大粒度不大于25um。
最终得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，硬度范围为3.5~5.5，白度范围为80.00%~93.00%。
实施例三
1）称取高岭土原料，控制高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为SiO2 ：55%、Al2O3：34%，高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
2）将步骤（1）中的高岭土原料在770℃的温度下保温4.5小时，使高岭土原料脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝。
3）将步骤（2）中得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
其中，步骤（3）中的打散、分级保证控制得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um、最大粒度不大于25um。
最终得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，硬度范围为3.5~5.5，白度范围为80.00%~93.00%。
实施例四
1）称取高岭土原料，控制高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为SiO2 ：60%、Al2O3：23%，高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
2）将步骤（1）中的高岭土原料在920℃的温度下保温4.5小时，使高岭土原料脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝。
3）将步骤（2）中得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
其中，步骤（3）中的打散、分级保证控制得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um、最大粒度不大于25um。
最终得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，硬度范围为3.5~5.5，白度范围为80.00%~93.00%。
实施例五
1）称取高岭土原料，控制高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为SiO2 ：43%、Al2O3：45%，高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
2）将步骤（1）中的高岭土原料在800℃的温度下保温5小时，使高岭土原料脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝。
3）将步骤（2）中得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
其中，步骤（3）中的打散、分级保证控制得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um、最大粒度不大于25um。
通过上述的实施例，可以得到的本发明覆铜板用无机填料按重量百分比计包括：45%~60%的SiO2；35%~50%的Al2O3；小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO、小于 1.2%的TiO2。
其中，得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，硬度范围为3.5~5.5，白度范围为80.00%~93.00%。
本发明提供的覆铜板用无机填料白度较高，且具有较佳的粒径，可提高耐热性及耐湿性，且经过表面改性的材料可以提高后续加工中铜箔与树脂绝缘层的粘结性。
本发明通过上述实施例具有以下有益效果：本发明提供的覆铜板用无机填料的制备方法通过将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝，并进一步将得到的无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料，其具有介电常数较低和硬度较低等优良特性，可以满足高频信号传输用覆铜基板的需要，且加工性能优异。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种覆铜板用无机填料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温脱水形成无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝；
将所述无定形层状有空隙结构的无水硅酸铝打散、分级、并表面改性得到覆铜板用无机填料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高岭土原料中SiO2和Al2O3按重量百分比计为：
SiO2: 38%~63%；
Al2O3: 23%~45%。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高岭土原料中还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO 、小于1.2%的TiO2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“将高岭土原料在600℃~920℃的温度范围内保温”的时间范围为1~5小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到的覆铜板用无机填料的平均粒度小于10um。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到的覆铜板用无机填料的最大粒度不大于25um。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到的覆铜板用无机填料的介电常数范围为2.5~5.5、硬度范围为3.5~5.5。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到的覆铜板用无机填料的电导率范围为3.0us/cm~50.0us/cm、吸油量范围为50g/100g~65g/100g，白度范围为80.00%~93.00%。
9.一种覆铜板用无机填料，其特征在于，所述覆铜板用无机填料按重量百分比计包括：45%~60%的SiO2、35%~50%的Al2O3。
10.根据权利要求9所述的覆铜板用无机填料，其特征在于，所述覆铜板用无机填料还包括按重量百分比计小于0.35%的Fe2O3、小于0.25%的CaO、小于0.1%的MgO、小于 1.2%的TiO2。
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