基於無纖維基板的超材料片層加工方法及超材料與流程

2023-11-30 08:23:31 3

基於無纖維基板的超材料片層加工方法及超材料【技術領域】本發明涉及超材料領域，尤其涉及基於無纖維基板的超材料片層加工方法及超材料。【

背景技術：
】目前超材料結構的實現是在剛性PCB板上製作金屬線完成，但超材料的加工要求與PCB的加工要求又有很大的差別。超材料的主要介質材料即PCB板為絕緣材料，例如FR4、PTFE、聚醯亞胺等，使用FR4，聚醯亞胺為基材，其介電損耗較大，影響整個超材料性能，使用PTFE，其成本高，導致超材料成本上升；同時以常規的PCB基板的加工工藝製備的基板中都因含有大量的增強纖維材料，導致介電損耗相對較大。目前使用的有機樹脂製備的無纖維基板雖然能降低介電損耗，例如常使用的聚苯乙烯或聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚酯、特氟龍、有機矽等熱塑性樹脂及其改性品種以及環氧樹脂、酚醛樹脂聚氨酯、酚醛、有機矽等熱固性樹脂塑料等，但這些都是硬度較高的材料，使用PCB傳統的噴火山灰的方法，基板表面的粗糙度都較低，電鍍銅後銅的剝離強度很低，不能滿足實際加工要求。【

技術實現要素：
】本發明所要解決的技術問題是：提供一種基於無纖維基板的超材料片層加工方法，採用噴砂技術來提高無纖維基板表面的粗糙度，進而改善基板的電鍍性能，以及利用這種超材料片層製備的超材料。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是：一種基於無纖維基板的超材料片層加工方法，包括以下步驟：a、為了提高所述無纖維基板表面的粗糙度，對所述無纖維基板進行噴砂處理；b、採用化學沉銅的方法在所述噴砂處理過的無纖維基板表面沉積一層銅；c、對沉銅後的無纖維基板進行銅電鍍；d、在完成銅電鍍的無纖維基板上進行金屬微結構的製備，獲得超材料片層。所述無纖維基板由有機樹脂材料製成。所述有機樹脂優選為聚乙烯、聚丙烯、環氧樹脂或酚醛樹脂聚氨酯。所述噴砂過程中使用的砂優選為樹脂砂、石英砂、陶瓷砂、銅砂或碳化矽砂。所述的步驟d中通過蝕刻、電鍍、鑽刻、光刻、電子刻或離子刻技術製備金屬微結構。一種超材料，包括多個基於無纖維基板的超材料片層，相鄰超材料片層之間還覆蓋有一層熱熔膠。所述多個超材料片層通過壓合方法粘接在一起。所述超材料片層的基板為無纖維基板。所述無纖維基板由有機樹脂材料製成。所述有機樹脂優選為聚乙烯、聚丙烯、環氧樹脂或酚醛樹脂聚氨酯。本發明的有益效果為：本發明通過噴砂技術提高了無纖維基板表面的粗糙度，增強了沉銅的能力，進而改善了基板的電鍍性能，提高了電鍍銅後銅與基板之間的結合力，因此所製備的超材料片層的微結構不易剝離基板，滿足了超材料的加工要求。【附圖說明】圖1本發明的超材料片層的工藝流程圖。【具體實施方式】為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。如圖1所示，一種基於無纖維基板的超材料片層加工方法，包括以下步驟：a、對所述無纖維基板尤其是有機樹脂材料製成的無纖維基板進行噴砂處理，提高了這類基板表面的粗糙度及親水性能；有機樹脂常使用的有聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚酯、特氟龍或有機矽等熱塑性樹脂及其改性品種，以及環氧樹脂、酚醛樹脂聚氨酯、酚醛或有機矽等熱固性樹脂塑料等；b、採用化學沉銅的方法在所述噴砂處理過的無纖維基板表面沉積一層銅，一般沉銅的厚度可以為0.2～0.6μm；c、對沉銅後的無纖維基板進行電鍍，將銅電鍍到實際所需要的厚度，鍍銅的厚度可以達到10～100μm；d、在完成銅電鍍的無纖維基板上進行金屬微結構的製備，獲得超材料片層，在基板上製作金屬微結構可以採用蝕刻、電鍍、鑽刻、光刻、電子刻或離子刻等技術。金屬微結構是由金屬絲構成的具有一定幾何形狀的平面或者立體結構，如工字型、雪花型等；噴砂過程中使用的砂可以選用但不限於樹脂砂、石英砂、陶瓷砂、鋼砂、銅砂、鐵砂、碳化矽砂或剛玉砂。重複步驟a、b、c、d製備出多個基於無纖維基板超材料片層，將這些超材料片...