Диэлектрический материал

 

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ Д ТЕРИАЛ на основе политетрафторэтилена, включающий наполнитель - порошкообразную двуокись титана, отличающийс я тем, что, с целью упучшения стабильности диэлектрической проницаемости при сохранении диэлектрических потерь и обеспечения способности к химической металлизации поверхности, в ка:честве наполнителя он содержит двуокись титана , легированную оловом и палладием в соотношении соответственно 99,98999 ,94О : О.ОО1-О,О1 0,01-0,05, при следующем соотнош ши компонентов, мас.%: Политетрафторэтилен6О-80 Двуокись титана, леги (Л рованная оловом и палладием20-4О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 33,09253/23-05 (22) 30.06.8 1 (46) 30.04.83. Бюл. М 16 (53) 678.743.41.04(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В. А. Краснов, М. Б. Борисов, Л. П. Чурикова, Л. С. Хохлова,-А. К. Пу-1 гачев, К. П, Мельникова и Н. Д. Белкин (56) 1. Паншин Ю, А., Малкевич С. Г.р

Дунаевская Д. С. Фторопласты. Sj, Химия«, 1978, с. 217-.2192. Краснов В. A., Каплий Н. И., Бараиков С. А., Белкин Н. Д. «Изготовле;ние фольгированного диэлектрика,«Обмен опытом в радиопромышленности".

М., НИИЭИР, 1977, Ж 3, с. 53-55 (протоя п) .

g ) С 08L 27/18 С 08 К 9/02; Н Ol В 3/44 (54) (57) ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на основе нолитетрафторэтилена, включающий наполнитель — порошкообраэную двуокись титана, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с пелью улучшения стабильности диэлектрической проницаемости при сохранении диэлектрических потерь и обеспечения способности к химической металлизапии поверхности, в качестве наполнителя он содержит двуокись титана, легированную оловом и палладием в соотношении соответственно 99,98999,940: 0,001-0,01 0,01-0,05, при следуюп(ем соотноинжии компонентов, MSC,%:

Политетрафторэтилен 60-80

Двуокись титана, леги- . рова шая оловом и палладнем 2О-.40

1.01 1856

Изобретение относится к композипионным материалам на основе политетрафторэтилена и может быть использовано в электро- и радиотехнической промыш« лешюсти, в частности при изготовлении листовых электроизоляционных материалов.

Известны композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, содер» жашие порошкообразные неорганиче кие напол или теплостойкие полимеры fA) °

Однако из-за высоких диэлектрических потерь они не находят широкого применения при изготовлении электроизоляционных материалов.

Для целенаправленного улучшения свойотв композиционных материалов на основе политетрафторэтилена в качестве функциональных добавок они содержат порошкообразные окислы металлов.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является диэлектрический материал на основе поли-. тетрафторэтилена, содержащий в качестве функциональной добавки двуокись титана рутильной Структуры.

Применение двуокиси титана позволяет повысить диэлектрическую проницаемость в пределах от 2,6 до 10,0 и сохранить низкие диэлектрические потери полимера Г 2)

Недостаток диэлектрического материа« ла состоит в том, что он не обладает . способностью к химической металлизации и для ее осуществления требует обработки поверхности растворами натрия или тлеющим электрическим разрядом в условиях вакуума с последующей дополнительной обработкой растворами солей благород-. .ных металлов, например, растворами хлоридов золота, серебра, платины или палладия в соляной кислоте.

Эта сложная и трудоемкая обработка поверхности диэлектрического материала на основе политетрафторэтилена сопровождается ухудшением диэлектрических свойств, так как снижается стабильность диэлектрической проницаемости и тангенс угла диэлектрических потерь при частоте

10 Гц и 10 Гц снижается с 2 ° 10

-3 до 2 10, что снижает эксплуатационные свойства материала и возможности применения его.

1Лель изобретения - улучшение стао бильности диэлектрической проницаемости при сохранении низких диэлектрических потерь и обеспечение способности к химической металлизации поверхности.

Для достижения поставленной цели диэлектрический материал на основе политетрафторэтилена, включающий наполнитель — порошкообразную двуокись ти5 тана, в качестве наполнителя содержит двуокись титана, легированную оловом и палладием в соотношении соответственно 99,989-99,940; 0,001-0,01

О, 01-0,05, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Политетрафторэтилен 60-80

Двуокись титана, легированная оловом ,и палладием

20-40

Применяемая двуокись титана рутильной структуры, легированная оловом и . палладием, содержит двуокиси титана не менее 90%, имеет удельную поверхность

2500-5000 см /r.

Составы исследованных рецептур функциональной добавки представлены в табл. l.

Предлагаемый диэлектрический материал получают смешиванием компонентов с образованием предварительной смеси, кое торую таблетируют в пресс-формах.при удельном давлении 10-25 МПа, затем термообрабатывают полученную при та . летировании заготовку в свободном состоянии в электропечи с вращающимся подом и рециркуляцией воздуха внутри рабочей камеры. Температура термообработки

370-390 С, Время термообработки о

30-35 мин на 1 мм высоты заготовки.

З5 После выдержки при повышенной температуре заготовку охлаждают до нормальной температуры.

Составы предложенного диэлектрического материала на основе политетрафтор

40 этилена и его свойства представлены в табл. 2 и 3.

Полученные заготовки подвергают химической металлизации, для чего по45 верхность обезжиривают, например, спирто-ацетоновой смесью (30:70), затем подвергают обработке в щелочном раство-. ре, например, в растворе следующего со-. става, г/л:

50 Калий едкий 112

Натрий азотистокислый 16

Обработку проводят в течение 20 мин ,.о при температуре раствора 102+0,5 С, 55 затем промывают горячей водой 2 мин, холодной 5 мин. После подготовки поверхности заготовки подвергают химической металлизации, например, в растворе следующего состава, г/л:

Таблица 1

Соотношение компонентов, мас.%.

1 2 3

"Компоненты

0,01

0,015

0,005

0,0005

0,005

0,001

Олово

Палладий

0,08

0,05

0,01

0,03

Двуокись титана. 99,9945 99,989 99,965 99,940 99,905

Т а блица 2" (контрольный) 5О

60

3 1014856 4

Медь сернокислая содержание олова более 0,01 и палладия

Сода кальцинирован- более 0,05 мас.% в двуокиси титана не ная 11 повышает способности материалов к химиНатр едкий 50 ческой металлизации и не придаег им ноСегнетова соль 180 s вых полезных свойств.

Формалин, мл/л 20-30 Содержание в материале добавки ме

Через ВСЕ-25 мин на поверхности заго- нее 20 мас.% не позволяет получить товок осаждается слой меди. металлическое покрытие химическим ме

Заготовку извлекают из раствора хи- тодом с достаточно прочным сцеплением мической металлизации, промывают водой о его с диэлектриком, а содержание ее вы. в течение 8-10 мин, сушат на воздухе . ше 40 мас.% не увеличивает скорость

s течение 1 ч, затем подвергают термо-: химической металлизации,, не повышает обработке при 100-110 С в течение 1 ч. адгезию покрытия. с диэлектриком и не

Сравнитегп;ные характеристики полу- придает ему новых полезных свойств. ченного металлического покрытия па по- >> Полученный диэлектрический материал

I верхности материалов представлены в обладает улучшенной стабильностью диэлектабл, 4. трической проницаемости при сохранении

Как вещно из табл. 3 и 4, использо-. низких диэлектрических потерь и способв ание двуокиси титана, легированной костью к химической металлизации пооловом и палладйем, позволяет получить >О верхности, а также имеет достаточно выматериал с.хорошими диэлектрическими сокую рабочую температуру, обеспечисвойствами и после кислотной подготовки вающую возможность пайки навесных поверхности метиллизировать его хими- элементов припоя.,w с температурой пай-.ческим методом. Оптимальное соотноше- ки 260+30"С. ние компонентов в легированной двуокиси титана, содержащей олово и палладий, Получ нный диэлектрический материал составляет 99,989.-99,940: 0,001- может быть использован при изготовле0,01: 0,01-0,05 мас.%. нии печатных плат средствами аддитивСодержание олова менее О, 001 и ной технологии, что позволяет снизить палладия менее 0,01 мас.% в двуокиси 30 их стоимость в 3-3,5 раза по сравнению титана не обеспечивает способности ма- с фольгированными материалами и повытериала к химической металлизации, а сить плотность монтажа.

1014856

ПТФЗ, мас.%

- Пример

70

20

60

20

10

50

60

80

16

50

60

30

20 (контрольный) (контрольный)

7 (контрожный) (контрольHbIN) (контроль. ный) . (контрОль» ° ный) двуокись титана

Opoponwewe табл. 2:

20 10 1485..6, 8

Прополжейие табл. 2

ЛВ7окись титана

70.

80 : 24

6 10

4 10®

3 -3 2

0,0008

0,0006

М

4 10

3 10

0,0006

1,10

О «1ОП

4,0 0,5

3 10

3,4ЩВ

Зв14 1

2 10П

1 10

0,0004

5,ОФ0,5 4-.1016

5 10

0,0006 (контроль

НИЙ) (контроль

see) (контроольнь4) l Изиесжнй (контроп ай) (еоящхизыеый) (квнтролыпай) ПТФЭ, . мас.Ж

0,0005

0,0004

5 01+0,5

4,6+0,5

Таблица Э

5 10

3 10

Продолжение табл, 3

1 014856

3 10

9 10

3 10

2 "10 (контрольный) 11.(контрольный

5,01+0, 5

4,55+0, 5

4,02+ 0,5

15 (контрольный) 1,5 10

0,0004 3,05+1 55 2 10

16

3,5- 10 ю

7 10

8 10

3,5" 10

5 ° 10

1 10 (контрольный),17

19

20 (контрольный) 2-10

2 10

5- 10

3,5 10

8 101 7

3 10 (контрольный) 5,СЙ0,5

О, 0006

0,0005

4,O+0,55

3,44 0,5

О, 0004

24

25 л

3.10

3 10 (контрольный) 0,0006 4, 6 0,5

О, 0005 4, 02+015

0,0004 3,3+0,5

0,0004 3,08+1

0,0006

0 0006

0,0005

О, 0004 . 3,41+ 04

О, 0006 5 O Î,6

0,0006 4,Ф6,6

0,0005 4,0+0,5

О, 0005 3,35Ю„ 6

0,0004 3,0+1, 3

О, 0006 4,6+0, 45

0,0004 З,М1, 6

4 "10

3 10

8 10

3 10

4 10

1-10 6

5,5 ° 10

5 1016

4 ° 10

1 ° 10

4,5 10

6 ° 10

4 ° 10 6

1 ° 10

4,5 10

0,3 0,5

0,3-0,4

О, 1-0,3

Следы

6-8

0,3-0,5

0,4-0,7

Диэлектрический материал

Известный

Преу,лага емый (контрольный) (кон тролыый) (контрольный (контрольный) (контрольный) (контрольный) (контрольный) (контрольный ф (контрольный) -1014856

Слой меди, мкм че.реэ 25 мин

Таблииа4

Адгеэия меди r диэлектрику, кгсlсм

Нет адгеэии

280-350

270-360

210-310

Нет адгеэии

Нет адгеэии

890-1000

840-1080

825-1070

830-980

200-270

: 800-1020

8 10-1010

835-1025

825-1050

380M 20

1014850

Продолжение табл. 4

Слой меди, мкм

Диэлектрический материал

Адгезия меди к диэлектрику, кгсlсм через 25 м ии

81 0-1010

815-1020

16 (контрольный) 6-8

17, 6-7

810-1020

800-1000

20 (контрольный) 0,2-0,5 190-3 15

8 10-1020 (контрольный) 22 (контрольный) 8 15-1010

23 (контролькый) 800-1020

24 (контрольный) 820-1090 (конт юльный) 0,5-0,8

320-540

Заказ 3128/19 Тираж 494,. Подписное

ВНИИПИ Государствннного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Кулакова

Редактор Е. Лушникова Техред,: M. Костик Корректор О. Билак