Película de PTFE metálica de alto rendimiento: el proceso de pulverización de magnetrón de rollo a rollo permite aplicaciones de alta frecuencia y espaciales 5G

I. perfil de la empresa

Fundada en 2016 en el distrito de baoan, shenzhen, Provincia de guangdong, Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. es una empresa nacional de alta tecnología centrada en materiales de blindaje, materiales aislantes, materiales conductores de calor y recubrimientos de metales preciosos. La compañía tiene una marca registrada independiente "research platinum", tiene una base de producción doble en Shenzhen y dongguan, ha pasado la certificación del sistema de gestión de calidad iso9001, y sus productos cumplen con las normas aeroespaciales gjb 773a y los requisitos ambientales rohs.

En el campo de la tecnología de recubrimiento, la compañía ha construido independientemente una línea de producción de pulverización de magnetrón y evaporación al vacío, utilizando el proceso de producción continua de rollo a rollo, que puede depositar continuamente capas metálicas en la superficie de películas poliméricas flexibles. Los sustratos aplicables cubren una variedad de materiales flexibles como fep, pi, pet, lcp, pps, PEN y pp, y los metales chapados incluyen oro, plata, cobre, aluminio, estaño, níquel, titanio y platino. Apoyándose en la avanzada tecnología de depósito físico en fase de vapor (pvd), la compañía ha logrado un control preciso a nivel nanométrico de las películas metálicas en la superficie del sustrato, y el espesor se puede controlar entre unos pocos nanómetros y cientos de nanómetros, asegurando una alta uniformidad y densidad.

II. película de ptfe: material dieléctrico ideal para señales de alta frecuencia

La película de PTFE es una de las direcciones principales de productos de la compañía. El PTFE tiene una constante dieléctrica extremadamente baja y una pérdida dieléctrica extremadamente baja, y es un sustrato aislante insustituible para la transmisión de señal de alta frecuencia:

• Constante dieléctrica (10 ghz): estable en la cita2.1Y la banda de frecuencia de potencia a onda milimétrica apenas fluctúa con la frecuencia (el rango de fluctuación está dentro de ± 0,05)
• Pérdida dieléctrica (10 ghz): tan bajo como0.0001
• Estabilidad en un amplio rango de temperatura: las propiedades eléctricas se mantienen estables entre - 200 ° C y 260 ° C

Esta característica de "frecuencia insensible, temperatura insensible" hace que el PTFE tenga una posición insustituible en escenarios de alta velocidad de alta frecuencia, como comunicaciones 5g / 6g, radares de ondas milimétricas y cargas satelitales.

III. desafíos técnicos en la metalización de películas de PTFE

La energía superficial del PTFE es extremadamente baja (por debajo de 20min / m) y la inercia química es extremadamente fuerte, por lo que las películas de PTFE no tratadas apenas pueden formar una unión efectiva con ningún metal. La inmersión directa del líquido de galvanoplastia húmeda tradicional no solo no puede recubrir el metal, sino que los líquidos ácidos o alcalinos también pueden destruir la estructura superficial del ptfe.

Para lograr la metalización de las películas de ptfe, primero se debe activar la superficie. Hay dos caminos tecnológicos principales en la industria:Tratamiento químico del naftaleno de sodioEl efecto es notable, pero la solución es tóxica, difícil de almacenar y el umbral de Seguridad es extremadamente alto;Método de procesamiento de plasmaEl grabado físico y la modificación química se logran simultáneamente bombardeando la superficie del PTFE a través del plasma, sin productos químicos tóxicos, adecuado para la producción en masa y se ha convertido en la dirección principal.

4. proceso central: recubrimiento por pulverización de magnetrón de rollo a rollo

En el campo de la metalurgia de películas de PTFE y polímeros, la tecnología avanzada de la Academia adopta la investigación y el desarrollo independientes.Proceso de pulverización de magnetrón de rollo a rolloSe ha abierto un nuevo camino tecnológico diferente de la galvanoplastia húmeda tradicional:

• Activación del pretratamiento de plasma: bombardear la superficie de PTFE con nitrógeno, argón o plasma de oxígeno e introducir grupos polares como - COOH y - Oh para aumentar la Energía superficial de menos de 20 mnn / M a más de 40 mnn / m.
• Depósito por pulverización de magnetrón: en la superficie de la película activada, la capa de semillas metálicas se deposita a través de la técnica de pulverización de control magnético, y luego se engrosa hasta el espesor objetivo a través de la evaporación al vacío o el proceso de galvanoplastia. La transición de esfuerzo se realiza a través del diseño de recubrimiento gradiente entre la capa metálica y el sustrato, evitando efectivamente la desprendimiento de la interfaz causada por diferencias de módulo.
• Fortalecimiento de la adherencia del recubrimiento: En respuesta a la gran diferencia entre el coeficiente de expansión térmica del PTFE y el metal, se optimiza el diseño de la estructura del recubrimiento e se introduce una capa de transición entre el PTFE y la capa metálica funcional, lo que mejora significativamente la resistencia de Unión de la interfaz.

Este proceso evita por completo el riesgo de daño de la galvanoplastia húmeda tradicional a la estructura de ptfe, con recubrimiento uniforme y fuerte adherencia, y apoya el suministro a gran escala.

V. productos básicos: película plateada FEP - la "forma evolutiva" del PTFE

El FEP (polifluoroelenopropeno, también conocido como f46) es un polímero de tetrafluoroetileno y hexafluoropropeno, que tiene capacidad de procesamiento termoplástico manteniendo la excelente inercia química del ptfe, la baja constante dieléctrica (aproximadamente 2,1) y la estabilidad de un amplio rango de temperatura. La FEP se puede exprimir, estirar y presionar, mientras que el PTFE solo se puede compactar por sinterización, una diferencia que hace que la FEP tenga una ventaja significativa en la producción a gran escala.

De Ciencia y tecnología avanzadaPelícula plateada FEPCon la película FEP (f46) como sustrato, se deposita una capa de plata de alta pureza en la superficie a través de un proceso de pulverización de magnetrón al vacío o evaporación al vacío. El material tiene excelentes propiedades dieléctrico, resistencia a la corrosión química y alta reflectividad y alta conductividad eléctrica de la plata metálica.

Alcance de la personalización de las especificaciones del producto:

• Espesor de la película: 00125 mm a 0254 mm, el espesor convencional incluye 12,5 micras, 25 micras, 50 micras, 125 micras, 250 micras
• Ancho convencional: 1200mm (personalizado)
• Espesor de la capa de plata: personalizado según los requisitos ópticos o conductores
• Capa protectora opcional: capa protectora de vidrio de cuarzo sio (espesor de 1 a 5 micras, para aplicaciones espaciales en órbita terrestre baja)
• Tratamiento opcional: recubrimiento antioxidante, perforación, estampado

Parámetros de rendimiento básicos:

• Constante dieléctrica (1 mhz): aproximadamente 2,1
• Resistencia a la masa: ≥ 10 108 cm
• Reflectividad infrarroja (8 - 14 μm): ≥ 98%
• Relación de absorción solar: ≤ 0,08
• Tasa de emisión infrarroja: ≥ 0,80
• Relación alfa S / epsilon: ≤ 0,10
• Temperatura de uso a largo plazo: - 85 ° C a 200 ° c (260 ° C a corto plazo)
• Tasa de absorción de agua: ≥ 0,01%

En la banda de ondas milimétricas de 24 GHz a 77 ghz, la fluctuación de la constante dieléctrica del sustrato FEP es de solo ± 0,02, y la pérdida de señal es extremadamente baja. es el material preferido para la capa aislante de cobre recubierto de alta frecuencia en la banda de ondas milimétricas 5g.

VI. Áreas básicas de aplicación

I) control térmico pasivo de naves espaciales

La relación de absorción solar de la película plateada FEP es tan baja como 0,08, la tasa de emisión infrarroja es tan alta como 0,80, y la relación alfa S / Epsilon no supera 0,10. Esta combinación de parámetros significa que el material apenas absorbe el calor de la radiación solar en el entorno espacial, mientras que puede irradiar energía térmica infrarroja hacia afuera de manera eficiente, logrando un control pasivo de temperatura de consumo de energía cero.

Este producto se ha aplicado a programas de control térmico en entornos de diferencia de temperatura extrema (como la superficie lunar de - 180 ° C a 130 ° c). Tanto Chang 'e - 6 como los cinco satélites de navegación Beidou de nueva generación utilizaron materiales de recubrimiento de control térmico de alto rendimiento, como espejos secundarios de superficie plateados de película f46 conductores. En respuesta a la erosión de la capa de plata por oxígeno atómico en órbita baja de la tierra, la compañía ofrece un plan de recubrimiento de la capa protectora de vidrio de cuarzo sio2, que prolonga efectivamente la vida útil en órbita.

(2) sustrato de alta frecuencia de onda milimétrica 5G

Bajo la banda de 28 ghz, la velocidad de transmisión medida de la placa de cobre recubierto de alta frecuencia basada en FEP puede alcanzar los 20 gbps, superando con creces el esquema tradicional de sustrato Pi (unos 4 gbps). Las películas compuestas FEP representan alrededor del 28,5% de los sustratos de alta frecuencia 5G en todo el mundo. Los productos son ampliamente utilizados en la capa aislante de cobre recubierto de alta frecuencia, la capa reflectante de antena de onda milimétrica, el sustrato de placa de circuito flexible y la película de blindaje electromagnético de alta frecuencia.

(3) revestimiento resistente a la corrosión químico y Semiconductor

La película f46 puede tolerar una mezcla de ácido fluorhídrico al 49% y ácido nítrico al 30% a 65 ° C durante más de 800 horas sin fugas. Los productos son ampliamente utilizados en el revestimiento de reactores, tuberías y válvulas, la capa protectora de tanques de almacenamiento ácidos fuertes y alcalinos fuertes, así como el revestimiento de tanques de limpieza húmeda de semiconductores de proceso por debajo de 14 nm y el revestimiento de tuberías de transporte de productos químicos de alta pureza.

(4) apoyo militar y cables especiales

El producto cumple con el estándar militar gjb 773a y es adecuado para escenarios especiales de cable como cables de registro de pozos de petróleo, cables de aviación y cables de devanado de motores sumergibles, con un rango de temperatura de - 65 ° C a 200 ° c.

7. características de procesamiento y ventajas a gran escala

La película plateada FEP se puede procesar termoplásicamente y apoya métodos de moldeo convencionales como moldeo por inyección, extrusión y soplado. En comparación con la película plateada de PTFE (necesita ser compactada por sinterización y difícil de procesar), este producto tiene una mayor eficiencia de producción y una mejor precisión de moldeo, lo que es adecuado para aplicaciones a gran escala. La ciencia y la tecnología avanzadas de la Academia adoptan el proceso de pulverización de magnetrón de rollo a rollo desarrollado independientemente para lograr una producción estable y en masa de película plateada FEP ultradelgada (≤ 10 micras).

La compañía tiene capacidad de suministro por lotes, y sus productos se han utilizado ampliamente en los campos aeroespacial nacional, comunicaciones 5g, productos químicos y militares. Con la pureza de la resina f46 nacional superando el 99,99% y la mejora continua de la tasa de localización de equipos de producción, la compañía continúa ampliando su capacidad de producción para ayudar a la autonomía y el control de materiales clave.

8. observaciones finales

Desde la pérdida dieléctrica extremadamente baja de PTFE hasta las ventajas del procesamiento termoplástico de fep, desde la activación del plasma hasta el chorro de magnetrón de rollo a rollo - Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. continúa cultivando profundamente en el campo de la metalización de películas de plástico fluorado, proporcionando soluciones de película metálica de alto rendimiento para áreas de fabricación de alta gama como comunicaciones de alta frecuencia 5g, control térmico aeroespacial y anticorrosión química con procesos centrales innovadores independientes. La compañía se adhiere al concepto de servicio de paquete completo del "plan de aplicación de tecnología de materiales" y se compromete a promover el proceso de localización de materiales clave y ayudar al desarrollo de alta calidad de la industria manufacturera de alta gama de china.

* Los datos de este artículo provienen de la información pública de Ciencia y tecnología de la academia avanzada y los informes de la industria, solo para referencia. Los parámetros del producto se basan en las especificaciones personalizadas reales.