Filme PTFE metalizado de alto desempenho: processo de espulsão de magnetrons de bobina a bobina empodera aplicações de alta frequência 5G e aeroespaço

1[UNK] Vista geral da empresa

Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. foi criado em 2016 e está localizado no distrito de Bao'an, Shenzhen, província de Guangdong. É uma empresa nacional de alta tecnologia focada em materiais de escudo, materiais isoladores, materiais de condutividade térmica e revestimentos de metal precioso. A empresa tem sua própria marca registrada "Research Platinum" e tem duas bases de produção em Shenzhen e Dongguan. Ela aprovou a certificação do sistema de gestão de qualidade ISO9001 e seus produtos se conformam com padrões aeroespaciais GJB 773A e requisitos ambientais RoHS.

No campo da tecnologia de revestimento, a empresa construiu independentemente linhas de produção de sputtering magnetron e evaporação de vácuo, usando rolo para rolar tecnologia de produção contínua, que pode continuamente depositar camadas de metal na superfície de filmes de polímeros flexíveis. Substratos adequados incluem vários materiais flexíveis como FEP, PI, PET, LCP, PPS, PEN, PP, etc., e podem ser plegados com metais incluindo ouro, prata, cobre, alumínio, lata, níquel, titânio, platino, etc. Com base na tecnologia avançada de depósito físico de vapor (PVD), a empresa alcançou um controle preciso de nível de nanômetros de filmes finos de metal na superfície do substrato, com espessura variando de alguns nanômetros a várias centenas de nanômetros, assegurando extremamente alta uniformidade e densidade.

Filme PTFE: um material dielétrico ideal para sinais de alta frequência

O filme de politetrafluoroetileno (PTFE) é uma das direções principais do produto da empresa. PTFE tem uma constante dielétrica extremamente baixa e baixa perda dielétrica, tornando-a um substrato isolador irremplaçível para transmissão de sinais de alta frequência

• Constante dieelétrica (10GHz)Estável por aí2.1E dificilmente flutua com frequência da frequência de potência para a banda de frequência de ondas de milímetros (intervalo de flutuação dentro de ± 0,05)
• Perda dieelétrica (10 GHz): Baixo a0.0001
• Estabilidade do intervalo de temperatura amploManter um desempenho elétrico estável dentro do intervalo de -200 a 260

Essa característica de "frequência insensitiva e temperatura insensitiva" torna o PTFE irremplaçível em cenários de alta frequência e alta velocidade como comunicação 5G/6G, radar de onda de milímetros e cargas de satélite.

3[UNK] Desafios técnicos da metalização de filmes PTFE

A energia superficial do PTFE é extremamente baixa (menos de 20 mN/m), e sua inerência química é extremamente forte. O filme PTFE não tratado mal pode formar ligação efetiva com qualquer metal. A imersão direta em solução tradicional de eletroplatagem húmida não só falha em depositar metal, mas líquidos ácidos ou alcalinos também podem danificar a estrutura superficial do PTFE.

Para alcançar a metalização do filme PTFE, o tratamento de ativação da superfície deve ser realizado primeiro. Existem dois principais caminhos tecnológicos na indústria:Método de tratamento químico de naftaleno de sódioO efeito é significativo, mas a solução é tóxica, difícil de armazenar, e o limiar de segurança é extremamente alto;Método de processamento de plasmaA remoção física simultânea e a modificação química da superfície do PTFE através do bombardeamento plasmático, sem a necessidade de substâncias químicas tóxicas, adequadas para produção em massa, se tornou a direção principal.

4[UNK] Processo essencial: revestimento de rolar para rolar

Tecnologia do Instituto Avançado adota tecnologia independentemente desenvolvida no campo da metalização de filmes de PTFE e copolimerosRoll to roll magnetron sputtering processIsto abriu um novo caminho tecnológico que difere da eletroplatagem húmida tradicional:

• Activação pré-tratamento no plasmaUsando nitrogênio, argão ou plasma de oxigênio para bombardear a superfície do PTFE e introduzir grupos polares como - COOH e - OH, a energia superfície é aumentada de menos de 20 mN/m para mais de 40 mN/m.
• magnetron sputteringNa superfície do filme ativado, uma camada de sementes de metal é depositada usando tecnologia de sputação magnetrónica, e depois espessada até a espessura alvo usando evaporação de vácuo ou processos de eletroplatização. A transição de estresse entre a camada de metal e o substrato é alcançada através do design de revestimento gradiente, evitando efetivamente a delaminação da interface causada por diferenças módulas.
• Adesão reforçada do revestimentoPara abordar a questão de diferenças significativas nos coeficientes de expansão térmica entre PTFE e metais, o design da estrutura de revestimento é otimizado introduzindo uma camada de transição entre PTFE e a camada de metal funcional, melhorando significativamente a força de ligação interfacial.

Esse processo evita completamente o risco de danos à estrutura PTFE causados pela eletroplatagem húmida tradicional, com revestimento uniforme e forte adesão, suportando fornecimento em grande escala.

5[UNK] Produto básico: FEP filme pratado - a "forma evolutiva" do PTFE

FEP (perfluoroetileno propileno, também conhecido como F46) é um copolimero de tetrafluoroetileno e hexafluoropileno, que mantém a excelente inerência química, baixa constante dielétrica (cerca de 2,1) e ampla estabilidade de intervalo de temperatura do PTFE enquanto possui capacidades de processamento termoplástico. FEP pode ser extrudido, esticado e moldado, enquanto PTFE só pode ser sinterado e preso, o que dá a FEP uma vantagem significativa na produção em grande escala.

Instituto Avançado de TecnologiaFEP filme de prataUsando o filme FEP (F46) como substrato, uma camada de prata de alta pureza é depositada na superfície através do processo de esputação de magnetrons de vácuo ou evaporação de vácuo. Este material combina as excelentes propriedades dielétricas e resistência química à corrosão dos fluoroplasticos com a alta reflexividade e condutividade da prata metálica.

Ámbito de personalização da especificação do produto:

• Espessura do filme: 0,0125 mm a 0,254 mm, com espessura convencional incluindo 12,5 μm, 25 μm, 50 μm, 125 μm e 250 μm
• Largura regular: 1220 mm (personalizável)
• espessura da camada de prata: personalizada de acordo com os requisitos ópticos ou condutivos
• Capa protetora opcional: Capa protetora de vidro SiO[UNK]quartz (espessura 1 a 5 μm, usada para aplicações aeroespaciais de baixa órbita da Terra)
• Tratamentos opcionais: revestimento antioxidante, punção, emboscamento

Parâmetros de desempenho essenciais:

• Constante dieelétrica (1MHz): aproximadamente 2,1
• Resistencia do volume: ≥ 10 ¹⁸Ω· cm
• Reflexão infravermelha (8-14 μm): ≥ 98%
• Proporção de absorção solar: ≤ 0,08
• Emissividade infravermelha: ≥ 0,80
• α s/ε proporção: ≤ 0,10
• Temperatura de uso a longo prazo: -85 [UNK] a 200 [UNK] (260 a curto prazo)
• Taxa de absorção da água: <0,01%

Na faixa de frequência de ondas de 24GHz a 77GHz, a flutuação constante dielétrica do substrato FEP é apenas ± 0,02 e a perda de sinal é extremamente baixa. É o material preferido para a camada de isolamento de laminados de alta frequência com cobre-laminados na faixa de frequência de ondas de 5G milímetros.

6[UNK] Áreas principais de aplicação

Controlo térmico passivo de naves espaciais

A proporção de absorção solar do filme de prata FEP é tão baixa como 0,08, a emissividade infravermelha é tão alta como 0,80, e a proporção α s/ε não excede 0,10. Essa combinação de parâmetros significa que o material mal absorve o calor de radiação solar no ambiente espacial, enquanto radia eficientemente energia térmica infravermelha para fora, alcançando o controle de temperatura passiva zero de energia.

Este produto foi aplicado em soluções de controle térmico para ambientes de diferença extrema de temperatura (como a superfície lunar -180 [UNK] a 130 [UNK]). Chang'e-6 e a quinta nova geração de satélite de navegação Beidou usam materiais de revestimento de controle térmico de alto desempenho como espelhos secundários de superfície com película fina condutiva F46 com prata. Em resposta ao problem a de erosão de oxigênio atômico de baixa órbita da Terra na camada de prata, a empresa fornece uma solução de cobertura de camada protetora de vidro SiO[UNK]quartz, ampliando efetivamente a vida de serviço na órbita.

substrato de onda de alta frequência de 5G

Na banda de frequência de 28 GHz, a taxa de transmissão medida de laminados de alta frequência de cobre com base em FEP pode atingir 20Gbps, muito superior ao esquema tradicional de substratos PI (cerca de 4Gbps). Os filmes compostos FEP representam aproximadamente 28,5% dos substratos globais de alta frequência 5G. O produto é amplamente utilizado nos campos de camada de isolamento de alta frequência de cobre, camada de reflexão de antenas de onda de milímetros, substrato de circuito de bordo flexível e filme de escudo eletromagnético de alta frequência.

Obras químicas e semicondutores resistentes à corrosão

O filme F46 pode resistir a uma mistura de 49% ácido hidrofluórico e 30% ácido nítrico por mais de 800 horas sem vazamento a 65%. O produto é amplamente utilizado em reatores, tubos, revestimento de válvulas, camada de proteção de tanques resistentes a ácidos e alcalinos, bem como revestimento de tanques de limpeza húmida semicondutores para processos abaixo de 14 nm e revestimento de tubos de transporte químico de alta pureza.

Equipamento militar de apoio e cabos especiais

O produto é conforme com o padrão militar GJB 773A e é adequado para cenários especiais de cabos como cabos de embalagem de petróleo, fios de aviação e fios submersíveis de abalagem motor a. Tem uma resistência à temperatura de -65 [UNK] a 200 [UNK].

7[UNK] Características de processamento e vantagens em escala

O filme FEP em prata pode ser processado termoplástico e suporta métodos convencionais de moldagem como moldagem de injeção, extrusão e moldagem de sopro. Comparado ao filme de prata PTFE (que requer sinterização e pressão e é difícil de processar), este produto tem maior eficiência de produção e melhor precisão de moldagem, tornando-o adequado para aplicações em grande escala. Tecnologia do Instituto Avançado adotou um processo auto-desenvolvido de rolamento para rolar magnetron sputtering para alcançar produção em mass a estável de filmes ultra finos (≤ 10 μm) FEP pratados.

A empresa tem a capacidade de fornecer em massa, e seus produtos foram amplamente utilizados em aeroespaço doméstico, comunicação 5G, indústrias químicas e militares. Com a pureza da resina F46 produzida no mercado interno superior a 99,99% e a melhoria contínua da taxa de domesticação do equipamento de produção, a empresa está continuamente expandindo a capacidade de produção para ajudar na controlabilidade independente dos materiais-chave.

8[UNK] Conclusão

Desde a perda dielétrica extremamente baixa de PTFE até as vantagens do processamento termoplástico da FEP, da ativação plasmática para rolar para rolar magnetron sputtering - Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. continua a aprofundar sua cultura no campo da metalização de filmes fluoroplásticos, fornecendo soluções de filmes de metalização de alto desempenho para campos de produção de alto nível como comunicação de alta frequência 5G, controle térmico aeroespacial e prevenção da corrosião química com processos básicos inovadores independentes. A empresa adere a todo o conceito de serviço de pacotes de "soluções de aplicação de tecnologia material" e está comprometida a promover o processo de localização de materiais-chave, ajudando o desenvolvimento de alta qualidade da indústria de produção chinesa de alto nível.

*Os dados deste artigo são fontes de informações públicamente disponíveis e relatórios da indústria do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia, e são apenas para referência. Os parâmetros do produto estão sujeitos às especificações personalizadas.