一种超材料及其制备方法

专利名称：一种超材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及介质基板领域，尤其涉及一种超材料及其制备方法。
背景技术：
目前超材料微结构的实现是在热固性玻璃纤维增强高分子树脂基覆铜板上制作金属线完成。主要介质基板材料为线路板行业所使用的绝缘材料FR4、PTFE、聚酰亚胺等。使用FR4、聚酰亚胺为基材，其介电损耗较大，影响超材料性能。而使用PTFE基板，其成本非常高，导致超材料总成本大幅上升，限制了超材料的规模化应用。聚烯烃一类的热塑性高分子树脂材料介电损耗低，接近PTFE，而且价格非常低，是制备超材料的理想材料。但由于大部分的聚烯烃材料极性较小，表面粘结性较差。目前使用电镀的方式对PS表面进行覆铜，但电镀方式的成本高，废水废液多，具有较高的污染，而且其与铜的结合力较差，无法满足 加工要求。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中超材料过重、损耗过大等的缺陷，提供一种采用纯有机树脂基板的超材料，该超材料重量轻、损耗小，为制造电磁产品带来很大的方便。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为提供一种超材料，所述超材料由至少一层超材料基板叠加而成，所述超材料基板包括一层铜箔以及一层树脂基板组成，所述铜箔和所述树脂基板叠加在一起。进一步地，所述铜箔和所述树脂基板是通过热熔胶粘合在一起。进一步地,所述树脂基板为纯有机树脂板材。进一步地，所述纯有机树脂板材包括热塑性树脂和热固性树脂。进一步地，所述热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、特氟龙以及有机硅。进一步地，所述热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂聚氨酯、酚醛以及有机硅。进一步地，所述超材料由至少一层蚀刻有人造微结构的超材料基板组成。进一步地，所述超材料由两层以上蚀刻有人造微结构的超材料基板叠加组成。进一步地，所述两层以上超材料基板通过热熔胶粘合为一体。进一步地，所述人造微结构通过在铜箔上蚀刻得到。本发明的超材料，具有以下有益效果本发明采用纯有机树脂制作超材料，使得超材料密度更加小，重量更轻，便于携带；同时该超材料具有耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、抗震等特性；采用蚀刻有人造微结构的超材料基板使得超材料具有更优良、更稳定的电磁特性。本发明还提供了一种单层超材料的制备方法，所述方法包括(I)通过热熔胶将一层铜箔和一层纯有机树脂基板粘合在一起组成超材料基板；
(2)在所述超材料基板的铜箔上蚀刻人造微结构。进一步地，所述步骤(I)还包括纯有机树脂基板的前处理，所述前处理包括纯有机树脂基板的除油、水洗以及干燥。进一步地，所述步骤(I)中铜箔、热熔胶及纯有机树脂基板通过热压粘合在一起形成超材料基板。本发明还提供了一种多层超材料的制备方法，所述方法包括(I)通过热熔胶将一层铜箔和一层纯有机树脂基板粘合在一起组成超材料基板；
(2)在所述超材料基板的铜箔上蚀刻人造微结构；(3)将多个蚀刻有人造微结构的超材料基板通过热熔胶叠层、热压制成超材料。进一步地，所述步骤(I)还包括纯有机树脂基板的前处理，所述前处理包括纯有机树脂基板的除油、水洗以及干燥。进一步地，所述步骤(I)中铜箔、热熔胶及纯有机树脂基板通过热压粘合在一起形成超材料基板。本发明的制备方法得到的超材料相对于现有技术，具有以下有益效果本发明采用纯有机树脂制作超材料，使得超材料密度更加小，重量更轻，便于携带；同时该超材料具有耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、抗震等特性；采用蚀刻有人造微结构的超材料基板使得超材料具有更优良、更稳定的电磁特性。


图I是本发明所述超材料的结构示意图；图2是本发明所述超材料基板制作流程图；图3是本发明所述超材料基板结构不意图；图4是本发明所述超材料的制作流程图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。如图I所不一种超材料的结构不意图，该超材料由至少一层超材料基板置加而成，每层超材料基板之间是通过热熔胶粘合在一起。如图3所示，每一超材料基板包括一层铜箔以及一层树脂基板组成，铜箔和树脂基板叠加在一起，铜箔和树脂基板是通过热熔胶粘合在一起，热熔胶是指常温下位固态，加热后能熔融且在熔融状态下具有粘性的一类高分子树脂基材，树脂基材可以为聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯等，该树脂基板为具有热塑性和热固性的纯有机树脂板材。该热塑性树脂可以为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、特氟龙以及有机娃等。该热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂聚氨酯、酚醛以及有机硅。本发明中，超材料基板上的铜箔蚀刻有人造微结构，使得超材料基板具有良好的电磁特性。如图2所示为超材料基板制备流程示意图，图4是本发明所述超材料的制作流程图。本发明提供了一种单层超材料的制备方法，该方法包括(I)通过热熔胶将一层铜箔和一层纯有机树脂基板粘合在一起组成超材料基板；在该单层超材料的制备方法中，如图2所示，该步骤还可包括纯有机树脂基板的前处理，前处理包括纯有机树脂基板的除油、水洗以及干燥。优先选地，该步骤中，铜箔、热熔胶及纯有机树脂基板通过热压粘合在一起形成超材料基板。(2)在所述超材料基板的铜箔上蚀刻人造微结构。本发明还提供了一种多层超材料的制备方法，该方法包括
(I)通过热熔胶将一层铜箔和一层纯有机树脂基板粘合在一起组成超材料基板；在该多层超材料的制备方法中，如图2所示，该步骤还可包括纯有机树脂基板的前处理，前处理包括纯有机树脂基板的除油、水洗以及干燥。优先选地，该步骤中，铜箔、热熔胶及纯有机树脂基板通过热压粘合在一起形成超材料基板。(2)在所述超材料基板的铜箔上蚀刻人造微结构；(3)将多个蚀刻有人造微结构的超材料基板通过热熔胶叠层、热压制成超材料。本实施例中，如图I所示，该超材料采用6层超材料基板；但是本发明并局限于此，超材料的层数可以根据具体实际情况而定。本发明采用纯有机树脂制作超材料，使得超材料密度更加小，重量更轻，便于携带；同时该超材料具有耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、抗震等特性；采用蚀刻有人造微结构的超材料基板使得超材料具有更优良、更稳定的电磁特性。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式

，上述的具体实施方式

仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
权利要求
1.一种超材料，所述超材料由至少一层超材料基板叠加而成，其特征在于，所述超材料基板包括一层铜箔以及一层树脂基板组成，所述铜箔和所述树脂基板叠加在一起。
2.根据权利要求I所述的超材料，其特征在于，所述铜箔和所述树脂基板是通过热熔胶粘合在一起。
3.根据权利要求I所述的超材料，其特征在于，所述树脂基板为纯有机树脂板材。
4.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，所述纯有机树脂板材包括热塑性树脂或者热固性树脂。
5.根据权利要求4所述的超材料，其特征在于，所述热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、特氟龙以及有机硅。
6.根据权利要求4所述的超材料，其特征在于，所述热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂聚氨酯、酚醛以及有机硅。
7.根据权利要求I所述的超材料，其特征在于，所述超材料由至少一层蚀刻有人造微结构的超材料基板组成。
8.根据权利要求I所述的一种超材料，其特征在于，所述超材料由两层以上蚀刻有人造微结构的超材料基板叠加组成。
9.根据权利要求I所述的超材料，其特征在于，所述两层以上超材料基板通过热熔胶粘合为一体。
10.根据权利要求7所述的超材料，其特征在于，所述人造微结构通过在铜箔上蚀刻得到。
11.一种单层超材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括(1)通过热熔胶将一层铜箔和一层纯有机树脂基板粘合在一起组成超材料基板；(2)在所述超材料基板的铜箔上蚀刻人造微结构。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)还包括纯有机树脂基板的前处理，所述前处理包括纯有机树脂基板的除油、水洗以及干燥。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中铜箔、热熔胶及纯有机树脂基板通过热压粘合在一起形成超材料基板。
14.一种多层超材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括(1)通过热熔胶将一层铜箔和一层纯有机树脂基板粘合在一起组成超材料基板；(2)在所述超材料基板的铜箔上蚀刻人造微结构；(3)将多个蚀刻有人造微结构的超材料基板通过热熔胶叠层、热压制成超材料。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)还包括纯有机树脂基板的前处理，所述前处理包括纯有机树脂基板的除油、水洗以及干燥。
16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中铜箔、热熔胶及纯有机树脂基板通过热压粘合在一起形成超材料基板。
全文摘要
本发明涉及超材料领域，该超材料通过热熔胶将多个蚀刻有人造微结构的超材料基板粘合在一起制作而成。本发明还提供了一种超材料的制备方法，采用纯有机树脂制作超材料，使得超材料密度更加低，重量更轻，便于携带；同时该超材料具有耐蚀、耐冲击、防火、防潮、隔音、抗震等特性；采用蚀刻有人造微结构的超材料基板使得超材料具有更优良、更稳定的电磁特性。
文档编号B32B15/08GK102963064SQ201210475710
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年2月29日
发明者刘若鹏, 季春霖, 黄新政 申请人:深圳光启创新技术有限公司