[发明专利]具有过渡结合层的聚酰亚胺覆金属薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于柔性电路板的基体材料，具体涉及一种具有特殊过渡结合层的聚酰亚胺覆金属薄膜及其制备方法。

背景技术

柔性电路(FPC)又称软性电路,是以聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳曲挠性的印刷电路。柔性印刷线路板是用柔性绝缘基材（如聚酰亚胺等）制成的一种具有高度可靠性、绝缘性极佳的印刷电路，具有轻、薄、短、小的特点，可自由弯曲、折叠和卷曲，广泛应用于航空航天、手机、数码相机、笔记本电脑、液晶显示器、音像、汽车等领域。而挠性覆铜板（FCCL）是FPC的重要原材料。FCCL经过微蚀、贴干膜、曝光、显影、蚀刻、剥膜、线路化学清洗等一系列步骤可在基材表面形成所需的导电线路。而实际应用中，聚酰亚胺薄膜和铜箔之间的结合力是影响电路板的使用及寿命的重要因素。

现有技术中，FCCL有两层和三层结构，三层挠性覆铜板一般由聚酰亚胺薄膜与铜箔通过胶黏剂粘合热压及后固化制得。胶黏剂的粘接强度为决定挠性覆铜板性能的主要因素之一，胶黏剂材料本身存在的耐热性差和吸水率高的问题，对所制得的FPC的热稳定性或尺寸稳定性等性能制约较大。中国专利ZL200680028151.1公开了一种覆金属聚酰亚胺膜，即在非热塑性聚酰亚胺膜的单面或双面上不使用粘结剂而形成有金属层的覆金属聚酰亚胺膜，其中非热塑性聚酰亚胺膜包含有具有热塑性聚酰亚胺嵌段成份的非热塑性聚酰亚胺树脂。两层挠性覆铜板的制造方法一般采用下列三种形式：1、在铜箔上涂覆聚酰亚胺树脂成薄膜；2、直接把铜箔与聚酰亚胺薄膜压合在一起；3、在聚酰亚胺薄膜上沉积电镀金属层。虽然形式上为两层，但是依然脱离不了使用聚酰亚胺树脂粘结剂的实质。

上述结构无论三层还是两层，除了粘接剂存在的自身弱点以外，导电金属与基膜之间的结合强度依然不够理想，影响电路板的使用。

中国专利ZL200680043602.9公开了一种无需粘合剂的金属化聚酰亚胺膜的制造方法，通过带有蒸镀的功能性单体等离子体接枝共聚修饰聚酰亚胺表面，再通过化学镀层或电镀的方式，在聚酰亚胺薄膜上进行金属化学沉积。该方法避免了胶黏剂的使用，但在进行表面等离子接枝共聚之前，需采用等离子表面处理或电晕放电的方法对聚酰亚胺进行预激活。公知的是，等离子表面处理或电晕放电处理后，处理效果呈指数下降趋势，持久性不佳。中国专利申请201010141354.X公开了一种覆金属聚酰亚胺薄膜及其制造方法，即通过干法电镀法直接在有底层金属层（镍-铬合金层）的聚酰亚胺薄膜表面形成铜电镀层，再通过一定输送工艺实现；该方法提供的覆金属聚酰亚胺薄膜气孔缺陷较少，耐折性和尺寸稳定性优异，但是，聚酰亚胺薄膜与底层金属层（即镍-铬合金层）之间粘结强度依然不足，对现有技术存在的粘接强度问题无法解决。

因此，需要一种聚酰亚胺薄膜，增强基材表面与导电金属箔层间的结合力，避免在极端工作条件下聚酰亚胺薄膜与导电金属层间的剥离，大大提高了产品性能，保证电路板的使用，降低使用成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种具有过渡结合层的聚酰亚胺覆金属薄膜及其制备方法，增强基材表面与导电金属箔层间的结合力，避免在极端工作条件下聚酰亚胺薄膜与导电金属层间的剥离，大大提高了产品性能，保证电路板的使用，降低使用成本。

本发明的具有过渡结合层的聚酰亚胺覆金属薄膜，高耐热型聚酰亚胺基膜层和过渡层，所述过渡层由内到外表层依次包括杂化树脂层、（NiO）_x（SiO₂）_y层和Ni层，所述杂化树脂层由纳米微孔二氧化硅和热塑性聚酰亚胺组成，所述（NiO）_x（SiO₂）_y层中SiO₂为纳米微孔二氧化硅，NiO填充于纳米微孔二氧化硅的微孔中，X:Y=0.5-2。

进一步，所述杂化树脂层中纳米微孔二氧化硅和按质量百分比占20%—40%；所述杂化树脂层、（NiO）_x（SiO₂）_y层和Ni层之间相互渗入；

进一步，高耐热型聚酰亚胺基膜层厚度为16um—23um；

进一步，所述纳米二氧化硅颗粒粒径≤600nm；所述Ni层由（NiO）_x（SiO₂）_y层表层的NiO还原形成；

进一步，纳米二氧化硅颗粒表面用于容纳NiO的微孔面积占整个颗粒覆盖面积的30—70%；杂化树脂层中纳米微孔二氧化硅按质量百分比占20-40%；