[发明专利]一种高粘接无胶型挠性覆铜板的制备方法

说明书

 技术领域

本发明直接采用高可溶性聚酰亚胺粉末配制溶液来涂覆制备高粘接无胶型挠性覆铜板，具体涉及一种高可溶性聚酰亚胺树脂的制备及利用其涂覆制备高粘接无胶型挠性覆铜板的方法。

背景技术

挠性印制电路（FPC）作为一种特殊的应用于电子互连的基础材料，具有薄、轻、结构灵活的鲜明特点，除可静态弯曲外，还可作动态的弯曲、卷曲和折叠等。近年来，随着电子工业的迅速发展，电子产品进一步朝向小型化、轻量化和组装高密度化的方向发展。这种发展趋势直接推动了几乎所有的高科技电子产品都大量采用挠性印制电路，如折叠手机、数码相机、数码摄像机、汽车卫星方向定位装置、液晶电视、笔记本电脑、带载IC基板等。作为挠性印制电路的基材，挠性覆铜板（Flexible Copper Clad Laminate，简称FCCL）也顺应这种发展趋势，不断向着具有更高品质与符合特定环境需要的性能方向发展。

挠性覆铜板主要由导体铜箔和绝缘基膜等材料组成。因聚酰亚胺薄膜具有极好的耐高温性及优异的力学性能、电学性能、耐辐照性等性能优点，其通常被用作挠性覆铜板的绝缘基膜材料。按照不同的构成可将FCCL分为两大类别：有胶粘剂的三层型挠性覆铜板（3L-FCCL）和无胶粘剂的二层型挠性覆铜板（2L-FCCL）。无胶型挠性覆铜板因无传统的环氧类或丙烯酸酯类树脂作为粘接剂层，其相对于有胶粘剂型挠性覆铜板而言，耐热性与稳定性能等综合性能更佳。因此，近十年来，其市场需求逐年递增，制备技术和生产工艺也得到了迅速的发展。

一般而言，要制备得到无胶型挠性覆铜板，主要采取三种工艺方法：其一是化学沉积或电镀、真空溅射及真空沉积法。即在聚酰亚胺薄膜表面通过化学沉积或电镀的方法形成铜导电层（CN95106677、CN1183887A、JP2008291050及JP2008095000），或者采用真空溅射技术及真空沉积技术，将铜沉积到聚酰亚胺薄膜上（CN01109402、CN1579754）。用此类方法制备得到的无胶型挠性覆铜板具有很高的尺寸控制精度。其制备方法优点在于：可通过选择现有的商业化的满足性能需求的聚酰亚胺薄膜作为基膜，通过控制工艺得到高尺寸稳定性产品。但这类制备工艺所得产品的缺点在于产品的粘接性能有待提高。为进一步改善此类产品的粘接性能，工业生产前往往需要提前对聚酰亚胺薄膜表面进行预处理。主要预处理的方法有化学氧化、等离子法、紫外照射（Jun Sun Eom , Thin Solid Films, 2008,516:4530–4534. Shoji Kamiya, Harunori Furuta , Masaki Omiya. Surface & Coatings Technology, 2007,202:1084–1088. T. Miyamura, J. Koike. Materials Science and Engineering A, 2007, 445–446 : 620–624. Jong-Yong Park, Yeon-Sik Jung , J. Cho , Won-Kook Choi. Applied Surface Science, 2006, 252:5877–5891.Chang-Yong Lee, Won-Chul Moonb, Seung-Boo Jung. Materials Science and Engineering A, 483–484:723–726）等方法。或者对聚酰亚胺薄膜结构进行本征改性也可有效地提高粘接性能。JP2008-95000专利通过在聚酰亚胺薄膜中事先引入苯并噁唑结构，采用此类工艺制备得到了一种粘接性能优良的聚酰亚胺无胶型挠性覆铜板（其公布的剥离强度在0.48～1.05Kg/cm范围内）。但是，预处理或改性过程使得工艺复杂，制备工序增加，导致成本提高，且其中采用的化学镀法存在废液难以处理、环境污染较大、镀层性能难以控制等问题 (余凤斌等，绝缘材料，2008 , 41 (4))。其二是层压法。该方法是以聚酰亚胺薄膜为基材，先涂上一层薄的热塑性聚酰亚胺树脂，然后经高温硬化，再利用高温高压将另一部分热塑性聚酰亚胺树脂熔融，使其作为胶粘层将聚酰亚胺薄膜与铜箔粘接起来。层压法的优点是：产品兼具良好的粘接性和尺寸稳定性；生产过程简单，适合小批量、多品种的生产模式；对导体材料的选择范围宽，除铜箔外，其它金属也可以使用。其缺点是：因为工序繁多，难以进行大规模连续生产，且生产成本较高，不能得到超薄型挠性覆铜板（辜信实等，印制电路信息，2004,4：29-33）。其三是涂覆法。将聚酰亚胺前体溶液——聚酰胺酸（CN101695222）或部分亚胺化的聚酰胺酸（CN101014643）或完全酰亚胺化的聚酰亚胺溶液（Chem.Mater.2001,13:2801-2806）涂覆于铜箔表面，然后进行后续脱溶剂或酰亚胺化处理，最终形成覆于铜箔的聚酰亚胺涂层，从而制得无胶型挠性覆铜板。此种方法的最大优点是工艺比较简单。上述三种挠性覆铜板的制备工艺各有优势与缺点，因此应根据产品的不同用途和要求，结合技术工艺和设备进行选择。