[发明专利]用于软膜覆晶封装的聚酰亚胺薄膜及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及聚酰亚胺，具体涉及一种聚酰亚胺的制造方法以及用于软膜覆晶封装的聚酰亚胺薄膜。

【背景技术】

随着电子产品轻量化、小型化和高密度化，封装技术领域高密度安装技术日益提高，特别是在柔性封装技术、COF封装和多芯片柔性封装方面，对高性能高稳定聚酰亚胺薄膜技术要求越来越高，需求越来越大。柔性COF封装基板具有高绝缘强度和高体积电阻率，其是聚酰亚胺薄膜上形成超微铜箔构成的两面或多层电路结构，采用单芯片或多芯片形成软膜覆晶产品。

为了满足多叠层芯片产品高耐热性、弯曲性、电可靠性的要求，有人提出了在聚酰亚胺薄膜上埋入电容膜（ECF）或电阻浆膜，形成三维芯片封装产品。

【发明内容】

经过研究发现，如果聚酰亚胺薄膜的尺寸变化率和热膨胀系数较大，会降低COD封装产品的性能。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种聚酰亚胺的制造方法以及用于软膜覆晶封装的聚酰亚胺薄膜，从而得到尺寸变化率小的聚酰亚胺薄膜，以用于COF基板卷材、COF基板、COF保护线路的制造工序中，进而提高封装产品良品率，降低生产成本，提高利润率。

本发明提供了一种聚酰亚胺的制造方法，包括如下步骤：将芳香族四羧酸二酐化合物、芳香族二胺化合物、脱水剂和催化剂进行混合；其中，芳香族二胺化合物的摩尔量小于或等于芳香族四羧酸二酐化合物的摩尔量；脱水剂采用苯甲酸酐、醋酸酐、丙酸酐和丁酸酐中的至少一者；将甲基吡啶、二甲基吡啶和甲乙基吡啶的混合物升华后并进行研磨得到所述催化剂。

本发明还提供了一种用于软膜覆晶封装的聚酰亚胺薄膜，采用所述的聚酰亚胺的制造方法得到。

一种聚酰亚胺的制造方法，包括如下步骤：

1）先将芳香族四羧酸二酐化合物和芳香族二胺化合物进行混合得到聚酰亚胺前聚体PAA，而在之前，芳香族四羧酸二酐化合物和芳香族二胺化合物分别采用不同极性有机溶剂或两种不同溶剂的混合溶剂，例如芳香族四羧酸二酐化合物和芳香族二胺化合物均采用混合溶剂，该混合溶剂由N，N-二甲基乙酰胺与N-甲基-2-吡咯烷酮混合后形成；或者芳香族四羧酸二酐化合物采用N，N-二甲基乙酰胺作为溶剂，而芳香族二胺化合物采用N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂。

采用N，N-二甲基乙酰胺作为溶剂的芳香族四羧酸二酐，与摩尔量比其小的芳香族二胺化合物反应，能得到两末端具有酸酐基的预聚物。

采用N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂的芳香族二胺化合物，与摩尔量比其小的芳香族四羧酸二酐反应，能得到两末端具有胺基的预聚物。

使用芳香族四羧酸二酐溶解或分散到上述有机溶剂中后再使用芳香族二胺化合物进行聚合，属于等摩尔进行聚合方法，芳香族二酐化合物与芳香族二胺化合物混合反应属于混合物反应聚合反应方法。

在较佳实施例中，芳香族四羧酸二酐化合物：芳香族二胺化合物=101:100（摩尔量比），或者芳香族二胺化合物的摩尔量小于或等于芳香族四羧酸二酐化合物。

在较佳实施例中，芳香族四羧酸二酐化合物和芳香族二胺化合物聚合得到的聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺薄膜二酐化合物成份中包含BPDA联苯四甲酸二酐。

2）在上述过程中反应得到的热固性和热塑性聚酰亚胺树脂进行必要参杂，并在化学亚胺化过程中加入化学酰亚胺试剂，包括脱水剂和催化剂：

在聚酰亚胺前聚体PAA的有机溶液中添加脱水剂，采用苯甲酸酐、醋酸酐，丙酸酐或丁酸酐，这水剂成本些脱低、毒性低、并且操作容易，可以单独采用这些脱水剂，也可以采用这些脱水剂中的至少两者进行混合，并将混合物研磨后，形成性能非常好脱水率高的脱水剂，用量优选为摩尔量0.1-0.5，也可使用摩尔量1以下比列使用。

向聚酰亚胺前聚体物PAA的有机溶液中加入催化剂，解决亚胺化率低和有一定残存物的问题，采用甲基吡啶、二甲基吡啶和甲乙基吡啶进行混合处理后的混合物，通过升华该混合物并经过研磨后形成混合催化剂，可以得到意想不到的催化效果，而且能够提高聚酰亚胺的生产效率，并提高聚酰亚胺的机械物理性能、抗拉强度和聚酰亚胺薄膜质量。催化剂用量，优选摩尔量0.2-0.6，也可使用摩尔量1以下比例使用。

在聚酰亚胺前聚体PAA的有机溶液中除了需要加入脱水剂和催化剂，还加入一定量流平剂。

在一个实施例中，在聚酰亚胺前聚体PAA的有机溶液中加入闭环催化剂，在150-250℃下，时间进行为5-10分钟的热亚胺化处理；再在聚酰亚胺前聚体PAA的有机溶液中加入脱水剂，在250-350℃下，进行时间为5-20分钟的热亚胺化处理，从而制备得到树脂溶液的混合物。