[发明专利]一种单面导电的聚酰亚胺复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单面导电的聚酰亚胺复合材料及其制备方法。

背景技术

PI薄膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性，利用这种薄膜材料的特性再在其表面镀上金属材料后即可得到一种集导电和电磁屏蔽功能于一体的复合材料，这种复合材料是一种超薄薄膜结构，还具有导电性强、柔软度高、超薄、可焊性较好，并具有导电有效期长、屏蔽效果好、且不受温度和湿度的影响、表面电阻值可按实际用途设定等特点，可广泛应用于计算机、LCD 显示器、液晶电视、激光打印机、高速复印机、通讯设备、移动电话、卫星通信、医疗设备、高压机测试、仪表仪器、垫片/隔板、插板电子产品、防震导电的包装等。但现有这类复合材料焊接性能尚欠理想，尤其是目前制备这种复合材料的工艺比较复杂，设备投入高，运行维护成本较高，还会浪费一些贵重金属，导致制造成本较高，一直未得到推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具备优良导电性和可焊性，制造成本低，使用寿命长的单面导电的聚酰亚胺复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明之单面导电的聚酰亚胺复合材料，包括聚酰亚胺薄膜基材，在聚酰亚胺薄膜基材的一面从里到外依次覆有镀镍层、镀铜层、镀锡层。

进一步，所述聚酰亚胺薄膜基材的厚度优选0.5～100μm。所述镀镍层的厚度优选0.1～10μm；所述镀铜层的厚度优选0.1～20μm；所述镀锡层的厚度优选0.1～50μm。

本发明单面导电的聚酰亚胺复合材料的制备方法，包括以下步骤，将聚酰亚胺薄膜基材的同一面依次进行：Ⅰ化学碱化，Ⅱ酸洗除膜，Ⅲ化学粗化，Ⅳ化学敏化，Ⅴ化学活化，VI镀镍、镀铜、镀锡，然后进行VII烘干，即成；所述化学碱化、酸洗除膜、化学粗化、化学敏化、化学活化步骤均采用喷淋方式，所述烘干步骤采用在烘干炉内使用干燥氮气吹扫方式。

进一步，所述各步骤的具体操作方式及参数如下：

Ⅰ 化学碱化：将聚酰亚胺薄膜基材的一面经过碱液喷淋10～25min后，用去离子水清洗；碱液温度为30～80℃、浓度为30～60g/L，喷淋压力为0.1～0.5MPa，液体流量为1～5m³/h；

Ⅱ 酸洗除膜：将经步骤Ⅰ处理的材料的同一面经过浓度为10～20%的酸性溶液喷淋5～10min后，用去离子水清洗；喷淋压力为0.1～0.5MPa，液体流量为1～5m³/h；

Ⅲ 化学粗化：将经步骤Ⅱ处理的材料的同一面经过增孔液喷淋10～20min后，用去离子水清洗；增孔液的温度为30～80℃，浓度为30～60%，喷淋压力为0.1～0.5MPa，液体流量为1～5m³/h；增孔液由N,N-二甲基乙酰胺、纳米二氧化硅、聚乙二醇、水组成，各组分的质量配比为：N,N-二甲基乙酰胺∶纳米二氧化硅∶聚乙二醇∶水＝（1～10）∶（5～10）∶（1～5）∶（75～93）；

Ⅳ 化学敏化：将经步骤Ⅲ处理的材料的同一面经过氯化亚锡液喷淋10～20min后，用去离子水清洗；喷淋压力为0.1～0.5MPa，液体流量为1～5m³/h，氯化亚锡液的浓度为5～10g/L，pH值为1.0～3.0，温度为30～50℃；

Ⅴ 化学活化：将经步骤IV处理的材料的同一面经过活化液喷淋10～20min后，经去离子水清洗；喷淋压力为0.1～0.5MPa，液体流量为1～5m³/h；活化液选用氯化钯活化液或氯化银活化液；优选氯化钯活化液，其中氯化钯浓度为0.05～0.22g/L，氯化钠浓度为40～100g/L，pH值为1.0～3.0,温度为30～50℃；

VI 镀镍、镀铜、镀锡：将经步骤V处理的材料的同一面依次进行镀镍、镀铜、镀锡；镀镍、镀铜、镀锡工艺按现有常规技术进行；镀镍的厚度控制为0.1～10μm；镀铜的厚度控制为0.1～20μm；镀锡的厚度控制为0.1～50μm；

VII 烘干：将经步骤VI处理的材料，置于温度为80～300℃的烘干炉内采用干燥氮气吹扫5～10min后，即制得聚酰亚胺复合材料，氮气吹扫压力为0.05～0.2MPa。

进一步，所述步骤Ⅰ中，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液中的一种或它们的混合溶液。