无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板及其制备方法和应用技术

一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板及其制备方法和应用，该无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板包括多层热塑性液晶聚合物薄膜和金属导电层；所述多层热塑性液晶聚合物薄膜包括液晶聚合物薄膜层和至少一层复合液晶聚合物层；所述金属导电层设置在复合液晶聚合物层表面上。本发明专利技术提供的一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，可以在不使用胶粘剂的情况下获得具有高粘结强度的柔性电路基板；相对于以往的多层液晶聚合物薄膜制备的电路基板，液晶聚合物层间的结合力强，不易出现电路板失效的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高频基板
，尤其涉及一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着无线通信频率的逐渐提高，对柔性电路板在高频区域的低介电特性提出了越来越高的要求。柔性电路板通常由铜箔、胶粘剂、绝缘基材层压复合得到，目前常用的绝缘基材是聚酰亚胺薄膜和液晶聚合物薄膜。聚酰亚胺薄膜相对于液晶聚合物薄膜的吸湿性大，在电磁波频率高于6GHz时，介电损耗也明显高于液晶聚合物薄膜。因此，基于液晶聚合物薄膜的高频基板也就受到了越来越多的关注，成为发展高频高速无线通信的关键技术之一。
[0003]液晶聚合物材料根据其热性能通常可以被分为三种类型：I型液晶聚合物材料的熔点高于320℃、热变形温度高于270℃；II型液晶聚合物材料的熔点为260～320℃、热变形温度为210～270℃；III型液晶聚合物材料的熔点低于260℃、热变形温度低于210℃。
[0004]现有技术中，将液晶聚合物薄膜和金属导电层接合的技术可以大致分为两大类：i利用液晶聚合物的热塑性在液晶聚合物的热变形温度附近直接将液晶聚合物薄膜和金属导电层热压在一起；ii借助高粘结强度的胶粘剂将液晶聚合物薄膜和金属导电层结合在一起。
[0005]在现有技术中，热压过程的温度和压力控制十分重要，其直接影响柔性覆铜板的厚薄均匀性和剥离强度的大小。如果温度和压力控制不均匀，就会导致覆铜板的厚度和剥离强度不均匀，从而影响覆铜板的使用性能。除此之外，影响剥离强度的因素还有铜箔和液晶聚合物薄膜的表面粗糙度。增加表面粗糙度可以增加剥离强度，但是高粗糙度会导致高频信号传输时产生趋肤效应，从而影响基板信号的传输。
[0006]在现有技术中，通过使用胶粘剂将铜箔和液晶聚合物薄膜粘结在一起，这类覆铜板由于使用了胶粘剂，其耐热性、耐钎焊温度会显著降低。这些覆铜板中有时也会残留一些来源于胶粘剂的溶剂，从而降低覆铜板使用的可靠性，同时会面临着胶粘剂介电常数较大，降低覆铜板可使用的通信频率范围。
[0007]在现有技术中，通过制备表层为低熔点聚合物的多层液晶聚合物薄膜来解决液晶聚合物薄膜与铜箔粘结强度低的问题，在进行覆铜板制备时，通过使表层的低熔点聚合物融化而达到提高粘结强度的目的。然而，由于液晶聚合物本身的分子链结构特点，且每个共挤层内树脂材料的差异巨大，极易在厚度方向产生分层效应，造成液晶聚合物薄膜层间的剥离强度降低。这种分层缺陷，因为每层物料对温度的敏感性不同，难以通过热处理等技术进行消除。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的主要目的之一在于提出一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频
基板及其制备方法和应用，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
[0009]为了实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供了一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，包括多层热塑性液晶聚合物薄膜和金属导电层；
[0010]所述多层热塑性液晶聚合物薄膜包括液晶聚合物薄膜层和至少一层复合液晶聚合物层；
[0011]所述金属导电层设置在复合液晶聚合物层表面上。
[0012]作为本专利技术的另一个方面，还提供了一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板的制备方法，包括：
[0013]制备多层热塑性液晶聚合物薄膜，所述多层热塑性液晶聚合物薄膜包括液晶聚合物薄膜层和至少一层复合液晶聚合物层；
[0014]在复合液晶聚合物层上制备金属导电层，得到所述无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板。
[0015]作为本专利技术的又一个方面，还提供了如上所述的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板或如上所述制备方法得到的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板在高频通讯领域的应用。
[0016]基于上述技术方案可知，本专利技术的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板及其制备方法和应用相对于现有技术至少具有以下优势之一或一部分：
[0017]1、本专利技术提供的一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，可以在不使用胶粘剂的情况下获得具有高粘结强度的柔性电路基板；
[0018]2、本专利技术提供的一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，相对于有胶电路基板和通过改变铜箔表面粗糙度的方式获得的电路基板，其拥有优异的高频特性和较高的耐钎焊温度；
[0019]3、本专利技术提供的一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，相对于以往的多层液晶聚合物薄膜制备的电路基板，液晶聚合物层间的结合力强，不易出现电路板失效的问题；
[0020]4、本专利技术提供的一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，具有制造简单、能耗低等优点，同时根据使用需求可以进行多种结构组合(单层板、双层板等)，具有较为广泛地适应性，有突出的工业化应用潜力。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例1中无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板的截面示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例4中无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板的截面示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例9中提供的柔性电路板的截面示意图；
[0025]图4为本专利技术实施例10中提供的带金属化孔的柔性电路板的截面示意图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0027]液晶聚合物薄膜与金属箔热压制备电路基板时，两者之间的粘结力较低。增大铜箔或液晶聚合物薄膜的表面粗糙度虽然可以有效增加电路基板的剥离强度，但是却牺牲了其优异的高频特性；已公开的专利技术中，利用多层液晶聚合物薄膜的表层低熔点聚合物来提高剥离强度，当这些聚合物是非液晶聚合物材料时，往往会使电路板的介电损耗增加、耐钎焊温度降低；当这些聚合物是低熔点的液晶聚合物时，会造成多层液晶聚合物薄膜共挤层之间的分层，柔性电路板在弯折过程中容易发生失效；在已公开的专利技术中，通过增设胶粘层提高电路基板的剥离强度，胶粘层中胶粘剂使电路基板的耐热性和高频特性显著降低，同时残存的低沸点挥发物也可能造成电路基板出现鼓泡等缺陷。
[0028]本专利技术为了解决上述问题对电路板的覆金属导电层过程进行了深入的研究，发现液晶聚合物薄膜与金属导电层直接接触的表层结构是决定粘合强度的关键因素，在不改变金属箔以及不使用胶粘剂的情况下，如果能够降低液晶聚合物薄膜表面的热变形温度或熔点，增加液晶聚合物薄膜表面液晶聚合物分子链的活动能力，就可以很好的提高剥离强度。同时，考虑液晶聚合物薄膜作为绝缘基材所需的耐热性和高频特性，液晶聚合物薄膜的主体仍需要是具有一定熔点的液晶聚合物树脂。
[0029]基于该发现进行进一步研究的结果发现：在液晶聚合物薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，包括多层热塑性液晶聚合物薄膜和金属导电层；所述多层热塑性液晶聚合物薄膜包括液晶聚合物薄膜层和至少一层复合液晶聚合物层；所述金属导电层设置在复合液晶聚合物层表面上。2.根据权利要求1所述的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，其特征在于，所述复合液晶聚合物层采用的材料包括第一液晶聚合物树脂和第二液晶聚合物树脂；所述复合液晶聚合物层中第二液晶聚合物树脂的含量为5.0至80.0wt％；所述第一液晶聚合物树脂的熔点为200至320℃；所述第二液晶聚合物树脂的熔点为250至400℃；所述第二液晶聚合物树脂的熔点比第一液晶聚合物树脂的熔点高15至100℃。3.根据权利要求2所述的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，其特征在于，所述液晶聚合物薄膜层采用的材料为第二液晶聚合物树脂。4.根据权利要求1所述的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，其特征在于，所述金属导电层的厚度为1～50μm；所述金属导电层的表面粗糙度小于3μm；所述多层液晶聚合物薄膜层的总厚度为15～500μm；所述复合液晶聚合物层的厚度为多层液晶聚合物薄膜层的总厚度的1/10～1/2；所述金属导电层采用的材料包括金、银、铜、镍、铝、铁中的至少一种。5.根据权利要求1所述的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，其特征在于，所述多层热塑性液晶聚合物薄膜厚度均匀性小于8至15％；所述多层热塑性液晶聚合物薄膜面内任一方向的热膨胀系数为5～40ppm/℃。6.根据权利要求1所述的无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板，其特征在于，液晶聚合物薄膜层和金属导电层之间的剥离强度为0.6kN/m以上；在10GHz的测试频率下，无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板的介电常数小于3.1，介电损耗因子小于0.003。7.一种无胶粘层热塑性液晶聚合物高频基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良彬，赵浩远，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：