柔性印刷电路板用液体覆盖层制造技术

本发明专利技术涉及可固化的液体覆盖层组合物，其包含用于可固化的组合物中的聚酰胺酰亚胺树脂，所述液体覆盖层组合物用作电子部件如柔性电路板中的金属包覆层压材料用保护性覆盖涂层。特别地，本发明专利技术涉及液体覆盖层组合物和这种组合物在柔性电子部件的制备中的应用，所述液体覆盖层组合物包含具有由可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团封端的异氰酸酯端基的聚酰胺酰亚胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于如下可固化的组合物中的材料，所述可固化的组合物用作金属包覆层压材料如柔性电路板用保护性覆盖涂层。特别地，本专利技术涉及包含聚酰胺酰亚胺树脂的可固化的液体覆盖层组合物和这种液体覆盖层组合物在形成包覆的电子部件中的应用。
技术介绍
目前用于电子工业中的传统覆盖层典型地仅可以聚酰亚胺型干燥膜或箔的形式获得并以片或辊的形式供应。这些材料的使用涉及在人力、材料消耗(包括损耗)和能量时间支出方面的高成本。仅能够使用时间和成本密集型工艺来应用这些干燥膜的片或辊， 特别是如果仅将其用在面板的选定区域上。为了以干燥片或辊的形式将覆盖层应用到选定区域上会需要多个工艺步骤。例如1.通过使用激光切割机或切割绘图机从片或辊上切割所述区域。2.从胶粘面上手动移除保护层-通常利用环氧或丙烯酸类胶粘剂来供应所述箔。 无胶粘性的聚酰亚胺箔需要在辊中再次供应且需要以与聚酰亚胺箔相同的方式制备的单独胶粘剂。3.在可能最好的准确度(> 0. 8mm)下以手工操作将聚酰亚胺箔(以及如果单独的胶粘剂)放置在面板上。4.使用焊接工具以手工工艺对所述聚酰亚胺箔进行固定。尽管可通过使用节省大量手工劳动和相关费用的自动操作(例如机器人)来实施步骤1-4，但是能够理解，连续实施这些操作所必需的多个机器人的投资和运行成本会极尚ο当用于制造电子部件如印刷电路板时，主要由于需要组合使用胶粘剂与聚酰亚胺，干燥膜聚酰亚胺覆盖层还具有如下技术问题，能够导致水分吸收、污点、灰尘以及不能满足现代技术的准确度要求的有限的定位准确度。与使用用于机械加工如柔性印刷电路(FPC)以及其他印刷电路板(PCB)和其他电子部件的干燥膜聚酰亚胺覆盖膜相关的其他问题包括·由膜的手动定位造成的有限准确度(最小为0. 8mm)。·与Z轴交叉的尺寸问题。·由手动安装和压制工艺造成的箔不稳定。 仅与选择性金属化工艺相容。丙烯酸类胶粘剂渗出，因此需要的等离子体去污* 以作为附加的加工步骤。·由机械加工、钻孔和挖刨(routing)造成的技术问题，包括污点和灰尘。·各个工艺循环非常耗时。*在如下文献中能够发现“污点”和“去污”的一般描述印刷电路板组件的设计禾口制造的全面指导(A Comprehensive Guide to the Design and Manufacture of Printed Circuit Board Assemblies)-第 2 卷，William Macleod Ross，电化学出版社(Electrochemical Publications),第 232 页。柔性印刷电路(FPC)构成了印刷电路板制造中的日益强大的生长区域，因为其提供了优于刚性电路板的许多优势。FPC为电子设备制造商提供了如下优势柔性、以高可靠性紧凑的高密度布线、重量下降以及总成本节省。从50年代晚期/60年代早期开始，主要在军事/空间应用中使用FPC，然而，新近，在零售产品如照相机、移动电话和MP3播放器中可更经常地发现它们。在由Martin W. Jawitz编著，麦格劳-希尔专业出版社(McGraw-Hill Professional)出版的印刷电路板材料手册(Printed Circuit Board Materials Handbook)，1997，第784页中描述了用于制造FPC的目前的制造技术。这本非常详细的书解释了 FPC的构造并描述/讨论了所涉及的组装步骤。一种重要的FPC部件是覆盖层(也称作覆盖片或覆盖层)；这是在FPC的顶面上以保护其不受电交叉和机械处理影响的塑料膜。在用于制造多层电路的传统柔性印刷电路板制造中，必须单独对各个单一的柔性层进行覆盖并压制。可将覆盖箔用于覆盖整个区域， 这导致高材料价格，或者将覆盖箔用在选定区域上，这导致高人力成本。在任一种情况中， 在单独的压制步骤中，将干燥膜或箔型覆盖层连接至层压物。本专利技术涉及对柔性电路板上的覆盖层的改进。对于开发热固化FPC的要求很多。用于热固化FPC中的焊接掩模有利地具有如下性能的一部分或全部■与典型的丝网印刷焊接掩模类似的流变和触变(Thixotrophy)-具有相应低高剪切速率结构的高低剪切速率结构。参见图1。■利用现有印刷设备(丝网、喷雾、幕涂、辊涂、移印、凹版印刷、柔版印刷、平版印刷、喷墨和旋涂)进行加工而不需要任何的资本支出。■丝网开放时间最少4小时。■在最高150°C下固化(直至层压阶段)■必须承受层压温度(典型地在180°C下持续70分钟或在220°C下持续40分钟)■双道涂布而不存在粘附问题，GT0-GT1的gitterschnit X开口(hatch)■需要比得上或超过PI箔的最终性能■介电强度 IPC TM6502. 5. 6A 最小为 100KV/mm■绝缘电阻 IPC TM6502. 5. 9L■表面电阻IPC TM6502. 5. 17L最小为1兆欧姆■吸水最大为■焊料浴电阻IPC TM6502. 4. 13(在最低260°C下持续2秒)■通过所有其他的最后精制-在带试验之后无除去的镍-金和化学锡■在所有衬底(PI，FR4等)上25 μ m膜厚度的条件下50/50轨道(track)和间隙的分辨率■在具有25 μ m涂层的Ioz (盎司)铜之上最少10 μ m的覆盖层■ UL 94V-0的易燃性等级■可抵抗在如下溶液中的浸渍(1小时)IPA、MEK，二氯甲烷■ Z 轴 CTE_15ppm 小于 Tg，80ppm > TgA =所提供的L =在96小时、20°C和65% RH下储存之后。US 7364799(东洋纺织(Toyo Boseki))和 WO 2008/072495 (东洋纺织)公开了应用于柔性金属(medal)包覆层压物的聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂。WO 2008/041426(日立(Hitachi))(也公布为EP 2070961)公开了用于柔性印刷电路板的聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂。所述PAI具有选自羰基、氨基、酸酐基和巯基中的至少一个端部官能团以提高耐热性。在将聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂作为覆盖层的应用中存在如下问题，其显示差的粘度稳定性，这是由于在合成中残留的剩余异氰酸酯基可以与悬挂的羧酸基团发生反应而造成粘度随时间增大的事实。如果降低异氰酸酯的比率以抵消在PAI合成中的这种问题，则在提高酰亚胺官能度水平的同时降低了酰胺基团的量，这导致聚合物的溶解度大大下降。
技术实现思路
本专利技术提供了一种液体聚酰胺酰亚胺覆盖层组合物，所述液体聚酰胺酰亚胺覆盖层组合物能够用于以单一操作如通过丝网印刷(使用蜡纸)、分配或通过能够沉积液体覆盖层的任何其他手段涂布覆盖层。所述液体覆盖层组合物可以为例如可固化的油墨组合物。典型地，覆盖层组合物包含可固化的组分、流平助剂、固化剂和填料。本专利技术的覆盖层组合物有利地包含聚酰胺酰亚胺作为可固化的组分，所述聚酰胺酰亚胺具有由可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团封端的异氰酸酯端基。例如，在本专利技术的一个实施方案中，覆盖层组合物包含在非质子溶剂中的己酰胺改性的聚酰胺酰亚胺、流平助剂、催化剂、填料、以及任选使用的双官能或多官能环氧树脂。所述覆盖层有利地显示了固化之前的优异的粘度稳定性、更加突出的耐焊料性、X开口粘附、铅笔硬度、耐溶剂性和/或固化之后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.03.16 US 61/160,376;2009.10.29 US 61/255,8951.一种用于柔性印刷电路板衬底的可热固化的覆盖层组合物，其包含具有由可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团封端的异氰酸酯端基的聚酰胺酰亚胺，其中所述组合物在25°C 下为液体。2.权利要求1的组合物，其中所述具有由可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团封端的异氰酸酯端基的聚酰胺酰亚胺为(i)具有异氰酸酯端基的聚酰胺酰亚胺与(ii)脂族酰胺的反应产物。3.权利要求2的组合物，其中所述脂族酰胺为任选地被一个或多个C1-C4烷基取代的 5 8元内酰胺。4.前面权利要求中任一项的组合物，其中所述具有由可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团封端的异氰酸酯端基的聚酰胺酰亚胺具有式(I)[BLJ-C(O)-([A]-[Β])η-0Η(I)其中([A]_[B])n为聚酰胺酰亚胺单元，其中η为至少4;且[BL]为可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团。5.权利要求4的组合物，其中[BL]为-N(R1)-C(O)R2,其中R1和R2各自独立地选自C1-C6烷基；或者R1、R2与将它们连接在一起的酰胺基团形成任选地被一个或多个C1-C4烷基取代的5 8元内酰胺环。6.权利要求5的组合物，其中R1、R2与将它们连接在一起的氮原子和羰基形成任选地被一个或多个甲基取代的5 8元内酰胺环。7.权利要求3或6的组合物，其中所述5 8元内酰胺(环)为ε-己内酰胺。8.前面权利要求中任一项的组合物，其中所述可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团在 100°C 250°C范围内的温度下发生解离。9.权利要求8的组合物，其中所述可热解离的封闭异氰酸酯的封端基团在140°C 200 °C范围内的温度下发生解离。10.前面权利要求中任一项的组合物，其中所述具有异氰酸酯端基的聚酰胺酰亚胺为二异氰酸酯与含羧酸官能团的羧酸酐的反应产物。11.前面权利要求中任一项的组合物，还包含多官能环氧树脂。12.前面权利要求中任一项的组合物，还包含流平助剂、固化剂、稳定剂和/或填料。13.前面权利要求中任一项的组合物，还包含非质子溶剂。14.前面权利要求中任一项的组合物，其在25°C下的粘度小于30 · S。15.权利要求14的组合物，其在25°C下的粘度小于201 · S。16.前面权利要求中任一项的组合物，具有至少20wt%的固体含量。17.一种制备经涂布的电子部件的方法，所述方法包括如下步骤(a)在电子部件上施用前面权利要求中任一项的可热固化的覆盖层组合物的涂层，以及(b)对所述组合物进行固化。18.权利要求17的方法，其中在步骤(b)中将所述组合物加热到至少150°C的温度。19.权利要求17或18中任一项的方法，其中通过丝网印刷来施用所述组合物。20.权利要求17至19中任一项的方法，其中所述电子部件为柔性印刷电路板。21.—种柔性印刷电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬·安东尼·哈尔，理查德·查尔斯·戴维斯，西蒙·理查德·福德，玛缇亚斯·克劳斯，卡尔海因茨·欧格尼贝尼，
申请(专利权)人：太阳化学有限公司，
类型：发明
国别省市：