一种制备高粘接无胶型挠性覆铜板的方法，先将含苯并咪唑结构的芳香二胺单体（I）与含苯并噁嗪及苯并噁唑结构的芳香二胺单体（II）的混合物溶于N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）中，然后加入芳香二酐单体（III），生成中间体聚酰胺酸。随即加入带水剂二甲苯或氯苯，得到聚酰亚胺溶液。蒸出带水剂，将反应液倒入甲醇中，得到沉淀物。所得沉淀物经甲醇和无水乙醚充分洗涤、过滤、干燥后，得聚酰亚胺粉末并配制成溶液，将所得溶液涂覆在铜箔上，于高温烘道中，在氮气保护下除去溶剂制得高粘接无胶型挠性覆铜板。本发明专利技术制得的产品具有高剥离强度及无卷曲的特点，覆于铜箔的树脂层具有优异的力学性能和耐热性和较低的吸水率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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 Kamiyaj Harunori Furuta，Masaki Omiya.Surface &Coatings Technology, 2007, 202:1084 - 1088.T.Miyamuraj J.Koike.MaterialsScience and Engineering A，2007，445 - 446: 620 - 624.Jong-Yong Park, Yeon-SikJung ， J.Cho ， Won-Kook Cho1.Applied Surface Science, 2006， 252:5877 -5891.Chang-Yong Lee, Won-Chul Moonbj Seung-Boo Jung.Materials Science andEngineering 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。随着电子技术水平的发展和高密度组装的迫切需要，对作为其基材的挠性覆铜板薄型化的要求在不断提高。为保证电路在加工和使用过程中性能的稳定和信号的准确传输，需要无胶型挠性覆铜板具有极好的稳定性，这就要求无胶型挠性覆铜板具有高的粘接性能及良好的热尺寸稳定性。从文献公开报道的粘接性能数据来看，采用直接涂覆法生产的无胶型挠性覆铜板的剥离强度值(专利CN1410471A中报道剥离强度值在0.85 1.52Kg/cm范围内)要比采用化学沉积或电镀、真空溅射技术及真空沉积技术得到的产品的剥离强度值(专利JP2008-95000中其公布的剥离强度在0.48 1.05Kg/cm范围内)高得多，力口之这种制备方法更能满足大型工业化连续生产的要求。因此，目前大多数挠性覆铜板产品采用涂覆法来制备。但是，涂覆法生产无胶型挠性覆铜板的主要方法是使用聚酰亚胺前体溶液一聚酰胺酸或部分亚胺化的聚酰胺酸来涂覆铜箔，这些胶液具有贮存期短的缺点，且其热亚胺化的条件极为苛刻(需要在350°C以上的高温下完成酰亚胺化)，对设备和环境条件的要求太高。因此，直接将完全亚胺化的聚酰亚胺溶液涂覆于铜箔上，并在一定温度下脱除溶剂从而制备得到无胶型挠性覆铜板的制备方法就避免了上述问题。另外，直接涂覆聚酰亚胺溶液的方法是在较低温度下进行脱溶剂处理，处理过程不会造成铜箔的氧化和变色，保证了产品的良好外观，且制备工艺简单，对设备和环境的要求低，更适宜于大型工业化连续生产及制备的需要。但是，通常的聚酰亚胺树脂在常规的溶剂中难以溶解，且作为无胶型挠性覆铜板基膜材料使用的可溶性聚酰亚胺树脂还必须满足特定的性能需求，如优异的耐热性、高机械性能、高粘接性及良好的尺寸稳定性和较低的吸水性。因此，对聚酰亚胺树脂进行分子设计并制备得到满足无胶型挠性覆铜板特定性能需要的高可溶性的聚酰亚胺成为一个需要解决的课题。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术存在的问题，提供一种用可溶性聚酰亚胺树脂溶液直接涂覆制备具有高粘接性和尺寸稳定性的无胶型挠性覆铜板的方法。—种高粘接无胶型挠性覆铜板的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下: (1)先将含苯并咪本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高粘接无胶型挠性覆铜板的制备方法，其特征在于，该制备方法的工艺步骤和条件如下：（1）先将含苯并咪唑结构的芳香二胺单体（I）与含苯并噁嗪及苯并噁唑结构的芳香二胺单体（II）的混合物溶于N‑甲基‑2‑吡咯烷酮（NMP）中，然后加入与芳香二胺单体混合物等物质的量的芳香二酐单体（III），并在0~40 oC下，搅拌5~10小时，生成中间体聚酰胺酸；随即进行溶液热酰亚胺化处理，即加入适量带水剂二甲苯或氯苯，使混合溶液的回流温度控制在150~190 oC范围内，持续搅拌12~48小时，得到均相的聚酰亚胺溶液；完全蒸出带水剂，停止加热，待其自然冷却，将反应液倒入高速搅拌的甲醇中，得到沉淀物；所得沉淀物先后经甲醇和无水乙醚充分洗涤、过滤、自然干燥后，在真空120℃下继续干燥24h，得聚酰亚胺粉末；（2）将所制备得到的聚酰亚胺粉末溶解在非质子极性溶剂中，并配制成固含量为10~25%的聚酰亚胺溶液，将所得聚酰亚胺溶液涂覆在厚度为6~35微米的电解铜箔或经化学处理的压延铜箔，控制液膜在溶剂挥发后的厚度为6~25 微米，于高温烘道中，在氮气保护下分别在80 oC、120 oC、160 oC及210 oC下各1小时除去溶剂，缓慢冷却至室温即制得高粘接无胶型挠性覆铜板。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庄永兵，周诗彪，肖安国，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。