[发明专利]聚酰亚胺薄膜及利用该薄膜制备两层柔性覆铜板的方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及制备具有良好热熔加工性能和低热膨胀系数热塑性的聚酰亚胺材料领域，以及利用热塑性聚酰亚胺材料制备柔性聚酰亚胺覆铜板的方法。

 

技术背景

聚酰亚胺(PI)薄膜是柔性覆铜板行业常用的基础性材料之一，相对于柔性覆铜板常用的另两种绝缘基材聚酯薄膜和聚萘薄膜，聚酰亚胺薄膜具有强度高，韧性好，耐热性能优越等特点，特别是其耐热性优越，能在短时间内耐受500℃高温，并可在300℃以下长期使用。但聚酰亚胺在具有优良性能的同时，也存在难以热熔加工的缺陷。热塑性聚酰亚胺（TPI）是上世纪60年代初开始工业化生产的一类聚酰亚胺材料，通过在分子结构中引入柔性基团或扭曲非共平面结构的单体，使所得聚酰亚胺材料具有良好的熔融性能，可采用挤出、注射和模压等常规的塑料成型工艺方法进行加工成型（Terry L S, Fay C C. Working Polyimide Fibers[P]. US Pat, 5840828, 1998；Yamada H, Fukudome M, Egawa N, et al. Method for producing polyimide film[P]. US Pat, 6264866, 2001；Shih S C, Lu C S, King J S. Thermoplastic polyimide composition[P]. US Pat, 7459518, 2006）。同时，TPI的优异特性也体现在耐高低温、耐腐蚀、力学性能及自润滑性能突出等方面，最典型的例子是1982年由美国GE公司开发的在聚酰亚胺（PI）主链中引入柔性基团而制得的聚醚酰亚胺PEI，2006年底又推出了新的PEI，其中包括其在美国Mt.Vernon的Ultem^?系列PEI树脂，这一改进使得PEI树脂的耐热性温度从230℃提高到300℃（杨士勇, 高生强, 胡爱军, 等. 耐高温聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展[J]. 宇航材料工艺, 2000, 30(1):1～6）。热固性PI是化学交联的，固化后不能重新成型，而TPI是完全反应的线性聚合物，含有亚胺基团-CONCO-作为聚合物链的一部分，在加工期间没有化学交联，可以被再模塑和再成型。

近些年来，使用柔性线路板（FPC）的电子产品呈现出高密度和微型化的趋势，这对作为柔性线路板基板的柔性覆铜板提出了更高的要求，也使得无胶型的两层柔性覆铜板（2L-FCCL）发展迅速。两层柔性覆铜板仅由聚酰亚胺薄膜和铜箔组成，不仅克服了三层柔性覆铜板（3L-FCCL）使用胶黏剂带来的不环保、尺寸稳定性差、耐热性相对较低等问题，同时由于厚度大为减小，使得其更好的适应了FPC的发展方向。目前3L-FCCL的应用广泛，生产工艺也较为成熟。2L-FCCL因对其基材PI提出了更高的要求，如今也有一定的研究成果和生产规模。其中欧美国家、日本和中国台湾已有一些大规模生产，中国大陆目前只有小批量生产且研究成果不多。2L-FCCL的生产工艺目前主要有三种：涂布法(Casting) 、溅射电镀法(Sputtering)，层压法(Lamination)(Lee H K, Son S H, Koo S B. System and method for manufacturing flexible copper clad laminate film[P]. US Pat, 7678242, 2005; Tan M Y. Double sided flexible printed circuit board[P]. US Pat, 7545649, 2006;Chen Y C, Lee H K. Flexible copper foil structure and fabrication method therefor[P]. US Pat, 7052781, 2006)。