[发明专利]一种含有低介电常数高透光率聚酰亚胺材料的柔性印刷电路板

说明书

本发明提供了一种含有低介电常数高透光率聚酰亚胺材料的柔性印刷电路板的制备方法。该方法主要合成了一种新型含氟二酐单体5‑(4‑(2‑(4‑(1,3‑二氧基‑1,3‑二氢异苯并呋喃‑5‑基)‑3‑(三氟甲基)环己‑3‑烯‑1‑基)‑9,9'‑螺二芴‑7‑基)‑2‑(三氟甲基)苯基)异苯并呋喃‑1,3‑二酮，并利用其合成对聚酰亚胺性能进行改性。由于大体积含氟基团的存在，使材料的介电常数大大降低。同时，氟元素具有较高的电负性，可抑制电荷转移络合物的形成，使所得材料具有极好的光学透过率。利用该材料制备柔性印刷电路板，其介电常数和介电损耗低，可用于高频高速通讯领域。

技术领域

本发明涉及材料改性领域，具体涉及到一种含有低介电常数、高透光率聚酰亚胺的柔性电路板的制备。

背景技术

柔性印刷电路板是用聚酰亚胺、聚酯或聚萘薄膜作为绝缘层，铜箔作为导体层而制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可曲挠的印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。相对于柔性印刷电路板常用的另两种绝缘基材聚酯薄膜和聚萘薄膜，聚酰亚胺(PI)薄膜具有强度高，韧性好，耐热性能优越等特点，能在短时间内耐受500℃高温，并可在300℃以下长期使用。因此印刷电路板所用的聚酰亚胺材料是印刷电路板领域研究、开发和应用的热点，目前90％以上的高性能挠性覆铜板使用聚酰亚胺作为耐热的基膜。

聚酰亚胺是指分子主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，由于其优异的综合性能，已被广泛应用于航空、航天、机械、电子器件等众多领域。随着科学技术的迅速发展，对聚酰亚胺材料的性能也有着更高的要求。特别是近两年来，5G技术突飞猛进，为了满足5G领域高频高速的特点，对高频印刷电路板基材的性能要求与日俱增，其中绝缘材料的介电性能需要进一步提升。通过引入体积大、电子极化率低的氟元素可使聚酰亚胺材料的介电常数和介电损耗降低(介电常数小于3.0，介电损耗因子小于0.001)，满足5G通讯高频高速的要求。另外，柔性OLED显示作为新一代的显示技术受到社会各界的广泛关注，对其光透过率也有着更高的要求。由于聚酰亚胺中电荷转移络合的存在生成了电荷转移络合物，吸光使得传统聚酰亚胺薄膜呈现棕色或黄色，通过引入电负性较高的氟元素，可抑制电荷转移络合物的形成，使聚酰亚胺薄膜的光透过率大大提升，可满足用于柔性OLED显示的要求。因此，研发出具有低介电性能、高透光率的聚酰亚胺材料并制备相应的柔性印刷电板板有着重要意义。

发明内容

针对高频高速通讯、柔性OLED显示等领域对材料要求的提升，本发明提供了一种含有低介电常数高透光率聚酰亚胺材料的柔性印刷电路板的制备方法。本项目的研究人员发现，要达到本发明的目的，可采用如下制备方法：利用2,7-二溴-9,9'-螺二芴、4-溴-3-(三氟甲基)苯基硼酸等原料合成新型含氟二酐单体5-(4-(2-(4-(1,3-二氧基-1,3-二氢异苯并呋喃-5-基)-3-(三氟甲基)环己-3-烯-1-基)-9,9'-螺二芴-7-基)-2-(三氟甲基)苯基)异苯并呋喃-1,3-二酮，并将其干燥处理除掉水分。将干燥处理的二胺单体在常温下溶解于极性非质子溶液中。待溶解完全，冰水浴调至5-10℃，按二分之一加料法分五次加入5-(4-(2-(4-(1,3-二氧基-1,3-二氢异苯并呋喃-5-基)-3-(三氟甲基)环己-3-烯-1-基)-9,9'-螺二芴-7-基)-2-(三氟甲基)苯基)异苯并呋喃-1,3-二酮及其它二酐单体。待最后一次加药完成，继续搅拌12小时，得到具有一定粘度的含氟聚酰胺酸溶液。将所得聚酰胺酸溶液真空除泡0.5h，随后涂于玻璃板或钢板上，厚度调至35微米左右，在80-150℃下除去溶剂，在180-300℃之间进行亚胺化处理。待亚胺化完全，降至室温，水煮脱膜，即可得到同时具有低介电常数和高透光率的聚酰亚胺薄膜，将此薄膜在超声作用下，再次溶解于N-甲基吡咯烷酮中，快速搅拌均匀，形成固含量15-20％的溶液，然后将此溶液涂覆在厚度12微米的电解铜箔的粗糙面上，在真空烘箱中，在50-170℃下，干燥1-3小时，即得到本发明所述的柔性印刷电路板。