一種雙層介質(zhì)無(wú)膠撓性覆銅板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種雙面撓性覆銅板，尤其涉及一種具有雙層介質(zhì)無(wú)膠撓性覆銅 板。
【背景技術(shù)】
[0002] 燒性覆銅板（Flexible Copper Clad Laminate,縮寫(xiě)FCCL)是指在絕緣基材（聚酰 亞胺薄膜、聚酯薄膜或聚萘酯薄膜等）上覆以銅箔而成的一種可以反復(fù)彎曲的薄片狀復(fù)合 材料，用其制成的撓性印刷電路板（FPCB)，可滿(mǎn)足電子設(shè)備輕、薄、短、小化要求，主要用途 如下：計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和顯示器、飛機(jī)儀表、導(dǎo)航定位裝置、石油勘探設(shè)備、導(dǎo)彈尋蹤儀器、 人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)和太空飛船、警用無(wú)線(xiàn)電報(bào)話(huà)機(jī)、便攜式攝像機(jī)及數(shù)字照相機(jī)、醫(yī)療電 子產(chǎn)品、線(xiàn)路板匯流線(xiàn)母線(xiàn)。
[0003] 傳統(tǒng)撓性覆銅板按制造工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類(lèi)，可分為三層法撓性覆銅板（3-Layer FCCL，又稱(chēng)為有膠撓性覆銅板）和二層法撓性覆銅板（2-Layer FCCL，又稱(chēng)為無(wú)膠撓性覆銅 板)。
[0004] 三層法撓性覆銅板由銅箔層、膠粘劑層(環(huán)氧膠粘劑、丙烯酸酯膠粘劑或聚酯膠粘 劑等)和絕緣基膜層（結(jié)構(gòu)膜）組成，絕緣基膜與銅箔通過(guò)膠粘劑粘接起來(lái)。三層型撓性覆 銅板的膠粘劑直接與銅箔接觸，銅箔蝕刻后膠粘劑將直接暴露在空氣中，因而膠粘劑的耐 熱性、耐熱老化性、阻燃性和耐化學(xué)性等都將直接影響板材的耐熱性、耐熱老化性、阻燃性 和耐化學(xué)性等性能。因此，三層型撓性覆銅板對(duì)膠粘劑的性能要求很高，不僅要求具有高的 柔韌性，而且還要求具有高的耐熱性、阻燃性及耐化學(xué)等。
[0005] 二層法撓性覆銅板由銅箔層與聚酰亞胺絕緣介質(zhì)層組成，因其采用力學(xué)性能、電 性能及耐熱性均十分優(yōu)良的聚酰亞胺材料作為介質(zhì)層而在近年取得了快速發(fā)展。目前可用 于FCCL生產(chǎn)的聚酰亞胺主要有交聯(lián)型聚酰亞胺(又稱(chēng)熱固性聚酰亞胺)、線(xiàn)型聚酰亞胺（主 要包括熱塑性聚酰亞胺）和聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜等。熱固性聚酰亞胺是不熔不溶的高分子聚 合物，具有良好的力學(xué)性能、電性能及耐熱性，可以使撓性覆銅板具有良好的尺寸穩(wěn)定性， 并具有高耐熱性，但其與銅箔的剝離強(qiáng)度較低，難以單獨(dú)使用，其脆性大，無(wú)法滿(mǎn)足下游FPC 加工工藝對(duì)FCCL柔性的要求；熱塑性聚酰亞胺與熱固性聚酰亞胺相比，一般可熔，柔性大， 在覆銅板加工中，可作膠粘劑使用，同時(shí)能賦予覆銅板柔性，但其膨脹系數(shù)高，制成的覆銅 板尺寸穩(wěn)定性收縮率過(guò)大；而聚酰亞胺（PI)結(jié)構(gòu)膜在具備熱固聚酰亞胺良好的力學(xué)性能、 電性能及耐熱性能的同時(shí)，由于其玻璃化溫度高，熔點(diǎn)高于其分解溫度，加熱不熔融，同時(shí) 具有很好的柔性，尺寸安定性和耐高溫性好，用于FCCL在下游加工過(guò)程中尺寸安定性好。 目前市場(chǎng)以聚酰亞胺作為絕緣介質(zhì)層的無(wú)膠產(chǎn)品主要有以日本鐘淵化學(xué)株式會(huì)社及日本 新日鐵化學(xué)株式會(huì)社為代表廠(chǎng)家的銅箔（Cu) /熱塑性聚酰亞胺（TPI) /熱固性聚酰亞胺/ 熱塑性聚酰亞胺（TPI) /銅箔（Cu)結(jié)構(gòu)和以臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)虹公司（CN201114989Y)、臺(tái)灣新?lián)P 公司（CN 1929716A)為代表的（Cu) /熱固性PI樹(shù)脂層/熱塑性PI樹(shù)脂層/熱固性PI樹(shù) 脂層/銅箔（Cu)結(jié)構(gòu)。第一種結(jié)構(gòu)絕緣介質(zhì)層為熱塑性聚酰亞胺（TPI)/熱固性聚酰亞 胺/熱塑性聚酰亞胺（TPI)，該結(jié)構(gòu)兩側(cè)兩層的熱塑性聚酰亞胺與銅箔相鄰設(shè)置，TPI的膨 脹系數(shù)大，采用兩層TPI結(jié)構(gòu)，在加工過(guò)程易出現(xiàn)分層爆板，下游加工時(shí)產(chǎn)品尺寸安定性低 等的問(wèn)題；第二種結(jié)構(gòu)絕緣介質(zhì)層為熱固性聚酰亞胺/熱塑性聚酰亞胺（TPI) /熱固性聚 酰亞胺，其熱固性聚酰亞胺層的厚度一般在12微米以上，且有雙層固性聚酰亞胺，熱固性 聚酰亞胺層越厚，板材制造難度越大，熱固性聚酰亞胺厚度超過(guò)20微米時(shí)，板材在涂布及 亞胺化過(guò)程中容易產(chǎn)生氣泡及卷曲。上述兩種無(wú)膠撓性覆銅板其結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)為5層結(jié)構(gòu)，厚 度大，工藝復(fù)雜，制造難度大，成本高。
[0006] 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2013年1月2日公開(kāi)了一種公開(kāi)號(hào)為CN102848642A，名稱(chēng)為 "二層法雙面撓性覆銅板及其制作方法"的發(fā)明專(zhuān)利，該發(fā)明公開(kāi)了一種二層法雙面撓性覆 銅板包括：第一銅箔、第二銅箔、及設(shè)于該第一、第二銅箔之間的絕緣層，所述絕緣層包括第 一熱固性聚酰亞胺樹(shù)脂層與第二熱固性聚酰亞胺樹(shù)脂層。該發(fā)明的介質(zhì)層為兩層，對(duì)比傳 統(tǒng)無(wú)膠撓性覆銅板雖然減少了一層結(jié)構(gòu)，但熱固性聚酰亞胺的脆性大，這樣制得的覆銅板 幾乎失去柔性，在下游FPC加工過(guò)程中，不能滿(mǎn)足下游FPC加工工藝對(duì)FCCL柔性的要求，實(shí) 用性不大。
[0007] 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2015年2月4日公開(kāi)了一種公開(kāi)號(hào)為CN104325774A，名稱(chēng)為 "一種二層無(wú)膠型雙面撓性覆銅板的制備方法"的發(fā)明專(zhuān)利，該發(fā)明公開(kāi)了一種"二層無(wú)膠 型雙面撓性覆銅板由熱固性聚酰亞胺層、熱塑性聚酰亞胺層以及兩層銅箔組成。"該發(fā)明的 介質(zhì)層為兩層，對(duì)比傳統(tǒng)無(wú)膠撓性覆銅板雖然減少了一層結(jié)構(gòu)，在專(zhuān)利權(quán)利書(shū)制備方法中， "在熱塑性聚酰亞胺層的上覆蓋頂層銅箔，在350 °C，40Mpa的條件下，層壓10 min，得到二 層無(wú)膠型雙面撓性覆銅板"。本發(fā)明所采用材料和工藝，其壓合溫度高達(dá)350 °C，對(duì)設(shè)備要 求尚，能耗尚，不利于工業(yè)化實(shí)施。
[0008] 目前可用于FCCL生產(chǎn)的聚酰亞胺主要有交聯(lián)型聚酰亞胺(又稱(chēng)熱固性聚酰亞胺)、 線(xiàn)型聚酰亞胺（主要包括熱塑性聚酰亞胺）和聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜等。熱固性聚酰亞胺是不熔 不溶的高分子聚合物，具有良好的力學(xué)性能、電性能及耐熱性，可以使撓性覆銅板具有良好 的尺寸穩(wěn)定性，并具有高耐熱性，但其與銅箔的剝離強(qiáng)度較低，難以單獨(dú)使用，其脆性大，無(wú) 法滿(mǎn)足下游FPC加工工藝對(duì)FCCL柔性的要求；熱塑性聚酰亞胺與熱固性聚酰亞胺相比，一 般可熔，柔性大，在覆銅板加工中，可作膠粘劑使用，同時(shí)能賦予覆銅板柔性，但其膨脹系數(shù) 高，制成的覆銅板尺寸穩(wěn)定性收縮率過(guò)大；而聚酰亞胺（PI)結(jié)構(gòu)膜在具備熱固聚酰亞胺良 好的力學(xué)性能、電性能及耐熱性能的同時(shí)，由于其玻璃化溫度高，熔點(diǎn)高于其分解溫度，加 熱不熔融，同時(shí)又具有很好的柔性，尺寸安定性和耐高溫性好，用于FCCL在下游加工過(guò)程 中尺寸安定性好。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙層介質(zhì)無(wú)膠撓性覆銅板，能夠克服現(xiàn)有技術(shù) 中，銅箔之間的介質(zhì)為兩層熱固性聚酰亞胺時(shí)，無(wú)膠撓性覆銅板脆性的問(wèn)題，以及介質(zhì)層為 PI /TPI膠/PI和TPI膠/PI /TPI膠時(shí)，覆銅板應(yīng)用范圍不夠廣，加工溫度高，成本高的問(wèn) 題。本實(shí)用新型的繞性覆銅板具有綜合性能優(yōu)異，加工成本低，更薄，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化電子 產(chǎn)品的需要，從而擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下： toon] 一種雙層介質(zhì)無(wú)膠撓性覆銅板，由平行設(shè)置的第一銅箔、第二銅箔以及第一銅箔 與第二銅箔之間的絕緣層組成，其特征在于：所述的絕緣層包括熱塑性聚酰亞胺層和聚酰 亞胺結(jié)構(gòu)膜。
[0012] 為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的第一銅箔、第二銅箔的厚度為7~70 μπι，進(jìn) 一步優(yōu)選為12~35 μ m。
[0013] 所述的熱塑性聚酰亞胺層通過(guò)涂布法生產(chǎn)，其厚度為1~30μπι，進(jìn)一步優(yōu)選為 3 ~7 μ m〇
[0014] 所述的聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜由聚酰胺酸通過(guò)涂布法生產(chǎn)的，涂布在銅箔表面后，于低 溫下酰亞胺化而成，其厚度為5~25 μ m。
[0015] 所述的第一銅箔、第二銅箔為電解銅箔或壓延銅箔。
[0016] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述的第一銅箔、第二銅箔為電解銅箔，用于本發(fā)明的覆銅板中，電 解銅箔的導(dǎo)電性好，且由于電解銅箔表面具有銅牙，不光滑，故其粘接性好，剝離強(qiáng)度高。
[0017] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0018] 1、本實(shí)用新型的撓性覆銅板由不同材料組成，分別是銅箔層、熱塑性聚酰亞胺層、 聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜，熱塑性聚酰亞胺層在本實(shí)用新型中做粘膠劑，其柔性好，玻璃化溫度低， 與傳統(tǒng)的膠粘劑如環(huán)氧樹(shù)脂相比，避免了蝕刻后，粘膠層暴露在空氣中，影響板材的耐熱 性、阻燃性及耐化學(xué)性；聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜在本實(shí)用新型中做結(jié)構(gòu)層，由于熱塑性聚酰亞胺雖 然柔性好，但其尺寸安定性和耐溫性不好，而聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜具有較高的玻璃化溫度，能夠 有效提高后期加工的尺寸安定性和耐高溫性；本實(shí)用新型的撓性覆銅板介質(zhì)層中熱塑性聚 酰亞胺層置于聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膜和第二銅箔之間，與結(jié)