[發明專利]含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板及其制備方法

無效

• 申請號: 200910040723.3
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN101600296A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張藝;牛新星;鄭雪菲;林文璇;麥景璋;張燕珠;肖尚雄;劉四委;池振國;許家瑞
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H05K1/03
• 分類號: H05K1/03;H05K3/38;B32B15/08;B32B15/20;C08G73/10
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 周端儀

技術領域

本發明涉及一種含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板及其制備方法。

技術背景

近年來，隨著三維(立體或3D)和可撓性組裝的應用要求的擴大以及超精細節距高密度技術的發展，電子產品繼續向″輕、薄、短、小″化發展，從而進一步推動撓性覆銅板材料及其制造技術的進步，撓性印制電路板(Flexible?Printed?Circuit?Board，簡稱FPCB)已呈現出其在覆銅板和封裝產業無可取代的地位。它可以自由彎曲、卷繞、折疊，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動和伸縮，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化。利用FPCB可大大縮小電子產品的體積，適應電子產品向高密度、小型化、高可靠方向發展的需要。

目前生產的撓性印制電路基材中，最常見的是使用粘膠劑將聚酰亞胺薄膜和銅箔粘合復合的有膠型三層法產品(俗稱三層板)。然而由于膠層的存在導致三層板凳熱穩定性差，與基材的熱膨脹系數相差較大；數層膠粘劑的厚度直接影響電路的散熱性，這些都大大地降低了撓性電路板的撓曲性能和撓曲壽命。因此，近幾年，研究的熱點主要集中在無膠型二層法撓性覆銅板(稱二層板)的研制。其主要的生產方法主要有以下幾種：其一是采用真空濺射技術或蒸發沉淀技術，把銅沉積到絕緣膜上(如中國專利CN01109402/CN1579754A)；其二是在聚酰亞胺薄膜表面通過化學沉積和電鍍的方法形成銅導電層(如中國專利CN95106677)；其三是采用改性的雙馬來酰亞胺封端型熱固性聚酰亞胺直接涂覆在銅箔上，同時采用化學酰亞胺化法和熱酰亞胺化法制備獲得二層型無膠撓性覆銅箔(如中國專利CN101148509A)；其四是將作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸溶液直接涂覆在金屬銅箔上，然后進行梯度升溫脫水酰亞胺化制備聚酰亞胺覆銅箔(如中國專利CN00137383/CN1410471A)。第四種方法具有生產成本低、工藝簡單的優點，然而，由于目前所使用的聚酰亞胺體系，其與銅箔的粘結性能較差，很難滿足高性能的要求，因此，需要對傳統的聚酰亞胺體系進行改進，獲得與銅箔具有優異粘結性能、較低熱膨脹系數的新型聚酰亞胺體系。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于從分子結構設計的角度，通過在聚酰亞胺的分子鏈結構中引入硫醚結構其與銅箔表面的相互作用得到提高，從而提供一種粘結性能大大改善的含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板。

本發明的另一目的在于提供一種含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板，其特征在于：至少包括一層銅箔以及直接覆于銅箔上的含硫醚結構聚酰亞胺層。

所述的含硫醚結構聚酰亞胺層材料的結構通式為：

式中，X和Y的比值為(100～0.01)∶(0～99.99)；

Ar₁為具有下述結構式基團中的一種或兩種以上：

其中R₁選自下述基團中的一種或兩種以上：

-CO-、-O-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-和-C(CF₃)₂-；

Ar₂為具有下述結構式基團中的一種或兩種以上：

其中R₂分別獨立選自下述基團中的一種或兩種以上：

-CO-、-O-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-NHCO-。

上述含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板的制備方法如下：由含硫醚結構的二胺單體、其他結構二胺和各種二酐單體，在溶劑中混合反應，得到聚酰胺酸；將所獲得聚酰胺酸直接涂覆于銅箔表面，在高溫下通過熱酰亞胺化反應得到含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板。

本發明通過在聚合物分子鏈結構中引入硫醚結構，利用硫原子上的孤對電子使其與金屬有良好的親和性，同時由于硫原子比氧原子大，使得含硫醚結構的聚酰亞胺，其結構剛性比傳統的含苯醚結構的要大，從而使該類聚合物具有優良的尺寸穩定性、高的熱穩定性、優異的成膜性和低的熱膨脹系數，并且與金屬銅具有良好的粘結性能，制備得到的單層或多層無膠撓性敷銅箔具有重要的實際應用價值。

具體實施方式

本發明的一種含硫醚結構聚酰亞胺覆銅板，至少包括一層銅箔以及直接覆于銅箔上的含硫醚結構聚酰亞胺層。