[發明專利]用于柔性印刷電路板的聚酰胺膜

在審

• 申請號: 201611089686.1
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN106928704A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 亞歷山大·安東尼厄斯·馬莉亞·斯特雷克斯;蓋德·理查德·斯特杰克
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08G69/26;B29C55/12;H05K1/03
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 肖善強

本申請是于2010年1月15日遞交的申請號為201080004762.9、題名為“用于柔性印刷電路板的聚酰胺膜”的分案申請。

本發明涉及適用于電氣應用的聚合物膜，并且特別涉及可以用作柔性印刷電路板中載體的耐高溫聚合物膜。

印刷電路板或PCB通過使用來自層疊在非導電基材或載體上的導電金屬層蝕刻的導電通路、徑線或跡線而被用于機械支持和電學連接各電子元件。PCB也被稱為印刷線路板(PWB)或蝕刻線路板。與電子元件組裝在一起的PCB被表示為印刷電路組件(PCA)，也被稱為印刷電路板組件(PCBA)。

PCB更適合大批量生產，并且比電線包裹電路或點對點式的構建電路更便宜。近年來，由于消費產品中E&E應用量的增大和對更小的電子封裝及更強大功能的持續性需求，PCB的使用快速增長。

PCB上的導電層通常由薄的銅箔或銅包層制成。對于載體，經常使用諸如聚四氟乙烯(特富龍，Teflon)的絕緣層或電介質，它們使用樹脂預浸料(諸如纖維增強的環氧樹脂預浸料)而層疊在一起。熱膨脹是重要的考慮因素，并且玻璃纖維增強將提供最佳的尺寸穩定性。

使用不同的方法來提供導電層。大部分印刷電路板通過如下制成：將一層銅粘接在整個基材上(有時為兩面)，然后在使用臨時掩模之后除去不需要的銅(例如通過蝕刻)，僅留下期望的銅跡線。有時，通過通常為多個電鍍步驟的復雜方法向裸基材(或具有非常薄的銅層的基材)添加跡線來制備PCB。

印刷電路板(PCB)完成之后，必須裝上電子元件從而形成功能性的“印刷電路板組件”(PCBA)。在通孔式結構中，元件引腳被插入孔中。在表面安裝結構中，元件被置于PCB外表面的焊盤或焊墊上。在這兩種結構中，元件引腳都通過熔融的金屬焊料電固定且機械固定在板上。或者使用倒裝芯片元件，它可能也需要高溫處理。如今隨著板層疊和蝕刻技術的發展，表面安裝的概念已發展成標準印刷電路板的制備方法。

多種焊接技術可用于將元件連接到PCB上。大批量生產通常由機器設備和批量波峰焊或回流焊爐完成。表面安裝本身往往是高度自動化的，這將降低勞動力成本并且大大提高生產速度和質量。

為了諸如進一步增強PCB的自動化和減小PCB尺寸等原因，可以使用柔性膜而不是剛性載體。這種聚合物膜也被稱為載帶。相應地柔性印刷電路板也被稱為柔性印刷電路板，符號為FCB而不是PCB。

所用的焊接過程往往在升高的溫度下進行，例如在250℃或甚至更高的溫度，這就需要材料具有耐高溫性、良好的尺寸穩定性、良好的介電性能。此外，該材料還必須具有良好的耐濕性，因為這樣可以強化焊接過程和/或延長所制造的PCA的壽命。

FCB用的載帶中最廣泛使用的材料是聚酰亞胺(PI)，通常以商品名Kapton為人所知。Kapton是由DuPont開發的聚酰亞胺膜，其在寬的溫度范圍內(從-273到+400℃，即0-673K)保持穩定。Kapton可以用于柔性印刷電路(柔性電子產品)，以及其他方面，諸如保溫防微隕石撞擊服裝和宇航服的外層。Kapton的缺點是這種膜非常貴，因為它們由昂貴的單體制成并且涉及溶液澆鑄。可以考慮用作FCB中載帶的其他材料為例如聚醚醚酮(PEEK)和液晶聚合物(LCP)，但它們也非常貴；還有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚醚酰亞胺(PEI)(通常以商品名Ultem為人所知)。后面幾種材料通常都比PI和PEEK便宜，但是使用溫度范圍更加有限。Ultem是由General Electric生產的PEI產品系列。它本身的高介電強度、固有的阻燃性以及非常低的發煙量將使它非常適用于E&E應用。但是，PEI是玻璃化轉變溫度約為216℃的非結晶熱塑性塑料，因此PEI不太耐高溫，使得PEI不太適用于載帶。PEN和PET具有非常好的尺寸性能(特別是在潮濕的條件下)和介電性能。PEN和PET是熔融溫度為約240-260℃的半結晶聚酯，這對于幾種焊接方法來說很關鍵。

因此，需要具有良好的尺寸穩定性、耐高溫性和良好的介電性能的經濟上有利的聚合物膜。

本發明的目的是提供可用作FCB中載帶、可以用比PI和PEEK便宜的材料制成的聚合物膜，所述聚合物膜的耐高溫性比PEI好，并且具有良好的尺寸穩定性和良好的介電性能。當然，這種膜在均勻性和無缺陷方面質量很好。另一個目的是提供一種以更加經濟的方式和/或更加環境友好的方式來制備所述聚合物膜的方法。

該目的已通過根據本發明的聚合物膜和方法實現。