CN103140018B - 软性印刷电路板的保护膜、软性印刷电路板结构及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软性印刷电路板的保护膜、一种具有该保护膜的软性印刷电路板结构以及制法，本发明的保护膜是喷涂于已成型线路基板表面并经烘烤而成的聚酰胺酰亚胺膜，本发明的软性印刷电路板由已成型线路基板和聚酰胺酰亚胺膜构成的，本发明的保护膜具有超薄型、柔软性佳、可挠性佳、无离型纸化符合环保作业、加工性无屑产生以及高TG等特性，用来取代一般保护膜材料，优于传统聚酰亚胺保护膜(薄胶薄PI)、感光型PI(或压克力系)保护膜以及非感光型PI保护膜(需上光阻)，具有该保护膜的软性印刷电路板适用于翻盖手机、滑盖手机、数字照相机、数字摄影机、平板计算机以及智能型手机等。

Description

软性印刷电路板的保护膜、软性印刷电路板结构及其制法
技术领域
本发明属于软性印刷电路板领域，具体涉及一种软性印刷电路板的保护膜，以及具有该保护膜的软性印刷电路板结构及其制造方法。
背景技术
小型电子产品不仅要向更小型、轻量化发展，更具自由度的设计性也是一大要素。小型电子产品的配线材料大多采用设计自由度高、弯曲性良好的软性印刷电路板(FlexiblePrintedCircuit，以下简称FPC)，在FPC领域，不仅是针对主流的智能型手机，对触控面板设计的新需求也在不断扩大。软性印刷电路板(FPC)一般由成型有线路的基板和聚酰亚胺(PI)保护膜两部分构成，并且FPC在不断向高速度化、高饶曲、发展的同时制定了各种厚度、作业性的对策。
FPC的传统保护膜材料，主要是以聚酰亚胺(PI)膜和接着剂(Adhesive)的两层结构保护膜为主，除此之外，还有非感旋光性聚亚酰胺保护膜和自身感光型聚亚酰胺保护膜，不同的保护膜通过不同的作业方式应用于FPC：
(1)传统的PI膜与接着剂(Adhesive)构成的两层结构的保护膜：该保护膜原材以PI膜+接着剂+离形纸三层组合；
PI膜：一般软性印刷电路板常用规格为1/2mil～1mil厚度；
接着剂一般共分为：
1)压克力系：不需冷藏保存，于室温下存放即可；
2)环氧胶系：需冷藏保存于10度C以下；
作业时，需先针对线路上预留的开口，于保护膜上以物理方法先行以模具冲孔成型或以NC机台钻孔。再贴合于已成线路的基板上，一般以快压方式160℃～190℃高温压合后，搭配160℃温度烘烤硬化完成，另有以传压方式制作，一般以160℃～175℃长时间压合固化，该传压制作优点为量大，不需另行烘烤时间，但快压方式生产弹性相对较差。
由上可知，传统PI膜+接着剂的保护膜的结构及作业方式易产生下述缺陷：由于有胶层，因此保护膜厚度较厚；环氧胶导致保护膜储存环境严苛；饶曲性不佳；需用离型纸，且离形纸易落屑产生异物；高温加工易爆板；溢胶量不易控制。
(2)非感旋光性聚亚酰胺保护膜：作业时于已成线路的基板表面覆盖一层非感旋光性聚亚酰胺保护膜，再于其保护膜表面覆盖一层UV感光光阻膜，运用UV曝光原理，再用药液去除预留开口处的光组及保护膜后，再以烘烤方式硬化完成，此保护膜及作业方式的缺点是造成软性印刷电路板制程较繁琐，成本高，且挠曲性不佳。
(3)自身感光型聚亚酰胺保护膜：作业时于已成线路的基板表面覆盖一层自身感旋光性聚亚酰胺保护膜，由于其本身已具备光阻特性，直接以UV曝光作业，再以药液去除预留开口处保护膜后，以后烘烤方式硬化完成。此保护膜及作业方式的缺点是成本高、饶曲性不佳且保护膜储存环境严苛。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种软性印刷电路板的保护膜，该保护膜具有超薄型、柔软性佳、可挠性佳、无离型纸化符合环保作业、加工性无屑产生以及高TG(玻璃态转化温度)等特性，用来取代一般保护膜材料，优于传统聚酰亚胺保护膜(薄胶薄PI)、感光型PI(或压克力系)保护膜以及非感光型PI保护膜(需上光阻)，本发明还提供了一种具有该保护膜的软性印刷电路板结构，以及将该保护膜形成于基板上制成软性印刷电路板的制法，具有该保护膜的软性印刷电路板适用于翻盖手机、滑盖手机、数字照相机、数字摄影机、平板计算机以及智能型手机等。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种软性印刷电路板的保护膜，所述保护膜是喷涂于已成型线路基板表面并经烘烤而成的聚酰胺酰亚胺膜，所述聚酰胺酰亚胺膜形成于所述已成型线路基板表面需被覆盖的部位。
较佳地，所述聚酰胺酰亚胺膜是将聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液采用喷墨方式喷涂于已成型线路基板表面上需要覆盖的部位并经过烘烤而成，且已成型线路基板表面上未覆盖聚酰胺酰亚胺膜的位置形成开窗部。优选的是，采用片状生产平台式喷墨机和卷对卷(ROLLTOROLL)平台式喷墨机(连续性生产)中的一种将所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液喷涂于已成型线路基板表面。
其中，所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中含有单体和溶剂，所述单体为偏苯三酸酐(TMA，C9H4O5)、1，2-亚乙基二[1，3-二氢-1，3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯](TMEG，C20H10O10)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI，C15H10N2O2)，所述溶剂为二甲苯(Xylene；1，4-Dimethylbenzene；C8H10)和N，N-二甲基乙酰胺(DMAC，CH3C(O)N(CH3)2，简称二甲基乙酰胺)，所述烘烤温度为160℃～180℃，烘烤时间为1～1.5小时。
其中，所述聚酰胺酰亚胺膜的厚度为5μm～25μm，较佳地是5μm～12μm。
一种软性印刷电路板结构，由已成型线路基板和本发明所述的保护膜构成。
一种软性印刷电路板结构的制法，通过喷涂工序后经烘烤工序将聚酰胺酰亚胺膜形成于已成型线路基板表面需被覆盖的部位，制成由已成型线路基板和聚酰胺酰亚胺膜构成的软性印刷电路板，所述已成型线路基板表面未覆盖聚酰胺酰亚胺膜的位置形成开窗部。
较佳地，所述喷涂工序是采用喷墨方式将聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液喷涂于已成型线路基板表面上需要被覆盖的位置，且已成型线路基板表面上未覆盖聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液的位置形成开窗部。其中，所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中含有单体和溶剂，所述单体为：
偏苯三酸酐1，2-亚乙基二[1，3-二氢-1，3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯]和二苯基甲烷二异氰酸酯所述溶剂为二甲苯和N，N-二甲基乙酰胺
优选的是，将已成型线路基板摆放于片状生产平台式喷墨机和卷对卷(ROLLTOROLL)平台式喷墨机(连续性生产)中的一种喷墨机内的固定位置，喷墨机内图像传感器(CCD)确认线路上的定位导体并进行对位微调移动使线路精准对位，然后喷墨机根据已经设定好的设计图像进行以聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液为原料的喷墨式喷涂，喷墨厚度为5μm～25μm(较佳地是5μm～12μm)，喷涂后使聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液在已成型线路基板表面形成需覆盖位置的保护膜及未覆盖位置的开窗部，然后进行烘烤工序，所述烘烤温度为160℃～180℃，烘烤时间为1～1.5小时，烘烤过程中，所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中的单体聚合成聚酰胺酰亚胺。
本发明中所述聚酰胺酰亚胺(PAI)是指主链上有一酰胺基团以及酰亚胺基团结构的聚合物，其化学分子如下：
本发明的有益效果是：本发明的软性印刷电路板的保护膜是喷涂于已成型线路基板表面并经烘烤而成的聚酰胺酰亚胺膜，因此无需胶层、无需光阻、且制程简单，且具有超薄型、柔软性佳、可挠性佳、无离型纸化符合环保作业、加工性无屑产生以及高TG(玻璃态转化温度)等特性，用来取代一般保护膜材料，优于传统聚酰亚胺保护膜(薄胶薄PI)、感光型PI(或压克力系)保护膜以及非感光型PI保护膜(需上光阻)，可搭配卷对卷(ROLLTOROLL)平台式喷墨机连续性大量生产，具有该保护膜的软性印刷电路板适用于翻盖手机、滑盖手机、数字照相机、数字摄影机、平板计算机以及智能型手机等。
附图说明
图1为本发明的软性印刷电路板结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的具体实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例：本实施例公开了一种软性印刷电路板的保护膜、一种具有该保护膜的软性印刷电路板结构以及将该保护膜形成于已成型线路基板上制成本发明的软性印刷电路板的作业方式。
本发明的软性印刷电路板结构，如图1所示，由已成型线路基板2和本发明所述的保护膜构成，所述保护膜是喷涂于已成型线路基板表面并经烘烤而成的聚酰胺酰亚胺膜1，所述聚酰胺酰亚胺膜1形成于所述已成型线路基板2表面需被覆盖的部位，所述已成型线路基板表面未覆盖聚酰胺酰亚胺膜1的位置形成开窗部3，本发明的聚酰胺酰亚胺膜1的厚度为5μm～25μm，较佳地是5μm～12μm。
本发明的软性印刷电路板结构以及本发明的保护膜由下述作业方式制得：
将聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液喷涂于已成型线路基板表面需被覆盖的部位，然后进行烘烤使已成型线路基板表面的聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液聚合固化成型为聚酰胺酰亚胺膜，制成由已成型线路基板和聚酰胺酰亚胺膜构成的软性印刷电路板，所述已成型线路基板表面未覆盖聚酰胺酰亚胺膜1的位置形成开窗部3。
其中，喷涂的具体步骤是：将已成型线路基板摆放于片状生产平台式喷墨机和卷对卷(ROLLTOROLL)平台式喷墨机(连续性生产)中的一种喷墨机内的固定位置，喷墨机内图像传感器(CCD)确认线路上的定位导体并进行对位微调移动使线路精准对位，然后喷墨机根据已经设定好的设计图像进行以聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液为原料的喷墨式喷涂，喷墨厚度为5μm～25μm(较佳地是5μm～12μm)，喷涂后使聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液在已成型线路基板表面形成需覆盖位置的保护膜及未覆盖位置的开窗部3。
其中，所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中含有单体和溶剂，所述单体为：
偏苯三酸酐1，2-亚乙基二[1，3-二氢-1，3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯]和二苯基甲烷二异氰酸酯所述溶剂为二甲苯和N，N-二甲基乙酰胺
其中，所述烘烤温度为160℃～180℃，烘烤时间为1～1.5小时，烘烤过程中，所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中的单体聚合成聚酰胺酰亚胺。
本发明的保护膜与现有技术的保护膜的优缺点对比见下表一：
表一：本发明的保护膜与现有技术的保护膜的对比
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (4)

1.一种软性印刷电路板的保护膜，其特征在于：所述保护膜是喷涂于已成型线路基板(2)表面并经烘烤而成的聚酰胺酰亚胺膜(1)，所述聚酰胺酰亚胺膜(1)形成于所述已成型线路基板(2)表面需被覆盖的部位；
所述聚酰胺酰亚胺膜是将聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液采用喷墨方式喷涂于已成型线路基板表面上需要覆盖的部位并经过烘烤而成，且已成型线路基板表面上未覆盖聚酰胺酰亚胺膜的位置形成开窗部(3)；
所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中含有单体和溶剂，所述单体为偏苯三酸酐、1，2-亚乙基二[1，3-二氢-1，3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯]和二苯基甲烷二异氰酸酯，所述溶剂为二甲苯和N，N-二甲基乙酰胺，所述烘烤温度为160℃～180℃，烘烤时间为1～1.5小时；
所述聚酰胺酰亚胺膜(1)的厚度为5μm～25μm。
2.如权利要求1所述的软性印刷电路板的保护膜，其特征在于：采用片状生产平台式喷墨机和卷对卷平台式喷墨机中的一种喷墨机将所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液喷涂于已成型线路基板表面。
3.一种软性印刷电路板结构，其特征在于：由已成型线路基板(2)和如权利要求1或2所述的保护膜(1)构成。
4.一种软性印刷电路板结构的制法，其特征在于：通过喷涂工序后经烘烤工序将聚酰胺酰亚胺膜(1)形成于已成型线路基板(2)表面需被覆盖的部位，制成由已成型线路基板和聚酰胺酰亚胺膜(1)构成的软性印刷电路板，所述已成型线路基板表面未覆盖聚酰胺酰亚胺膜(1)的位置形成开窗部(3)；
所述喷涂工序是采用喷墨方式将聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液喷涂于已成型线路基板表面上需要被覆盖的位置，且已成型线路基板表面上未覆盖聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液的位置形成开窗部(3)；
所述聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液中含有单体和溶剂，所述单体为偏苯三酸酐、1，2-亚乙基二[1，3-二氢-1，3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯]和二苯基甲烷二异氰酸酯，所述溶剂为二甲苯和N，N-二甲基乙酰胺，所述烘烤温度为160℃～180℃，烘烤时间为1～1.5小时；
将已成型线路基板摆放于片状生产平台式喷墨机和卷对卷平台式喷墨机中的一种喷墨机内的固定位置，喷墨机内图像传感器确认线路上的定位导体并进行对位微调移动使线路精准对位，然后喷墨机根据已经设定好的设计图像进行以聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液为原料的喷墨式喷涂，喷墨厚度为5μm～25μm，喷涂后使聚酰胺酰亚胺的前体组合物溶液在已成型线路基板表面形成需覆盖位置的保护膜及未覆盖位置的开窗部。
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