CN110505767A - 一种软性铜箔基材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于柔性电路板技术领域，具体涉及一种软性铜箔基材及其制备方法。所述软性铜箔基材，其包括至少一层挠性绝缘基膜、至少一层金属铜箔和将相邻挠性绝缘基膜和金属铜箔粘结起来的胶膜，所述胶膜包括如下组分：聚苯撑苯并二噻唑、偶联剂、天然橡胶、导电粒子和紫外线吸收剂，所述偶联剂为γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。本发明提供的技术方案中胶膜以热塑性液晶高分子材料，具有低吸湿、低介电常数、低介电损耗及耐高温等优良性能，并且加工过程中无有机溶剂参与，由于热塑性与目前胶膜热固性的性能相比，具有可修复和可还原的特点。

Description

一种软性铜箔基材及其制备方法
技术领域
本发明属于柔性电路板技术领域，具体涉及一种软性铜箔基材及其制备方法。
背景技术
柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board)又称“FPC柔性板”，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC柔性板可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。
软性铜箔基材(英文缩写FCCL：Flexible Copper Clad Laminate)，又称为：挠性覆铜板、柔性覆铜板、软性覆铜板，FCCL是FPC的加工基材。FCCL分为两大类：有胶粘剂型三层软板基材(3L FCCL)与无胶粘剂型二层软板基材(2L FCCL)两大类。三层型挠性覆铜板是由铜箔、薄膜、胶粘剂三个不同材料所复合而成的。因为2L FCCL的价格较贵，生产不易，产量亦不足以供应高阶软板的需求，所以目前市面上广泛使用的还是三层软板基材。
胶粘剂是三层法挠性覆铜板的重要组成部分，它直接影响挠性覆铜板的产品性能和质量。用于挠性覆铜板胶粘剂的主要有聚酯类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂、环氧或改性环氧类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂、酚醛－缩丁醛类胶粘剂等。
但上述胶粘剂均属于热固性材料，一旦定型则不可逆转，但这类材料又存在存在易发热、热膨胀系数大，软板基材易形变，吸潮性大，并且高频传输损耗严重等问题。更重要的是这类胶粘剂均需有机溶剂溶解使用，易对环境造成污染等问题。
液晶高分子，也叫液晶聚合物，指在一定条件下能以液晶相存在的高分子化合物，其特点是分子具有较高的分子量又具有取向有序。属于这类材料的高聚物的分子链中含有棒状或片状结构的介晶基元，使液晶形成刚性或半刚性链结构。液晶既具有像液体一样的流动性和连续性，又具有晶体一样的各向异性。因其具有低吸湿、低介电常数及低介电损耗的特性，且随着5G高速传输的时代来临，其必将替代目前广泛应用的胶膜材料。
发明内容
本发明提供了一种软性铜箔基材及其制备方法，用以解决目前软性铜箔基材存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述软性铜箔基材，其包括至少一层挠性绝缘基膜、至少一层金属铜箔和将相邻挠性绝缘基膜和金属铜箔粘结起来的胶膜，所述胶膜包括如下组分：聚苯撑苯并二噻唑(PBT)、偶联剂、天然橡胶、导电粒子和紫外线吸收剂，所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
本发明提供的胶膜与常用胶膜的粘结原理不同，不是通过形成三维立体网络实现挠性绝缘基膜和铜箔的连接，而是通过聚苯撑苯并二噻唑自身的化学结构与两个基层形成键合，胶膜具有热塑性，可在加热情况下回复流动状态，因此具有可修复性。
可选地，所述胶膜中聚苯撑苯并二噻唑的平均数均聚合度为4000-5000。
可选地，所述胶膜中各组分按重量份计的配比如下：
可选地，所述挠性绝缘基膜包括如下组分：聚苯撑苯并二噻唑、交联剂、导电粒子、紫外吸收剂、偶联剂和填料。
可选地，所述挠性绝缘基膜中的聚苯撑苯并二噻唑的平均数均聚合度为12000-30000。
可选地，所述挠性绝缘基膜中的交联剂为有机硅类交联剂，偶联剂为硅烷偶联剂，填料为二氧化硅。
可选地，所述导电粒子为原位合成纳米银胶，所述紫外线吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑或2,4-二羟基二苯甲酮。
本发明还提供了上述软性铜箔基材的制备方法，其包括如下步骤：
1)将挠性绝缘基膜各组分加入到双螺杆挤出机中经两次混炼后挤出双向拉伸卷绕获得覆盖膜；
2)将所述胶膜各组分加入到双螺杆挤出机中经两次混炼后挤出涂覆在步骤1)的覆盖膜上；
3)将步骤2产品与铜箔片通过辊压复合，制得软性铜箔基材。
本发明提供的技术方案中胶膜以热塑性液晶高分子材料，具有低吸湿、低介电常数、低介电损耗及耐高温等优良性能，并且加工过程中无有机溶剂参与，由于热塑性与目前胶膜热固性的性能相比，具有可修复和可还原的特点。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述软性铜箔基材及其制备方法，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
下述实施例中所用原料试剂除特别说明外均为市售商品，加工过程和采用的设备如无特殊说明也均是本领域中常用方法和设备。
实施例1挠性绝缘基膜
将上述各组分在双螺杆挤出机内熔融、一次混炼，挤出、冷却、干燥和切粒，然后将改性粒子再次在双螺杆挤出机中熔融，进行二次混炼，最后挤出、流延铸片并双向拉伸成膜，卷绕成卷。
制备的薄膜与市售PI覆膜相比进行性能测试，测试结果见表1。
表1
实施例2胶膜1
将上述各组分在双螺杆挤出机内熔融、一次混炼，挤出、冷却、干燥和切粒备用。
实施例3胶膜2
与实施例2的区别在于各组分组成，如下：
将实施例2和3制备的功能母粒熔融涂覆冷却成膜，然后检测胶膜进行性能测试，测试结果见表2。
表2
实施例4软性铜箔基材
实施例2制备的功能性母粒投入双螺杆挤出机二次混炼，挤出涂覆在步骤1)的覆盖膜上；然后与铜箔片通过辊压复合，制得软性铜箔基材。
上述实施例是以单面软性铜箔基材为例，也可以生产制备双面软性铜箔基材。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种软性铜箔基材，其特征在于，包括至少一层挠性绝缘基膜、至少一层金属铜箔和将相邻挠性绝缘基膜和金属铜箔粘结起来的胶膜，所述胶膜包括如下组分：聚苯撑苯并二噻唑、偶联剂、天然橡胶、导电粒子和紫外线吸收剂，所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述软性铜箔基材，其特征在于，所述胶膜中聚苯撑苯并二噻唑的平均数均聚合度为4000-5000。
3.根据权利要求1所述软性铜箔基材，其特征在于，所述胶膜中各组分按重量份计的配比如下：
4.根据权利要求1所述软性铜箔基材，其特征在于，所述挠性绝缘基膜包括如下组分：聚苯撑苯并二噻唑、交联剂、导电粒子、紫外吸收剂、偶联剂和填料。
5.根据权利要求4所述软性铜箔基材，其特征在于，所述挠性绝缘基膜中的聚苯撑苯并二噻唑的平均数均聚合度为12000-30000。
6.根据权利要求4所述软性铜箔基材，其特征在于，所述挠性绝缘基膜中的交联剂为有机硅类交联剂，偶联剂为硅烷偶联剂，填料为二氧化硅。
7.根据权利要求1或4所述软性铜箔基材，其特征在于，所述导电粒子为原位合成纳米银胶，所述紫外线吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑或2,4-二羟基二苯甲酮。
8.权利要求1-7任一所述软性铜箔基材的制备方法，其包括如下步骤：
1)将挠性绝缘基膜各组分加入到双螺杆挤出机中经两次混炼后挤出双向拉伸卷绕获得覆盖膜；
2)将所述胶膜各组分加入到双螺杆挤出机中经两次混炼后挤出涂覆在步骤1)的覆盖膜上；
3)将步骤2产品与铜箔片通过辊压复合，制得软性铜箔基材。
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