CN111083883B - 一种有胶材多层fpc板叠构制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有胶材多层FPC板叠构制备方法，涉及有胶材多层FPC板制备技术领域，本发明通过在铜箔基材的刻蚀位置增加一种保护膜，以防止FCCL中胶与叠层中另一板材或者介质粘合，解决开盖问题；本发明具体通过在铜箔表层铜原子吸收紫外激光能量后气化，使铜箔表面经过紫外光照射形成若干细孔，提高聚合物薄膜与铜箔薄膜的结合力；本发明通过苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚，生成硬度适中的嵌段共聚物，该共聚物中羧基、酯基以及酰基与铜原子生成络合键，增加聚合物薄膜与铜箔薄膜的结合力；本发明通过在聚合物表面预涂覆25‑30um的聚合物层，解决因聚合物于铜原子的结合速度较慢而导致的膜厚不均匀问题。

Description

一种有胶材多层FPC板叠构制备方法
技术领域
本发明涉及有胶材多层FPC板制备技术领域，具体涉及一种有胶材多层FPC板叠构制备方法。
背景技术
软硬结合板快速发展过程中，板厚因某些因素无法达到客户装配厚度需求，故而衍生出类同软硬结合板但是厚度更薄的多层FPC叠构板，既能保持一定硬度和可绕折性，又能降薄叠层厚度。但同软硬板不同，多层FPC叠构板开盖区由玻璃布基板变成软性铜箔基材中的聚酰亚胺薄膜，材料变更及厚度的变薄造成开盖难度升级。特别是含有软性铜箔基材(以下简称FCCL)的FPC叠构板材料，开盖设计更难实现。含有软性铜箔基材的有胶材多层FPC板的制作工艺流程主要有以下技术不足：有胶FCCL多层FPC板本身材料结构是铜/胶/PI/胶/铜，当把铜蚀刻掉后所留下露于外侧是胶。这种露于外侧胶由于未完全固化，压合时会再次与介质粘合，进而增加实现开盖叠构设计难度。因此需提出一种新的制备方法去解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有胶材多层FPC板叠构制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明通过在铜箔基材的刻蚀位置增加一种保护膜，以防止FCCL中胶与叠层中另一板材或者介质粘合。
一种有胶材多层FPC板叠构制备方法，所述多层FPC板结构为铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板，该制备方法包括以下步骤，
步骤一、对铜箔基板和聚酰亚胺薄膜进行去油污处理，通风处晾干；
步骤二、以乙醇、乙醚和水作为溶剂，以苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯作为单体，以偶氮二异丁腈作为引发剂，氮气氛围下聚合，，真空抽滤，氮气氛围烘干，得到制作保护膜的聚合物材料备用；
步骤三、对铜箔基板在氮气中紫外激光照射粗化，紫外激光照射功率为5W，照射移动速率为20-40mm/s，焦斑直径为10-15um，频率为800-1000Hz；氮气氛围0.3Mpa，氮气吹扫流量为15L/min。铜箔表层铜原子吸收紫外激光能量后气化，因而铜箔表面经过紫外光照射形成若干细孔，增加铜箔与聚合物接触面积，提高聚合物薄膜与铜箔薄膜的结合力；
步骤四、用去离子水溶解步骤二得到的聚合物材料，水和聚合物材料质量比为1.5-2:2，搅拌均匀后涂覆于铜箔基板粗化处理过的一侧，涂覆厚度为25-30um，于90℃下烘干30min，得到表面覆盖保护膜预涂层的铜箔基板；再取聚合物涂覆于保护膜预涂层表面，涂覆厚度为80-100um，于90℃下烘干50min，氮气氛围冷却至常温，即可得到涂覆有保护膜的铜箔基板；聚合物与铜箔表面铜原子的结合速度较慢，通过先在聚合物表面涂覆25-30um的聚合物层，有利于聚合物层在铜箔表面均匀延展，使保护膜厚度均匀。
步骤五、在保护膜表面涂覆胶液，在聚酰亚胺薄膜两侧涂覆胶液，并分别与铜箔基板上的保护膜对齐黏贴，烘干后冷却至常温，即可得到铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板结构的FPC板。
作为一种优选方案，上述步骤二中具体操作为将1/2用量的乙醇、乙醚和水加入四口烧瓶中，升温至75℃，通氮气保护，滴加1/3用量的苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯，添加1/3用量的偶氮二异丁腈，升温至70-75℃，回流反应1.5-2h；滴加剩余乙醇、乙醚和水，滴加剩余的苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯，加入剩余的偶氮二异丁腈，升温至90-95℃，保持搅拌，继续反应3.5-4h，氮气氛围中冷却至常温，真空抽滤后于烘箱中氮气氛围中烘干，氮气氛围中冷却至常温；通过苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚，生成硬度适中的嵌段共聚物，该嵌段共聚物中羧基、酯基以及酰基与铜原子生成络合键，增加聚合物薄膜与铜箔薄膜的结合力。
作为一种优选方案，上述步骤二中乙醇、乙醚、水、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸乙酯和偶氮二异丁腈质量比为3:3:4:8:3:1:1:0.1。
作为一种优选方案，上述铜箔厚度为150-200um，所述聚酰亚胺薄膜厚度为500-1000um。
作为一种优选方案，上述步骤二中氮气氛围烘干操作温度为80-85℃，氮气吹扫压力为0.3Mpa，吹扫速率为500ml/min。
本发明的有益效果：
本发明通过在铜箔基材的刻蚀位置增加一种保护膜，以防止FCCL中胶与叠层中另一板材或者介质粘合，解决开盖问题。本发明通过在铜箔表层铜原子吸收紫外激光能量后气化，使铜箔表面经过紫外光照射形成若干细孔，增加铜箔与聚合物接触面积，提高聚合物薄膜与铜箔薄膜的结合力。本发明通过苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚，生成硬度适中的嵌段共聚物，该嵌段共聚物中羧基、酯基以及酰基与铜原子生成络合键，增加聚合物薄膜与铜箔薄膜的结合力。本发明通过在聚合物表面预涂覆25-30um的聚合物层，解决因聚合物于铜原子的结合速度较慢而导致的膜厚不均匀问题。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
对铜箔基板和聚酰亚胺薄膜采用0.1mol/L盐酸溶液浸泡洗涤去油污处理，于阴凉通风处晾干；将1.5ml乙醇、1.5ml乙醚和2ml水加入四口烧瓶中，升温至75℃，通氮气保护，滴加2.7g苯乙烯、1.0g丙烯酰胺、0.33g丙烯酸和0.33g丙烯酸乙酯，添加0.033g偶氮二异丁腈，升温至70-75℃，回流反应1.5-2h；滴加剩余1.5ml乙醇、1.5ml乙醚和2ml水，滴加5.4g苯乙烯、2.0g丙烯酰胺、0.66g丙烯酸和0.66g丙烯酸乙酯，添加0.066g偶氮二异丁腈，升温至90-95℃，保持搅拌，继续反应3.5-4h，氮气氛围中冷却至常温，真空抽滤后于烘箱中温度为80-85℃氮气氛围中烘干，氮气氛围中冷却至常温；氮气吹扫压力为0.3Mpa，吹扫速率为500ml/min，得到制作保护膜的聚合物材料备用。
对厚度为165um的铜箔基板在氮气氛围中紫外激光照射粗化，紫外激光照射功率为5W，照射移动速率为20-40mm/s，焦斑直径为10-15um，频率为800-1000Hz；氮气氛围0.3Mpa，氮气吹扫流量为15L/min；
称取22g聚合物材料，用15ml水溶解得到聚合物材料混合液，搅拌均匀后涂覆于铜箔基板粗化处理过的一侧，涂覆厚度为25-30um，于90℃下烘干30min，得到表面覆盖保护膜预涂层的铜箔基板；再取聚合物涂覆于保护膜预涂层表面，涂覆厚度为80-100um，于90℃下烘干50min，氮气氛围冷却至常温，即可得到涂覆有保护膜的铜箔基板。
在保护膜表面涂覆胶液，在厚度为798um的聚酰亚胺薄膜两侧涂覆胶液，并分别与铜箔基板上的保护膜对齐黏贴，烘干后冷却至常温，即可得到铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板结构的FPC板。
实施例二
对铜箔基板和聚酰亚胺薄膜采用0.1mol/L盐酸溶液浸泡洗涤去油污处理，于阴凉通风处晾干；将1.5ml乙醇、1.5ml乙醚和2ml水加入四口烧瓶中，升温至75℃，通氮气保护，滴加2.7g苯乙烯、1.0g丙烯酰胺、0.33g丙烯酸和0.33g丙烯酸乙酯，添加0.033g偶氮二异丁腈，升温至70-75℃，回流反应1.5-2h；滴加剩余1.5ml乙醇、1.5ml乙醚和2ml水，滴加5.4g苯乙烯、2.0g丙烯酰胺、0.66g丙烯酸和0.66g丙烯酸乙酯，添加0.066g偶氮二异丁腈，升温至90-95℃，保持搅拌，继续反应3.5-4h，氮气氛围中冷却至常温，真空抽滤后于烘箱中温度为80-85℃氮气氛围中烘干，氮气氛围中冷却至常温，氮气吹扫压力为0.3Mpa，吹扫速率为500ml/min，得到制作保护膜的聚合物材料备用。
对厚度为187um的铜箔基板在氮气氛围中紫外激光照射粗化，紫外激光照射功率为5W，照射移动速率为20-40mm/s，焦斑直径为10-15um，频率为800-1000Hz；氮气氛围0.3Mpa，氮气吹扫流量为15L/min；
称取22g聚合物材料，用15ml水溶解得到聚合物材料混合液，搅拌均匀后涂覆于铜箔基板粗化处理过的一侧，涂覆厚度为25-30um，于90℃下烘干30min，得到表面覆盖保护膜预涂层的铜箔基板；再取聚合物涂覆于保护膜预涂层表面，涂覆厚度为80-100um，于90℃下烘干50min，氮气氛围冷却至常温，即可得到涂覆有保护膜的铜箔基板。
在保护膜表面涂覆胶液，在厚度为892um的聚酰亚胺薄膜两侧涂覆胶液，并分别与铜箔基板上的保护膜对齐黏贴，烘干后冷却至常温，即可得到铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板结构的FPC板。
实施例三
不对铜箔基板做粗化处理，其余操作与实施例相同，得到未粗化处理的铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板结构的多层FPC板作为对比例一。
实施例四
不对铜箔基板预涂覆聚合物，而是一次性涂覆，其余操作与实施例一相同，得到未预涂覆的铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板结构的FPC板，作为对比例二。
测量实施例一、实施例二、对比例一和对比例二中，有机物保护膜与铜箔的剥离强度和有机物保护膜的厚度分布情况，结果如表所示。由下表可知，实施例一、实施例二25℃和100℃剥离强度比对比例一和对比例二显著增加，但是对比例二25℃和100℃剥离强度略优于对比例一。由此可知，铜箔粗化处理和预涂覆操作的确有利于增加保护膜与铜箔的结合强度。实施例一、实施例二25℃和100℃抗拉强度比对比例一和对比例二显著增加，但是对比例二25℃和100℃抗拉强度略优于对比例一，由此可知，铜箔粗化处理和预涂覆操作的确有利于增加保护膜与铜箔的抗拉强度。实施例一、实施例二、对比例一和对比例二在25℃和100℃时的热碰撞率变化不大，由此可知，铜箔粗化处理和预涂覆操作对材料热膨胀率影响不大。实施例一、实施例二和对比例一的保护膜厚度分布比对比例二集中，由此可知，预涂覆能够得到厚度均匀的保护膜。
Figure BDA0002301385740000061
Figure BDA0002301385740000071
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种有胶材多层FPC板叠构制备方法，其特征在于，所述多层FPC板结构为铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板，该制备方法包括以下步骤，
步骤一、对铜箔基板和聚酰亚胺薄膜进行去油污处理，通风处晾干；
步骤二、以乙醇、乙醚和水作为溶剂，以苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯作为单体，以偶氮二异丁腈作为引发剂，氮气氛围下聚合，真空抽滤，氮气氛围烘干，得到制作保护膜的聚合物材料备用；
步骤三、对铜箔基板在氮气中紫外激光照射粗化，紫外激光照射功率为5W，照射移动速率为20-40mm/s，焦斑直径为10-15um，频率为800-1000Hz；氮气氛围0.3Mpa，氮气吹扫流量为15L/min；
步骤四、用去离子水溶解步骤二得到的聚合物材料，水和聚合物材料质量比为1.5-2:2，搅拌均匀后涂覆于铜箔基板粗化处理过的一侧，涂覆厚度为25-30um，于90℃下烘干30min，得到表面覆盖保护膜预涂层的铜箔基板；再取聚合物涂覆于保护膜预涂层表面，涂覆厚度为80-100um，于90℃下烘干50min，氮气氛围冷却至常温，即可得到涂覆有保护膜的铜箔基板；
步骤五、在聚合物薄膜表面涂覆胶液，在聚酰亚胺薄膜两侧涂覆胶液，并分别与铜箔基板上的保护膜对齐黏贴，烘干后冷却至常温，即可得到铜箔基板/保护膜/胶层/聚酰亚胺薄膜/胶层/保护膜/铜箔基板结构的FPC板。
2.根据权利要求1所述的有胶材多层FPC板叠构制备方法，其特征在于，所述步骤二中具体操作为将1/2用量的乙醇、乙醚和水加入四口烧瓶中，升温至75℃，通氮气保护，滴加1/3用量的苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯，添加1/3用量的偶氮二异丁腈，升温至70-75℃，回流反应1.5-2h；滴加剩余乙醇、乙醚和水，滴加剩余的苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和丙烯酸乙酯，加入剩余的偶氮二异丁腈，升温至90-95℃，保持搅拌，继续反应3.5-4h，冷却至常温，真空抽滤后于氮气氛围中烘干，氮气氛围中冷却至常温。
3.根据权利要求1所述的有胶材多层FPC板叠构制备方法，其特征在于，所述步骤二中乙醇、乙醚、水、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸乙酯和偶氮二异丁腈质量比为3:3:4:8:3:1:1:0.1。
4.根据权利要求1所述的有胶材多层FPC板叠构制备方法，其特征在于，所述铜箔厚度为150-200um，所述聚酰亚胺薄膜厚度为500-1000um。
5.根据权利要求1所述的有胶材多层FPC板叠构制备方法，其特征在于，所述步骤二中氮气氛围烘干操作温度为80-85℃，氮气吹扫压力为0.3Mpa，吹扫速率为500ml/min。
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