CN111716864A - 一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法 - Google Patents

一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于材料领域,公开了一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,包括以下步骤:(1)将第一铜箔、液晶聚酯膜、第二铜箔依次叠放,压合、退火后得压合片;(2)将步骤(1)制得的压合片进行烘烤,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板;步骤(1)中压合的压力为10‑20kN,压合的温度为200‑300℃。本发明将液晶聚酯膜与铜箔相结合,通过控制压合的压力与温度,以及退火过程,使液晶聚酯膜能与铜箔良好附着,再通过烤制过程,进一步强化性能,使得液晶聚酯挠性覆铜板性能稳定、接着力强、板面平整,所述覆铜板介电常数Dk值小于2.9,介质损耗因数Df值小于0.0018;所述制备方法可实现连续在线压合,工艺简单,生产效率高,产品良率高。

Description

一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法
技术领域
本发明属于材料领域,具体涉及了一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法。
背景技术
随着无线网络、卫星通讯的日益发展,信息产品走向高速、高频化,通信产品也走向大容量、高速度的无线传输,电子设备高频化是发展趋势,因此高频电路板的需求日益增长。
其中,高频高速的柔性电路板(Flexible Printed Circuit,简称FPC)和高频的印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是研究重点,一般而言,FPC、PCB是信息传输过程中主要的瓶颈,若使用设计欠缺、电学性能差的材料,将严重延迟传输速度,以及造成讯号损失。
挠性覆铜板是制备柔性电路板的重要材料,目前高频挠性覆铜板主要有两种,一种是由液晶聚酯膜(LCP膜)或者液晶聚酯树脂与低损耗铜箔制成,称为LCP挠性覆铜板(LCP-FCCL);第二种是由改性聚酰亚胺(MPI膜)与低损耗铜箔制成,称为改性聚酰亚胺挠性覆铜板(MPI-FCCL)。其中LCP-FCCL覆铜板具有更低的Dk、Df特性,性能更优。LCP-FCCL覆铜板传统的制作工艺是将LCP树脂经过涂布法附着在铜箔表面,若要制成双面覆铜板,则再将另一铜箔压合于树脂上,但由于LCP(液晶聚酯)的熔点较低,加工工艺较为复杂,采用涂布法结合压合的方式,生产效率和产品良率较低;目前的新工艺是将LCP材料制成膜,然后经过压合法将铜箔贴附在其正反两面,但是因制备工艺不成熟,对压合条件控制不当,制得的产品存在接着力不足,板面不平整,产品良率依旧较低。
因此,亟需提供一种生产效率高、产品良率高的液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,制得的产品接着力强,板面平整。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,其生产效率高、产品良率高,且制得产品接着力强,板面平整。
一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,包括以下步骤:
(1)将第一铜箔、液晶聚酯膜、第二铜箔依次叠放,压合、退火后得压合片;
(2)将步骤(1)制得的压合片进行烘烤,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板;
其中,步骤(1)中压合的压力为10-20kN,压合的温度为200-300℃。
在制备过程中,所述第一铜箔和所述第二铜箔仅为表述上的区分,并不意味着实际上必然存在差异。
液晶聚酯的熔点较低,与铜箔的压合易出现接着力弱,压合不均匀等问题,本发明通过控制压合的压力与温度,以及退火过程,使液晶聚酯膜能与铜箔良好附着;再通过烤制过程,进一步强化,使得液晶聚酯挠性覆铜板性能稳定、结合力强,产品质量高。当压合温度过低,液晶聚酯熔化不彻底,会导致与铜箔结合力不强,同时压合后出现不平整;而温度过高,则因液晶聚酯流动性过大,易出现压合不均匀。而烘烤的过程是一个强化的过程。
优选的,步骤(1)中压合的时间为1-20s;进一步优选的,步骤(1)中压合的时间为1-10s。
优选的,步骤(1)中退火温度为90-220℃;进一步优选的,步骤(1)中退火的温度为100-200℃。
通过对退火温度的控制,使压合的第一铜箔和第二铜箔之间的液晶聚酯膜慢慢由高温降低,增加与铜箔表面原子的结合力,使其不易分层,也不易因流动性,出现覆铜板薄厚不均匀的情况。
优选的,步骤(2)中烘烤的温度控制包括如下四个阶段:
第一阶段:在30-60min内由20-40℃升温至90-110℃,保持30-60min;
第二阶段:在30-60min内继续升温至120-150℃,并保温30-60min;
第三阶段:在30-60min内继续升温至160-200℃,并保温60-90min;
第四阶段:在60-120min内降温至20-40℃。
在烘烤中,通过分段式、循序渐进的升温,使结合力得到进一步的加强,同时又不破坏原有的附着,制得的覆铜板品质稳定。
优选的,步骤(2)中烘烤过程中通过风机控温,所述风机的转速为800-1500rpm;进一步优选的,所述风机的转速为900-1200rpm。
具体的,一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,包括以下步骤:将第一铜箔、液晶聚酯膜、第二铜箔依次叠放,在第一铜箔和第二铜箔远离液晶树脂膜的一面放置保护材,然后进行连续压合,压合的压力为10-20kN,压合的温度为200-300℃,压合的时间为为1-20s;再退火,降低温度至90-220℃,剥离保护材,得压合片;最后将压合片放置于烤箱中进行烘烤,烘烤的的具体过程为:在30-60min内从20-40℃升温至90-110℃,保持30-60min;然后在30-60min内继续升温至120-150℃,并保温30-60min;然后在30-60min内继续升温至160-200℃,并保温60-90min;最后在60-120min内降温至20-40℃,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板。
优选的,步骤(1)所述第一铜箔和所述第二铜箔的厚度分别为9-35μm。
优选的,步骤(1)所述第一铜箔和所述第二铜箔的表面粗糙度为0-1.0μm。
优选的,步骤(1)所述液晶聚酯膜的厚度为25-100μm。
一种液晶聚酯挠性覆铜板,由所述制备方法制得。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
本发明将液晶聚酯膜与铜箔相结合,通过控制压合的压力与温度,以及退火过程,使液晶聚酯膜能与铜箔良好附着,再通过烤制过程,进一步强化性能,使得液晶聚酯挠性覆铜板性能稳定、接着力强、板面平整,所述覆铜板介电常数Dk值(20GHz)小于2.9,介质损耗因数Df值(20GHz)小于0.0018;所述制备方法可实现连续在线压合,工艺简单,生产效率高,产品良率高。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的液晶聚酯挠性覆铜板的结构图。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。
本发明实施例中液晶树脂膜购买于可乐丽化学环境化工有限公司;铜箔购买于三井铜箔有限公司,或福田铜箔有限公司。
实施例1
一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,包括以下步骤:如图1,将第一铜箔100、液晶聚酯膜300、第二铜箔200依次叠放,在第一铜箔100和第二铜箔200远离液晶树脂膜300的一面放置保护材,然后使用五轴式压合机,进行连续在线压合,压合的压力为15kN,压合的温度为200-300℃,压合的时间为为5s;再退火,降低温度至90-220℃,剥离保护材,得压合片;最后将压合片放置于烤箱中进行烘烤,风机的转速为1000rpm,在40分钟内从20-40℃升温至100℃,保持40分钟;然后在40分钟内继续升温至140℃,并保温40分钟;然后在40分钟内继续升温至180℃,并保温70分钟;最后在100分钟内降温至20-40℃,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板。
实施例2
一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,包括以下步骤:将第一铜箔、液晶聚酯膜、第二铜箔依次叠放,在第一铜箔和第二铜箔远离液晶树脂膜的一面放置保护材,然后使用五轴式压合机,进行连续在线压合,压合的压力为12kN,压合的温度为200-300℃,压合的时间为为3s;再退火,降低温度至90-220℃,剥离保护材,得压合片;最后将压合片放置于烤箱中进行烘烤,风机的转速为900rpm,在30分钟内从20-40℃升温至90℃,保持60分钟;然后在30分钟内继续升温至120℃,并保温60分钟;然后在30分钟内继续升温至200℃,并保温60分钟;最后在60分钟内降温至20-40℃,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板。
实施例3
一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,包括以下步骤:将第一铜箔、液晶聚酯膜、第二铜箔依次叠放,在第一铜箔和第二铜箔远离液晶树脂膜的一面放置保护材,然后使用五轴式压合机,进行连续在线压合,压合的压力为18kN,压合的温度为200-300℃,压合的时间为为10s;再退火,降低温度至90-220℃,剥离保护材,得压合片;最后将压合片放置于烤箱中进行烘烤,风机的转速为1200rpm,在60分钟内从20-40℃升温至110℃,保持30分钟;然后在60分钟内继续升温至150℃,并保温30分钟;然后在60分钟内继续升温至200℃,并保温90分钟;最后在120分钟内降温至20-40℃,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于,在制备成压合片后,不进行烘烤,其余制备步骤同实施例1。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于,在压合过程中,压力为25kN,压合温度为150-180℃,其余制备步骤同实施例1。
对比例3
利用传统涂布法,将液晶聚酯树脂涂布在铜箔表面上,形成单面覆铜板,然后将另一铜箔经过压合机,贴附在液晶聚酯树脂表面,压合的条件同实施例1。
产品效果测试
对实施例1-3和对比例1-3制得的液晶聚酯挠性覆铜板进行性能测试,包括剥离强度、尺寸安定性、耐弯折、成品卷曲、蚀刻后基膜卷曲、介电常数Dk值、介质损耗因数Df值、产品良率,测试结果见表1。
表1液晶聚酯挠性覆铜板的性能测试结果
Figure BDA0002536161630000051
由表1可知,实施例1-3制得的液晶聚酯挠性覆铜板的性能明显优于对比例1-3,且产品良率高。

Claims (9)

1.一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将第一铜箔、液晶聚酯膜、第二铜箔依次叠放,压合、退火后得压合片;
(2)将步骤(1)制得的压合片进行烘烤,即制得所述液晶聚酯挠性覆铜板;
其中,步骤(1)中压合的压力为10-20kN,压合的温度为200-300℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中压合的时间为1-20s。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中退火的温度为100-200℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中烘烤的温度控制包括如下四个阶段:
第一阶段:在30-60min内由20-40℃升温至90-110℃,保持30-60min;
第二阶段:在30-60min内继续升温至120-150℃,并保温30-60min;
第三阶段:在30-60min内继续升温至160-200℃,并保温60-90min;
第四阶段:在60-120min内降温至20-40℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中烘烤过程中通过风机控温,所述风机的转速为800-1500rpm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述第一铜箔和所述第二铜箔的厚度分别为9-35μm。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述第一铜箔和所述第二铜箔的表面粗糙度为0-1.0μm。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述液晶聚酯膜的厚度为25-100μm。
9.一种液晶聚酯挠性覆铜板,其特征在于,由所述权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得。
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