CN112433405A - 一种液晶高分子基板及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶高分子基板及其加工方法，其中，液晶高分子基板包括复合液晶高分子膜和覆盖在该复合液晶高分子膜的至少一个表面上金属导电层；复合液晶高分子膜包括熔点为Tm1的液晶高分子树脂，和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，其中Tm1大于Tm2，熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为1.0～30.0％。本发明主要解决现有技术中液晶高分子基板存在液晶高分子膜与金属导电层之间的粘结强度较低、或液晶高分子膜的耐热性较差、或液晶高分子膜的高频特性较差的技术问题。

Description

一种液晶高分子基板及其加工方法
技术领域
本发明属于液晶高分子材料加工制造技术领域，尤其是涉及一种液晶高分子基板及其加工方法。
背景技术
随着消费升级及便携式、可穿戴等智能设备的普及，包括智能手机、智能手环、个人电脑、无人驾驶信息终端等电子设备已经逐渐融入到人们的生活当中。于此同时，伴随着5G时代的到来，对电子设备的电气性能、数据容量、小型化、轻量化也提出了更高的要求，相应地，这些电子设备中所使用的可挠性柔性液晶高分子基板的需求也迅速增加。
柔性液晶高分子基板通常由铜箔、胶粘剂、绝缘基材层压复合得到，目前常用的绝缘基材是聚酰亚胺薄膜和复合液晶高分子膜。复合液晶高分子膜凭借其极低的介电常数和介电损耗、优异的尺寸稳定性等独特属性将取代聚酰亚胺薄膜，成为高频时代的关键薄膜材料，由其制备而成高频柔性液晶高分子基板也获得越来越广泛地关注。
传统的柔性液晶高分子基板是在复合液晶高分子膜的热变形温度附近将铜箔和复合液晶高分子膜热压制备而成，热压过程的温度和压力控制十分重要，其直接影响柔性覆铜板的厚薄均匀性和剥离强度的大小。如果温度和压力控制不均匀，就会导致覆铜板的厚度和剥离强度不均匀，从而影响覆铜板的使用性能。除了工艺参数的控制外，常规获得的复合液晶高分子膜在与铜箔进行层叠、热压时，复合液晶高分子膜与铜箔的密合不充分，复合液晶高分子膜表层与铜箔之间的粘合力较小，覆铜板的剥离强度较低。通常需要对铜箔或复合液晶高分子膜表面进行粗化后处理，增加其增加表面粗糙度，表面形成的凹凸结构可以产生锚固效果，从而提高覆铜板的剥离强度。但是高粗糙度会导致高频信号传输时产生趋肤效应，高频特性变差，从而影响基板信号的传输。
为了实现与低粗糙度的铜箔进行层叠、复合，在现有技术中，通过制备表层为低熔点聚合物的多层复合液晶高分子膜来解决复合液晶高分子膜与铜箔粘结强度低的问题，在进行覆铜板制备时，通过使表层的低熔点高分子融化而达到提高粘结强度的目的。然而，由于液晶聚合物本身的分子链结构特点，且每个共挤层内树脂材料的差异巨大，这种多层薄膜极易在厚度方向产生分层效应，造成复合液晶高分子膜层间的剥离强度降低。这种分层缺陷，因为每层物料对温度的敏感性不同，难以通过热处理等技术进行消除。
综上所述，复合液晶高分子膜与金属导电层热压制备液晶高分子基板时，两者之间的粘结力较低。增大铜箔或复合液晶高分子膜的表面粗糙度虽然可以有效增加液晶高分子基板的剥离强度，但是却牺牲了其优异的高频特性；已公开的发明中，利用多层复合液晶高分子膜的表层低熔点聚合物来提高剥离强度，当这些聚合物是非液晶高分子材料时，往往会使电路板的介电损耗增加、耐钎焊温度降低；当这些聚合物为液晶高分子材料的液晶聚合物时，会造成多层复合液晶高分子膜共挤层之间的分层，柔性电路板在弯折过程中容易发生失效。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明主要解决现有技术中液晶高分子基板存在液晶高分子膜与金属导电层之间的粘结强度较低、或液晶高分子膜的耐热性较差、或液晶高分子膜的高频特性较差的技术问题。
(二)技术方案
一种液晶高分子基板，包括复合液晶高分子膜和覆盖在该复合液晶高分子膜的至少一个表面上金属导电层；复合液晶高分子膜包括熔点为Tm1的液晶高分子树脂，和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，其中Tm1大于Tm2，熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为1.0～30.0％。
可选地，金属导电层直接覆盖在复合液晶高分子膜的至少一个表面上；或者金属导电层通过胶粘层覆盖在复合液晶高分子膜的至少一个表面上。
可选地，复合液晶高分子膜中：熔点为Tm2的液晶高分子树脂结构中含有至少一种与熔点为Tm1的液晶高分子树脂结构相同的共聚单元。
可选地，复合液晶高分子膜的厚度范围为10μm～400μm。
可选地，金属导电层的表面粗糙度小于3μm。
可选地，金属导电层的厚度范围为0.5μm～40μm。
可选地，Tm1与Tm2的差值大于等于15℃。
可选地，熔点为Tm1的液晶高分子树脂作为基体，熔点为Tm2的液晶高分子树脂混入在基体中。
一种液晶高分子基板的加工方法，包括：
制作复合液晶高分子膜；
制作金属导电层；
将复合液晶高分子膜覆在金属导电层表面形成液晶高分子基板。
可选地，在热压温度为Tm2+5℃～Tm1-5℃的范围内，采用热压加工的方式将复合液晶高分子膜与金属导电层粘合在一起。
可选地，熔点为Tm1的液晶高分子树脂和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，先进行共混造粒，再进行薄膜成型加工；其中，共混温度的范围为：Tm1-10℃～Tm1+50℃。
(三)有益效果
本发明实施例提供的液晶高分子基板，具有优异的剥离强度和耐热性，在不增设胶粘剂的情况下，同时可以维持较为优异的高频特性，对于工业化制备高频单层或多层柔性液晶高分子基板具有重要意义。具体地，相对于通过改变金属导电层表面粗糙度的方式获得的液晶高分子基板，其拥有优异的高频特性；相对于以往的多层复合液晶高分子膜制备的液晶高分子基板，可防止出现层间分离现象，不易出现电路板失效的问题；相对于常规获得的复合液晶高分子膜制备的液晶高分子基板，覆铜板的剥离强度较高，液晶高分子膜与金属导电层之间的粘结强度高；相对于采用单一低熔点液晶聚合物的液晶高分子膜，基板的耐热性较高。
本发明实施例提供的液晶高分子基板，具有制造简单、能耗低等优点，同时根据使用需求可以进行多种结构组合(单层板、双层板等)，具有较为广泛地适应性，有突出的工业化应用潜力。
附图说明
图1是本发明一实施例的提供的液晶高分子基板的断面结构示意图；
图2是本发明一实施例的提供的液晶高分子基板的断面结构示意图；
图3是本发明一实施例的提供的液晶高分子基板的断面结构示意图。
附图标记说明：
1-金属导电层1；2-复合液晶高分子膜2；3-胶粘层3。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明中的实施例提供的液晶高分子基板，包括复合液晶高分子膜2和覆盖在该复合液晶高分子膜2的至少一个表面上金属导电层1。可选地，金属导电层1直接覆盖在复合液晶高分子膜2的至少一个表面上；或者金属导电层1通过胶粘层3覆盖在复合液晶高分子膜2的至少一个表面上。
图1是本发明一实施例的提供的液晶高分子基板的断面结构示意图。
如图1所示的液晶高分子基板，由金属导电层1直接覆盖在复合液晶高分子膜2的其中一个表面上形成。
图2是本发明一实施例的提供的液晶高分子基板的断面结构示意图；
如图2所示的液晶高分子基板，由金属导电层1直接覆盖在复合液晶高分子膜2的双侧表面上形成。
图3是本发明一实施例的提供的液晶高分子基板的断面结构示意图。
如图3所示的液晶高分子基板，由金属导电层1通过胶粘层3覆盖在复合液晶高分子膜2的双侧表面上形成。
本发明的实施例中，复合液晶高分子膜2包括熔点为Tm1的液晶高分子树脂，和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，其中Tm1大于Tm2，熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为1.0～30.0％。一种可选的实施方式，复合液晶高分子膜2，为熔点为Tm1的液晶高分子树脂作为基体，熔点为Tm2的液晶高分子树脂混入在基体中。在本发明的实施例中，因为复合液晶高分子膜2中添加了一定比例的熔点相对较低的液晶高分子树脂，所以相比于现有技术中单纯采用熔点相对较高的液晶高分子树脂，在与金属导电层1进行结合时，具有较好的粘合强度，同时，为了保证复合液晶高分子膜2的耐热性能以及较好的高频特性，因此，复合液晶高分子膜2的主体仍需要是具有熔点相对较高的液晶高分子树脂，因此，熔点相对较低的液晶高分子树脂的含量不宜过高，其含量需要在合理的范围内，即1.0～30.0％的范围内。
可选地，复合液晶高分子膜2中：熔点为Tm2的液晶高分子树脂结构中含有至少一种与熔点为Tm1的液晶高分子树脂结构相同的共聚单元。这样做，是为了能够提高两者的相容性，防止共混获得的薄膜发生显著的相分离，使薄膜的性能下降，如力学性能变差，表面粗糙高等。
在本发明的实施例中，提供的液晶高分子材料为各种可以进行熔融挤出加工的液晶共聚酯或聚酯酰胺材料。在这些液晶共聚酯中，可选至少含有6-羟基-2-萘甲酸和/或对羟基苯甲酸作为重复单元的高分子，特别可选(i)含有6-羟基-2-萘甲酸和对羟基苯甲酸的重复单元的共聚物、(ii)含有6-羟基-2-萘甲酸和对羟基苯甲酸中的至少一种芳香族羟基羧酸、含有4，4’-二羟基联苯和氢醌中的至少一种芳香族二醇、以及含有对苯二甲酸、间苯二甲酸和2，6-萘二甲酸中的至少一种芳香族二羧酸的重复单元的共聚物。
上述液晶高分子材料中，可选地，可以在不影响复合液晶高分子膜2的主要性能的范围内添加含氟树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰胺、聚酯酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其改性树脂、聚烯烃、烯烃共聚物等热塑性树脂；爽滑剂、抗氧化剂等各种添加剂；玻璃、陶瓷等填充剂。
本发明的实施例中，熔点为Tm1的液晶高分子树脂，是具有上述结构的熔点Tm1在200～320℃的范围内的热塑性液晶高分子材料，出于对薄膜耐热性和加工性的目的，可选为220～300℃。本发明的实施例中，熔点为Tm2的液晶高分子树脂，是具有上述结构的熔点Tm2在250～400℃的范围内的热塑性液晶高分子材料，出于对薄膜耐热性和加工性的目的，可选为270～380℃。并且，可选地，Tm1与Tm2的差值大于等于15℃。
其中，熔点是利用差示扫描量热仪将液晶高分子熔体以50℃/min的降温速度降至25℃，保温5min后，再以20℃/min的升温速度升温，记录升温过程中主吸热峰的峰值温度，最终获得液晶高分子材料的熔点。
在本发明的实施例中，根据电路板的使用需求可以设有胶粘层3，胶粘层3采用低介电材料制成，胶粘层3介于复合液晶高分子膜2和金属导电层1之间，用于提高复合液晶高分子膜2与金属导电层1之间的剥离强度。在本发明的实施例中，可选使用低介电胶粘剂，其中不限制使用低介电胶粘剂的结构和类型。作为这些胶粘剂的制备和使用方法，可参考如专利文献：CN110876231、CN105683266、CN109868102、CN108882501、JPWO2018030026A1、WO2019244980A1、TW201728445等中公开的环氧类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂、烯烃共聚物或烯烃与不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的共聚物等，在此不再赘述。
可选地，复合液晶高分子膜2的厚度范围为10μm～400μm。在用于高频电路板时，薄膜的厚度越厚，其信号的传输损耗就越小，且薄膜过薄其力学性能会下降，但是薄膜厚度增加会降低薄膜的柔性，因此薄膜厚度应处于合适的范围内，薄膜厚度可选为12～300μm，或可选为12～200μm；厚度的均匀性小于8％，可选为小于5％。
在本发明的实施例中，金属导电层1的材料可以是金、银、铜、镍、铁、铝等金属，也可以是含有这些金属的合金。
金属导电层1的表面粗糙度影响与复合液晶高分子膜2的粘合强度以及电路传输效果，粗糙度过低，金属导电层1与复合液晶高分子膜2之间的粘附力低，电路板的剥离强度低；粗糙度过高，会导致产生趋肤效应，降低电路板的高频特性。综合考虑，金属导电层1的表面粗糙度小于3μm，可选为1.0～2.5μm。
在本发明的实施例中，可选地，金属导电层1的厚度范围为0.5μm～40μm。
金属导电层1的厚度过薄，在与复合液晶高分子膜2复合时，容易产生褶皱；金属导电层1的厚度过厚，制备电路板的加工效率会降低。综合考虑，金属导电层1的厚度范围为0.5μm～40μm。
在本发明的实施例中，提供了液晶高分子基板的加工方法，包括：
制作复合液晶高分子膜2；
制作金属导电层1；
将复合液晶高分子膜2覆在金属导电层1表面形成液晶高分子基板。
其中，对于制作复合液晶高分子膜2的工艺，本发明的实施例对复合液晶高分子膜2的加工方式不做限定，复合液晶高分子膜2可通过将上述液晶高分子材料使用各类成膜加工方法制备而成，包括但不限于吹膜法、T型口模挤出拉伸法、层压体拉伸法、压制法等。
具体而言，利用吹膜法制备时，液晶高分子材料的熔体型胚从环形口模中挤出，通过选择合适的保护(共挤)层材料，控制牵引比(沿薄膜的挤出方向的拉伸，即纵向)和吹胀比(类似与垂直于薄膜挤出方向的拉伸，即横向)可以实现薄膜的制备。牵引比可选为0.8～50，或可选为1.0～30，或可选为1.0～20；吹胀比可选为0.8～40，或可选为1.2～30，或可选为2～25。
具体而言，利用拉伸法制备时，首先获得复合液晶高分子膜2的基膜，再沿着基膜的纵向和横向进行拉伸，为了获得面内物理性能较为均匀的薄膜，可选采用纵向和横向同步进行拉伸的方式。纵向的拉伸倍率可选为1.2～20，或可选为1.5～10，或可选为1.5～6；横向的拉伸倍率可选为1.5～20，或可选为1.8～15，或可选为2.0～8。
上述任一方法中，沿纵向的牵引比(或拉伸倍率)与沿横向的吹胀比(或拉伸倍率)之比小于4.5，可选为小于3.5。
可选地，制作复合液晶高分子膜2，熔点为Tm1的液晶高分子树脂和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，可以直接混合进行薄膜成型加工，也可以先进行共混造粒，再利用共混后的树脂进行薄膜成型加工。从混合均匀性和加工均匀性的角度，优选采用先进行共混造粒，再进行成膜的方式。共混造粒，这里不限制使用何种形式的机器，可以使用混炼机、双螺杆挤出机以及基于它们的各种衍生的挤出机。其中，共混温度的范围可选为：Tm1-10℃～Tm1+50℃。
可选地，本发明的实施例中，在进行成膜之前可将熔点为Tm1的液晶高分子树脂和熔点为Tm2的液晶高分子树脂材料进行干燥预处理，防止在共混、薄膜加工过程中出现气泡、降解等现象；不限制干燥形式，干燥处理后液晶高分子的含水量可选为不高于600ppm，或可选为不高于400ppm。例如将液晶高分子树脂放在鼓风或真空干燥箱中，在玻璃化温度以下干燥超过5小时。
关于将复合液晶高分子膜2覆在金属导电层1表面形成液晶高分子基板的加工方法，在本发明的实施例中，金属导电层1可以使用热压法将复合液晶高分子膜2和金属箔进行层压得到，也可以利用离子电镀法、溅射法、真空蒸镀法等方法在复合液晶高分子膜2的表面形成金属导电层1。下面分别进行阐述：
(1)当利用离子电镀法、溅射法、真空蒸镀法等方法时，不限制蒸镀的形式、种类以及数量。例如，可以先利用真空蒸镀法在复合液晶高分子膜2的表面蒸镀金属薄膜，再利用电镀法形成金属导电层1。蒸镀形成的金属导电层1的厚度为0.5～30μm，可选为1～30μm，蒸镀时金属粒子的大小可选为小于2μm。
可选为采用蒸镀法得到金属导电层1，从生产效率的角度考虑，在蒸镀室内移动片状的复合液晶高分子膜2，通过控制移动速率、蒸镀速率和蒸镀温度在复合液晶高分子膜2的表面形成均匀的金属导电层1。移动速率和蒸镀速率与金属导电层1的厚度关联，蒸镀的温度范围为：Tm2+5℃～Tm1-5℃的范围内，或可选为Tm2+10℃～Tm1-5℃的范围内，选择这样的温度范围的原因是：在该温度内，熔点为Tm2的液晶高分子处于熔融状态，分子链具有很高的活动能力，蒸镀的金属粒子可以进入薄膜的内部，从而液晶高分子基板的剥离强度显著提高。此外，作为薄膜基体的熔点为Tm1的液晶高分子并未熔融其可以保持复合液晶高分子膜2本征的各种物理性能，也减少复合液晶高分子膜2在蒸镀过程中出现褶皱、形变等缺陷。
(2)当使用热压法将复合液晶高分子膜2和金属箔进行层压时，关于金属箔，从使用性能、可操作性以及成本的角度考虑，优选使用铜箔。其中，铜箔可以是由压延法制备而成，也可以由电解法制备而成。金属箔的厚度过薄，在与复合液晶高分子膜2结合时，容易产生褶皱；金属箔的厚度过厚，制备电路板的加工效率会降低。综合考虑，金属箔的厚度可选为1～40μm，或可选为5～40μm。
可选地，当使用热压法将复合液晶高分子膜2和金属箔进行层压时，将复合液晶高分子膜2和金属箔热压粘合在一起，也可在复合液晶高分子膜2与金属箔之间加入胶粘层3同时热压。热压的方式可以采用辊对辊方式的辊压法，也可以采用平板式的真空热压法，也可以采用双带式压制法。
可选地，当使用热压法将复合液晶高分子膜2和金属箔进行层压时，在热压温度为Tm2+5℃～Tm1-5℃的范围内，采用热压加工的方式将复合液晶高分子膜2与金属导电层1粘合在一起。具体而言，利用压制法制备时，关键在于控制压制时的压制温度、温度的均匀性、压制压力、压制的厚度均匀性等。这里对压制的形式不做任何形式的限制，可以是辊压，也可以是板状压制。压制温度在Tm2+5℃～Tm1-5℃的范围内，温度均匀性小于1.5℃；压制压力与压制的温度和厚度相关联。选择这样的温度范围的原因是：在该温度内，熔点为Tm2的液晶高分子处于熔融状态，分子链具有很高的活动能力可以很好的与金属箔进行覆合，金属箔表面的凸起也有可能通过熔点为Tm2的液晶高分子进入复合液晶高分子膜2的内部，从而液晶高分子基板的剥离强度显著提高。此外，作为薄膜基体的熔点为Tm1的液晶高分子并未熔融其可以保持复合液晶高分子膜2本征的各种物理性能，也减少复合液晶高分子膜2在热压过程中出现褶皱、形变等缺陷。热压压力可选70～300kg/cm2，或可选为90～240kg/cm2。热压时间可选大于0.1s，或可选为大于0.5s。如果加入有胶粘层3，热压温度根据胶粘层3的热变形温度进行选择，含胶粘层3的热压工序之后，不设有排气工序，防止在覆金属板中出现气泡等缺陷。
覆金属导电层1过程中，需要保证金属导电层1和复合液晶高分子膜2的平整度，防止发生褶皱。可选地，在热压过程中使金属箔和复合液晶高分子膜2保持张紧，张力的大小为0.1～0.3kg/mm2，张力过大会对薄膜产生牵伸，过小难以达到目标效果。
热压设备中，与金属箔或复合液晶高分子膜2表面接触的层压面的硬度大于75度，可选为80～90度。层压面过于柔软，会导致热压时的金属箔和复合液晶高分子膜2的贴合效果差，层压面过于坚硬，会在金属箔或复合液晶高分子膜2表面留下压痕。需要说明的是，这里不是限定使用平板式的热压，也可以是使用加热辊进行热压。
本发明实施例中，进行剥离强度测试的方法为：用制备出的液晶高分子基板制出宽度5mm的剥离试验片，在室温条件下，从边缘将复合液晶高分子膜2与金属导电层1的结合面揭开，用双面胶带将复合液晶高分子膜2层固定在平板上，以50mm/min的速度朝90°方向剥离金属导电层1，用数显推拉力计记录剥离负荷，剥离长度大于50mm，根据剥离过程中负荷的平均值计算剥离强度。
在本发明的实施例中，耐热性的测试方法为：将液晶高分子基板放置在焊料浴中进行测试，将焊料浴的温度设为290℃，漂浮时间设为60s，用光学显微镜在至少5倍的放大倍率下观察漂浮实验后的液晶高分子基板是否有鼓泡，每个液晶高分子基板裁剪成：50mm×50mm的正方形，每种液晶高分子基板测试5次。
关于液晶高分子基板的介电性能，在本发明的实施例中，使用谐振腔微扰法测试介电常数和介电损耗因子，测试频率为10GHz。
实施例1
熔点为Tm1的液晶高分子选择熔点为320℃的对羟基苯甲酸、4，4’-二羟基联苯和对苯二甲酸的液晶共聚酯，熔点为Tm2的液晶高分子选择熔点为280℃的对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的液晶共聚酯，将液晶高分子材料在真空干燥箱中进行干燥预处理，干燥温度为150℃，干燥时间为5小时，干燥后树脂的含水量低于300ppm。按照熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为1.0％的比例，将两种液晶高分子混合均匀，再经同向双螺杆挤出机进行共混造粒，共混造粒后的液晶高分子材料在真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为160℃，干燥时间为5小时，干燥后树脂的含水量低于300ppm。利用多层共挤吹膜装置对液晶高分子进行熔融挤出成膜加工，在牵引比为9，吹胀比为3.5的条件下得到厚度为25μm的薄膜。
选择一张厚度为12μm，表面粗糙度约为1.5μm的电解铜箔作为金属导电层1。按照铜箔/复合液晶高分子膜2的顺序叠放好，利用表面硬度为90度的平板热压机在温度为295℃、压力为100kg/cm2、热压时间为5s的条件下将复合液晶高分子膜2和铜箔层压在一起，获得单面覆铜的柔性电路基板，(如图1所示)。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为5.0％。
实施例3
与实施例2的不同之处在于：复合液晶高分子膜2的两面均覆有铜箔，即按照铜箔/复合液晶高分子膜2/铜箔的顺序叠放好，进行热压成型，得到液晶高分子基板(如图2所示)。
实施例4
与实施例2的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为10.0％。
实施例5
与实施例2的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为15.0％。。
实施例6
与实施例2的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为20.0％。
实施例7
与实施例2的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为25.0％。
实施例8
与实施例5的不同之处在于：铜箔和复合液晶高分子膜2之间设有胶粘层3，得到的柔性电路基板如图3所示。
实施例9
与实施例5的不同之处在于：薄膜成型加工时的牵引比为12，吹胀比为3.0。
对比例1
与实施例2的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为0.0％。
对比例2
与实施例2的不同之处在于：熔点为Tm2的液晶高分子树脂占液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为40.0％。
下面介绍不同实施例中制备出的液晶高分子膜或相应电路基板的物性测试结果，如下表1所示。
表1
Figure BDA0002796122640000121
表1中，电路基板的耐热性测试结果一栏中：
○：电路基板的耐热性好，5次测试均未观察到膨胀的现象。
▲：电路基板的耐热性良，5次测试中有1次观察到膨胀现象。
╳：电路基板的耐热性差，5次测试中有1次以上观察到膨胀现象。
从表1的实施例1-10的结果可以看出，利用本发明的实施例制备的液晶高分子基板，相对于对比例1没有添加熔点为Tm2的液晶高分子树脂所制备的基板具有良好的剥离强度，剥离强度均大于0.7N/mm，随着熔点为Tm2的液晶高分子树脂含量的增加，粘结强度曾现出上升的趋势，但是当含量超过30％的范围时，例如对比例2，尽管剥离强度仍维持着较高水平，但是基板的耐热性显著下降；对比实施例5和实施例8，增设胶粘层3虽然可以进一步提高剥离强度，但是耐热性也会有所降低。
上述实施例1-7、实施例9-10以及对比例2的基板的介电常数均在2.5～2.9，介电损耗因子在0.002～0.003；实施例8的介电常数为2.9，介电损耗因子为0.004,说明添加熔点为Tm2的液晶高分子树脂，所制备的液晶高分子基板在剥离强度提高的同时，仍具有良好的高频特性。
综上所述，本发明的实施例提供的液晶高分子基板，具有优异的剥离强度和耐热性，在不增设胶粘剂的情况下，同时可以维持较为优异的高频特性，对于工业化制备高频单层或多层柔性电路基板具有重要意义。
以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶高分子基板，其特征在于，包括：
复合液晶高分子膜，其中，所述复合液晶高分子膜包括熔点为Tm1的液晶高分子树脂，和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，其中所述Tm1大于所述Tm2，所述熔点为Tm2的液晶高分子树脂占所述液晶高分子膜的树脂总量的质量百分比为1.0～30.0％；
金属导电层，覆盖在所述复合液晶高分子膜的至少一个表面上。
2.根据权利要求1所述的液晶高分子基板，其特征在于，包括：
所述金属导电层直接覆盖在所述复合液晶高分子膜的至少一个表面上；或者
所述金属导电层通过胶粘层覆盖在所述复合液晶高分子膜的至少一个表面上。
3.根据权利要求1所述的液晶高分子基板，其特征在于，包括：
所述复合液晶高分子膜中：所述熔点为Tm2的液晶高分子树脂结构中含有至少一种与所述熔点为Tm1的液晶高分子树脂结构相同的共聚单元。
4.根据权利要求1所述的液晶高分子基板，其特征在于，包括：
所述复合液晶高分子膜的厚度范围为10μm～400μm。
5.根据权利要求1所述的液晶高分子基板，其特征在于，包括：
所述金属导电层的表面粗糙度小于3μm；
所述金属导电层的厚度范围为0.5μm～40μm。
6.根据权利要求1所述的液晶高分子基板，其特征在于，包括：
所述Tm1与所述Tm2的差值大于等于15℃。
7.根据权利要求1所述的液晶高分子基板，其特征在于，包括：
所述熔点为Tm1的液晶高分子树脂作为基体，所述熔点为Tm2的液晶高分子树脂混入在所述基体中。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的液晶高分子基板的加工方法，其特征在于，包括：
制作所述复合液晶高分子膜；
制作金属导电层；
将所述复合液晶高分子膜覆在所述金属导电层表面形成所述液晶高分子基板。
9.根据如权利要求8所述的液晶高分子基板的加工方法，其特征在于，将所述复合液晶高分子膜覆在所述金属导电层表面形成所述液晶高分子基板，包括：
采用热压加工的方式将所述复合液晶高分子膜与所述金属导电层粘合在一起，其中，热压温度范围：Tm2+5℃～Tm1-5℃。
10.根据如权利要求8所述的液晶高分子基板的加工方法，其特征在于，制作所述复合液晶高分子膜，包括：
所述熔点为Tm1的液晶高分子树脂和熔点为Tm2的液晶高分子树脂，先进行共混造粒，再进行薄膜成型加工；其中，共混温度的范围为：Tm1-10℃～Tm1+50℃。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308111A (zh) * 2021-06-03 2021-08-27 宁夏清研高分子新材料有限公司 一种用于柔性印刷线路板的液晶高分子薄膜及其制备方法
CN113480868A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 宁波长阳科技股份有限公司 一种液晶高分子薄膜及其制备方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248530A (en) * 1991-11-27 1993-09-28 Hoechst Celanese Corp. Heat sealable coextruded lcp film
CN1798647A (zh) * 2003-06-02 2006-07-05 新日铁化学株式会社 层压体的制造方法
US20060151106A1 (en) * 2003-06-02 2006-07-13 Katsufumi Hiraishi Method for producing laminate
CN1909765A (zh) * 2005-08-01 2007-02-07 古河电路铜箔株式会社 层合电路基板
WO2007040061A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. 銅張積層板、プリント配線板及び多層プリント配線板並びにこれらの製造方法
CN102959341A (zh) * 2010-06-29 2013-03-06 三菱工程塑料株式会社 树脂制罐
CN103596381A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 溧阳市江大技术转移中心有限公司 一种印刷电路板的制造方法
CN104282632A (zh) * 2014-10-24 2015-01-14 无锡中微高科电子有限公司 基于lcp基板的封装外壳及制备方法
CN104663007B (zh) * 2012-09-20 2017-10-24 株式会社可乐丽 电路基板及其制造方法
CN107531921A (zh) * 2015-04-27 2018-01-02 株式会社可乐丽 热塑性液晶聚合物薄膜及电路板
CN108718479A (zh) * 2018-07-13 2018-10-30 上海德门信息技术有限公司 一种液晶聚合物银浆的柔性电路基板及其制备方法和应用
CN109661111A (zh) * 2018-12-18 2019-04-19 深圳市信维通信股份有限公司 基于液晶聚合物薄膜的柔性覆铜板及其制作方法
CN109699132A (zh) * 2018-12-28 2019-04-30 广州市香港科大霍英东研究院 多层lcp低温压合方法及制备的产品
CN208924546U (zh) * 2018-07-13 2019-05-31 上海德门信息技术有限公司 一种液晶聚合物银浆的柔性电路基板
CN105637019B (zh) * 2013-10-03 2019-09-10 株式会社可乐丽 热塑性液晶聚合物膜、电路基板、及它们的制造方法
CN110328934A (zh) * 2014-06-05 2019-10-15 松下知识产权经营株式会社 带金属箔液晶聚合物薄膜和制法及多层印刷布线板和制法
CN111393635A (zh) * 2020-04-07 2020-07-10 宁波长阳科技股份有限公司 一种液晶高分子覆铜板及其制备方法
CN111716864A (zh) * 2020-06-12 2020-09-29 无锡优泰新材料科技有限公司 一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248530A (en) * 1991-11-27 1993-09-28 Hoechst Celanese Corp. Heat sealable coextruded lcp film
CN1798647A (zh) * 2003-06-02 2006-07-05 新日铁化学株式会社 层压体的制造方法
US20060151106A1 (en) * 2003-06-02 2006-07-13 Katsufumi Hiraishi Method for producing laminate
CN1909765A (zh) * 2005-08-01 2007-02-07 古河电路铜箔株式会社 层合电路基板
WO2007040061A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. 銅張積層板、プリント配線板及び多層プリント配線板並びにこれらの製造方法
CN102959341A (zh) * 2010-06-29 2013-03-06 三菱工程塑料株式会社 树脂制罐
CN104663007B (zh) * 2012-09-20 2017-10-24 株式会社可乐丽 电路基板及其制造方法
CN105637019B (zh) * 2013-10-03 2019-09-10 株式会社可乐丽 热塑性液晶聚合物膜、电路基板、及它们的制造方法
CN103596381A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 溧阳市江大技术转移中心有限公司 一种印刷电路板的制造方法
CN110328934A (zh) * 2014-06-05 2019-10-15 松下知识产权经营株式会社 带金属箔液晶聚合物薄膜和制法及多层印刷布线板和制法
CN104282632A (zh) * 2014-10-24 2015-01-14 无锡中微高科电子有限公司 基于lcp基板的封装外壳及制备方法
CN107531921A (zh) * 2015-04-27 2018-01-02 株式会社可乐丽 热塑性液晶聚合物薄膜及电路板
CN108718479A (zh) * 2018-07-13 2018-10-30 上海德门信息技术有限公司 一种液晶聚合物银浆的柔性电路基板及其制备方法和应用
CN208924546U (zh) * 2018-07-13 2019-05-31 上海德门信息技术有限公司 一种液晶聚合物银浆的柔性电路基板
CN109661111A (zh) * 2018-12-18 2019-04-19 深圳市信维通信股份有限公司 基于液晶聚合物薄膜的柔性覆铜板及其制作方法
CN109699132A (zh) * 2018-12-28 2019-04-30 广州市香港科大霍英东研究院 多层lcp低温压合方法及制备的产品
CN111393635A (zh) * 2020-04-07 2020-07-10 宁波长阳科技股份有限公司 一种液晶高分子覆铜板及其制备方法
CN111716864A (zh) * 2020-06-12 2020-09-29 无锡优泰新材料科技有限公司 一种液晶聚酯挠性覆铜板的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308111A (zh) * 2021-06-03 2021-08-27 宁夏清研高分子新材料有限公司 一种用于柔性印刷线路板的液晶高分子薄膜及其制备方法
CN113480868A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 宁波长阳科技股份有限公司 一种液晶高分子薄膜及其制备方法

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