CN202388871U - 覆铜板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种覆铜板，包括玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层、设于所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层表面上的热塑性聚酰亚胺树脂层、及压合在所述热塑性聚酰亚胺树脂层外侧的铜箔，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层包括玻璃纤维布及分布在所述玻璃纤维布中的热固性聚酰亚胺树脂。本实用新型的覆铜板，采用铜箔、热塑性聚酰亚胺树脂层及玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层相搭配的复合层结构，不仅具有更好的尺寸稳定性，而且大大降低了产品的成本，适合用于刚挠结合电路板制作中，并且具有较佳的耐热性和柔韧性，能够更好地满足刚挠结合电路板中挠性部分的平行抬高立体组装、静态挠曲操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种覆铜板，尤其涉及一种可用于制作刚挠结合电路板的覆铜板。
背景技术
随着电子设备微小型化、多功能化发展，要求PCB高密度化、高性能化。电子产品的设计也越来越多地考虑刚挠结合、平行抬高立体组装、静态挠曲等特殊形式。在此前提下，刚-挠结合电路板越来越显示出其独特的优势。目前，许多刚-挠结合电路板的挠性部分仅仅需要多次的平行抬高、静态挠曲。如采用柔韧性十分出色的挠性覆铜板制作该挠性部分，则其挠曲性能大大超出了平行抬高、静态挠曲场合的要求，不但造成了性能浪费，成本也更加高昂。如采用柔性链段改性的环氧树脂，不仅耐折性不好，而且耐热性也不够好。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种覆铜板，采用铜箔、热塑性聚酰亚胺树脂层及玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层相搭配的复合层结构，不仅具有更好的尺寸稳定性，而且大大降低了产品的成本，适合用于刚挠结合电路板制作中。
为实现上述目的，本实用新型提供一种覆铜板，包括玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层、设于所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层表面上的热塑性聚酰亚胺树脂层、及压合在所述热塑性聚酰亚胺树脂层外侧的铜箔，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层包括玻璃纤维布及分布在所述玻璃纤维布中的热固性聚酰亚胺树脂。
所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于50μm。
所述热塑性聚酰亚胺树脂层的厚度为1-5μm，优选2-3μm。
所述覆铜板为单面板，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层一面设有热塑性聚酰亚胺树脂层，所述热塑性聚酰亚胺树脂层外侧压合有铜箔。
所述覆铜板为双面板，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层两面均设有热塑性聚酰亚胺树脂层，每一面的热塑性聚酰亚胺树脂层外侧压合有铜箔。
本实用新型的有益效果：本实用新型覆铜板，采用铜箔、热塑性聚酰亚胺树脂层及玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层相搭配的复合层结构，玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层(绝缘层)由玻璃纤维布和热固性聚酰亚胺树脂构成，热固性聚酰亚胺树脂本身具有良好的柔韧性，玻璃纤维布也具有一定的耐折性，所以由两者制成的覆铜板具有足够的耐折性，完全可以用于制作刚挠结合电路板；相较于传统用于刚挠结合电路板制作的二层法双面挠性覆铜板的绝缘层通常采用热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂(/TPI/PI/TPI)三层结构或热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树脂(PI/TPI/PI)三层结构，本实用新型的覆铜板的树脂层结构完全不同，由于有玻璃纤维布作为骨架增强，从而本实用新型的覆铜板比普通的挠性覆铜板具有更好的尺寸稳定性；又由于玻璃纤维布比聚酰亚胺树脂便宜很多，因此本实用新型的覆铜板具有更加低廉的成本；此外，由于聚酰亚胺树脂比环氧树脂明显具有更高的耐热性和柔韧性，从而本实用新型的覆铜板比柔性环氧树脂制成的覆铜板相比，不仅具有更好柔韧性，以更好地满足刚挠结合电路板中挠性部分的平行抬高立体组装、静态挠曲操作，而且还具有更高的耐热性。
为更进一步阐述本实用新型为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型覆铜板的一结构示意图，其中覆铜板为单面板；
图2为本实用新型覆铜板的另一结构示意图，其中覆铜板为双面板。
具体实施方式
如图1与图2所示，本实用新型的覆铜板，包括玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层10、设于所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层10表面上的热塑性聚酰亚胺树脂层20、及压合在所述热塑性聚酰亚胺树脂层20外侧的铜箔30，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层10包括玻璃纤维布11及分布在所述玻璃纤维布11中的热固性聚酰亚胺树脂12。
所述玻璃纤维布11为电子级玻璃纤维布，其厚度小于50μm。
所述热塑性聚酰亚胺树脂层20的厚度为1-5μm，优选2-3μm，这样既可以降低树脂成本又可以保证良好的高温压合性。
所述覆铜板可以为单面板或双面板，如图1所示，所述覆铜板为单面板，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层10一面设有热塑性聚酰亚胺树脂层20，所述热塑性聚酰亚胺树脂层20外侧压合有铜箔30。如图2所示，所述覆铜板为双面板，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层10两面均设有热塑性聚酰亚胺树脂层20，每一面的热塑性聚酰亚胺树脂层20外侧压合有铜箔30。
本实用新型的覆铜板，采用铜箔、热塑性聚酰亚胺树脂层及玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层相搭配的复合层结构，玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层(绝缘层)由玻璃纤维布和热固性聚酰亚胺树脂构成，热固性聚酰亚胺树脂本身具有良好的柔韧性，玻璃纤维布也具有一定的耐折性，所以由两者制成的覆铜板具有足够的耐折性，完全可以用于制作刚挠结合电路板；相较于传统用于刚挠结合电路板制作的二层法双面挠性覆铜板的绝缘层通常采用热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂(/TPI/PI/TPI)三层结构或热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树脂(PI/TPI/PI)三层结构，本实用新型的覆铜板的树脂层结构完全不同，由于有玻璃纤维布作为骨架增强，从而本实用新型的覆铜板比普通的挠性覆铜板具有更好的尺寸稳定性；又由于玻璃纤维布比聚酰亚胺树脂便宜很多，因此本实用新型的覆铜板具有更加低廉的成本；此外，由于聚酰亚胺树脂比环氧树脂明显具有更高的耐热性和柔韧性，从而本实用新型的覆铜板比柔性环氧树脂制成的覆铜板相比，不仅具有更好柔韧性，以更好地满足刚挠结合电路板中挠性部分的平行抬高立体组装、静态挠曲操作，而且还具有更高的耐热性。
本实用新型覆铜板的一种制作方法为，包括如下步骤：
步骤1：提供玻璃纤维布、合成热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液及合成热固性聚酰亚胺树脂前体溶液；
步骤2：以玻璃纤维布作为增强材料，使用上胶机将玻璃纤维布完全浸渍热固性聚酰亚胺树脂前体溶液，然后送入烘箱在不高于300℃的温度下进行烘烤，使之半固化并收卷获得半成品粘结片；
步骤3：然后在所述半成品粘结片的单面或双面上继续用上胶机或涂布机上涂布一层热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，烘烤使之半固化，收卷得到半固化粘结片，然后将该半固化粘结片送入最高温度可达400℃的连续亚胺化机中进行完全亚胺化，收卷得到完全固化的粘结片；
步骤4：在连续辊压机中，将所述完全固化的粘结片的一面或两面覆铜箔在高于300℃的温度下进行连接辊压，获得单面覆铜板或双面覆铜板。
所述热塑性聚酰亚胺树脂和热固性聚酰亚胺树脂的分子结构可以有多种选择，其合成的单体也可有多种选择，也可以选择各种公开的、已知的各种配方。热固性聚酰亚胺树脂优选分子结构刚性较大的聚酰亚胺树脂，这样分子结构的聚酰亚胺树脂在完全亚胺化后具有较高的力学性能，能够使产品经受刚挠结合电路板的各种复杂操作流程。热塑性聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度为200-280℃，优选220-240℃，这样就既可以在300℃以上的高温进行热压合，又可以保证覆铜板具有足够的热稳定性。
为保证一定的浸透性，上述热固性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度不能过高，否则浸润困难，生产效率低。热固性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度优选为200～5000mPa·s，更优选200～1000mPa·s。热固性聚酰亚胺树脂层只需完全浸润玻璃纤维布即可，固化后热固性聚酰亚胺树脂层厚度需等于或大于玻璃纤维布厚度。热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度不限，优选为200～5000mPa·s。
针对上述覆铜板及其制作方法，如下述实施例进一步给予详加说明与描述。
合成例1(热固性聚酰亚胺树脂前体溶液的合成)：
在1L的三口烧瓶中加入440g的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，加入18.16g的对苯二胺(p-PDA)，溶解在溶液中，将该溶液在水浴中冷却，在氮气流下加入49.42g的联苯四甲酸二酐(BPDA)，然后将溶液恢复到室温，持续搅拌3小时，进行聚合反应，制备得到制得粘度为1000mPa.s的聚酰亚胺树脂前体溶液，该聚酰亚胺树脂前体溶液为热固性聚酰亚胺树脂前体溶液。
合成例2(热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的合成)：
在1L的三口烧瓶加入750g的NMP，加入82.1g的2，2′-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)，然后将该溶液置于水浴中冷却，通氮气保护，30min后加入59.43g的BPDA，持续高速搅拌3小时，进行聚合反应，制得粘度为600mPa.s的聚酰亚胺树脂前体溶液，该聚酰亚胺树脂前体溶液为热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液。
实施例1：
将合成例1所得的热固性聚酰亚胺树脂前体溶液倒入浸胶槽中，使表观厚度为30μm的玻璃纤维布通过浸胶槽，两面均浸渍热固性聚酰亚胺树脂前体溶液，上胶机烘烤温度为180℃，车速为3m/min，然后半固化粘结片出烘箱后，继续用涂布机对朝上的一面涂布合成例2合成的热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，接着进入烘箱使之半固化，然后继续进入连续亚胺化机中进行亚胺化，亚胺化最高温度为350℃，车速为3m/min，亚胺化的过程不需要氮气保护，然后使该卷完全亚胺化的粘结片进入连续辊压机，在其涂布合成例2所合成的热塑性聚酰亚胺树脂的那一侧配置12μm的电解铜箔，进行高温压合。连续辊压机上下热辊设置温度为380℃，压合线压力设定为10MPa，车速控制在3m/min，经压合之后即可得到单面覆铜板。实施例1得到的覆铜板的性能如表1所示。
实施例2：
将合成例1所得的热固性聚酰亚胺树脂前体溶液倒入浸胶槽中，使表观厚度为30μm的玻璃纤维布通过浸胶槽，两面均浸渍合成例1所得的热固性聚酰亚胺树脂前体溶液，上胶机烘烤温度为180℃，车速为3m/min，待其出烘箱后，用涂布机对其上下两面同时涂布合成例2合成的热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，接着进入烘箱使之半固化，然后继续进入连续亚胺化烘箱中进行亚胺化，亚胺化最高温度为350℃，亚胺化的过程不需要氮气保护，然后使该卷完全亚胺化的粘结片进入连续辊压机，在两侧配置12μm的电解铜箔，进行高温压合。连续辊压机上下热辊设置温度为380℃，压合线压力设定为10MPa，车速控制在3m/min，经压合之后即可得到双面覆铜板。实施例2得到的覆铜板的性能如表1所示。
表1实施例制得覆铜板的性能
以上特性的测试方法如下：
(1)尺寸稳定性：按IPC-TM-650方法2.2.4测试。
(2)耐折性：耐折性的测试采用MIT法，弯折半径为2.0mm，夹紧力为4.9N。测试的耐折次数越多，表明绝缘层的柔韧性越好。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种覆铜板，其特征在于，包括玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层、设于所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层表面上的热塑性聚酰亚胺树脂层、及压合在所述热塑性聚酰亚胺树脂层外侧的铜箔，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层包括玻璃纤维布及分布在所述玻璃纤维布中的热固性聚酰亚胺树脂。
2.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于50μm。
3.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述热塑性聚酰亚胺树脂层的厚度为1-5μm。
4.如权利要求3所述的覆铜板，其特征在于，所述热塑性聚酰亚胺树脂层的厚度为2-3μm。
5.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述覆铜板为单面板，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层一面设有热塑性聚酰亚胺树脂层，所述热塑性聚酰亚胺树脂层外侧压合有铜箔。
6.如权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述覆铜板为双面板，所述玻璃纤维布增强热固性聚酰亚胺树脂层两面均设有热塑性聚酰亚胺树脂层，每一面的热塑性聚酰亚胺树脂层外侧压合有铜箔。
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