TWI550348B

TWI550348B - 組合物、膠帶、及由該組合物製得的覆蓋膜、電路板

Info

Publication number: TWI550348B
Application number: TW104121773A
Authority: TW
Inventors: 徐茂峰; 黃黎明; 劉艷蘭
Original assignee: 臻鼎科技股份有限公司
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2016-09-21
Also published as: TW201702741A

Description

組合物、膠帶、及由該組合物製得的覆蓋膜、電路板

本發明涉及一種組合物及應用該組合物的膠帶、覆蓋膜、電路板，尤其涉及一種感光型組合物及應用該感光型組合物的膠帶、覆蓋膜、電路板。

近年來，柔性電路板在電子產品上的應用越來越廣泛。柔性電路板的製作過程中，在基板上蝕刻形成線路後，必須在線上路上貼附一層覆蓋膜，用於阻隔濕氣，防止金屬線路被氧化腐蝕。該覆蓋膜還可以保護線路避免在組裝時受到高溫的傷害，增強線路間的絕緣阻抗，並間隔出柔性電路板需要組裝及焊接的區域。

常用的感光型聚醯亞胺覆蓋膜具有耐撓折、耐熱、對位精度高及易於在後段製程中自動化導入產品的優點，可有效解決柔性電路板更輕薄、設計更複雜、元件線寬和接腳更細密所面臨的問題。然而，目前業界所使用的感光型覆蓋膜在製備電路板的過程中，在曝光顯影後，還需要進行後固化過程，以使覆蓋膜較好的結合在基板的表面，製程複雜，浪費時間。

有鑑於此，有必要提供一種新型附著力較好的組合物。

另，還有必要提供一種應用所述組合物的膠帶。

另，還有必要提供一種應用所述組合物製得的覆蓋膜。

另，還有必要提供一種應用所述覆蓋膜的電路板。

另，還有必要提供一種應用所述電路板的電子裝置。

一種組合物，該組合物包括含有-COOH的化合物、感光聚合物、感光單體及光引發劑，該感光聚合物包含超支化聚酯丙烯酸酯，該感光聚合物在所述組合物中的質量分數為9%~35%。

一種膠帶，該膠帶包括一由上述組合物形成的膜層、及結合於該膜層的至少一表面的離型膜。

一種覆蓋膜，該覆蓋膜包括上述組合物。

一種電路板，其包括一基板、固定在該基板上的金屬片、及結合於基板設置有金屬片的表面的覆蓋膜，該金屬片的二端部被覆蓋膜所覆蓋，該覆蓋膜包括上述組合物。

所述組合物藉由添加超支化聚酯丙烯酸酯，有效增強了組合物的耐強鹼性，並提高了組合物與基板之間的結合力，因此在將組合物結合在基板的表面的時候即可省略後固化製程，有效簡化了電路板的製作過程，節約時間和人力。

100‧‧‧膠帶

10‧‧‧膜層

20‧‧‧離型膜

200‧‧‧覆蓋膜

300‧‧‧電路板

301‧‧‧電路基板

302‧‧‧金屬片

圖1為本發明一較佳實施例的膠帶。

圖2為本發明一較佳實施例的電路板。

圖3為超支化聚酯丙烯酸酯的結構的示意圖。

請結合參閱圖1，本發明較佳實施方式提供一種組合物，其主要用於圖1所示的膠帶100及圖2所示的覆蓋膜200和電路板300的製作。該組合物包括含有-COOH(羧基)的化合物、感光聚合物、感光單體及光引發劑。該含有-COOH的化合物為含有-COOH的聚醯亞胺(以下簡稱PI-COOH)或含有-COOH的聚甲基丙烯酸甲酯衍生物(以下簡稱PMMA-COOH)。該感光聚合物為超支化聚酯丙烯酸酯(Hyperbranched Polyester Acrylate)，該超支化聚酯丙烯酸酯的反應官能基較多，反應形成的組合物的交聯密度大，從而使覆蓋膜與基材的黏結力增強。

所述組合物中含有-COOH的化合物的質量分數為30%~70%，感光聚合物的質量分數為9%~35%，感光單體的質量分數為10%~45%，光引發劑的質量分數為1%~10%。

請參閱圖3，所述該超支化聚酯丙烯酸酯的結構示意圖的周緣(即末端)為反應基團，因此，該超支化聚酯丙烯酸酯相較於常規用於製備覆蓋膜的其它感光聚合物：固化速度快；固化時收縮率小，不會出現硬脆現象；感光性好；黏度低。

所述含有-COOH的化合物有利於組合物在製作電路板300時的鹼性顯影製程。所述PI-COOH的結構式為：式(I)。

其中X₁和X₃為相同或不相同的具有四個共價鍵的有機官能基；X₂ 和X₄為相同或不相同的具有雙共價鍵的有機官能基；m和n為重複單元的數目，其中，m、n為10至1000的整數。

X₁和X₃分別選自以下官能基之一：。

X₂選自以下官能基之一：、及。其中R₁為COOH；R₂選自OH、、及中的一種，R為H或CH₃ ，p、q為1至20的整數；Y₁選自-O-、-CO-、-S-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-(CH₂)_n1--O(CH₂)_n2O-、 OCO-、、及中的一種，其中n1、n2、n3 為1至10的整數。

當X₄與X₂不相同的時候，X₄選自以下官能基中的一種：。其中，Y₁和Y₂分別選自-O-、 -CO-、-S-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-(CH₂)_n1-、-O(CH₂)_n2O-、-COO(CH₂)_n3COO-、、及中的一種，其中n1、n2、n3為1至10的整數；R₃為H、CH₃、乙基或苯基，r、s、t為1至30的整數。

所述PMMA-COOH的型號為EVONI公司生產的DEGALAN®VP1017 F，DEGALAN®1035N，DEGALAN®LP65/11。

所述感光單體選自2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、鄰苯二甲酸二甘醇二丙烯烯酸酯(PDDA)、及新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)中的一種或幾種。

所述光引發劑選自1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基-環己基-苯基甲酮、甲苯醯基衍生物、二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基-二苯硫醚、2-苯甲醯基苯甲酸甲酯、異丙基硫雜蔥酮(2、4異構體混合物)、4-(N、N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、4-(N、N-二甲氨基)苯甲酸異辛酯、三級胺丙烯酸酯、胺改性環氧丙烯酸酯中的一種或幾種。該光引發劑在光的作用下可以引發感光聚合物和感光單體的反應。

一種所述組合物的製備方法，其包括如下步驟：將感光單體和感光聚合物按照一定的比例加入有機溶劑中，並攪拌使感光單體、感光聚合物及有機溶劑混合均勻，得到混合溶液。其中攪拌時間優選為2~6h。該有機溶劑為常規使用的酮類、醇類、醚類、芳香烴類等，該酮類有機溶劑可以為丁酮、丙酮、甲乙酮等，該醇類有機溶劑可以為甲醇、乙醇、異丙醇等，該醚類有機溶劑可以為乙醚、環氧丙烷等，該芳香烴類有機溶劑可以為苯、甲苯、二甲苯等。

將光引發劑按照一定的比例加入上述混合溶液中，並攪拌使光引發劑混合溶液中混合均勻，得到感光溶液。其中攪拌時間優選為0.1~3h。

靜置上述感光溶液，然後將靜置後的感光溶液緩慢加入含有-COOH的化合物溶液中，攪拌混合，得到聚醯亞胺塗液。該靜置時間優選為10~60min，該攪拌時間優選為2~6h。

靜置上述聚醯亞胺塗液，即製得組合物。該靜置時間優選為0.5~2天。

下面藉由實施例來對本發明進行具體說明。

實施例1

本實施例所使用的超支化聚酯丙烯酸酯為美國DYMAX公司製備的編號為BDT-1006的超支化聚酯丙烯酸酯。本實施例所使用的含有-COOH的化合物為PI-COOH，該PI-COOH的結構式為：。

本實施例中，組合物由上述PI-COOH、上述超支化聚酯丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯和2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦組成。其中PI-COOH的質量分數為46.7%，超支化聚酯丙烯酸酯的質量分數為11.7%，2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯的質量分數為35.1%，2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦的質量分數為6.5%。

實施例2

本實施例所使用的超支化聚酯丙烯酸酯為美國DYMAX公司製備的編號為XDT-1018的超支化聚酯丙烯酸酯。本實施例所使用的含有-COOH的化合物為PMMA-COOH，該PMMA-COOH為德國EVONIK公司生產的DEGALAN®VP1017F。

本實施例中，組合物由上述PMMA-COOH、上述超支化聚酯丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯和2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦組成。其中PMMA-COOH的質量分數為51.7%，超支化聚酯丙烯酸酯的質量分數為10%，2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯的質量分數為34.4%，2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦的質量分數為3.9%。

實施例3

本實施例所使用的超支化聚酯丙烯酸酯為美國DYMAX公司製備的編號為XDT-1018的超支化聚酯丙烯酸酯。本實施例所使用的含有-COOH的化合物為PMMA-COOH，該PMMA-COOH為EVONIK公司生產的DEGALAN®VP1017F。

本實施例中，組合物由上述PMMA-COOH、上述超支化聚酯丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯和2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦組成。其中PMMA-COOH的質量分數為51.9%，超支化聚酯丙烯酸酯的質量分數為32.5%，2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯的質量分數為11.7%，2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦的質量分數為3.9%。

將上述實施例1~3的組合物分別經過壓膜、曝光、顯影、後固化製程製得貼附於基材的表面的覆蓋膜200；然後，將貼附有覆蓋膜200的基材分別浸泡於摩爾濃度為10%的NaOH溶液中，進行耐強鹼性測試。結果表明該覆蓋膜200被腐蝕所需要的時間均可達20min以上，因此所述組合物製得的覆蓋膜200的耐強鹼性較好，根據電路板300的製作要求可知，該耐強鹼性可以滿足電路板300製作過程的耐強鹼性的要求。

請參閱圖1，一種應用上述組合物製得的膠帶100，該膠帶100還包括由上述組合物直接塗覆形成的膜層10、及結合於該膜層10至少一表面的離型膜20。

請參閱圖2，一種覆蓋膜200，該覆蓋膜200直接藉由將上述組合物塗覆在基材的表面形成，或者該覆蓋膜200藉由直接將上述膠帶100的膜層10直接黏合在基材的表面後形成。該覆蓋膜200還可以藉由將上述組合物塗覆在基材的表面或者直接將上述膠帶100的膜層10直接黏合在基材的表面後，再經過曝光顯影製成。

請進一步參閱圖2，一種應用上述覆蓋膜200的電路板300，該電路板300應用於電腦、電子閱讀器、平板電腦、智慧手錶等電子裝置上。該電路板300包括基板301、固定在該基板301一表面的複數金屬片302及複數覆蓋膜200。該複數覆蓋膜200與複數金屬片202間隔排布，且該覆蓋膜200與金屬片302將其所結合的表面完全覆蓋。每一金屬片302的二端部被相鄰的覆蓋膜200覆蓋。可以理解，該電路板300上還組裝有常用於電路板的其它電子元件。

所述組合物藉由添加超支化聚酯丙烯酸酯，有效增強了組合物的耐強鹼性，並提高了組合物與基板201之間的結合力，因此在將組合物結合在基板201的表面的時候即可省略後固化製程，有效簡化了電路板300的製作過程，節約時間和人力。

100‧‧‧膠帶

10‧‧‧膜層

20‧‧‧離型膜

Claims

一種組合物，該組合物包括含有-COOH的化合物、感光聚合物、感光單體及光引發劑，其改良在於，該感光聚合物包含超支化聚酯丙烯酸酯，該感光聚合物在所述組合物中的質量分數為9%~35%，所述含有-COOH的化合物為含有-COOH的聚醯亞胺，所述含有-COOH的聚醯亞胺的結構式為式(I)，其中m、n為10至1000的整數；X1和X3分別選自中的一種；X₂和X₄為相同或不相同的具有雙共價鍵的有機官能基，且其中X₂選自、及中的一種，其中R₁為COOH， R₂選自OH、、及中的一種，R為H或CH₃，p 、q為1至20的整數，Y1選自-O-、-CO-、-S-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、 -(CH₂)_n1-、-O(CH₂)_n2O-、-COO(CH₂)_n3COO-、、及中的一種，其中n1、n2、n3為1至10的整數。
如申請專利範圍第1項所述的組合物，其中，所述X₂與X₄不相同，且X₄選自下列官能基之一：其中，Y₁和Y₂分別選自-O-、-CO-、-S-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-(CH₂)_n1-、-O(CH₂)_n2O-、-COO(CH₂)_n3OCO-、、及中的一種，其中n1、n2、n3為1至10的整數，R₃為H、CH₃、乙基或苯基，r、s、t為1至30的整數。
如申請專利範圍第1項所述的組合物，其中，所述組合物中含有-COOH的化合物的質量分數為30%~70%，感光單體的質量分數為10%~45%，光引發劑的質量分數為1%~10%。
如申請專利範圍第1項所述的組合物，其中，所述感光單體選自2-丙烯酸-2-[[(丁基氨基)-羰基]氧代]乙酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二甘醇二丙烯烯酸酯、及新戊二醇二丙烯酸酯中的一種或幾種。
如申請專利範圍第1項所述的組合物，其中，所述光引發劑選自1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2、4、6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基-環己基-苯基甲酮、甲苯醯基衍生物、二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基-二苯硫醚、2-苯甲醯基苯甲酸甲酯、異丙基硫雜蔥酮(2、4異構體混合物)、4-(N、N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、4-(N、N-二甲氨基)苯甲酸異辛酯、三級胺丙烯酸酯、及胺改性環氧丙烯酸酯中的一種或幾種。
一種膠帶，該膠帶包括一由申請專利範圍第1~5項任意一項所述的組合物形成的膜層、及結合於該膜層的至少一表面的離型膜。
一種覆蓋膜，其改良在於，該覆蓋膜包括申請專利範圍第1~5項任意一項所述的組合物。
一種電路板，其包括一基板、固定在該基板上的金屬片、及結合於基板設置有金屬片的表面的覆蓋膜，該金屬片的二端部被覆蓋膜所覆蓋，其改良在於，該覆蓋膜包括申請專利範圍第1~5項任意一項所述的組合物。