[发明专利]一种聚酰亚胺树脂、使用其制作的挠性覆铜板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺树脂，使用该聚酰亚胺树脂制作的二层挠性覆铜板，以及制作该二层挠性覆铜板的方法。

背景技术

近年来，电子产品向高性能化和小型化迅速发展，从而也要求电子零件和安装它们的基板向高性能化和高密度化方向发展。挠性覆铜板作为电子信息产业的基础材料，也需要适应这种发展趋势，对其在薄型化和尺寸稳定性方面提出了更高的要求。

挠性覆铜板的尺寸稳定性包括受热尺寸变化和吸湿尺寸变化。在制备过程中，由于聚酰亚胺和铜箔的热膨胀系数(CTE)的差异，在加热和冷却过程中，基板容易产生卷曲，且会有较大的残留应力，在蚀刻铜箔后会有较大的尺寸变化；下游客户的使用加工过程会有多段的加热工序，CTE的差异也会造成尺寸变化大，从而引起细线路加工的连接不良。同样，在下游客户的加工工序中也会有多段的药水浸泡和烘烤过程，聚酰亚胺的吸湿性很强，其吸湿后体积会发生较大的膨胀，而铜箔的吸湿膨胀为零或几乎为零，这不但会影响尺寸稳定性，也容易使基板产生卷曲、翘曲或扭曲。

尺寸稳定性、剥离强度和吸湿率三者是一组矛盾。如特开平2-225522号公报和特开2001-11177号公报所介绍的，为了降低吸水率，引入了含氟单体，但剥离强度很差，且含氟单体价格昂贵，成本增高。又如CN1943285A所公开的，利用低吸湿单体的比例来调整热固性聚酰亚胺树脂(PI)的吸湿率，尺寸稳定性也优异，但为了取得好的剥离强度采取了热塑性聚酰亚胺树脂(TPI)/低CTE热固性聚酰亚胺树脂(PI)/TPI的三次涂布方法，存在工艺复杂，收率有所降低的问题。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺树脂，在聚酰亚胺中引入填料二氧化硅，大大降低了CTE，用该聚酰亚胺树脂所制作的二层挠性覆铜板，在保持优异的尺寸稳定性和低吸湿率的同时，覆铜板的剥离强度不会下降。

本发明的又一目的在于提供上述使用该聚酰亚胺树脂制作挠性覆铜板的方法，只需进行一次涂胶，工艺简单、成本低廉。

本发明的再一目的在于提供使用上述的方法制作的挠性覆铜板，为二层挠性覆铜板，其尺寸稳定，聚酰亚胺层与铜箔的粘结性很好，且，聚酰亚胺层的吸湿率很低。

根据本发明的上述目的，提出一种聚酰亚胺树脂，由聚酰胺酸、TEOS(四乙氧基硅烷)、水及硅烷偶联剂组成，其中，聚酰胺酸由二胺单体与二酐单体在混合溶剂中合成，二胺单体采用p-PDA(对苯二胺)、ODA(4，4’-二氨基二苯基醚)，二酐单体采用BPDA(3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐)、BTDA(二苯酮四甲酸二酐)和TMEG(亚乙基双(偏苯三酸单酯酸酐))，上述各组分的重量比为：

p-PDA：                10-20份

ODA：                  3-10份

BPDA：                 20-40份

BTDA：                 10-20份

TMEG：                 5-10份

TEOS：                 5-40份

硅烷偶联剂：           0-8份

水：                   3-15份

同时，提出一种使用上述聚酰亚胺树脂制作挠性覆铜板的方法，包括下述步骤：

步骤一，称取所需含量比的二胺单体p-PDA、ODA与二酐单体BPDA、BTDA及TMEG，在混合溶剂NMP(二甲基乙酰胺)和DMAC(N，N-二甲基吡咯烷酮)中反应合成聚酰胺酸；

步骤二，在聚酰胺酸中添加所需含量比的四乙氧基硅烷、水和硅烷偶联剂，得到纳米二氧化硅杂化聚酰亚胺树脂；

步骤三，将所合成的聚酰亚胺树脂均匀涂敷于铜箔上；

步骤四，在烘箱中以80～170℃下干燥1～30分钟；

步骤五，再在氮气保护烘箱中，在80℃，120℃，185℃，220℃～260℃，350℃～380℃下各进行2～60分钟的阶段性热处理进行亚胺化，在铜箔上形成纳米二氧化硅杂化聚酰亚胺层。

另外，还提出一种使用上述的方法制作的挠性覆铜板，该挠性覆铜板为两层挠性覆铜板，包括铜箔及设于铜箔上的所述纳米二氧化硅杂化聚酰亚胺层。

本发明的有益效果：本发明所合成的聚酰胺酸，通过四乙氧基硅烷的水解缩聚形成纳米二氧化硅，同时由于水的加入，所合成的聚酰胺酸黏度较低，胶水在实际应用过程中消泡容易，且成膜性好，最后形成的聚酰亚胺层抗拉强度和延伸率良好，因为所选单体的特点，所合成的聚酰胺酸不会因为水分的存在而影响其储存期。