[发明专利]聚酰亚胺前聚体树脂合成方法及单面柔性覆铜板制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子材料技术领域，具体是一种无胶单面柔性覆铜板用的聚酰亚胺前聚体树脂的合成方法以及该单面柔性覆铜板的制造方法。 

背景技术

软性印刷电路板，简称软板，具有柔软、轻、薄及可挠曲等到优点，在电子产品快速走向轻、薄、短、小趋势下，目前已广泛地应用在笔记本电脑、数码相机、手机、液晶显示器等电子领域。 

传统软板材料，主要是以聚酰亚胺(polyimide)膜/粘接剂/铜箔之三层结构为主，如图1所示，粘接剂是以丙烯酸类为主，这种结构的软板材料存在以下缺陷： 

1、耐热性差：长期使用温度限制在100-200℃，当温度大于120℃，三层有胶软板基材的抗撕强度因粘接剂劣化使得抗撕强度剧烈下降，一般在软板上做SMT焊接时，温度大多超过300℃，另外软硬结合板生产中的压合过程温度也高达200℃，对三层软板基材基材而言并不适用这些应用，使用领域受限； 

2、三层有胶软板尺寸变化率受温度影响甚大，尺寸安定性差； 

3、耐化性差：三层有胶软板基材因粘接剂的耐化学药品性不佳，抗撕强度随时间增长而人幅下降。 

近年来，制备无胶单面柔性覆铜板主要有如下两种方法： 

(1)溅镀法/电镀法：以聚酰亚胺膜为基材，利用真空溅镀在聚酰亚胺膜镀上一层金属层后，再用电镀法，使铜厚度增加，如日本住友电气、日本三井化学、台湾造利科技股份有限公司等。溅镀法对于机器要求很高，产品的良率很低，且机器成本很高，所生产的无胶柔性单面柔性覆铜板剥离强度很低(0.3-0.5Kgf/cm)，铜箔很容易从基板上脱落。 

(2)复合涂布法：以铜箔为基材，用涂头将合成好的聚酰胺酸挤压涂布在成卷的铜箔上，涂两层，一层作为绝缘层，另一层作为粘接层，经烘箱干燥及亚酰胺化后，形成无胶软板基材，如日本新日铁化学。二次复合涂布法对于机器要求也很高，由于要涂两层树脂，产品的良率很低，且中间的粘接层聚酰亚胺树脂由于只有2-3um厚，其所制备的无胶柔性单面柔性覆铜板剥离强度也很低(0.4-0.7Kgf/cm)，且聚酰亚胺树脂的抗张(120-160MPa)和伸长率(10-15％) 也很低，见新日铁化学专利JP2007059892、CN1678166。 

目前，无胶单面柔性覆铜板总厚度为43um(18um铜箔搭配25um聚酰亚胺)的比较严重的问题是： 

1、剥离强度低(＜0.8kgf/cm)，铜箔很容易从基板上脱落； 

2、聚酰亚胺绝缘层很脆，全蚀刻后，聚酰亚胺的抗张(＜180MPa)和伸长率(＜15％)均比较低； 

3、聚酰亚胺绝缘层的耐热温度Tg≤300℃； 

4、最终的成品卷曲和翘起严重。 

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种聚酰亚胺前聚体树脂合成方法及单面柔性覆铜板制造方法，在配制聚酰亚胺前聚体树脂时引入柔性较好的二胺和二酸酐单体，在聚酰亚胺前聚体树脂合成时加入硅烷偶联剂，以实现提高所制备的无胶单面柔性覆铜板的剥离强度，聚酰亚胺的抗张强度和伸长率的目的。 

为实现上述目的，本发明的技术方案是：聚酰亚胺前聚体树脂的合成方法：将单体芳香族二胺溶于非质子极性溶剂中，溶液的质量浓度为6-9％，于室温～50℃搅拌溶解；加入占溶液总质量0.1-0.5％的硅烷偶联剂，搅拌0.5小时；于0℃-室温下，加入芳香族二酸酐单体，芳香族二胺∶芳香族二酸酐单体的摩尔比为1∶0.95～1∶1.05，聚合生成固含量为15-18％的聚酰亚胺前聚体树脂，反应时间为7.5-10小时；静置消泡。 

选用的芳香族二胺单体为： 

对苯二胺(PPDA)、4，4′-二氨基二苯醚(ODA)、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPER)、4，4′-双(4-氨基苯氧基)二苯砜(BAPS)中的一种或几种的混合物； 

选用的芳香族二酸酐单体为： 

均苯四甲酸酐(PMDA)、3，3′，4，4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)、3，3′，4，4′-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、4，4-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、二苯砜-3，3`，4，4`-四羧酸二酐(DSDA)中的一种或几种的混合物； 

选用非质子极性溶剂为：N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)； 

选用硅烷偶联剂为KBM603、KBM-403；