[发明专利]聚酰胺酸、用其制成的二层法单面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胺酸，尤其涉及一种聚酰胺酸、用其制成的二层法单面挠性覆铜板及其制作方法。

背景技术

近年来，随着电子技术的发展，通讯设备及个人电子产品逐渐趋于薄型化、便携化，作为基材的挠性印刷线路板(FPC)逐渐趋向精细线路加工，多层层叠等方向发展。于是，这对挠性覆铜板(FCCL)的薄型性，尺寸稳定性，耐热性，耐吸湿性等诸多方面提出了更高的要求。

挠性覆铜板由制作方法可分为三层法挠性覆铜板和二层法挠性覆铜板。三层法挠性覆铜板是由聚酰亚胺薄膜、铜箔以及处于两者之间的粘结材料三者构成，所用粘结材料一般选自低温加工性优异的环氧树脂或丙烯酸树脂。然而，随着今后对耐热性、尺寸稳定性、耐折性、耐挠曲性以及薄型化的要求日趋严格，这些粘结层存在会导致板材耐热性、尺寸稳定性下降，厚度增加等问题。而只由聚酰亚胺和铜箔构成的二层法挠性覆铜板具有更优异的综合性能及更好的发展前景。

二层法挠性覆铜板的制造方法有涂布法、压合法和溅镀法，对于二层法单面挠性覆铜板，较多采取涂布法，因其综合性能优异，制造成本较低，且制造过程容易控制。涂布法是以芳香族二胺与芳香族二酐在极性非质子溶剂中进行聚合反应，得到具有一定粘度的聚酰胺酸溶液，将所得聚酰胺酸溶液涂布在金属层之上，然后在一定温度下预烘除去部分溶剂，再在氮气气氛下进行高温亚胺化形成聚酰亚胺层，最终得到二层法挠性覆铜板。上述芳香族二胺可选取对苯二胺、二苯醚二胺等；芳香族二酐可选取均苯四酸二酐、联苯四酸二酐等；极性非质子溶剂通常采用N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等。

但是目前“涂布法”生产过程中仍存在一些的问题，例如由于聚酰胺酸成膜过程中产生的残余应力以及聚酰亚胺层与金属层之间热膨胀系数的差异，容易导致板材发生翘曲、卷曲、打折、扭曲等问题，同时极大地影响了二层法挠性覆铜板的尺寸稳定性，不利于印制电路的精细布线。为了解决卷曲问题，往往采用降低聚酰亚胺热膨胀系数的方式，即在合成配方中采用刚性结构的单体如对苯二胺，均苯二酐，萘酐等单体。但是结构上高度刚性的聚酰亚胺通常与铜箔的粘结强度非常低，容易导致蚀刻掉线等问题；且由于聚酰亚胺层刚性太强，在蚀刻制作线路时，容易发生基板在铜箔一侧的高度卷曲，影响加工合格率。另一方面，聚酰亚胺的柔韧性下降，挠性印制电路板的耐折、耐挠曲性也会有所下降。

专利CN101151946A在铜箔一面上至少涂覆3层相同或不同的聚酰亚胺树脂，包括热固性聚酰亚胺及热塑性聚酰亚胺，这种方法对生产设备的及生产工艺控制的要求大幅度提高，在连续化涂布工艺时，生产效率降低，同时生产成本也大大提高。如专利ZL 200310123028.6所述，采用在聚酰胺酸溶液中添加滑石粉或云母粉以改善板材的卷曲，其原理在于减小铜箔与聚酰亚胺层的热膨胀系数之差异。然而，滑石粉加入过多导致板材剥离强度下降，为提高剥离强度，需要增加中柔性单元的含量，而柔性单元含量过高，会降低聚酰亚胺的耐热性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酰胺酸，其带有侧链腈基，具有低热膨胀系数，利于制作覆铜板。

本发明的另一目的在于提供一种二层法单面挠性覆铜板，该二层法单面挠性覆铜板无卷曲，具有高剥离强度、低热膨胀系数、良好的尺寸稳定性及高耐热性等性能。

本发明的又一目的在于提供一种上述二层法单面挠性覆铜板的制作方法，采用聚酰胺酸一次涂布制备，在蚀刻和烘烤过程中不发生卷曲、翘曲、扭曲、打折等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种聚酰胺酸，其由芳香族二胺与芳香族四酸二酐聚合制得，所述芳香族二胺包括有腈基侧基的芳香族二胺，该聚酰胺酸为含有以下通式(I)，或通式(I)和(II)所示结构单元的侧链腈基聚酰胺酸：

上述通式中Ar₁和Ar₂是具有一个或多个芳香环的四价有机基团，Ar₃是具有一个或多个芳香环的二价有机基团，R为选自

中的二价基团。

所述芳香族二胺与芳香族四酸二酐的比例为0.9-1.1∶1。

所述通式(I)所示结构单元所占比例为10-100摩尔％，通式(II)所示结构单元所占比例为0-90摩尔％。

所述聚酰胺酸还含有通式(I)、(II)所示结构单元以外的其它结构单元，该其它结构单元所占比例≤20摩尔％。