专利名称：柔性金属-包覆层合体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及柔性金属包覆层合体，更具体而言，涉及在蚀刻之前和之后不卷曲、显示出由热处理引起的小的尺寸变化、在完成酰亚胺化之后具有极好的外观且在工业上可用的柔性金属包覆层合体，及其制造方法。
背景技术：
柔性金属包覆层合体是导电金属箔与介电树脂的层合体，适合于微电路加工，并且可在狭窄空间内弯曲。因此，其已经越来越多地用于多种应用，原因是当前的电子器件已经在尺寸和重量方面小型化。柔性金属包覆层合体分为双层型和三层型。与双层型柔性金属包覆层合体相比，使用胶粘剂的三层型柔性金属包覆层合体显示出较低的耐热性和耐燃性，并且在热处理期间产生较大的尺寸变化。为此，近年来，与三层型柔性金属包覆层合体相比，双层型柔性金属包覆层合体已经更一般地被用于制造柔性电路板。由于近来电子器件已经被制造为具有高性能和高紧凑性，因此其在热处理期间的尺寸稳定性已经变得越来越重要。特别地，在实施回流(reflow)操作(其中将具有电路图案的聚酰亚胺膜浸入加热至高温的铅浴中)时，可能经常出现因暴露于高温而引起的尺寸变化，导致电子部件的电路图案和金属包覆层合体的电路图案之间产生位错。而且，由于近年来更多地引入无铅钎焊，因此需要越来越多地考虑高温下的尺寸变化。
发明内容
[技术问题]本发明的一个目的是提供一种用于柔性印刷电路板的柔性金属包覆层合体及其制造方法，所述柔性金属包覆层合体在蚀刻之前和之后不卷曲，显示出由热处理引起的小的尺寸变化，并且在完成酰亚胺化之后对金属包覆层具有高粘附性和极好的外观。[技术方案]在一个一般方面中，柔性金属包覆层合体包括金属包覆层；和聚酰亚胺树脂层， 其通过将可转化成聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺前体树脂多次施加到所述金属包覆层上、然后干燥并利用红外线(IR)加热系统使所述聚酰亚胺前体树脂进一步干燥和固化而形成。在另一个一般方面中，一种用于制造柔性金属包覆层合体的方法包括将可转化成聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺前体树脂多次施加到金属包覆层上，然后干燥；和利用IR加热系统使所述聚酰亚胺前体树脂进一步干燥和固化。[有益效果]根据本发明一个实施方案的柔性金属包覆层合体在蚀刻之前和之后不卷曲、显示出由热处理引起的小的尺寸变化并且在完成酰亚胺化之后具有极好的外观。此外，所述柔性金属包覆层合体可应用于柔性印刷电路板。
由结合附图给出的以下优选实施方案的说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得明显，附图中图1是显示根据本发明的聚酰亚胺树脂的红外(IR)吸收光谱的结果的图。图2是显示根据对比例3的柔性金属包覆层合体的表面外观的照片。最佳实施方式 在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方案。为了清楚和简明起见，将省略引入本文的已知功能和构造的详细说明，以免使本发明的主题不清楚。在规定独特的制造和材料公差时，本文所用的术语“约”、“基本上”或其任意其它用语定义为与所提及的值接近。使用这类术语的目的是为了防止任何肆元忌惮的侵权者不当使用包括为帮助理解本发明而描述的精确值或绝对值的本发明的公开内容。本发明提供一种柔性金属包覆层合体，包括金属包覆层；和聚酰亚胺树脂层，其通过将可转化成聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺前体树脂多次施加到所述金属包覆层上、然后干燥和进行红外线(IR)热处理以使所述前体树脂转化成聚酰亚胺树脂而形成。与所述金属包覆层直接接触的所述聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度可以为300°C或更高。所述聚酰亚胺树脂层的总线性热膨胀系数可以为20ppm/K或更低。已经发现，当通过IR热处理将聚酰亚胺前体树脂层转化成聚酰亚胺树脂时，可以获得显示出由热处理引起的小的尺寸变化且在蚀刻之前和之后不卷曲的柔性金属包覆层合体，由此解决了在其它市售产品中出现的问题。还发现，当使用玻璃化转变温度为300°C 或更高的聚酰亚胺树脂作为与金属包覆层直接接触的第一介电层时，可以克服在转化为聚酰亚胺期间外观劣化的问题。本发明基于这些发现。在本发明的上下文中，聚酰亚胺树脂一般通过将聚酰亚胺前体树脂施加到金属包覆层上和将所述前体树脂热转化成聚酰亚胺树脂来形成。然而，聚酰亚胺树脂自身或半固化的聚酰亚胺树脂可以直接施加到金属包覆层上。本文所用的术语“金属包覆层”包括导电金属如铜、铝、银、钯、镍、铬、钼、钨等及其合金。一般地，广泛使用铜，但是本发明的范围不限于此。此外，可对金属包覆层进行物理或化学表面处理以提高金属层和涂覆在其上的介电层之间的粘合强度，并且这类处理可包括表面磨砂、镀覆镍或铜_锌合金、涂覆硅烷偶联剂等。在本发明的一些实施方案中，可以使用导电金属如铜、铝、银、钯、镍、铬、钼、钨等或其合金作为金属包覆层。特别地，优选铜金属包覆层，因为其成本低且电导率高。对于精密电路加工，金属包覆层的厚度可以为5-40 μ m。本文所用的术语聚酰亚胺树脂可以是具有由化学式1所代表的酰亚胺环的树脂， 并且可以包括聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等
权利要求
1.一种柔性金属包覆层合体，包括金属包覆层；和聚酰亚胺树脂层，其通过将可转化成聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺前体树脂多次施加到所述金属包覆层上、然后干燥并利用红外线(IR)加热系统使所述聚酰亚胺前体树脂进一步干燥和固化而形成。
2.根据权利要求1所述的柔性金属包覆层合体，其中所述聚酰亚胺树脂层的总线性热膨胀系数为20ppm/K或更低。
3.根据权利要求1所述的柔性金属包覆层合体，其中与所述金属包覆层直接接触的所述聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为300°C或更高。
4.根据权利要求1或3所述的柔性金属包覆层合体，其中与所述金属包覆层直接接触的所述聚酰亚胺树脂层具有由化学式2所代表的组成[化学式2J
5.根据权利要求1所述的柔性金属包覆层合体，其在基于IPC-TM-650，2.2. 4中的“方法C”在150°C下进行30分钟热处理之后的尺寸变化为士0. 05%或更小。
6.根据权利要求1或3所述的柔性金属包覆层合体，其中整个聚酰亚胺树脂层的拉伸模量为4 7Gpa。
7.根据权利要求1或3所述的柔性金属包覆层合体，其中所述聚酰亚胺树脂层和所述金属包覆层之间界面处的剥离强度为0. 5kgf/cm或更高。
8.根据权利要求1或3所述的柔性金属包覆层合体，其中在与所述金属包覆层接触的所述聚酰亚胺层的另一个表面上存在的聚酰亚胺层的线性热膨胀系数为20ppm/K或更低， 并且在与所述金属包覆层接触的所述聚酰亚胺层的另一个表面上存在的聚酰亚胺层的线性热膨胀系数和与所述金属包覆层接触的所述聚酰亚胺层的线性热膨胀系数之差为5ppm/ K或更低。
9.一种用于制造柔性金属包覆层合体的方法，包括将可转化成聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺前体树脂多次施加到金属包覆层上，然后干燥；禾口利用红外线(IR)加热系统使所述聚酰亚胺前体树脂进一步干燥和固化。
10.根据权利要求9所述的用于制造柔性金属包覆层合体的方法，其包括将在最终酰亚胺化之后玻璃化转变温度为300°C或更高的聚酰胺酸溶液施加到金属包覆层的一个表面上，然后在80-180°C下干燥所述溶液以形成第一聚酰亚胺层；将在最终酰亚胺化之后线性热膨胀系数为20ppm/K或更低的聚酰胺酸溶液施加到所述第一聚酰亚胺层上，然后在80-18(TC下干燥所述溶液以形成第二聚酰亚胺层并获得层合体；和利用红外线(IR)加热系统在80-400°C下对所述层合体进行进一步干燥和热处理，以进行酰亚胺化。
11.根据权利要求10所述的用于制造柔性金属包覆层合体的方法，其还包括在所述形成第二聚酰亚胺层与所述干燥和热处理之间，将聚酰胺酸溶液施加到所述第二聚酰亚胺层上，然后在80-18(TC下干燥所述溶液以形成第三聚酰亚胺层。
12.根据权利要求9所述的用于制造柔性金属包覆层合体的方法，其中在施加和干燥所述聚酰亚胺前体树脂以及利用红外线加热系统进一步干燥和固化期间在80°C或更高的温度下实施的总加热时间为5 60分钟，并且在80-180°C温度范围内的热处理条件满足式 2所代表的条件[式2]t X Ti.fli ^............Jij2、' s其中t是所述聚酰亚胺树脂层的厚度(μ m)，并且T是80-180°C温度范围内的平均加热速率 (K/分钟)。
13.根据权利要求12所述的用于制造柔性金属包覆层合体的方法，其中在施加和干燥所述聚酰亚胺前体树脂之后在所述利用红外线(IR)加热系统进行干燥和固化中在300°C 或更高的温度下实施的总加热时间为在80°C以上的总热处理时间的10-40%。
14.根据权利要求9所述的用于制造柔性金属包覆层合体的方法，其以间歇模式或连续模式实施，在所述间歇模式中施加并干燥所述聚酰亚胺前体树脂并使其在热炉中停留一定时间，在所述连续模式中使涂有所述聚酰亚胺前体树脂的所述金属包覆层以一定时间连续穿过热炉。
全文摘要
提供一种柔性金属包覆层合体及其制造方法。所述柔性金属包覆层合体通过以下方式获得将可转化成聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺前体树脂多次施加到金属包覆层上、然后干燥和通过红外线(IR)热处理将所述聚酰亚胺前体树脂转化成聚酰亚胺树脂。与金属包覆层直接接触的聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为300℃或更高，并且所述聚酰亚胺树脂层的总线性热膨胀系数为20ppm/K或更低。可以获得用于柔性印刷电路板的在蚀刻之前和之后不卷曲，显示出由热处理引起的小的尺寸变化，并且在究成酰亚胺化之后对金属包覆层具有高粘附性和极好外观的柔性金属包覆层合体。
文档编号B32B15/08GK102438826SQ201080022635
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年5月25日
发明者刘鸿, 崔元重, 金哲镐, 金大年 申请人:Sk新技术株式会社