专利名称：双面覆铜板及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种覆铜板，尤其涉及一种可用于制作刚挠结合电路板的双面覆铜板及其制作方法。
背景技术：
随着电子设备微小型化、多功能化发展，要求PCB高密度化、高性能化。电子产品的设计也越来越多地考虑刚挠结合、平行抬高立体组装、静态挠曲等特殊形式。在此前提下，刚-挠结合电路板越来越显示出其独特的优势。目前，许多刚-挠结合电路板的挠性部分仅仅需要多次的平行抬高、静态挠曲。如采用柔韧性十分出色的挠性覆铜板制作该挠性部分，则其挠曲性能大大超出了平行抬高、静态挠曲场合的要求，不但造成了性能浪费， 成本也更加高昂。如采用柔性链段改性的环氧树脂，不仅耐折性不好，而且耐热性也不足够好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双面覆铜板，采用玻璃纤维布作为热塑性聚酰亚胺树脂层的骨架，不仅具有更好的尺寸稳定性，而且大大降低了产品的成本。本发明的又一目的在于提供一种上述双面覆铜板的制作方法，可实现双面覆铜板的连续化生产。为实现上述目的，本发明提供一种双面覆铜板，包括玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层、及压合在所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层两面的铜箔，所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层包括玻璃纤维布及分布在所述玻璃纤维布中的热塑性聚酰亚胺树脂，所述热塑性聚酰亚胺树脂由覆盖在所述铜箔上的热塑性聚酰亚胺树脂层经高温压合熔融后浸润到所述玻璃纤维布中。所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于30 μ m。所述热塑性聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度为200-280°C。所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层中的热塑性聚酰亚胺树脂由热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液经亚胺化制成，所述热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度为200 5000mPa · s。为实现上述目的，本发明还提供一种双面覆铜板的制作方法，包括如下步骤步骤1 提供铜箔及合成热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液；步骤2 在所述铜箔上涂布一层步骤1所合成的热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，送入烘箱烘烤，然后在连接亚胺化机中进行连续亚胺化使热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液完成亚胺化，收卷得到一面覆有热塑性聚酰亚胺树脂层的单面板；步骤3 提供玻璃纤维布，在玻璃纤维布的上下两面分别铺置步骤2所制得的单面板，使所述单面板的热塑性聚酰亚胺树脂层朝向玻璃纤维布，然后将三者在高温辊压机中进行高温压合，单面板上的热塑性聚酰亚胺树脂熔融后在压力作用下浸润玻璃纤维布形成玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层，得到具玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层的双面覆铜板。所述热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度为200 5000mPa · S。所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于30 μ m。所述步骤2中，涂布后烘烤时烘箱的温度为120°C -250°C，连续亚胺化时连续亚胺化机的温度为300°C _420°C，连续亚胺化后所得到的热塑性聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为200-280°C ；所述步骤3中，高温压合时高温辊压机的压合温度为300°C _400°C。所述步骤2中，涂布后烘烤时烘箱的温度为150°C _180°C，连续亚胺化时连续亚胺化机的温度为350°C -400°C，连续亚胺化后所得到的热塑性聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为220-240°C ；所述步骤3中，高温压合时高温辊压机的压合温度为350-390°C。本发明的有益效果本发明的双面覆铜板中，玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层(绝缘层)由玻璃纤维布和热塑性聚酰亚胺树脂构成，热塑性聚酰亚胺树脂本身具有良好的柔韧性，玻璃纤维布也具有一定的耐折性，所以由两者制成的双面覆铜板具有足够的耐折性，完全可以用于刚挠结合电路板制作中；相较于传统用于刚挠结合电路板制作的二层法双面挠性覆铜板的绝缘层通常采用热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂(/TPI/PI/TPI)三层结构或热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂 /热固性聚酰亚胺树脂(PI/TPI/PI)三层结构，本发明的双面覆铜板的树脂层结构完全不同，由于有玻璃纤维布作为骨架增强，从而本发明的双面覆铜板比普通的挠性覆铜板具有更好的尺寸稳定性；又由于玻璃纤维布比聚酰亚胺树脂便宜很多，因此本发明的覆铜板及其制作方法具有更加低廉的成本；此外，由于聚酰亚胺树脂比环氧树脂具有更高的耐热性和柔韧性，从而本发明的覆铜板比柔性环氧树脂制成的覆铜板相比，不仅具有更好柔韧性， 以更好地满足刚挠结合电路板中挠性部分的平行抬高立体组装、静态挠曲操作，而且还具有更高的耐热性。为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，图1为本发明双面覆铜板的结构示意图；图2与图3为本发明双面覆铜板的制作方法的生产流程示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的双面覆铜板，包括玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层 10、及压合在所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层10两面的铜箔20，所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层10包括玻璃纤维布11及分布在所述玻璃纤维布11中的热塑性聚酰亚胺树脂12，所述热塑性聚酰亚胺树脂12由覆盖在所述铜箔20上的热塑性聚酰亚胺树脂层经高温压合熔融后浸润到所述玻璃纤维布11中。所述玻璃纤维布11为电子级玻璃纤维布，其厚度小于30 μ m。所述热塑性聚酰亚胺树脂12的玻璃化转变温度为200-280°C。所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层10中的热塑性聚酰亚胺树脂12由热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液经亚胺化制成，所述热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度优选 200 5000mPa · s。本发明的双面覆铜板，玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层(绝缘层)由玻璃纤维布和热塑性聚酰亚胺树脂构成，热塑性聚酰亚胺树脂本身具有良好的柔韧性，玻璃纤维布也具有一定的耐折性，所以由两者制成的双面覆铜板具有足够的耐折性，完全可以用于刚挠结合电路板制作中；相较于传统用于刚挠结合电路板制作的二层法双面挠性覆铜板的绝缘层通常采用热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂(/ TPI/PI/TPI)三层结构或热固性聚酰亚胺树脂/热塑性聚酰亚胺树脂/热固性聚酰亚胺树月旨(PI/TPI/PI)三层结构，本发明的双面覆铜板的树脂层结构完全不同，由于有玻璃纤维布作为骨架增强，从而本发明的双面覆铜板比普通的挠性覆铜板具有更好的尺寸稳定性； 又由于玻璃纤维布比聚酰亚胺树脂便宜很多，因此本发明的覆铜板具有更加低廉的成本； 此外，由于聚酰亚胺树脂比环氧树脂明显具有更高的耐热性和柔韧性，从而本发明的覆铜板比柔性环氧树脂制成的覆铜板相比，不仅具有更好柔韧性，以更好地满足刚挠结合电路板中挠性部分的平行抬高立体组装、静态挠曲操作，而且还具有更高的耐热性。本发明双面覆铜板的制作方法，包括如下步骤步骤1 提供铜箔及合成热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液；步骤2 在所述铜箔上涂布一层步骤1所合成的热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，送入烘箱烘烤，然后在连接亚胺化机中进行连续亚胺化使热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液完成亚胺化，收卷得到一面覆有热塑性聚酰亚胺树脂层的单面板；步骤3 提供玻璃纤维布，在玻璃纤维布的上下两面分别铺置步骤2所制得的单面板，使所述单面板的热塑性聚酰亚胺树脂层朝向玻璃纤维布，然后将三者在高温辊压机中进行高温压合，单面板上的热塑性聚酰亚胺树脂熔融后在压力作用下浸润玻璃纤维布形成玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层，得到具玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层的双面覆铜板。所述热塑性聚酰亚胺树脂的分子结构可以有多种选择，其合成的单体也可有多种选择，也可以选择各种公开的、已知的各种配方。为保证一定的浸透性，需使所述热塑性聚酰亚胺树脂熔融之后的粘度不能过高， 否则高温层压熔融后浸润困难，生产效率低。所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于30 μ m。述步骤2中，涂布后烘烤主要是烘除部分溶剂，使热塑性聚酰亚胺树脂半固化，烘烤时烘箱的温度为120°C _250°C，优选150°C _180°C，连续亚胺化时，连续亚胺化机的最高温度需达到300°C以上才能保证整个热塑性聚酰亚胺树脂完全固化，选用的最高亚胺化温度为300°C -420°C，优选350°C -400°C，连续亚胺化后所得到热塑性聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为200-280°C，优选220-M0°C，这样就既可以在300°C以上的高温进行热压合， 又可以保证覆铜板具有足够的热稳定性和足够的力学性能，连续亚胺化烘箱可以有多节高温烘箱，从而组成一个由低温向高温渐变的烘箱组合；所述步骤3中，高温压合时高温辊压机的压合温度为300°C -400°C，优选350-390°C，可以获得良好的压合效果和较大的压合车速。不同配方的聚酰亚胺树脂具有不同的熔融温度，但是高温压合的温度一定要高于所用热塑性聚酰亚胺的熔点，这样才能保证热塑性聚酰亚胺在高温压合后有足够的粘流性从而顺利浸润玻璃纤维布。高温辊压机可以采用PI薄膜保护以确保铜箔在高温辊压时免于氧化，也可以采用在辊压区通氮气的方法以确保铜箔在高温辊压时免于氧化。如图2与图3所示为本发明双面覆铜板的制作方法的生产流程，生产时，通过上胶机的涂头1在铜箔20上涂布热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液后，送入烘箱2在不高于300°C 的温度下烘烤，然后在最高温度可达400°C的连接亚胺化机3中进行连续亚胺化使热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液完成亚胺化，收卷得到一面覆有热塑性聚酰亚胺树脂层的单面板4 ； 在玻璃纤维布11的上下两面分别铺置单面板4，使所述单面板4的热塑性聚酰亚胺树脂层朝向玻璃纤维布11，然后将三者在高温辊压机5中在高于300°C的温度下进行高温压合， 单面板4上的热塑性聚酰亚胺树脂熔融后在压力作用下浸润玻璃纤维布11形成玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层，得到具玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层的双面覆铜板。针对上述双面覆铜板及其制作方法，如下述实施例进一步给予详加说明与描述。合成例(聚酰亚胺树脂前体溶液的合成)在IL的三口烧瓶加入750g的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，加入82. Ig的2，2 ‘-双氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)，然后将该溶液置于水浴中冷却，通氮气保护，
30min后加入59. 43g的联苯四甲酸二酐(BPDA)，持续高速搅拌3小时，进行聚合反应，制得粘度为600mPa. s的聚酰亚胺树脂前体溶液，该聚酰亚胺树脂前体溶液为热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液。实施例在12 μ m铜箔上涂布合成例所得的热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，控制涂布厚度，使其完全亚胺化后的厚度为16-20 μ m，上胶机烘烤温度为180°C，车速为3m/min，使之半固化，然后继续进入连接亚胺化机中进行亚胺化，亚胺化最高温度为350°C，车速为3m/ min，亚胺化的过需要氮气保护，单面板出烘箱后进行收卷。在厚度为30 μ m的玻璃纤维布的两面铺置得到的单面板，三者共同进入高温辊压机中，进行高温压合。高温辊压机上下热辊设置温度为380°C，压合线压力设定为lOMPa，车速控制在lm/min，经压合之后即可得到双面覆铜板。实施例得到的双面覆铜板的性能如表1所示。表1实施例制得双面覆铜板的性能
权利要求
1.一种双面覆铜板，其特征在于，包括玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层、及压合在所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层两面的铜箔，所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层包括玻璃纤维布及分布在所述玻璃纤维布中的热塑性聚酰亚胺树脂，所述热塑性聚酰亚胺树脂由覆盖在所述铜箔上的热塑性聚酰亚胺树脂层经高温压合熔融后浸润到所述玻璃纤维布中。
2.如权利要求1所述的双面覆铜板，其特征在于，所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于30 μ m。
3.如权利要求1所述的双面覆铜板，其特征在于，所述热塑性聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度为200-280°C。
4.如权利要求1所述的双面覆铜板，其特征在于，所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层中的热塑性聚酰亚胺树脂由热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液经亚胺化制成，所述热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度为200 5000mPa · s。
5.一种双面覆铜板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1 提供铜箔及合成热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液；步骤2 在所述铜箔上涂布一层步骤1所合成的热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液，送入烘箱烘烤，然后在连接亚胺化机中进行连续亚胺化使热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液完成亚胺化，收卷得到一面覆有热塑性聚酰亚胺树脂层的单面板；步骤3 提供玻璃纤维布，在玻璃纤维布的上下两面分别铺置步骤2所制得的单面板， 使所述单面板的热塑性聚酰亚胺树脂层朝向玻璃纤维布，然后将三者在高温辊压机中进行高温压合，单面板上的热塑性聚酰亚胺树脂熔融后在压力作用下浸润玻璃纤维布形成玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层，得到具玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层的双面覆铜板。
6.如权利要求5所述的双面覆铜板的制作方法，其特征在于，所述热塑性聚酰亚胺树脂前体溶液的粘度为200 5000mPa · s。
7.如权利要求5或6所述的双面覆铜板的制作方法，其特征在于，所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于30 μ m。
8.如权利要求5所述的双面覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤2中，涂布后烘烤时烘箱的温度为120°C _250°C，连续亚胺化时连续亚胺化机的温度为300°C _420°C，连续亚胺化后所得到的热塑性聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为200-280°C ；所述步骤3中， 高温压合时高温辊压机的压合温度为300°C -400°C。
9.如权利要求5所述的双面覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤2中，涂布后烘烤时烘箱的温度为150°C _180°C，连续亚胺化时连续亚胺化机的温度为350°C _400°C，连续亚胺化后所得到的热塑性聚酰亚胺树脂层的玻璃化转变温度为220-240°C ；所述步骤3中， 高温压合时高温辊压机的压合温度为350-390°C。
全文摘要
本发明涉及一种双面覆铜板，包括玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层、及压合在所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层两面的铜箔，所述玻璃纤维布增强热塑性聚酰亚胺树脂层包括玻璃纤维布及分布在所述玻璃纤维布中的热塑性聚酰亚胺树脂，所述热塑性聚酰亚胺树脂由覆盖在所述铜箔上的热塑性聚酰亚胺树脂层经高温压合熔融后浸润到所述玻璃纤维布中。本发明的双面覆铜板，由于采用玻璃纤维布作为热塑性聚酰亚胺树脂层的骨架，不仅具有更好的尺寸稳定性，而且大大降低了产品的成本，适合用于刚挠结合电路板制作中，并且具有较佳的耐热性和柔韧性，能够更好地满足刚挠结合电路板中挠性部分的平行抬高立体组装、静态挠曲操作。本发明还涉及一种双面覆铜板的制作方法。
文档编号B32B27/12GK102529232SQ2011104599
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者伍宏奎, 张翔宇, 茹敬宏 申请人:广东生益科技股份有限公司