一种高尺安高频柔性覆铜板及其制备方法和应用与流程

本发明涉及柔性覆铜板领域，尤其涉及一种高尺安高频柔性覆铜板及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着信息科学技术的飞速发展，信息处理开始进入高频高速的阶段，处理数据的频率不断的提高，电子设备对于柔性覆铜板的频率要求也变得越来越高。而现有的柔性覆铜板作为电子设备制造的必备基材，其通常是通过对柔性绝缘材料的单/双面进行处理，与铜箔粘结在一起的方法进行制备，从而使其具有轻质、柔软以及可弯曲等特点。

2、在现有的柔性覆铜板产品中主要采用的绝缘材料有液晶聚合物(lcp)、氟树脂以及聚酰亚胺(pi)，虽然lcp、pi和氟树脂都具有很多性能有点，但是其都多少包括了加工工艺不易控制，制品的物理性质呈现各向异性、与成型是剪切流动成直角的方向力学性能较差或原料价格昂贵的缺点。因此针对pi的改性(改性后称为mpi)使用逐渐引起了各厂家的注意。但现有的mpi成本较低，但是高频下mpi会介电损耗会增高，而且其化学结构中具有极性基团，导致pi膜具有较高的吸水率，影响了柔性覆铜板的尺寸稳定性，从而最终影响覆铜板的尺安性。

3、中国专利cn112549689b提供了一种高频挠性覆铜板，其覆铜板结构主要包括第一铜箔层、第一聚酰亚胺薄膜层、第一pfa薄膜层、ptfe漆布层、第二pfa薄膜层、第二聚酰亚胺薄膜层和第二铜箔层，其中第一聚酰亚胺薄膜层和第二聚酰亚胺薄膜层的材料均未mpi，其声称覆铜板通过材料的筛选和层级结构的设计，具有优异的尺寸稳定性、耐弯折性和介电性能，但是其尺寸稳定性是通过多层粘结结构实现的，对于单纯的mpi对于尺安性的影响并未有实际进步。

4、因此，为了解决上述问题，本技术人提供了一种高尺安高频柔性覆铜板及其制备方法，并将其应用在高尺安高频柔性覆铜板在高频率需求的电子设备中。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种高尺安高频柔性覆铜板，所述柔性覆铜板的结构至少包括作为基体的高频铜箔层以及位于高频铜箔层上表面的高分子聚合物层；所述高频铜箔层与高分子聚合物层为固定连接关系。

2、作为一种优选的方案，所述高频铜箔层的表面粗糙度rz值为1.2～1.5μm；所述高频铜箔层的基重为80～120g/cm2。

3、作为一种优选的方案，所述高频铜箔层的表面粗糙度rz值为1.3μm；所述高频铜箔层的基重为100g/cm2。

4、作为一种优选的方案，所述高频铜箔层的的厚度为6～18μm。

5、作为一种优选的方案，所述高频铜箔层的的厚度为10μm。

6、作为一种优选的方案，所述高分子聚合物层由改性聚酰亚胺前驱体经过高温加热亚胺化制得。

7、作为一种优选的方案，所述改性聚酰亚胺前驱体的制备方法包括以下步骤：(1)将填料加入极性溶剂当中，分散均匀，加入二胺单体并搅拌至单体完全溶解，制得母液；(2)在氮气保护下，将烘干的芳香族酸酐单体逐次加入至母液中持续搅拌，待反应完成后即得。

8、作为一种优选的方案，所述芳香族酸酐单体和二胺单体的摩尔比为0.8～1.2:1。

9、作为一种优选的方案，所述芳香族酸酐单体和二胺单体的摩尔比为0.96～1.05:1。

10、作为一种优选的方案，所述二胺单体为刚性二胺单体、含酯基二胺单体中的至少一种。

11、作为一种优选的方案，所述刚性二胺单体为[4-(4-氨基苯甲酰基)氧苯基]4-氨基苯甲酸酯(abhq)、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯(bapt)、对氨基苯甲酸对氨基苯酯(apab)中至少一种。

12、作为一种优选的方案，所述含酯基二胺单体为对苯二胺(ppda)、间苯二胺(mpd)、2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(tfmb)中的至少一种。

13、作为一种优选的方案，所述二胺单体还包括4,4'-二氨基-2,2'-二甲基-1,1'-联苯(m-tb)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(tpe-r)、4,4'-二氨基二苯醚(oda)中的至少一种。

14、作为一种优选的方案，所述二胺单体为4,4'-二氨基二苯醚(oda)、对苯二胺(ppda)、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯(bapt)，三者的摩尔比为1:1:1。

15、作为一种优选的方案，所述芳香族酸酐单体为对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐、4,4-氧双邻苯二甲酸酐、双酚a型二醚二酐、4,4'-联苯四甲酸二酐、均苯四甲酸酐中的至少一种。

16、作为一种优选的方案，所述芳香族酸酐单体为对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐(tahq)、4,4-氧双邻苯二甲酸酐(odpa)、双酚a型二醚二酐(bpada)、4,4'-联苯四甲酸二酐(bpda)、均苯四甲酸酐(pmda)中的至少一种。

17、作为一种优选的方案，所述芳香族酸酐单体为对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐(tahq)、4,4'-联苯四甲酸二酐(bpda)，两者的摩尔比为1:1:1。

18、作为一种优选的方案，所述填料为白炭黑、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、硅微粉、陶瓷粉、lcp粉、改性白石墨烯中的至少一种。

19、作为一种优选的方案，所述填料为改性白石墨烯。

20、作为一种优选的方案，所述改性白石墨烯的质量添加量为0.1～6wt％。

21、作为一种优选的方案，所述改性白石墨烯的质量添加量为0.2～0.5wt％。

22、作为一种优选的方案，所述改性白石墨烯的质量添加量为0.5wt％。

23、作为一种优选的方案，所述极性溶剂为非质子极性溶剂；所述非质子极性溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

24、本技术中，通过选用特定的改性白石墨烯加入至改性聚酰亚胺体制备母液中，能够最终有效提高最终制得的柔性覆铜板的尺安性以及各项力学性能。本技术人认为：当改性白石墨烯的质量添加量为0.5wt％时，能够在不牺牲剥离强度的前提下，利用改性白石墨烯的片状结构的大径厚比穿插在聚酰亚胺预聚体的合成链段当中，形成更复杂且分隔的致密网络，从而增加了水汽、氧气等渗入的阻力，以及流通路线长度，减低了mpi的吸水性，从而达到优异的尺安性。

25、本发明第二方面提供了一种上述高尺安高频柔性覆铜板的制备方法，步骤包括：将改性聚酰亚胺前驱体涂布在高频铜箔层上表面，经过150～180℃下烘干，再经过自动连续化环化机高温亚胺化，完成后即得。

26、作为一种优选的方案，所述自动连续化环化机包括烘烤段、环化段、冷却段三段过程，所述环化段温度为330～380℃，且处理线速为0.5～4m/min。

27、作为一种优选的方案，所述环化段温度为350℃，且处理线速为1m/min。

28、作为一种优选的方案，所述改性聚酰亚胺前驱体涂布在高频铜箔层上表面的厚度为12～25μm。

29、作为一种优选的方案，所述改性聚酰亚胺前驱体涂布在高频铜箔层上表面的厚度为12μm。

30、本发明第二方面提供了一种上述高尺安高频柔性覆铜板的应用，包括该高尺安高频柔性覆铜板在高频率需求的电子设备中的应用。

31、有益效果：

32、1、本发明中提供了的一种高频柔性覆铜板，其具有优异的尺寸稳定性和尺安性，能够在保证柔性覆铜板的高频率性的前提下，制备出一种具有高尺寸稳定性、高尺安性、低吸水性等优点的电子设备用覆铜板。

33、2、本发明中提供了的一种高频柔性覆铜板，制备得到的柔性覆铜板的成本较低，且能够客户原有pi树脂制备覆铜板的缺陷，具有可靠的产品良率，减少了加工过程中的加工困难，避免影响最终覆铜板产品的使用性能。

34、3、本发明中提供了的一种高频柔性覆铜板，层结构简单，加工工艺简单能够实现大规模的工业化生产制备，且因为成本较低，设备要求较少，能够实现快速的建厂生产。

35、4、本发明中提供了的一种高频柔性覆铜板，通过选用特定的改性白石墨烯加入至改性聚酰亚胺体制备母液中，能够最终有效提高最终制得的柔性覆铜板的尺安性以及各项力学性能当改性白石墨烯的质量添加量为0.5wt％时，能够在不牺牲剥离强度的前提下，利用改性白石墨烯的片状结构的大径厚比穿插在聚酰亚胺预聚体的合成链段当中，形成更复杂且分隔的致密网络，从而增加了水汽、氧气等渗入的阻力。

36、5、本发明中提供了的一种高频柔性覆铜板，通过加入主链中含酯基的芳香族二胺单体，从而通过组分中形成的柔性链段增强聚合物与高频铜箔层的界面粘附力，与此同时配合同时加入的刚性单体能够均衡柔性链段的长度，从而保证在具有优异界面粘附力的同时还能够具有良好的力学性能。