粘结片用层压板及包括其的多层柔性印刷电路板的制作方法

本发明涉及一种在履行粘结片功能的同时，还履行覆盖膜功能的粘结片用层压板及包括其的多层柔性印刷电路板。

背景技术：

当前，随着强调笔记本电脑、手机等电子设备的小型化和超薄化，对电子设备中包括的印刷电路板的集成化和轻薄化的要求日益增加。印刷电路板可根据其物理特性分为刚性(rigid)印刷电路板、柔性(flexible)印刷电路板和将二者结合的刚-挠印刷电路板等。

随着要求柔性印刷电路板的电路集成化，所述柔性印刷电路板由双面印刷电路板与双面印刷电路板相结合或双面印刷电路板与单面印刷电路板相结合的多层结构构成。亦即，如图1所示，多层柔性印刷电路板具有一种在包括电路层11和绝缘层12的双面印刷电路板的上下分别通过粘结片16结合有由电路层14和绝缘层15构成的单面印刷电路板的结构，此时，双面印刷电路板中包括保护电路层11的覆盖膜13。

虽然通过这种多层柔性印刷电路板实现了电路集成化，但由于用于使印刷电路板相结合的粘结片16的使用和多个覆盖膜13的存在，满足多层柔性印刷电路板的轻薄化尚存在局限性。

此外，作为粘结片16主要使用预浸料，但这种预浸料包括纤维基材，因而还存在降低印刷电路板的孔加工性的问题。

技术实现要素：

技术问题

为解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种具有粘结片功能的同时，还具有覆盖膜功能的粘结片用层压板。

此外，本发明的另一个目的在于，提供一种包括所述粘结片用层压板的多层柔性印刷电路板。

技术方案

为达成上述目的，本发明提供一种粘结片用层压板，包括：基材层；第一树脂层，其层叠于所述基材层的一面，由第一树脂组合物形成；以及第二树脂层，其层叠于所述基材层的另一面，由第二树脂组合物形成，所述第一树脂层和所述第二树脂层具有粘接性。

此外，本发明提供一种多层柔性印刷电路板，包括：第一印刷电路板，其包括绝缘层、结合于所述绝缘层的上面的第一电路层和结合于所述绝缘层的下面的第二电路层；第二印刷电路板，其配置于所述第一电路层上；以及第三印刷电路板，其配置于所述第二电路层上，在所述第一电路层与所述第二印刷电路板之间具备所述粘结片用层压板，且在所述第二电路层与所述第三印刷电路板之间也具备所述粘结片用层压板。

发明的效果

由于本发明的粘结片用层压板包括具有粘接性的第一、第二树脂层，因而可以替代传统的预浸料(prepreg)结合多个印刷电路板。此外，由于所述第一、第二树脂层还可以履行覆盖膜功能，因而无需额外要求用于保护印刷电路板的电路层的覆盖膜。因此，本发明可以提供厚度最小化的多层柔性印刷电路板。

附图说明

图1是示出传统的多层柔性印刷电路板的剖视图。

图2是示出本发明一例的粘结片用层压板的剖视图。

具体实施方式

下面对本发明进行说明。

1.粘结片用层压板

本发明涉及一种使多个印刷电路板相结合的同时，还具有覆盖膜功能的粘结片用层压板(以下，称‘层压板’)，下面参照图2对其进行具体说明。

本发明的层压板以基材层21为中心，在其两侧包括第一树脂层21和第二树脂层23。

本发明的层压板中包括的基材层21起支撑层压板的作用。对于构成这种基材层21的物质，此处不作特殊限定，而作为非限定性例，可以是聚酰亚胺(pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)等，其中尤为优选由聚酰亚胺(pi)构成。此外，对于基材层21的厚度，此处也不作特殊限定，但当考虑多层柔性印刷电路板的超薄化时，优选为5至25μm，更优选为5至12μm。

本发明的层压板中包括的第一树脂层22是层叠于基材层21的一面的层，其由第一树脂组合物形成，因而具有粘接性。此外，本发明的层压板中包括的第二树脂层23是层叠于基材层21的另一面的层，其由第二树脂组合物形成，因而第二树脂层23也同样具有粘接性。

对于用于形成第一树脂层22和第二树脂层23的第一树脂组合物和第二树脂组合物，此处不作特殊限定，但优选为环氧树脂组合物。具体而言，第一树脂层22和第二树脂层23包括第一环氧树脂、第二环氧树脂、橡胶改性环氧树脂和硬化剂，所述第一环氧树脂和所述第二环氧树脂中一种以上分别可以由多分散指数(pdi)为2以下的环氧树脂组合物形成。

所述环氧树脂组合物中包括的第一环氧树脂为分子中包括两个以上环氧基的环氧树脂，是环氧当量(eew)在400-1,000g/eq的范围内的高当量环氧树脂。对于这种第一环氧树脂的重均分子量(mw)，此处不作特殊限定，但优选在1,000至3,000的范围内。

所述环氧树脂组合物中包括的第二环氧树脂也同样是分子中包括两个以上环氧基的环氧树脂，是环氧当量(eew)在100-300g/eq的范围内的低当量环氧树脂。对于这种第二环氧树脂的重均分子量(mw)，此处不作特殊限定，但优选在500至2,000的范围内。

低当量(epoxyequivalentweight，eew)环氧树脂具有低熔融粘度且在粘接方面具有良好的润湿性，而高当量环氧树脂(eew)其本身具有可塑性，因而可以提高层压板的弯曲性(弯曲加工性)和冲压性等成型特性。本发明的层压板包括这种由包括有聚合度(n)或当量差的两种环氧树脂的环氧树脂组合物形成的第一树脂层22和第二树脂层23，因而可以表现出高粘接性、卓越的耐湿可靠性和优异的成型性等。

其中，所述第一环氧树脂和所述第二环氧树脂中的一种以上是多分散指数(pdi)为2.0以下(优选为1至1.7，更优选为1.1至1.5)的窄分子量分布的nd(narrowdispersity)环氧树脂。亦即，相对而言，窄分子量分布的nd环氧树脂所含有的具有高分子量的高分子(例如，高分子量物种(highmwspecies))和具有低分子量的高分子(例如，低聚物(oligomer))的量少，且分子量分布均一。这种分子量分布均匀的nd环氧树脂的副反应(sidereaction)少，相对于一般的环氧树脂而言，具有更高的硬化度，因而当用包括这种nd环氧树脂的环氧树脂组合物形成树脂层时，会得到自由体积(freevolume)最小化的树脂层，最终将会得到粘接性高、吸收率低的树脂层。此外，nd环氧树脂的环氧树脂合成过程中所生成的离子和副反应生成物等杂质含量低，可以表现出高纯度，因而当用包括这种nd环氧树脂的环氧树脂组合物形成树脂层时，会得到迁移量最小化的树脂层，对此将在后面具体说明。

此外，所述多分散指数(polydispersityindex，pdi)成为表示高分子的分子量分布的宽度(宽)的基准(尺度)，其由重均分子量(mw)与数均分子量(mn)之比所定义。具体而言，多分散指数(polydispersityindex，pdi)越大，分子量分布越宽，其越接近1，就越被解释为是物性良好的单一分子量的高分子。

本发明的第一环氧树脂或第二环氧树脂中的任一个或二者皆使用具有2.0以下的多分散指数的nd(narrowdispersity)环氧树脂，因而环氧树脂组合物的粘度变低，最终可以获得提高由环氧树脂组合物形成的第一树脂层22、第二树脂层23的润湿(wetting)性和粘接性的效果。

当所述环氧树脂组合物中包括第一环氧树脂和第二环氧树脂二者时，对于其混合比，此处不作特殊限定，但若考虑硬化性、加工性和粘接性等时，优选使第一环氧树脂和第二环氧树脂以10至50:50至90的重量比混合，更优选以30至50:50至70的重量比混合。

此外，对于所述第一环氧树脂和所述第二环氧树脂，此处不作特殊限定，只要是具有所述当量范围的环氧树脂即可，而作为非限定性例，可以是双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三苯甲烷型环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂和加氢环氧树脂等。

所述环氧树脂组合物中包括的橡胶改性环氧树脂起提高环氧树脂组合物的粘接性、耐热性和绝缘性的作用。对于这种橡胶改性环氧树脂，此处不作特殊限定，而作为非限定性例，可以是丁腈橡胶(nbr)、端羧基丁腈(ctbn)橡胶、端环氧基丁腈(etbn)橡胶以及端氨基丁腈(atbn)橡胶等。

对于所述环氧树脂组合物中包括的橡胶改性环氧树脂的含量，此处不作特殊限定，但当考虑硬化性、加工性和粘接性等时，以100重量份的第一环氧树脂、第二环氧树脂和硬化剂的总和为基准，橡胶改性环氧树脂的含量优选为5至50重量份，更优选为10至40重量份。

所述环氧树脂组合物中包括的硬化剂起产生环氧树脂组合物的硬化反应的作用。对于这种硬化剂，此处不作特殊限定，只要是本行业公知的物质即可，但优选使用两种以上的硬化剂且其中至少一种是多分散指数(polydispersityindex，pdi)为2.0以下(优选为1至1.7，更优选为1.1至1.5)的nd(narrowdispersity)的硬化剂。

具体而言，当作为硬化剂将第一硬化剂和第二硬化剂混合使用时，作为第一硬化剂的非限定性例，可以是苯酚酚醛清漆类硬化剂、咪唑类硬化剂、胺类硬化剂等；作为第二硬化剂的非限定性例，可以是甲酚酚醛清漆类硬化剂、双酚a酚醛清漆类硬化剂、萘类硬化剂、胺类硬化剂、氨基三嗪酚醛清漆类硬化剂等，第一硬化剂和第二硬化剂中的任一个的多分散指数(pdi)优选为2以下，或者第一硬化剂和第二硬化剂的多分散指数(pdi)皆优选为2以下。

对于所述环氧树脂组合物中包括的硬化剂的含量，此处不作特殊限定，但考虑硬化性、耐热性和粘接性等，为防止绝缘层的硬质化导致弯曲性和冲压加工性等成型特性下降，优选以20至50:50至80的重量比混合硬化剂和环氧树脂(第一环氧树脂+第二环氧树脂)。

一方面，为提高粘度和热传导率，本发明的环氧树脂组合物还可以包括无机填料。对于这种无机填料，此处不作特殊限定，只要是本行业公知的物质即可，而作为非限定性例，可以是氧化硅、氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硅、氮化硼、二氧化硅、滑石、碳酸钙和碳酸镁等。

对于所述环氧树脂组合物中包括的无机填料的含量，此处不作特殊限定，但当考虑粘度、热传导率和加工性等时，以100重量份的第一环氧树脂、第二环氧树脂和硬化剂的总和为基准，无机填料的含量优选为5至90重量份，更优选为10至40重量份。

此外，为提高硬化反应速度，本发明的环氧树脂组合物还可以包括硬化促进剂。对于这种硬化促进剂，此处不作特殊限定，只要是本行业公知的物质即可，而作为非限定性例，可以是苄基二甲胺、三羟乙基胺、三乙烯二胺、二甲胺基乙醇、三(二甲胺基甲基)苯酚等三级胺系列；2-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑系列；三苯基膦、二苯基膦、苯基膦等有机膦系列；四苯基硼四苯基膦、四苯基硼三苯基膦等四苯硼酸盐等。

对于所述环氧树脂组合物中包括的硬化促进剂的含量，此处不作特殊限定，但考虑硬化性等时，以100重量份的第一环氧树脂、第二环氧树脂和硬化剂的总和为基准，硬化促进剂的含量优选为0.001至0.5重量份。

除此之外，在不危害环氧树脂组合物的固有物性的范围内，本发明的环氧树脂组合物还可以包括：阻燃剂；上面未记载的热硬化性树脂或热可塑性树脂和其低聚物；不同于所述第一环氧树脂和第二环氧树脂的环氧树脂；紫外线吸收剂、抗氧化剂、聚合引发剂、染料、颜料、分散剂、增粘剂和均化剂等添加剂。

这种环氧树脂组合物包括作为nd环氧树脂的第一环氧树脂和/或第二环氧树脂，其k⁺、nh⁴⁺na⁺、cl^-等的离子含量少，表现出高纯度，因而由其构成的第一树脂层22和第二树脂层23分别表现出极低的吸收率。

具体而言，本发明的第一树脂层22和第二树脂层23的离子含量分别为10至500ppm，水分吸收率为0.01至0.4％。

如此，当以离子含量低的第一树脂层22和第二树脂层23为层压板的粘接层而具备时，使通过第一树脂层22和/或第二树脂层23的导电性离子(例如，cu²⁺)的迁移量(migration)最小化，因此当本发明的层压板履行覆盖膜功能时，使导电性离子向与第一树脂层22和/或第二树脂层23结合的印刷电路板的电路层的迁移量最小化，从而可以提供可靠性高的多层柔性印刷电路板。

亦即，通常，多层柔性电路板由多个印刷电路板相结合而制造，此时，除了粘接性外，还要求结合第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的粘结片或保护电路层的覆盖膜具有防止存在于电路层的导电性离子迁移的耐迁移性。这是因为，若存在于电路层的导电性离子自由迁移，将诱发电路短路(shortcircuit)，从而导致第一印刷电路板、第二印刷电路板或包括其的多层柔性印刷电路板的可靠性下降。

然而，作为粘接层，本发明的层压板采用水分吸收率低至0.01至0.4％的第一树脂层22和第二树脂层23，因而可以得到高粘接性。此外，第一树脂层22和第二树脂层23的离子含量低至10至500ppm，从而还使导电性离子的迁移量最小化，因而还可以得到优异的耐迁移性。

一方面，作为用于形成第一树脂层22和第二树脂层23的第一树脂组合物和第二树脂组合物，除了所述环氧树脂组合物外，还采用其他树脂组合物，因而本发明还可以提供一种具有低介电率的或放热性优异的层压板。

对于这种第一树脂层22和第二树脂层23各自的厚度，此处不作特殊限定，但当考虑粘接性和多层柔性印刷电路板的超薄化时，优选为10至25μm。

本发明的层压板还可以包括分别保护第一树脂层22和第二树脂层23的离型层。对于构成所述离型层的物质，此处不作特殊限定，而例如可以是聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或硅等。

对于这种本发明的层压板整体厚度，此处不作特殊限定，但当考虑多层柔性印刷电路板的超薄化时，优选为25至62μm。

2.多层柔性印刷电路板

本发明包括所述层压板，从而提供一种不包括覆盖膜的多层柔性印刷电路板。具体而言，本发明的多层柔性印刷电路板包括：第一印刷电路板、第二印刷电路板和第三印刷电路板，在所述第一印刷电路板与所述第二印刷电路板之间具备所述层压板，且在所述第一印刷电路板与所述第三印刷电路板之间也具备所述层压板。

本发明的多层柔性印刷电路板中包括的第一印刷电路板包括：绝缘层、结合于所述绝缘层的上面的第一电路层和结合于所述绝缘层的下面的第二电路层。对于这种第一印刷电路板中包括的绝缘层和构成第一、第二电路层的物质，此处不作特殊限定，只要是本行业公知的物质即可。

本发明的多层柔性印刷电路板中包括的第二印刷电路板配置于第一印刷电路板的第一电路层上。这种第二印刷电路板可以是在绝缘层的一面具备电路层的单面印刷电路板或如第一印刷电路板在绝缘层的两面分别具备电路层的双面印刷电路板。

本发明的多层柔性印刷电路板中包括的第三印刷电路板配置于第一印刷电路板的第二电路层上。这种第三印刷电路板也同样可以是在绝缘层的一面具备电路层的单面印刷电路板或如第一印刷电路板在绝缘层的两面分别具备电路层的双面印刷电路板。

这种本发明的多层柔性印刷电路板在第一印刷电路板的第一电路层和第二印刷电路板之间具备所述层压板以使第一印刷电路板与第二印刷电路板结合，且在第一印刷电路板的第二电路层与第三印刷电路板之间具备所述层压板以使第一印刷电路板和第三印刷电路板结合。此时，所述层压板中包括的第一树脂层或第二树脂层在履行粘结片(粘接层)功能的同时，还履行覆盖膜功能。因此，本发明的多层柔性印刷电路板无需额外具备用于分别保护所述第一印刷电路板的第一电路层和第二电路层的覆盖膜，因而本发明可以提供超薄化的多层柔性印刷电路板。

下面通过实施例对本发明进行详细说明。但是，下述实施例仅用于例示本发明，本发明不限于下述实施例。

[准备例1至6]制造环氧树脂组合物

根据下表1的组成混合各成分，制造了环氧树脂组合物。此时，下表1的含量单位为重量份，以第一环氧树脂、第二环氧树脂和硬化剂的总和为100重量份作为其基准，相对地决定了其余成分的含量。

[表1]

[比较准备例1、2]

除了根据下表2的组成混合各成分制造环氧树脂组合物外，按照与上述准备例1相同的方法制造了环氧树脂组合物。

[表2]

[实施例1至6]制造层压板

在由厚度为12μm的聚酰亚胺(pi)构成的基材层的一面和另一面分别涂布所述准备例1至6中制造的环氧树脂组合物，并在160℃下干燥3分钟，制造了分别形成有厚度为20μm的第一树脂层和第二树脂层的层压板(整体厚度为52μm)。

[实施例7]制造层压板

由厚度为5μm的聚酰亚胺(pi)构成的基材层的一面和另一面分别涂布所述准备例1中制造的环氧树脂组合物，并在160℃下干燥3分钟，制造了分别形成有厚度为10μm的第一树脂层和第二树脂层的层压板(整体厚度为25μm)。

[比较例1、2]制造层压板

除了用上述比较准备例1、2中制造的环氧树脂组合物分别形成第一树脂层和第二树脂层外，通过与上述实施例1相同的方法制造了层压板(整体厚度为52μm)。

[实验例1]评价层压板的物性

通过以下方法评价了分别在所述实施例1至7和比较例1、2中制造的层压板的物性，并将其结果示于下表3中。

1)涂布性：用肉眼评价了在基材层上涂布第一树脂层和第二树脂层的程度(◎：非常好/○：良好/△：一般/x：不好)。

2)粘接性(peelstrength，p/s)：按照ipc-tm-6502.4.8的评价规格评价了第一树脂层和第二树脂层的粘接性。

3)耐热性：按照ipctm-6502.4.13的评价规格评价了第一树脂层和第二树脂层的耐热性。

4)吸收率(％)：按照ipc-tm-6502.6.2.1的评价规格评价了第一树脂层和第二树脂层的吸收率。

5)离子含量(ppm)：用离子色谱法评价了第一树脂层和第二树脂层的离子含量。

6)离子迁移测定(ion-migrationtest)：在pattern(line/space)为75/75μm、温度为85℃、湿度为85％rh、dc为100v的条件下评价了第一树脂层和第二树脂层的ion迁移程度。

[表3]

参照上表3，可以确认根据本发明的层压板物性优异。