制作柔性单面聚酰亚胺覆铜层压材料的方法技术

本发明专利技术涉及制作柔性单面聚酰亚胺覆铜层压材料的方法。一种制作具有极好柔韧性的柔性单面聚酰亚胺覆铜层压材料的方法。该方法包括：（Ａ）铜箔起始材料的表面施涂聚酰胺酸以在其上形成聚酰胺酸涂层，（Ｂ）往聚酰胺酸涂层上粘合聚酰亚胺膜以形成层压材料，和（Ｃ）热处理该层压材料，其中铜箔起始材料是如下的材料，如果铜箔在非氧化气氛中２００℃下经受３０分钟的热处理，在该热处理之后由Ｘ－射线衍射测定的（２００）平面的强度定义为Ｉ，且如果没有经受热处理的铜粉由Ｘ－射线衍射测定的（２００）平面的强度定义为Ｉ↓［０］，则Ｉ和Ｉ↓［０］满足由下面所示式（Ⅰ）所表示的关系：Ｉ／Ｉ↓［０］＞２０（Ⅰ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，其 中铜荡层压在耐热的聚酰亚胺膜的表面，在它们其间具有作为粘合层 的耐热的聚酰亚胺层。
技术介绍
近几年来，随着电子设备如移动电话变得越来越薄和越来越小， 在这些设备中使用的柔性基材要求有改善的柔韧性。特别地，使得在进行IPC柔性测试时没有电路破坏的高水平的柔韧性能是必需的。此 外，为了适应现实生活环境，这种高水平的柔韧性能必须在从高温至 冰点以下的宽温度范围内得以保持。通常，柔性基材通过将导体直接用聚酰亚胺前体树脂溶液涂覆， 然后干燥并固化该溶液来制作(参见专利文献1、专利文献2、专利 文献3和专利文献4)。此外，其中将聚酰亚胺前体树脂溶液涂覆到 导体分为几次重复施涂的方法也是已知的(参见专利文献5、专利文 献6、专利文献7和专利文献8)。然而，在一次施涂或者几次重复施涂用于在导体之上形成具有至 少20nm厚的聚酰亚胺涂层的方法中，在柔性基材上的全部的聚酰亚 胺层无论在厚度方向还是水平方向都易于中断，并因此在高温下的柔 韧性能趋于不令人满意。此外，另 一 已知的制作方法包括对施涂到含有银或类似物的铜箔 表面上的聚酰亚胺前体树脂溶液的热处理过程，所述铜箔已经经过预 先的表面粗加工或电镀处理，并随后千燥并固化该溶液，其中铜箔在 热处理过程中再结晶(参见专利文献9)。其声称该方法使得具有优 良柔韧性能的柔性覆铜层压材料的制作成为可能。然而，当经过多于 一百万次重复折曲时，使用该方法所得到的柔性覆铜层压材料的柔韧 性趋于不令人满意。 JP59-232455A JP61-275325A JP62-212140A JP7-57540A JP2-180682A JP2-180679A USP 4,937,133 JP2-122697A JP2006-237048A
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种制作柔性单面聚酰亚胺覆铜 层压材料的方法，所述层压材料具有极好的柔韧性，很好地利用了具 有极高等级的耐热性、耐化学性、阻燃性和柔韧性的耐热聚酰亚胺树 脂膜的性质。为了达到上述目的，本专利技术提供一种制作柔性单面聚酰亚胺覆铜 层压材料的方法，所述层压材料包括聚酰亚胺膜、提供在聚酰亚胺膜 之上的聚酰亚胺粘合层和提供在聚酰亚胺粘合层之上的铜箔，该方法 包括(A) 往铜箔起始材料的表面施涂聚酰胺酸(polyamic acid)以在 其上形成聚酰胺酸涂层，(B) 往聚酰胺酸涂层上粘合聚酰亚胺膜以形成层压材料，和(C) 热处理该层压材料，其中铜箔起始材料是如下的材料如果铜箔在非氧化气氛中20(TC下 经受30分钟的热处理，且在该热处理之后由X-射线衍射测定的(200) 平面的强度定义为I，以及如果没有经受热处理的铜粉由X-射线衍射 测定的(200)平面的强度定义为Io,则I和Io满足由下面所示式(I) 所表示的关系1/1。 > 20 (1)。本专利技术的方法使得能够制作柔性单面聚酰亚胺覆铜层压材料，所 述层压材料具有极好的柔韧性，表现出极高等级的耐热性、耐化学性、 阻燃性和柔韧性，且甚至当在IPC柔性测试中经受多于一百万次重复 折曲时，没有遭受电路破坏。具体实施例方式本专利技术的制作方法在下面以顺序的方式进行更详细的描述。-(A)在铜箔上形成聚酰胺酸涂层-本专利技术中用作起始材料的铜箔是如下的材料如果铜箔在非氧化 气氛中200。C下经受30分钟的热处理，且在该热处理之后由X-射线 衍射测定的(200)平面的强度定义为I，以及如果没有经受热处理的 铜粉由X-射线衍射测定的(200)平面的强度定义为10，则I和10满 足由下面所示式(I)所表示的关系1/1。 > 20 (1)。用作起始材料的铜箔可以是通过典型的碾轧(rolling)法生产的 铜箔，然而铜箔必须满足上面式(I)的关系，且优选满足1/10> 100。 如果I/Io的值为20或更小，那么铜晶粒的生长是不令人满意的，在晶 粒边界处更容易出现破裂，获得满意的柔韧性变得很困难。上面所提及的热处理必须在非氣化气氛中操作，且可以，例如， 在l，OOOPa或更低的减压气氛中操作，或在惰性气体如氩气或氮气氛 中操作。在上式(I)中用作基准的铜粉是在精炼后完全没有经过处理的铜粉。由于例如在制作过程中抑制起皱(wrinkling)，在层压步骤中获 得较高的强度，避免了对保护性材料的需要，并确保满意的柔韧性， 铜箔起始材料的厚度通常在9至18nm的范围内，并优选从9至12pm。在该步骤中，通过将用作聚酰亚胺树脂前体的聚酰胺酸施涂到上 面所述的铜箔型的表面上形成聚酰胺酸涂层。聚酰胺酸涂层通常通过 聚酰胺酸以有机溶剂的溶液(清漆)的形式施涂，然后将清漆干燥来 形成。有机溶剂的例子包括极性溶剂如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和 N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)。对于用于将聚酰胺酸清漆施涂到铜箔的处理表面的设备和方法 没有特别的限定，可使用的设备包括逗点形刮刀(comma) 涂布机、 沖模涂布机(diecoater)、辊轧涂布机、刮刀式涂布机、逆辊涂布机 (reverse coater)或唇口开j (lip )涂布机。聚酰胺酸涂层通常在涂层不进行酰亚胺化的温度下(特别地，在 酰亚胺化被抑制至小于5%的温度下)，也就是在不超过15(TC的温度，且优选120。C或更低的温度下半干。更特别地是，在随后的步骤 (B)中，当聚酰亚胺膜被置于聚酰胺酸涂层之上并经过例如，热压 粘合时，聚酰胺酸涂层优选被充分干燥以将溶剂含量降至大约3至50 质量％范围内。如果在步骤(B)中聚酰胺酸涂层的溶剂含量过高， 那么在热压粘合过程中可能出现多种问题，包括聚酰胺酸涂层(并且 由此聚酰亚胺粘合层)出现泡沫或溶胀，以及聚酰胺酸清漆的流动可 能引起加工性的劣化和辊的污染。相反，如果溶剂含量过低，那么对 于热压粘合需要高温和高压，这需要专门的设备。以这种方式形成的聚酰胺酸涂层的厚度，在随后的步骤(C)中 的酰亚胺化并转化为聚酰亚胺粘合层之后，通常不超过5nm，且优选 1至4 nm。作为粘合剂施涂的聚酰胺酸已知通过二胺组分和四羧酸二酐组 分(也被称作酸Sf组分)的缩合反应来制备。聚酰胺酸是聚酰亚胺树 脂的前体，且在本专利技术的制备方法中，在步骤(C)中进行的热处理 引起闭环反应从而导致聚酰亚胺化(polyimidization),由此产生柔性 单面聚酰亚胺覆铜层压材料产品的聚酰亚胺粘合层。酸酐组分的例子包括四羧酸酐及其衍生物如酯化衍生物和酰氯 衍生物。酸酐组分的具体例子包括均苯四酸酐，3，3'，4,4'-联苯四羧酸酐， 3，3'，4，4'-二苯甲酮四羧酸酐,3,3'，4,4'-二苯i风四羧酸酐，3，3'，4，4'-二苯 醚四羧酸酐，2，3，3，，4'-二苯甲酮四羧酸肝，2，3，6，7-萘四羧酸酐,1,2，5，6-萘四羧酸酐，3，3'，4，4'-二苯曱烷四羧酸酐，2，2-双(3， 4-二羧基苯基) 丙烷酐，2,2-双(3, 4-二羧基苯基)六氟丙烷酐，3，4，9，10-四羧酸芘酐， 2,2-双丙烷酐，2，2-双六氟丙烷酐，丁烷四羧酸酐和环戊烷四羧酸酐。此外，二胺组分的例子包括二胺如对苯二胺，间苯二胺，2，-曱氣 基-4，4，-二氨基苯曱酰苯胺，4，4'-二氨基二苯醚，二氨基甲苯，4，4'-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作柔性单面聚酰亚胺覆铜层压材料的方法，所述层压材料包括聚酰亚胺膜、提供在聚酰亚胺膜之上的聚酰亚胺粘合层和提供在聚酰亚胺粘合层之上的铜箔，该方法包括：　（Ａ）往铜箔起始材料的表面施涂聚酰胺酸以在其上形成聚酰胺酸涂层，　（Ｂ） 往聚酰胺酸涂层上粘合聚酰亚胺膜以形成层压材料，和　（Ｃ）热处理该层压材料，其中　铜箔起始材料是如下的材料：如果铜箔在非氧化气氛中于２００℃下经受３０分钟的热处理，且在该热处理之后由Ｘ－射线衍射测定的（２００）平面的强度定义为Ｉ， 以及如果没有经受热处理的铜粉由Ｘ－射线衍射测定的（２００）平面的强度定义为Ｉ↓［０］，则Ｉ和Ｉ↓［０］满足由下面所示式（Ⅰ）所表示的关系：　Ｉ／Ｉ↓［０］＞２０　（Ⅰ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅妻隼，薄雅浩，天野正，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]