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覆超薄铜箔挠性聚酰亚胺薄膜胶粘剂的选择

点击次数:925    发布日期:2013-08-24   本文链接:http://www.pibomo.com/news/131.html

      采用三层法工艺制作。重点研制一种适合5um 铜箔特点,综合性能优异,且能满足环境要求的挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜用胶粘剂及适合5um 铜箔特点的挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜制作工艺。

      挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜是一种重要的电子产品,被广泛用于挠性印制线路中。因为它具有挠曲性,可以弯曲使用,进行立体布线,设计弹性大。同时由于它是薄膜结构,体积小,重量轻,可提高产品的装配密度,使产品小型轻量化。更重要的是它的基材为聚酰亚胺薄膜,因此它具有优异的耐热性和很好的电性能、机械性能,特别适合于耐高温的挠性线路及刚挠结构中。覆超薄铜箔的聚酰亚胺薄膜因为采用了5μm 的超薄铜箔,适宜制作精细线路的挠性印制线路板。

      通常用于挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜的胶粘剂体系主要有环氧改性丙烯酸酯树脂体系,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)—环氧树脂体系,丁腈—酚醛—环氧树脂体系。环氧改性丙烯酸酯树脂体系,粘接力良好,柔韧性很好。它的耐热性较差,Tg 很低。用环氧树脂改性后,耐热性可得到提高。但实验发现,该胶粘剂表面电阻小(105MΩ),介电常数大(4.2),吸水率高(2.6%),用于覆5um 铜箔挠性聚酰亚胺薄膜后,耐弯曲疲劳性差(50 次 左右)。聚乙烯醇缩丁醛(PVB)—环氧树脂体系,具有较高的耐热性。用环氧改性后其粘接力、耐热性、电性能得到进一步提高,成为兼具柔韧性,耐热性,高粘接力及高电性能的胶粘剂体系。但试验证明,该胶用于覆5um 铜箔挠性聚酰亚胺薄膜后,弯曲疲劳只能达到60 次左右,剥离强度只能达到0.7N/mm 。丁腈—酚醛—环氧树脂体系,粘接力较强,它主链上的—C=C—键可被酚醛树脂硫化交联,和环氧树脂以适当比例混合后可得到较好的改性效果,但是丁腈橡胶易吸潮,其表面电阻小(105MΩ),达不到指标要求,用于覆5um 铜箔挠性聚酰亚胺薄膜后,弯曲疲劳(50 次左右)也较差。

      以上三种胶粘剂体系虽有较好的综合性能,但用于覆5um 铜箔挠性聚酰亚胺薄膜后,弯曲疲劳较差,吸水率高,电性能不好。实验中我们发现,这三种胶粘剂制作的覆普通厚度铜箔挠性覆酮箔聚酰亚胺薄膜,其弯曲疲劳可达上万次,而制做覆超薄铜箔(5um)挠性聚酰亚胺薄膜弯曲疲劳只有50次左右。原因在于这三种柔性较好的胶粘剂与铜箔相比其弹性要大得多,与铜箔复合制成挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜在弯曲形变时,由于胶粘剂弹性大,容易发生形变,所以受到的形变应力小。而铜箔弹性小,受到的形变应力大。对于35um铜箔来说,因其本身强度大,不易被拉断,所以弯曲疲劳可达上万次。而对于5um 铜箔来说,因其强度差,易被拉断,所以弯曲疲劳性能较差。经过实验,我们采取以下三个措施:

①胶粘剂体系中适当配以刚性基团,减少柔性基团,使得胶层的弹性减小,适合 5um 铜箔使用,能有效提高挠性覆超薄(5um)铜箔聚酰亚胺薄膜的弯曲疲劳。

②新胶粘剂体系中应减少强极性基团的数量,提高胶粘剂的电性能。由于原胶粘剂中增韧剂上存在较多的强极性基团,容易吸潮,导致电性能下降,其表面电阻一般是105MΩ-106MΩ,与要求的表面电阻指标107MΩ有一定差距,因此减少强极性基团的数量是极有必要的。

③增加环氧树脂的用量。因为在新胶粘剂中减少了增韧剂上的强极性基团,为了保持铜箔和聚酰亚胺膜之间的高粘接性能,就必须增加环氧树脂的用量使产品具有较高的剥离强度,达到课题要求。

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