一种聚酰亚胺复合膜及其制备方法、柔性印刷布线板与流程

本技术涉及膜材料领域，具体而言，涉及一种聚酰亚胺复合膜及其制备方法、柔性印刷布线板。

背景技术：

1、近年，随着电子设备的高性能化、高功能化以及小型化的急速发展，要求电子设备中所使用的电子部件更加实现小型化及轻量化。针对上述要求，半导体元件的封装方法及供安装半导体元件的布线板也需要具备高密度、高功能以及高性能。

2、柔性印刷布线板(以下也称为fpc)是重要的电子部件之一。fpc是一种具有优异柔韧性和可挠性的电路板，由于其轻薄、可弯曲、可卷曲等特点，被广泛应用于消费电子产品、汽车、医疗设备等领域。制造fpc时一般以具有柔性的薄的绝缘性薄膜层作为芯膜(以下也称为基膜或基材)，通常可以选用聚酰亚胺膜层，通过热压接方式，在该芯膜的表面上隔着由各种粘接材料组成的粘接层来贴合金属箔层，以此来制造柔性金属包覆层叠板。进一步在柔性金属包覆层叠板上形成电路图案，并在该电路图案的表面上形成覆盖层(保护膜)，如此来制造fpc。

3、在对覆铜层叠板的光刻(photolithography)工序或安装fpc的过程中，以设置在覆铜层叠板中的对准标记(alignment mark)为基准而进行接合、切断、曝光、蚀刻等各种加工。这些工序中的加工精度在维持搭载有fpc的电子设备的可靠性方面变得重要。然而，覆铜层叠板具有将热膨胀系数不同的铜层与聚酰亚胺膜层加以层叠的结构，因此由于铜层与聚酰亚胺膜层的热膨胀系数之差而在层间产生应力。该应力的一部分或全部在蚀刻铜层进行布线加工的情况下被解除，由此产生伸缩，导致布线图案的尺寸变化。因此，最终在fpc的阶段中发生尺寸变化，成为引起布线间或布线与端子的接触不良的原因，使电路基板的可靠性或良率降低。因此，对于作为电路基板材料的覆铜层叠板来说，尺寸稳定性为非常重要的特性，而聚酰亚胺膜的尺寸稳定性是影响覆铜层叠板尺寸稳定性的关键因素。

技术实现思路

1、本技术提供了一种聚酰亚胺复合膜及其制备方法、柔性印刷布线板，其能够提高聚酰亚胺复合膜的尺寸稳定性。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种聚酰亚胺复合膜，复合膜包括至少三层，复合膜包括第一表层、非热塑性聚酰亚胺层和第二表层，非热塑性聚酰亚胺层设于第一表层和第二表层之间，第一表层和第二表层均为热塑性聚酰亚胺层，且第一表层和第二表层的玻璃化转变温度不同。

3、本技术实施例的技术方案中，通过控制聚酰亚胺复合膜两表层的玻璃化转变温度不同，在制备过程中，使钢带侧和空气侧的第一、第二表层与中间层的非热塑性聚酰亚胺层进行复合，进而使得该聚酰亚胺复合膜具有较好的尺寸稳定性。

4、作为一种可选的实施方式，第一表层和第二表层的玻璃化转变温度的差值为20～40℃。

5、在上述实施过程中，第一表层和第二表层的玻璃化转变温度的差值是影响聚酰亚胺复合膜尺寸稳定性重要因素，通孔控制第一表层和第二表层的玻璃化转变温度的差值为20～40℃，可较好实现提高聚酰亚胺复合膜的尺寸稳定性的目的。

6、作为一种可选的实施方式，第一表层的玻璃化转变温度为220～260℃；和/或

7、第二表层的玻璃化转变温度为200～240℃。

8、在上述实施过程中，通过控制第一表层的玻璃化转变温度为220～260℃和第二表层的玻璃化转变温度为200～240℃，使得聚酰亚胺复合膜具有较好的尺寸稳定性。同时使得聚酰亚胺复合膜具有较好的力学性能和热力学稳定性。

9、作为一种可选的实施方式，非热塑性聚酰亚胺层的玻璃化转变温度≥360℃。

10、在上述实施过程中，非热塑性聚酰亚胺层的玻璃化转变温度对整个聚酰亚胺复合膜性能影响较大，通过控制非热塑性聚酰亚胺层的玻璃化转变温度≥360℃，使得聚酰亚胺复合膜具有较好的力学和热力学等性能。

11、作为一种可选的实施方式，复合膜采用共挤出工艺制得。

12、第二方面，本技术实施例提供了一种聚酰亚胺复合膜的制备方法，方法包括：

13、得到至少一种非热塑性聚酰胺酸和至少两种热塑性聚酰胺酸，热塑性聚酰胺酸包括第一热塑性聚酰胺酸和第二热塑性聚酰胺酸；

14、将至少一种非热塑性聚酰胺酸和至少两种热塑性聚酰胺酸制备成复合膜，得到初品；

15、对初品进行亚胺化处理，得到聚酰亚胺复合膜；复合膜包括第一表层、非热塑性聚酰亚胺层和第二表层，非热塑性聚酰亚胺层设于第一表层和第二表层之间，第一表层的原料包括第一热塑性聚酰胺酸，第二表层的原料包括第二热塑性聚酰胺酸，第一表层和第二表层的玻璃化转变温度不同。

16、作为一种可选的实施方式，将至少一种非热塑性聚酰胺酸和至少两种热塑性聚酰胺酸制备成复合膜包括：

17、将至少一种非热塑性聚酰胺酸和至少两种热塑性聚酰胺酸从复合狭缝模头模内汇合共挤出，得到具有多层结构的中间体；

18、将中间体置于承接台上进行流延，其中，第一热塑性聚酰胺酸和第二热塑性聚酰胺酸在中间体中形成的玻璃化转变温度更高的层与承接台接触。

19、在上述实施过程中，通过是第一热塑性聚酰胺酸和第二热塑性聚酰胺酸在中间体中形成的玻璃化转变温度更高的层与承接台接触，能够进一步的提高聚酰亚胺复合膜的尺寸稳定性。

20、作为一种可选的实施方式，热塑性聚酰胺酸是由第一二胺和第一二酐缩聚合成制得；和/或

21、第一二胺包括2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷和4,4'-二氨基二苯醚中的至少一种；和/或

22、第一二酐包括脂环族二酐和芳香族二酐中的至少一种；和/或

23、脂环族二酐包括1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐和双环己基-3,4,3',4'-四酸二酐中的至少一种；和/或

24、芳香族二酐包括4,4'-(4,4'-异丙基二苯氧基)二酞酸酐和3,3'4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐中的至少一种。

25、作为一种可选的实施方式，第一二胺和第一二酐中脂环族单体的摩尔量占比为10％～30％。

26、在上述实施过程中，通过控制第一二胺和第一二酐中脂环族单体的摩尔量占比为10％～30％，能够使得热塑性聚酰亚胺具有较好的玻璃化转变温度，进而有利于聚酰亚胺复合膜的尺寸稳定性、力学性能和热力学性能等。

27、作为一种可选的实施方式，第一二胺包括2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷，2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷的摩尔量为第一二胺和第一二酐总摩尔量的10％～50％。

28、在上述实施过程中，通过控制2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷的摩尔量为第一二胺和第一二酐总摩尔量的10％～50％，能够使得热塑性聚酰亚胺具有较好的玻璃化转变温度，进而有利于聚酰亚胺复合膜的尺寸稳定性、力学性能和热力学性能等。

29、作为一种可选的实施方式，非热塑性聚酰胺酸是由第二二胺和第二二酐缩聚合成制得；和/或

30、第二二胺包括对苯二胺、间苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-二氨基苯酰替苯胺、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯和4-氨基苯甲酸4-氨基苯酯中的至少一种；和/或

31、第二二酐包括苯四甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、4,4′-联苯醚二酐、4,4'-(4,4'-异丙基二苯氧基)二酞酸酐、3,3'4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐和对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐中的至少一种。

32、第三方面，本技术实施例提供了一种柔性印刷布线板，柔性印刷布线板包括第一方面提供的聚酰亚胺复合膜或第二方面提供的方法制得的聚酰亚胺复合膜。