氟系复合膜及补强板的制作方法

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1.本实用新型属于fpc(柔性线路板)技术领域，特别是涉及一种氟系复合膜及补强板。

背景技术：

2.随着信息技术的飞跃发展，印刷电路板是电子产品中不可或缺的材料，而随着消费性电子产品需求增长，对于印刷电路板的需求也是与日俱增。由于软性印刷电路板(fpc，flexible printed circuit)具有可挠曲性及可三度空间配线等特性，目前fpc被广泛应用计算机及其外围设备、通讯产品以及消费性电子产品等等。
3.在产品使用过程中，fpc的表面磨损是影响其使用寿命长短的重要因素之一，而材料的吸水率也会影响产品性能的有效发挥，所以寻求高耐磨损和低吸水率的材料用于fpc以提高产品使用寿命及高效能。
4.氟系树脂置于最外层时，其表现出较好的耐磨损性能，可以起到良好地保护作用，并且氟系树脂具有约为0.03％的低吸水率的优异性质，可以将空气中的水汽完美的隔绝在外，以保护内层材料，降低整体的吸水率。
5.然而，氟系树脂其高热膨胀系数(约200ppm/℃)易造成尺寸性不佳。此外，氟系树脂受到制程技术的限制，对制造设备的要求高且需要在较高温环境(》280℃)下才可以操作，随之也造成了其膜厚不均匀；此外，又面临了ptfe多为片状不能使用卷对卷的压合工艺，导致加工困难、量产性低、耗材更多。

技术实现要素：

6.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种氟系复合膜及补强板，利用环氧胶层黏接pi膜多层结构及氟系聚合物层，利用热膨胀系数小的pi膜作为支撑(若使用小于10ppm/℃的pi膜，可使整体复合pi的热膨胀系数在5～25ppm/c)，用来补正氟系树脂高热膨胀系数的不足，使整体结构拥有良好接着强度、低热膨胀系数及高尺寸性。由于氟系树脂的高热膨胀系数与pi不匹配造成巨大的热应力，pi与氟系树脂厚度的比率为1～10，厚度比率愈大愈可以减少热应力影响，平坦性越好。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：一种氟系复合膜，包括氟系聚合物层、环氧胶层和聚酰亚胺层；
8.所述环氧胶层的厚度为5-50μm；
9.所述氟系聚合物层的厚度为5-125μm；
10.所述聚酰亚胺层的厚度为5-75μm。
11.进一步地说，所述氟系复合膜为单面氟系复合膜，所述单面氟系复合膜由上至下依次为氟系聚合物层、聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层和至少一层聚酰亚胺层。
12.进一步地说，所述氟系复合膜为双面氟系复合膜，所述双面氟系复合膜由上至下依次为氟系聚合物层、至少一层聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层、聚酰亚胺层和氟系聚合物
层。
13.进一步地说，所述氟系聚合物层为含有聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟乙烯与乙烯基醚共聚物、四氟乙烯与乙烯的共聚物、聚三氟氯乙烯与乙烯共聚物、四氟乙烯、六氟丙烯与偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物、乙烯-氟乙烯共聚物或四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物的树脂层。
14.一种氟系补强板，所述氟系补强板由上至下依次为氟系聚合物层、聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层、至少一层聚酰亚胺层、环氧胶层和离型层。
15.所述离型层可以是离型膜，其材料为聚丙烯、双向拉伸聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种，且可以是具双面离型能力的离型膜，又或是使用离型纸。
16.本实用新型的有益效果：具备良好的尺寸性、高耐磨性、超低吸水率、极佳的机械性能、高接着强度等优势。
附图说明
17.图1是本实用新型单面氟系复合膜、双面氟系复合膜和氟系补强板的结构示意图(烧结法)；
18.图2是本实用新型单面氟系复合膜、双面氟系复合膜和氟系补强板的结构示意图(贴合法)；
19.图3是本实用新型单面氟系复合膜通过烧结法生成的流程图；
20.图4是本实用新型双面氟系复合膜通过烧结法生成的流程图；
21.图5是本实用新型氟系补强板通过烧结法生成的流程图；
22.图6是本实用新型单面氟系复合膜通过贴合法生成的流程图；
23.图7是本实用新型双面氟系复合膜通过贴合法生成的流程图；
24.图8是本实用新型氟系补强板通过贴合法生成的流程图；
25.附图标记如下：
26.氟系复合膜100
27.氟系补强板200
28.氟系聚合物层101、聚酰亚胺层102、环氧胶层103、聚酰亚胺胶层104和离型层201
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
30.实施例：一种氟系复合膜100，包括氟系聚合物层101、环氧胶层103和聚酰亚胺层102；
31.所述环氧胶层的厚度为5-50μm；优选15-30μm；
32.所述氟系聚合物层的厚度为5-125μm；优选5-50μm；
33.所述聚酰亚胺层的厚度为5-75μm；优选12.5-50μm。
34.如图1-a和图2-a所示，所述氟系复合膜为单面氟系复合膜，所述单面氟系复合膜
由上至下依次为氟系聚合物层、聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层和至少一层聚酰亚胺层。
35.如图1-b和图2-b所示，所述氟系复合膜为双面氟系复合膜，所述双面氟系复合膜由上至下依次为氟系聚合物层、至少一层聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层、聚酰亚胺层和氟系聚合物层。
36.所述氟系聚合物层中的氟系树脂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟乙烯与乙烯基醚共聚物、四氟乙烯与乙烯的共聚物、聚三氟氯乙烯与乙烯共聚物、四氟乙烯、六氟丙烯与偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物、乙烯-氟乙烯共聚物及四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物中的至少一种。所述氟系聚合物层中的氟系树脂不限于现有技术外购采用或使用自有技术烧结得出。
37.所述氟系聚合物层可使用烧结法和贴合法生成，烧结法是将氟系聚合物涂布于聚酰亚胺层表面于280℃以上进行烧结得到，厚度为5-50μm；贴合法是将ptfe膜涂布聚酰亚胺胶层贴合与聚酰亚胺层得到，厚度为25-125μm。
38.所述单面氟系复合膜通过烧结法生成的制备方法包括以下步骤：
39.步骤一、将所述氟系聚合物层涂布于所述聚酰亚胺层，于280℃以上进行烧结，得到半成品a；
40.步骤二、将一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，之后贴合半成品a聚酰亚胺层，于160℃烘干固化2h得到成品单面氟系复合膜。
41.如图3所示，若复合膜为不小于六层的2n+4(n为正整数)层结构，所述单面氟系复合膜通过烧结法生成的制备方法包括以下步骤：
42.步骤一、将所述氟系聚合物层涂布于所述聚酰亚胺层，于280℃以上进行烧结，得到半成品a；
43.步骤二、将一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，贴合于另一聚酰亚胺层上，此步骤重复n次(步骤二、步骤二-2、步骤二-3、.....、步骤二-n)；
44.步骤三、将步骤二所得材料涂布环氧胶层，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，之后贴合半成品a聚酰亚胺层于160℃烘干固化2h，得到单面氟系复合膜。
45.所述单面氟系复合膜通过贴合法生成的制备方法包括以下步骤：
46.步骤一、将所述聚酰亚胺胶层104涂布于所述的氟系聚合物膜，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，得到半成品a；
47.步骤二、将一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，贴合于另一聚酰亚胺层上；
48.步骤三、将半成品a聚酰亚胺胶层贴合于步骤二所得材料，于160℃烘干固化2h，得到单面氟系复合膜。
49.如图6所示，若复合膜为不小于五层的2n+3(n为正整数)层结构，所述单面氟系复合膜通过贴合法生成的制备方法包括以下步骤：
50.步骤一、将所述聚酰亚胺胶层涂布于所述的氟系聚合物膜，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，得到半成品a；
51.步骤二、将一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，贴合于另一聚酰亚胺层上，此步骤重复n次(步骤二、步骤二-2、步骤二-3、.....、步骤二-n)；
52.步骤三、将半成品a聚酰亚胺胶层贴合于步骤二所得材料，于160℃烘干固化2h，得到单面氟系复合膜。
53.所述双面氟系复合膜通过烧结法生成的制备方法包括以下步骤：
54.步骤一、将所述氟系聚合物层涂布于所述聚酰亚胺层，于280℃以上进行烧结，得到半成品a一与半成品a二；
55.步骤二、将半成品a一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，之后贴合半成品a二聚酰亚胺层于160℃烘干固化2h，得到双面氟系复合膜；
56.如图4所示，若复合膜部分为不小于七层的2n+5(n为正整数)层结构，所述双面氟系复合膜通过烧结法生成的制备方法包括以下步骤：
57.步骤一、将所述氟系聚合物层涂布于所述聚酰亚胺层，于280℃以上进行烧结，得到半成品a一与半成品a二；
58.步骤二、将半成品a一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，贴合于另一聚酰亚胺层，此步骤重复n次(步骤二、步骤二-2、步骤二-3、.....、步骤二-n)；
59.步骤三、将步骤二所得材料非氟系聚合物层涂布环氧胶层，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，之后贴合半成品a二聚酰亚胺层于160℃烘干固化2h，得到双面氟系复合膜。
60.所述双面氟系复合膜通过贴合法生成的制备方法包括以下步骤：
61.步骤一、将所述聚酰亚胺胶层涂布于所述的氟系聚合物膜，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，得到半成品a一与半成品a二；
62.步骤二、将一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，贴合于另一聚酰亚胺层上；
63.步骤三、将半成品a一与半成品a二的聚酰亚胺胶层分别贴合于步骤二所得材料两面，于160℃烘干固化2h，得到双面氟系复合膜；
64.如图7所示，若复合膜部分为不小于七层的2n+5(n为正整数)层结构，所述双面氟系复合膜通过贴合法生成的制备方法包括以下步骤：
65.步骤一、将所述聚酰亚胺胶层涂布于所述的氟系聚合物膜，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，得到半成品a一与半成品a二；
66.步骤二、将一聚酰亚胺层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，贴合于另一聚酰亚胺层上，此步骤重复n次(步骤二、步骤二-2、步骤二-3、.....、步骤二-n)；
67.步骤三、将半成品a一与半成品a二的聚酰亚胺胶层分别贴合于步骤二所得材料两面，于160℃烘干固化2h，得到双面氟系复合膜。
68.一种氟系补强板，所述氟系补强板(如图1-c和如图2-c)由上至下依次为氟系聚合物层、聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层、至少一层聚酰亚胺层、环氧胶层和离型层201。
69.所述离型层可以是离型膜，其材料为聚丙烯、双向拉伸聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种，且可以是具双面离型能力的离型膜，又或是使用离型纸。
70.如图5所示，所述氟系补强板通过烧结法生成的制备方法包括以下步骤：
71.将烧结法制备的单面氟系复合膜非氟系聚合物层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，之后贴合离型层于160℃烘干固化2h，即得成品氟系补强板。
72.如图8所示，所述氟系补强板通过贴合法生成的制备方法包括以下步骤：
73.将贴合法制备的单面氟系复合膜非氟系聚合物层涂布环氧胶层后，于60-160℃烘烤3～5min去除溶剂，之后贴合离型层于160℃烘干固化2h，即得成品氟系补强板。
74.表1是本实施例氟系复合膜、补强板与比较例的叠构
75.比较例1、2是一般市场销售复合膜产品
76.比较例3是一般市场销售补强板产品
77.表1
[0078][0079]
表2是本实施例氟系复合膜、补强板与比较例的物性测试结果
[0080]
平坦性测试方法：先将氟系复合膜表面贴合sony公司所生产的纯胶(商品名d3450)制备成补强板。再将补强板裁切为25cm
×
25cm的尺寸，并于180℃条件下压合至74.5
±
1μm的3-layer双面软性铜箔基板上，再以160℃的条件进行熟化，再将各个实施例样品与对照样品置于光滑平面上，静置20分钟后，量测四个边角的翘曲高度，进行平坦度测试。
[0081]
耐磨性测试方法：先将测试样片裁切为15cm
×
10cm的尺寸，再将测试样片固定于耐磨测试仪光滑平台上，使用#0000号钢丝绒，设置为1kg负载，使钢丝绒在测试样片表面进行来回摩擦，直至样片表面产生划痕后终止，产生划痕前摩擦次数即为测试结果(钢丝绒来回摩擦为一次)。
[0082]
表2
[0083][0084]
如表2所示，相较于市场销售规格，本实用新型氟系复合膜/补强板具有更低的吸水率性能，良好的平坦性、尺寸性和耐磨性，并且其高硬度能够更好的防刮伤、划伤。氟系复合膜/补强板翘曲高度相对较小，因而具有较佳的平坦性，且随着总厚度增加，平坦性更为明显。氟系复合膜、补强板的最高翘曲高度≤1cm，为超级平坦型补强板。
[0085]
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种氟系复合膜，其特征在于：包括氟系聚合物层、环氧胶层和聚酰亚胺层；所述环氧胶层的厚度为5-50μm；所述氟系聚合物层的厚度为5-125μm；所述聚酰亚胺层的厚度为5-75μm。2.根据权利要求1所述的氟系复合膜，其特征在于：所述氟系复合膜为单面氟系复合膜，所述单面氟系复合膜由上至下依次为氟系聚合物层、聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层和至少一层聚酰亚胺层。3.根据权利要求1所述的氟系复合膜，其特征在于：所述氟系复合膜为双面氟系复合膜，所述双面氟系复合膜由上至下依次为氟系聚合物层、至少一层聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层、聚酰亚胺层和氟系聚合物层。4.一种氟系补强板，其特征在于：所述氟系补强板由上至下依次为氟系聚合物层、聚酰亚胺层、至少一层环氧胶层、至少一层聚酰亚胺层、环氧胶层和离型层。

技术总结

本实用新型公开了一种氟系复合膜及补强板，氟系复合膜包括氟系聚合物层、环氧胶层和聚酰亚胺层；所述环氧胶层的厚度为5-50μm；所述氟系聚合物层的厚度为5-125μm；所述聚酰亚胺层的厚度为5-75μm。本实用新型选择用复合型结构制作复合膜、补强板，具备良好的尺寸性、高耐磨性、超低吸水率、极佳的机械性能、高接着强度等优势。高接着强度等优势。高接着强度等优势。