高接着强度LCP基板及制备方法与流程

本发明涉及fpc(柔性线路板)及其制备技术领域，特别涉及lcp基板。

背景技术：

软板因具有可连续自动化生产、可提高配线密度、可挠性、设计领域大、可以三次元立体配线、能省略接线器、电线之焊接等优势，符合电子产品轻薄短小且功能多元的需求，让软板应用与日俱增。

随着高频高速传输需求激增及5g时代即将来临，高性能工程塑料需求大幅提升，过去软性铜箔基板是以铜箔及聚酰亚胺(pi)树脂等原料制成，但pi膜介电高、易吸湿，在高频高速传输下易造成讯号损失。液晶高分子材料(lcp)因具备低吸湿、高耐化性、高尺寸安定性与低介电常数/介电损失因子(dk/df)等特性，其介电性能低损耗、低吸水性在微波及高频的毫米波均较传统pi有明显优势，逐渐成为新应用材料，可应用于天线、基地台、毫米波雷达等。

然而和pi相比，lcp与铜箔之间的接着力较差，故lcp基板通常选用表面较粗糙、rz值较高的铜箔以提升接着强度。然而在高频高速传输时的集肤效应(skineffect)，电子传输倾向在铜箔表面进行，若表面较粗糙，则会形成较大的讯号损失。故如何提升lcp层与铜箔层的接着强度，使基板制作时可选用rz值较低的铜箔，是lcp基板发展的重要议题。

举凡于第cn205105448u号中国专利提出复合式迭构高频低介电性胶膜，第cn205255668u号中国专利提出低介电性胶膜，第cn105295753b号中国专利提出高频黏着胶水层叠结构及其制备方法，第cn206840863u号中国专利提出复合式lcp高频高速双面铜箔基板，第cn206932462u号中国专利提出复合式lcp高频高速frcc基材。前期专利并无改善lcp与铜箔接着力之前例。

技术实现要素：

为了满足市场对高频高速可挠性板材的需求，本发明提供的lcp基板，通过在铜箔层与lcp层间加入低介电胶层并改善其配方和性能，能够增加lcp层与铜箔层之间的接着强度，故可选用rz值较低的铜箔层，于高频高速传输时不易造成讯号损失；此外低介电胶层具有低介电常数及低介电损失，亦有利于高频高速传输。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：本发明提供了一种高接着强度lcp基板，包括至少一铜箔层、至少一低介电胶层和一lcp层，所述低介电胶层位于所述铜箔层和所述lcp层之间，且粘接所述铜箔层和所述lcp层，所述低介电胶层是指dk值为2.0-4.0，且df值为0.001-0.010的胶层；所述lcp层是指dk值为2.5-4.0，且df值为0.001-0.010的lcp层；

每一所述铜箔层的厚度为1-35μm；每一所述低介电胶层的厚度均为1-7μm；所述lcp层的厚度为12-75μm；

所述低介电胶层包括组分a和组分b中的至少一种，所述组分a包括陶瓷粉体、烧结二氧化硅、铁氟龙、氟系树脂、peek(聚醚醚酮)和阻燃剂中的至少一种；所述组分b包括环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺系树脂中的至少一种；

且所述组分a的比例之和为低介电胶层的总固含量的0-50％(重量百分比)，所述组分b为低介电胶层的总固含量的5-80％(重量百分比)。

为解决上述技术问题，本发明采用的进一步技术方案是：

所述陶瓷粉体为batio3、srtio3、ba(sr)tio3、pbtio3、catio3和mg2tio4中的至少一种。

进一步地说，所述陶瓷粉体比例之和为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述烧结二氧化硅的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述铁氟龙的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述氟系树脂的比例之和为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述peek的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述阻燃剂的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)。

进一步地说，所述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。

进一步地说，所述铜箔层是rz值为0-1.2μm的低轮廓铜箔层。

进一步地说，所述lcp基板为lcp单面铜箔基板，所述lcp单面铜箔基板由一铜箔层、一低介电胶层和一lcp层组成，且从上到下依次为所述铜箔层、所述低介电胶层和所述lcp层；所述lcp单面铜箔基板的厚度为14-117μm。

进一步地说，所述lcp基板为lcp双面铜箔基板，所述lcp双面铜箔基板由两铜箔层、两低介电胶层和一lcp层组成组成，且从上到下依次为所述铜箔层、所述低介电胶层、所述lcp层、所述低介电胶层和所述铜箔层；所述lcp双面铜箔基板的厚度为16-159μm。

本发明还提供了一种所述的高接着强度lcp基板的制备方法，所述lcp单面铜箔基板的制备方法如下：

步骤一、将所述低介电胶层的前体物涂布于所述铜箔层的一面，于60-180℃去除溶剂；

步骤二、将所述lcp层的前体物涂布于所述低介电胶层的下表面，于60-180℃去除溶剂，然后在240-260℃下，8-12小时使其annealing，即得成品lcp单面铜箔基板。

本发明又提供了一种所述的高接着强度lcp基板的制备方法，所述lcp双面铜箔基板的制备方法为下列两种方法中的一种：

第一种方法包括如下步骤：

步骤一、将所述低介电胶层的前体物涂布于所述铜箔层的一面，于60-180℃去除溶剂；

步骤二、将所述lcp层的前体物涂布所述低介电胶层的表面，于60-180℃去除溶剂，然后在240-260℃下，8-12小时使其annealing；

步骤三、将所述低介电胶层的前体物涂布所述lcp层的表面，于60-180℃去除溶剂；

步骤四、在所述低介电胶层上压合另一铜箔层，于160-200℃、5小时以上固化，即得成品lcp双面铜箔基板；

第二种方法包括如下步骤：

步骤一、将所述低介电胶层的前体物涂布于所述铜箔层的一面，于60-180℃去除溶剂，得到两个半成品a；

步骤二、将所述lcp层的前体物涂布于其中一半成品a的表面，于60-180℃去除溶剂，然后在240-260℃下，8-12小时使其annealing，得到半成品b；

步骤三、将另一半成品a的低介电胶层与半成品b的lcp层贴合并压合，于160-200℃、5小时以上固化，即得成品lcp双面铜箔基板。

本发明的有益效果是：

本发明提供的lcp基板包括至少一铜箔层、至少一低介电胶层和一lcp层，且铜箔层和lcp层之间通过低介电胶层粘接，通过改善低介电胶层的配方和性能，能够提高低介电胶层与铜箔层以及与lcp层之间的接着强度，进而间接增加lcp层与铜箔层之间的接着强度，故在接着强度满足要求的情况下，可选用rz值较低的低轮廓铜箔层，由于信号传输的集肤效应，电子传输倾向在铜箔层的表面进行，采用粗糙度较低的铜箔层，会大大减少讯号损失，即于高频高速传输时不易造成讯号损失；

此外，本发明的低介电胶层具有低介电常数及低介电损失，亦有利于高频高速传输；

再者，本发明还具有适合高密度组装的低反弹力以及极佳的机械性能，激光钻孔工艺更佳、小孔径不易有内缩的状况；本发明优于一般lcp和pi基板，适用于5g智能型手机、applewatch等可穿戴设备；

另外，传统的热固性聚酰亚胺的制备法当前38μm以上厚膜不易生产，效率低，本发明的制造方法不仅可以制造本发明适宜厚度的lcp单面及双面铜箔基板，更可以轻易得到100微米的基板。

再者，从试验数据能够看出显示，本发明的接着强度佳，且>1.0kgf/cm。

本发明的上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的结构示意图；

图2是本发明的实施方式2的结构示意图；

附图中各部分标记如下：

铜箔层100、低介电胶层200和lcp层300。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施方式：一种高接着强度lcp基板，如图1到图2所示，包括至少一铜箔层100、至少一低介电胶层200和一lcp层300，所述低介电胶层位于所述铜箔层和所述lcp层之间，且粘接所述铜箔层和所述lcp层，所述低介电胶层是指dk值为2.0-4.0(10ghz)，且df值为0.001-0.010(10ghz)的胶层；所述lcp层是指dk值为2.5-4.0(10ghz)，且df值为0.001-0.010(10ghz)的lcp层；

每一所述铜箔层的厚度为1-35μm；每一所述低介电胶层的厚度均为1-7μm；所述lcp层的厚度为12-75μm；

所述低介电胶层包括组分a和组分b中的至少一种，所述组分a包括陶瓷粉体、烧结二氧化硅、铁氟龙、氟系树脂、peek(聚醚醚酮)和阻燃剂中的至少一种；所述组分b包括环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺系树脂中的至少一种；

且所述组分a的比例之和为低介电胶层的总固含量的0-50％(重量百分比)，所述组分b为低介电胶层的总固含量的5-80％(重量百分比)。

本实施方式中，较佳的是，每一所述铜箔层的厚度为9-18μm；每一所述低介电胶层的厚度均为2-3μm。

所述陶瓷粉体为batio3、srtio3、ba(sr)tio3、pbtio3、catio3和mg2tio4中的至少一种。陶瓷粉体可掺杂一种或一种以上的金属离子，也可不掺杂。

所述陶瓷粉体比例之和为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述烧结二氧化硅的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述铁氟龙的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述氟系树脂的比例之和为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述peek的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)，所述阻燃剂的比例为低介电胶层的总固含量的0-45％(重量百分比)。

所述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。

所述铜箔层是rz值为0-1.2μm的低轮廓铜箔层。

本实施方式中，所述铜箔层为压延铜箔层或电解铜箔层。

所述低介电胶层与铜箔层之间的接着强度>1.0kgf/cm。

实施方式1：一种高接着强度lcp基板，如图1所示，所述lcp基板为lcp单面铜箔基板，所述lcp单面铜箔基板由一铜箔层100、一低介电胶层200和一lcp层300组成，且从上到下依次为所述铜箔层100、所述低介电胶层200和所述lcp层300；所述lcp单面铜箔基板的厚度为14-117μm。

实施方式1的所述lcp单面铜箔基板的制备方法如下：

步骤一、将所述低介电胶层的前体物涂布于所述铜箔层的一面，于60-180℃去除溶剂；

步骤二、将所述lcp层的前体物涂布于所述低介电胶层的下表面，于60-180℃去除溶剂，然后在240-260℃(较佳的是250℃)下，8-12小时(较佳的是10小时)使其annealing(回火)，即得成品lcp单面铜箔基板。

实施方式2：一种高接着强度lcp基板，如图2所示，所述lcp基板为lcp双面铜箔基板，所述lcp双面铜箔基板由两铜箔层100、两低介电胶层200和一lcp层300组成组成，且从上到下依次为所述铜箔层100、所述低介电胶层200、所述lcp层300、所述低介电胶层200和所述铜箔层100；所述lcp双面铜箔基板的厚度为16-159μm。

实施方式2的所述lcp双面铜箔基板的制备方法为下列两种方法中的一种：

第一种方法包括如下步骤：

步骤一、将所述低介电胶层的前体物涂布于所述铜箔层的一面，于60-180℃去除溶剂；

步骤二、将所述lcp层的前体物涂布所述低介电胶层的表面，于60-180℃去除溶剂，然后在240-260℃(较佳的是250℃)下，8-12小时(较佳的是10小时)使其annealing(回火)；

步骤三、将所述低介电胶层的前体物涂布所述lcp层的表面，于60-180℃去除溶剂；

步骤四、在所述低介电胶层上压合另一铜箔层，于160-200℃(较佳的是180℃)、5小时以上固化，即得成品lcp双面铜箔基板；

第二种方法包括如下步骤：

步骤一、将所述低介电胶层的前体物涂布于所述铜箔层的一面，于60-180℃去除溶剂，得到两个半成品a；

步骤二、将所述lcp层的前体物涂布于其中一半成品a的表面，于60-180℃去除溶剂，然后在240-260℃(较佳的是250℃)下，8-12小时(较佳的是10小时)使其annealing(回火)，得到半成品b；

步骤三、将另一半成品a的低介电胶层与半成品b的lcp层贴合并压合，于160-200℃(较佳的是180℃)、5小时以上固化，即得成品lcp双面铜箔基板。

以下是本发明的实施方式1和2的具体的实施例的低介电胶层的配方，其中实施例1到4是实施方式1的实施例，实施例5到9是实施方式2的实施例，表2是实施例的lcp基板与比较例的物性指标。

表1:低介电胶层的配方如下：

表2：lcp基板与比较例的物性指标：

注：1、表2的物性指标的测试方法执行《软板组装要项测试准则》(tpca-f-002)；

2、表2中的rz是指铜箔层与所述低介电胶层粘着的一面的rz值。

由表2可知，本发明的lcp基板具有较高的接着强度，可选用rz值低的低轮廓铜箔层制作，并具低dk/df，有利于高频高速传输。

通过在铜箔层与lcp层间加入低介电胶层并改善其配方和性能，能够增加lcp层与铜箔层之间的接着强度，故可选用rz值较低的铜箔层，于高频高速传输时不易造成讯号损失；此外低介电胶层具有低介电常数及低介电损失，亦有利于高频高速传输。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。