防离子迁移的组合物及制备方法、无胶基材及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及挠性电路板封装基材材料的制备领域，尤其涉及作为分子界面层物质 的防离子迁移的底层组合物及其制备方法、以及无胶基材及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 现有的挠性电路板向着线路更加密集，孔、线间距更加狭小的趋势迅速发展时，防 离子迁移性已成为十分重要的问题。在高湿环境、施加电压条件下，挠性电路中的铜离子在 电流作用下，极性为负向端的电子向极性为正向端移动，两极之间的绝缘层内（或表面）有 析出的现象不断出现，使绝缘电阻下降，由此极易造成超细间距导线（线间距小于25i!m) 间的短路现象。此外，聚酰亚胺薄膜因表面亲水性差，导致其与粘胶剂、金属粘合性差，由此 带来微细线路制作中的另一个问题：随着线路越来越细，导线与聚酰亚胺绝缘层的接触面 积的缩小会导致结合力的骤减，极易发生导线脱落，使挠性电路板的可靠性难以保证。所 以，高密度挠性电路板对其基板材料-双面无胶聚酰亚胺覆铜板的性能提出更高的要求， 聚酰亚胺介质层必须具有更高的绝缘性能（电阻率大于IX1014Q?_)及与铜箔更高的剥 离强度（剥离强度大于1. 4N/mm)。
[0003]目前，双面无胶基材通常采用热可塑性聚酰亚胺树脂涂敷于铜箔上通过热压法制 成。在JP5299801、JP5152755公开特许中，采用聚酰亚胺粘合剂层层压合方式，制成双面或 多层基板材料，缺点是无法阻止铜离子扩散，体积电阻率小，达不到高电阻值，超微线路间 有短路现象，而且在外力或环境作用下线路易从聚酰亚胺表面剥落，可靠性较差，难以满足 挠性线路板在高湿度、高电压、震荡冲击等极端环境下的使用性能。由此可见，如何有效地 阻止无胶基材中铜离子的扩散以及提高铜箔与聚酰亚胺膜间的两相界面性能，是需要不断 研究的一个关键技术问题。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本发明提供了一种防离子迁移的组合物及其制备方法、无胶基 材及其制备方法，该组合物作为分子界面层材料，能有效地阻止离子向聚酰亚胺绝缘层的 扩散，同时能改善两相（树脂相-金属相）界面性能，从而提高聚酰亚胺膜的绝缘性能以及 与金属层的剥离强度，满足高密度挠性电路板对其无胶基材的性能要求。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 本发明公开了一种防离子迁移的组合物，包括捕捉阳离子交换剂、偶联剂、粘合剂 和固化剂，其中所述捕捉阳离子交换剂包括分子结构中含有三氮唑环的物质。
[0007] 优选地，所述捕捉阳离子交换剂选用3-水杨酰胺基-1，2, 4-三氮唑（SATA)、苯并 三氮唑（BTA)、5-甲基苯并三氮唑（TTA)中的一种或两种以上的混合物。
[0008] 优选地，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
[0009] 优选地，所述偶联剂选用甲基丙烯酸丙酯三甲氧基硅烷（KH-570)、乙烯基三乙 氧基硅烷（A-151)、氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550)、丙基缩水甘油醚三甲氧基硅烷 (KH-560)、巯丙基三甲氧基硅烷（KH-580)中的一种或两种以上的混合物。
[0010] 优选地，所述防离子迁移的组合物还包括有机溶剂。
[0011] 优选地，所述粘合剂选用E-44、E-51、E-42、E-55环氧树脂中的一种或两种以上的 混合物；所述固化剂选用三乙醇胺、双氰胺或咪唑类中的一种或两种以上的混合物，其中所 述咪唑类是指咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或2-苯基咪唑；所述有机溶剂选用 乙醇、丙酮、乙酸乙酯或四氢呋喃。
[0012] 优选地，所述防离子迁移的组合物还包括增韧剂，所述增韧剂包括含环氧基团的 丙烯酸酯液体橡胶。
[0013] 优选地，所述丙烯酸酯液体橡胶包括丙烯酸缩水甘油酯（GMA)与丙烯酸甲酯（MA) 或丙烯酸乙酯（EA)或丙烯酸丁酯（BA)的二元或三元共聚物。
[0014] 优选地，所述防离子迁移的组合物的各组分的重量份数比例为：所述捕捉阳离子 交换剂为10-20份，所述偶联剂为5-10份，所述粘合剂为30-50份，所述固化剂为15-25份。
[0015] 优选地，所述防离子迁移的组合物的各组分的重量份数比例为：所述捕捉阳离子 交换剂为10-20份，所述偶联剂为5-10份，所述粘合剂为30-50份，所述固化剂为15-25份， 所述有机溶剂为60-70份，所述增塑剂为10-15份。
[0016] 本发明还公开一种制备如上所述的防离子迁移的组合物的方法，依次包括以下步 骤：S1 :将所述粘合剂加入到有机溶剂中，搅拌均匀形成混合物A;S2 :依次向所述混合物A 中加入所述偶联剂和所述捕捉阳离子交换剂，搅拌溶解形成混合物B;S3 :向所述混合物B 中加入所述固化剂，搅拌均匀，形成防离子迁移的组合物。
[0017] 优选地，在步骤S1中在将所述粘合剂加入到所述有机溶剂中的同时，向所述有机 溶剂中加入增塑剂，其中所述增韧剂包括含环氧基团的丙烯酸酯液体橡胶。
[0018] 本发明另外还公开了一种无胶基材的制备方法，将如前所述的方法制备的防离子 迁移的组合物涂敷在基底上，涂布厚度为800A-1000 A，60°c下烘烤1小时，形成防离子迁 移膜；再在所述防离子迁移膜上形成聚酰亚胺绝缘层。
[0019] 优选地，所述基底是铜箔。
[0020] 本发明还公开了一种无胶基材，包括基底和聚酰亚胺绝缘层，还包括位于所述基 底和聚酰亚胺绝缘层之间的防离子迁移层，所述防离子迁移层的组分中包括捕捉阳离子交 换剂，所述捕捉阳离子交换剂包括分子结构中含有三氮唑环的物质。
[0021] 本发明与现有技术相比的有益效果包括：本发明提供的防离子迁移的组合物中包 括捕捉阳离子交换剂、偶联剂、粘合剂和固化剂，其中捕捉阳离子交换剂包括分子结构中含 有三氮唑环的物质，三氮唑类的化合物的分子中都包含三氮唑的N杂环结构，根据软硬酸 碱理论，其上的N原子作为中等强度的路易斯碱，容易与中等强度路易斯酸的离子，形成稳 定的配位键，故三氮唑类的化合物是一种良好的离子络合剂，能够有