一种挠性覆金属板、电子装置及挠性覆金属板的制作方法

摘要

本发明公开一种挠性覆金属板、电子装置及挠性覆金属板的制作方法，挠性覆金属板包括绝缘基膜层和设置在所述绝缘基膜层至少一表面的金属箔层；所述金属箔层面向所述绝缘基膜层的一表面为粗化处理面，所述粗化处理面的若干粗糙度参数满足表面轮廓纵向均匀度关系式，和/或，表面轮廓横向均匀度关系式。通过对粗化处理面的若干粗糙度参数进行限定，以此要求粗化处理面所形成的粗化粒子趋近于均匀分布，从而利用均匀的粗化粒子提高金属箔层与绝缘基膜层之间粘接的牢固强度，以此显著提高金属箔层与绝缘基膜层之间的剥离强度，进而有利于提高整个挠性覆金属板的耐热性、抗起泡、抗拉强度以及尺寸稳定性的整体性能的提高。

说明书

技术领域

本发明涉及挠性印刷电路技术领域，尤其是涉及一种挠性覆金属板、电子装置及挠性覆金属板的制作方法。

背景技术

随着5G通信技术的发展，挠性印制电路对用于5G高频高速类产品的研发投入力度在逐渐加强，作为一种连接电子元器件的特殊基础材料，它具有轻，薄，结构多样，耐弯曲等优异性能，其性能的改进和完善对于电子产品的高频高速化发展具有重要意义。

现有技术的挠性覆金属板主要采用压合法在高温下将金属箔压合在聚酰亚胺膜的单面或者双面，然而由于聚酰亚胺膜与金属箔之间的界面附着力不足，导致形成界面剥离，影响了后续挠性覆金属板的使用。因此，为了避免挠性覆金属板的金属箔与聚酰亚胺出现剥离，还需对金属箔表面进行处理才能提高挠性覆金属板的剥离强度。

现有技术主要通过对生产的金属箔进行表面粗化处理，粗化粒子的量越多，该金属箔的表面粗糙度就越高，使机械固定的效果增大，剥离强度略有提高；但现阶段的表面粗化处理技术能够提高的剥离强度极其有限，存在技术瓶颈，提高挠性覆金属板的剥离强度仍是迫切需求。

发明内容

本发明提供一种挠性覆金属板、电子装置及挠性覆金属板的制作方法，以解决现有的金属箔表面粗化处理技术难以显著提高挠性覆金属板剥离强度的技术问题，通过研究金属箔层表面粗糙度参数与金属箔粘结力、剥离强度、尺寸稳定性之间的关系，显著提高挠性覆金属板的剥离强度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种挠性覆金属板，包括绝缘基膜层和设置在所述绝缘基膜层至少一表面的金属箔层；

所述金属箔层面向所述绝缘基膜层的一表面为粗化处理面，所述粗化处理面的若干粗糙度参数满足表面轮廓纵向均匀度关系式，和/或，表面轮廓横向均匀度关系式。

作为进一步改进方案，所述表面轮廓纵向均匀度关系式：2.00≤R

式中，R

作为进一步改进方案，所述表面轮廓纵向均匀度关系式：1.00≤R

式中，R

作为进一步改进方案，所述表面轮廓横向均匀度关系式：1.00≤S/S

式中，S表示轮廓的单峰平均间距，S

作为进一步改进方案，所述表面轮廓横向均匀度关系式：A≤E＝N/l；

式中，E表示粗化处理面的粗化粒子密度，N表示单位取样长度上的轮廓峰个数，l表示取样长度。

作为进一步改进方案，所述金属箔层背向所述绝缘基膜层的一表面为光滑表面。

作为进一步改进方案，所述绝缘基膜层由热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、改性环氧树脂类、改性丙烯酸类、改性橡胶类、改性热塑性聚酰亚胺类、改性聚氨酯类树脂中的至少一种制成；

所述金属箔层由金属材料制成，所述金属材料为铝、钛、锌、铁、镍、铬、钴、铜、银、金、钼中的至少一种，或者为以上所列金属单质中的至少两种形成的合金。

作为进一步改进方案，所述绝缘基膜层的上下表面各设置一金属箔层时，二所述金属箔层的粗化处理面的若干粗糙度参数相同或不同。

作为进一步改进方案，所述金属箔层的粗化处理面与所述绝缘基膜层之间设置粘胶层。

作为进一步改进方案，所述粘胶层由热塑性聚酰亚胺类、改性环氧树脂类、改性丙烯酸类、改性聚氨酯类、改性酚醛树脂类树脂中的至少一种制成。

本发明还提供一种电子装置的实施例，包括上述的挠性覆金属板。

本发明还提供一种上述挠性覆金属板的制作方法，包括以下步骤：

所述金属箔层的粗化处理面形成由化学镀方式、PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、电镀或者其复合工艺；

通过层压法将所述金属箔层和所述绝缘基膜层进行层压，得到两层单面型挠性覆金属板/两层双面型挠性覆金属板。

作为进一步改进方案，包括以下步骤：

所述金属箔层的粗化处理面可选用粗化表面的技术手段形成，包括但不限于化学镀方式、PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、电镀或者其复合工艺；

通过层压法将所述金属箔层、所述粘胶层、所述绝缘基膜层进行层叠压合，得到三层单面型挠性覆金属板/三层双面型挠性覆金属板。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果如下：

1)通过对粗化处理面的若干粗糙度参数进行限定，使其满足表面轮廓纵向均匀度关系式和/或表面轮廓横向均匀度关系式，以此要求粗化处理面所形成的粗化粒子趋近于均匀分布(纵向分布趋近于平均高度，横向分布趋近于相等间隔)，从而利用均匀的粗化粒子提高金属箔层与绝缘基膜层(如热塑性聚酰亚胺)之间粘接的牢固强度，以此显著提高金属箔层与绝缘基膜层之间的剥离强度，进而有利于提高整个挠性覆金属板的耐热性、抗起泡、抗拉强度以及尺寸稳定性的整体性能的提高。

2)本发明实施例通过制备符合粗糙度参数要求的粗化处理面，使得粗化粒子的间距、高度不会过大或过小，且分布较为均匀化，这种形态的粗化粒子在进一步的加工工艺中不容易脱落，能够稳固的附着在金属箔层的表面，从而有效避免脱落的粗化粒子团聚在粗化处理面的表面而导致粗化处理面的不平整度增加，继而影响后续与其他材料的粘合的情况，进一步减少起泡和破裂等情况发生的概率。

3)此外，以“知微见著”的手段促使金属箔层的粗化粒子均匀化布设，使得绝缘基膜层(如热塑性聚酰亚胺)与粗化粒子之间的粘合更为紧密，致密贴合的金属箔层和绝缘基膜层之间的各部分粘合力、拉扯力趋向于均等，大大提高了剥离强度，对挠性覆金属板剥离强度的提高具有阶段性进步意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的金属箔层的结构示意图；

图2是本发明实施例中的未经粗化处理的铜箔的电镜图；

图3是本发明实施例中的经粗化处理后的铜箔的电镜图；

图4是本发明实施例中的含有中间粘结层的挠性覆铜板结构的结构示意图；

图5是本发明实施例中的不含有中间粘结层的挠性覆铜板结构的结构示意图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、金属箔层；11、粗化粒子；

101、第一铜箔层、102、第二铜箔层；

201、第一中间粘结层；202、第二中间粘结层；

3、绝缘基膜层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在说明书和权利要求书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例一

本实施例提供一种挠性覆金属板，包括绝缘基膜层和设置在绝缘基膜层至少一表面的金属箔层1；金属箔层1面向绝缘基膜层的一表面为粗化处理面，粗化处理面的若干粗糙度参数满足表面轮廓纵向均匀度关系式，和/或，表面轮廓横向均匀度关系式。

关于本发明实施例的粗化处理面、粗糙度参数说明如下：

1、粗化处理面，是指金属箔层1接受粗化处理工艺处理的表面。

2、粗化粒子11，指金属箔层通过粗化处理工艺，在金属箔层接受粗化处理的相应表面上形成的凸起，图2示出以铜箔作为金属箔层进行示例的未经粗化处理的电镜图，图3示出以铜箔作为金属箔层进行示例的经粗化处理后的电镜图。

3、本发明实施例的金属箔层1的粗化处理面上的表面粗糙度参数，至少包括：

轮廓算数平均偏差R

轮廓最大高度R

轮廓十点平均粗度R

轮廓微观不平度的平均间距S

轮廓的单峰平均间距S：相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si称为轮廓单峰的间距；在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值，称之为轮廓的单峰平均间距S，用公式表示为：

4、为了测量上述的参数，至少有如下测量方法进行选择：

基于扫描电镜对表面的形貌的拍照结合测量、统计、分析软件的统计而得。一般包括以下几种方式：

制样，以金属箔作为金属箔层进行示例，在整张金属箔产品上任意切割一定尺寸的样品，按照扫描电镜的检测需求进行制样，并在扫描电镜下，选择合适的倍数(一般2000-10000倍)观察金属箔样品的切面及表面形貌，拍摄形貌图。重复上一步骤多次，获得多个形貌图，借助统计、分析软件进行统计和分析。

采用触针法，利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行，金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值，也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪，同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机，能自动计算出轮廓算数平均偏差R

干涉法，利用光波干涉原理(见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高(可达500倍)的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度。应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。

5、为了实现粗化处理面所形成的粗化粒子11趋近于均匀分布(纵向分布趋近于平均高度，横向分布趋近于相等间隔)，粗化处理

金属箔层的粗化处理面形成由化学镀方式、PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、电镀或者其复合工艺；通过层压法将金属箔层和绝缘基膜层进行层压，得到两层单面型挠性覆金属板/两层双面型挠性覆金属板，或，通过层压法将金属箔层、粘胶层、绝缘基膜层进行层叠压合，得到三层单面型挠性覆金属板/三层双面型挠性覆金属板。

6、行业内目前能达到的剥离强度停滞在6-8N/cm，本发明通过对粗化处理面的若干粗糙度参数进行限定，使其满足表面轮廓纵向均匀度关系式和/或表面轮廓横向均匀度关系式，以此要求粗化处理面所形成的粗化粒子趋近于均匀分布(纵向分布趋近于平均高度，横向分布趋近于相等间隔)，本发明的发明人基于实验，测试在不同表面轮廓纵向均匀度、横向均匀度下测试金属箔层与绝缘基膜层之间的剥离强度，测试得到以下(部分)结果，见表1和表2：

表1不同R

表2不同R

基于测试结果，说明通过对粗化处理面的若干粗糙度参数进行限定，能达到 18N/cm和18N/cm以上的剥离强度，最高达到了21N/cm，这种技术手段大幅度地提高了挠性覆金属板的剥离强度，远远超过了现有技术水平，可制备出高剥离强度的挠性覆金属板。

基于此，对表面轮廓纵向均匀度关系式和表面轮廓横向均匀度关系式的设定如下：

表面轮廓纵向均匀度关系式：2.00≤R

R

表面轮廓横向均匀度关系式：1.00≤S/S

S表示轮廓的单峰平均间距，S

本发明以均匀的粗化粒子提高金属箔层与绝缘基膜层(如热塑性聚酰亚胺) 之间粘接的牢固强度，能够显著地提高金属箔层与绝缘基膜层之间的剥离强度达到21N/cm，进而有利于提高整个挠性覆金属板的耐热性、抗起泡、抗拉强度以及尺寸稳定性的整体性能的提高。

本发明实施例通过制备符合粗糙度参数要求的粗化处理面，使得粗化粒子的间距、高度不会过大或过小，且分布较为均匀化，这种形态的粗化粒子在进一步的加工工艺中不容易脱落，能够稳固的附着在金属箔层的表面，从而有效避免脱落的粗化粒子团聚在粗化处理面的表面而导致粗化处理面的不平整度增加，继而影响后续与其他材料的粘合的情况，进一步减少起泡和破裂等情况发生的概率。

以“知微见著”的手段促使金属箔的粗化粒子均匀化布设，使得绝缘基膜层(如热塑性聚酰亚胺)与粗化粒子之间的粘合更为紧密，致密贴合的金属箔和绝缘基膜层之间的各部分粘合力、拉扯力趋向于均等，提高剥离强度至21N/cm，相比现有的10N/cm，本发明对挠性覆金属板剥离强度的提高具有阶段性进步意义。

另外，表面轮廓横向均匀度关系式还可以是：A≤E＝N/l；

式中，E表示粗化处理面的粗化粒子密度，N表示单位取样长度上的轮廓峰个数，l表示取样长度。E可体现粗化粒子的密度，一定程度下，密度越高，剥离强度越高。

作为优选的实施方式，设置金属箔层背向绝缘基膜层的一表面为光滑表面，能够便于电流的流动以及减少阻值。绝缘基膜层由绝缘电阻≥109、介电常数≤ 4.0、尺寸稳定性在0.08％以内的绝缘类材料制得，比如热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、改性环氧树脂类、改性丙烯酸类、改性橡胶类、改性热塑性聚酰亚胺类、改性聚氨酯类树脂中的至少一种制成；所述金属箔层由金属材料制成，所述金属材料为铝、钛、锌、铁、镍、铬、钴、铜、银、金、钼中的至少一种，或者为以上所列金属单质中的至少两种形成的合金。

可以理解的是，绝缘基膜层的上下表面各设置一金属箔层时，二金属箔层的粗化处理面的若干粗糙度参数相同或不同。

金属箔层的粗化处理面与绝缘基膜层之间设置粘胶层。粘胶层由热塑性聚酰亚胺类、改性环氧树脂类、改性丙烯酸类、改性聚氨酯类、改性酚醛树脂类树脂中的至少一种制成。

实施例二

基于上述的实施例一，挠性覆铜板的结构设计如下：

参见图4，含有中间粘结层的挠性覆铜板结构，包括自上而下层叠设置的第一铜箔层101、第一中间粘结层201、绝缘基膜层3、第二中间粘结层202、第二铜箔层102。

其中，绝缘基膜层3可采用热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、改性环氧树脂类、改性丙烯酸类、改性橡胶类、改性热塑性聚酰亚胺类、改性聚氨酯类树脂中的至少一种制成；第一铜箔层101下表面与第一中间粘结层201粘结在一起，第二铜箔层102上表面与第二中间粘结层202粘结在一起。第一中间粘结层201/ 第二中间粘结层202采用由聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺(TPI)、改性环氧树脂、改性丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯烯、聚氯乙烯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚苯醚、聚四氟乙烯、液晶聚合物、聚乙二酰脲中的一种或多种材料制成；第一铜箔层101 的上表面与第二铜箔层102下表面为光滑结构，便于电流的流动，减少阻值；第一铜箔层101的下表面和第二铜箔层102的上表面为粗糙面，便于与热固性聚酰亚胺/热塑性聚酰亚胺/其他树脂膜的铆合粘结。

参见图5，不含有中间粘结层的挠性覆铜板结构，包括自上而下层叠设置的第一铜箔层101、绝缘基膜层3(可采用热固性聚酰亚胺/热塑性聚酰亚胺/其他树脂膜)、第二铜箔层102。第一铜箔层101下表面与热塑性聚酰亚胺粘结在一起，第二铜箔层102上表面与热塑性聚酰亚胺粘结在一起；第一铜箔层101的上表面与第二铜箔层102下表面为光滑结构，便于电流的流动，减少阻值；第一铜箔层 101的下表面和第二铜箔层102的上表面为粗糙面，便于与热固性聚酰亚胺/热塑性聚酰亚胺/其他树脂膜的铆合粘结。

无论是含有中间粘结层的挠性覆铜板结构还是不含有中间粘结层的挠性覆铜板结构，第一铜箔层101的下表面和第二铜箔层102的上表面的粗糙度参数为相同也可以为不同，但满足：

1.00≤S/S

1.00≤R

在本实施例中，通过试验测试和验证，制备得到的挠性覆铜板的第一铜箔层与热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等等绝缘基膜层之间的剥离强度均能稳定在18N/cm以上，可见通过制备符合粗糙度参数要求的粗化处理面，使得粗化粒子的间距、高度不会过大或过小，且分布较为均匀化，这种形态的粗化粒子在进一步的加工工艺中不容易脱落，能够将铜箔层与聚酰亚胺仅仅抓牢钉紧，同时接触聚酰亚胺的粘结力，提高了铜箔层与聚酰亚胺的剥离强度。由此，上下面的铜箔层与聚酰亚胺的剥离强度均提高(可达到21N/cm)，显著有利于整个挠性覆铜板的耐热性、抗起泡、抗拉强度以及尺寸稳定性的整体性能的提高。

此外，铜箔层的粗化处理面可选用粗化表面的技术手段形成，包括但不限于化学镀方式、PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、电镀或者其复合工艺；通过层压法将金属箔层和绝缘基膜层进行层压，得到两层单面型挠性覆金属板/两层双面型挠性覆金属板，或，通过层压法将金属箔层、粘胶层、绝缘基膜层进行层叠压合，得到三层单面型挠性覆金属板/三层双面型挠性覆金属板。

实施例三

本发明还提供一种电子装置的实施例，包括上述的挠性覆金属板。电子装置的实例可包含电子电路装置及电子组件。电子电路装置的实例可包含半导体板、印刷电路板，及布线板。电子装置的实例可包含显示装置，诸如LCD及OLED 等等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。