聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板的制作方法
【專利摘要】一種聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板，聚酰亞胺膜包含一聚酰亞胺以及一磷酸鐵鋰。磷酸鐵鋰的重量百分比介于1wt%至49wt%，并且磷酸鐵鋰的重量百分比以聚酰亞胺膜的總重為基準。聚酰亞胺積層板包含一基材以及一聚酰亞胺膜。聚酰亞胺膜覆蓋基材。借此，以提升聚酰亞胺膜保護印刷電路板上的電路設計的能力。
【專利說明】聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于一種聚酰亞胺膜，特別是關于一種包含磷酸鐵鋰的聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板。
【背景技術】
[0002]聚酰亞胺(polyimide，PI)是一種具有高機械強度、耐高溫并且絕緣的高分子材料，如今已成為制作軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit, FPC)的重要材料。舉例來說，業(yè)界在制造印刷電路板時，會在軟性銅箔基板(Flexible Copper Clad Laminate,FCCL)上設計所要的電路，然后，再將具有黏著劑的聚酰亞胺膜覆蓋在軟性銅箔基板上，以作成聚酰亞胺覆銅的軟性銅箔基板。由于印刷電路板是現(xiàn)在各式電子產(chǎn)品中的重要元件，因此，聚酰亞胺膜已成為制造各式電子產(chǎn)品時不可或缺的材料。
[0003]由于民生消費性電子產(chǎn)品的競爭激烈，而使得各種電子產(chǎn)品的造型、顏色皆是消費者的訴求重點。隨著手機、筆電等卷起了一股黑色流行旋風，擁有黑色外觀的電子產(chǎn)品也成為了流行的代名詞。另一方面，隨著科技的發(fā)展，各種電子產(chǎn)品的設計也越趨復雜，由于印刷電路板上的電路設計攸關著各種電子產(chǎn)品的效能，因而成為了各界極欲保護的重點。以聚酰亞胺覆銅的軟性銅箔基板來說，其銅箔基板上的聚酰亞胺膜通常是黃色系，或者是其它具有高度透光性的顏色。這使得聚酰亞胺覆銅的軟性銅箔基板容易因為聚酰亞胺膜的透光性，而使得印刷電路板上線路層的電路設計被解讀甚至被抄襲，進而影響產(chǎn)品的市場銷售與公司營運。
[0004]因此，如何設計一種聚酰亞胺膜，以解決現(xiàn)有技術中，電路設計容易因為聚酰亞胺膜的透光性而被解讀的問題，就成為了研究人員需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上的問題，本發(fā)明是關于一種聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板，借以解決現(xiàn)有技術中電路設計容易因為聚酰亞胺膜的透光性而被解讀的問題。
[0006]本發(fā)明一實施例所揭露的聚酰亞胺膜，包含一聚酰亞胺以及一磷酸鐵鋰(分子式:LiFeP04,英文:Lithium iron phosphate,又稱磷酸鋰鐵、鋰鐵磷,簡稱LFP)。磷酸鐵鋰的重量百分比介于lwt%至49wt%，并且磷酸鐵鋰的重量百分比是以聚酰亞胺膜的總重為基準。
[0007]本發(fā)明一實施例所揭露的聚酰亞胺積層板，包含一基材以及一聚酰亞胺膜。聚酰亞胺膜覆蓋基材。
[0008]根據(jù)上述本發(fā)明實施例所揭露的聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板，由于聚酰亞胺膜包含了磷酸鐵 鋰，因而可制成黑色的聚酰亞胺膜及其聚酰亞胺積層板。因此，聚酰亞胺膜可保護其所覆蓋的基材上的電路設計，因而解決了現(xiàn)有技術中電路設計容易因為聚酰亞胺膜的透光性而被解讀的問題。
[0009]以上的關于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的說明及以下的實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍更進一步的解釋。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所揭露的聚酰亞胺膜的制作方法的流程圖。
[0011]圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所揭露的聚酰亞胺積層板的制作方法的流程圖。
[0012]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例所揭露的聚酰亞胺積層板的示意圖。
[0013]10 基材
[0014]20聚酰亞胺膜
【具體實施方式】
[0015]以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足以使本領域技術人員了解本發(fā)明的技術內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、申請專利范圍及圖式，本領域技術人員可輕易地理解本發(fā)明相關的目的及優(yōu)點。以下的實施例進一步詳細說明本發(fā)明的觀點，但非以任何觀點限制本發(fā)明的范疇。
[0016]首先，請參閱圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所揭露的聚酰亞胺膜的制作方法的流程圖。
[0017]首先,將一磷酸鐵鋰(Lithium iron phosphate, LiFePO4,又稱磷酸鋰鐵、鋰鐵磷，簡稱LFP)加入一溶劑(S101)，以攪拌或研磨工藝，配置成一分散液。其中，溶劑例如為二甲基甲酸胺(N, N-Dim ethyl formamide, DMF)、二甲基乙酸胺(Dimethylacetamide, DMAc)、二甲基亞諷(Dimethyl sulfoxide, DMSO)、N-甲基批咯燒酮(N-methyl-2-pyr;rolidone,NMP)、Y-丁內(nèi)酯(gamma-Butyrolactone, GBL)及其衍生物,但并不以此為限。
[0018]在本實施例中，磷酸鐵鋰的重量百分比介于lwt%至49wt%之間，其中，磷酸鐵鋰的重量百分比以所制成的聚酰亞胺膜的總重為基準。在本發(fā)明部分其它實施例中，磷酸鐵鋰的重量百分比介于5被％至35wt%之間。在本發(fā)明部分其它實施例中，磷酸鐵鋰的重量百分比介于10wt%至30wt%之間。須注意的是,如果磷酸鐵鋰的重量百分比大于49wt%,由于磷酸鐵鋰在溶液中所占的比例過高，而使得在制成聚酰亞胺膜之后，磷酸鐵鋰在聚酰亞胺膜中會分散不均勻，而降低了所制成的聚酰亞胺膜的品質(zhì)。然而，如果磷酸鐵鋰的重量百分比小于lwt%，則會使得聚酰亞胺膜的顏色無法轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?，并且聚酰亞胺膜的透光度會過高，與使得與100%的聚酰亞胺膜較無明顯的差異，而難以用來保護電路的設計。
[0019]在本實施例中，磷酸鐵鋰的粒徑為0.1微米(micrometer, μπι)至10微米。在本發(fā)明部分其它實施例中，磷酸鐵鋰的粒徑為0.5微米至6微米。詳細來說，如果磷酸鐵鋰的粒徑大于10微米，會使得所制成的聚酰亞胺膜的表面因為磷酸鐵鋰的粒徑過大而過于粗糙，因而不適合使用在印刷電路板相關的電子產(chǎn)品中。另一方面，若磷酸鐵鋰的粒徑小于
0.1微米，那么磷酸鐵鋰之間容易聚集，進而造成磷酸鐵鋰在所制成的聚酰亞胺膜中分散不均勻，并且過小的磷酸鐵鋰會增加制造聚酰亞胺膜的控制難度。
[0020]此外，在本實施例及部分其它實施例中，還可加入一碳材或者一無機顆粒于溶液中，借以進一步提升所制成的聚酰亞胺膜黑色的程度、提升所制成的聚酰亞胺膜的遮旋光性、或者提升所制成的聚酰亞胺膜的物性，例如聚酰亞胺膜的硬度、模數(shù)、尺寸安定性及降低熱膨脹系數(shù)等。
[0021]其中，碳材例如可包含由石油、木炭或其它有機化合物在完全燃燒或者不完全燃燒之后所得到的產(chǎn)物。舉例來說，碳材例如為碳黑、碳灰、石墨、碳球、碳管、石墨烯或上述的組合，但并不以此為限。借由加入碳材，可再強化所制成的聚酰亞胺膜黑色的程度，進而提升聚酰亞胺膜保護電路設計的能力。另一方面，無機顆粒例如但不限于云母粉、二氧化硅粉、滑石粉、陶瓷粉、黏土粉、二氧化鈦、高嶺土、硅膠燒結(jié)粉末、碳化硅、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氮化鋁或上述的組合。借由加入無機顆粒，可再降低所制成的聚酰亞胺膜的透光性及光澤度，進而提升聚酰亞胺膜保護電路設計的能力。
[0022]為了使磷酸鐵鋰、碳材或無機顆粒在溶液中混合均勻，并且減少所需的混合時間，可以20赫茲(Hertz，Hz)至100赫茲的頻率來快速攪拌溶液，或者可借由研磨的方法來加速磷酸鐵鋰、碳材或無機顆粒分散于溶液中。
[0023]接著，在溶液中加入一二胺單體，并且使二胺單體溶解于溶液中(S102)。其中，二胺單體例如為對苯二胺(1，4-diamino benzene)、間苯二胺(I, 3-diamino benzene)、4，4，- 二胺基二苯醚(4, -oxydianiline)Λ3,
胺基二苯醚(3，4’ -oxydianiline)、4，4’ - 二胺基二苯焼(4，4’ -methylenedianiline)、 二對苯二胺(N，N-Diphenylethylenediamine)， 二胺基二苯酮(diaminobenzophenone)、二胺二苯基諷(diamino diphenyl sulfone)、二萘二胺(1，5-naphthalene diamine)、二胺基二苯硫醚(4，4-diamino diphenyl sulfide)、1，3- 二(3-胺基酌二氧基)苯(1，3-Bis(3_aminophenoxy)benzene)、1，4_ 二(4_ 胺基酌二氧基)苯(1，4_Bis (4-aminophenoxy) benzene)、1，3_ 二(4-胺基酌二氧基)苯(1，3_Bis (4-aminophenoxy) benzene)、2，2_ 二 [4_(4_ 胺基酌二氧基)苯基]丙焼(2, 2-Bis [4-(4-amino phenoxy)phenyl]propane)、4，4’ - 二(4-胺基酌二氧基)聯(lián)苯 4，4 ! -bis-(4-aminophenoxy) biphenyl、4，4’ - 二(3_ 胺基酌二氧基)聯(lián)苯4，4' -bis-(3-aminophenoxy) biphenyl、1，3_ 二丙胺基_1，1，3，3_ 四甲基二娃氧焼(1，3-Bis (3-aminopropyl) _1，1，3，3-tetramethyldisiloxane)、1，3_ 二丙胺基 _1，1，3，3_ 四苯基二娃氧焼(1，3-Bis (3-aminopropyl) _1，1，3，3-tetraphenyldisiloxane)、1，3_ 二丙胺基-1，1- 二甲基-3，3- 二苯基二娃氧焼(1，3-Bis (aminopropyl) -dimethyldiphenyldisiloxane)或上述的組合。
[0024]然后，在溶液中加入一四羧酸二酐單體(S103)，借以使四羧酸二酐單體與二胺單體聚合成一聚酰胺酸。其中，四羧酸二酐單體例如為1，2，4，5-苯四甲酸二酐(1，2，4，5-Benzene tetracarboxylic dianhydride)、聯(lián)苯四羧酸二酐(3，3， ，4，4， -Biphenyl tetracarboxylic dian hydride)、 二苯醚四酸二酐(4，4’ -Oxydiphthalic anhydride)、二苯酮四羧酸二酐(BenzophenonetetracarboxyIicdianhydride)、二苯基諷四羧酸二酐(3，3，，4，4，-diphenyl sulfonetetracarboxylicdianhydride)、萘基四酸二酐(1, 2, 5, 6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride)、萘二酸酐(Naphthalenetetracarboxylic Dianhydride)、二 _(3，4_ 苯二甲酸酐)二甲基娃焼(bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride)、1，3_ 二(3，4_ 二羧基苯基)-1，1，3，3 —四甲基二娃氧焼二酐(1，3-bis (4，-phthalic anhydride) -tetramethyldisiloxane)或上述的組合。
[0025]如此一來，溶液中包含了聚酰胺酸、磷酸鐵鋰、碳粉以及無機顆粒。其中，溶液的黏度為 100 泊(poise，ps)至 1000 泊(即為 10，OOOcps 至 100，OOOcps)。[0026]然后，干燥溶液以形成一聚酰胺酸膜(S104)。詳細來說，是將溶液放置于高溫的環(huán)境，使溶液中的溶劑因為高溫氣化而離開溶液并且使溶液中未被氣化的成分形成聚酰胺酸膜。其中，干燥的溫度例如可匹配于溶劑的沸點。在本實施例中，干燥的溫度為120°C至200 °C,但并不以此為限。 [0027]最后，加熱聚酰胺酸膜以形成一聚酰亞胺膜(S105)。詳細而言，是將聚酰胺酸膜放置于更高溫的環(huán)境，借以使聚酰胺酸膜進行亞酰胺化(imidization)反應而形成聚酰亞胺膜。所形成的聚酰亞胺膜可以是裸膜型態(tài)，或者可視使用者的需求，將聚酰亞胺膜配置于其它基材上來進行使用。其中，反應的溫度越高，制備聚酰亞胺膜所需的時間越短。然而，若是反應的溫度過高，則可能會破壞聚酰亞胺膜中原子之間的鍵結(jié)，而使得聚酰亞胺因為高溫而降解(degradation)。在本實施例中，反應的溫度為270°C至400°C,但并不以此為限。此外，使用者可根據(jù)需求來選擇調(diào)整聚酰亞胺膜的厚度。須注意的是，聚酰亞胺膜的厚度應大于磷酸鐵鋰的粒徑，在本實施例中，聚酰亞胺膜的厚度為12微米至250微米，但聚酰亞胺膜的厚度并非用以限定本發(fā)明。
[0028]以下將借由實施例一至實施例六以及比較例一、二進行更詳細的說明。請參閱表一，表一為依據(jù)圖1的實施例所制備的聚酰亞胺膜的成分組成及其相關檢測。其中，以膜厚為50 μm的聚酰亞胺膜作為舉例說明。
[0029]表一
[0030]
[0031]
【權利要求】
1.一種聚酰亞胺膜，其特征在于，包含: 一聚酰亞胺；以及 一磷酸鐵鋰，重量百分比介于^^%至49被％，該磷酸鐵鋰的重量百分比以該聚酰亞胺膜的總重為基準。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該磷酸鐵鋰的重量百分比介于5wt% 至 35wt%。
3.根據(jù)權利要求2所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該磷酸鐵鋰的重量百分比介于10wt% 至 30wt%。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該磷酸鐵鋰的粒徑為0.1微米至10微米。
5.根據(jù)權利要求4所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該磷酸鐵鋰的粒徑為0.5微米至6微米。
6.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，另包含一碳材，該碳材為碳黑、碳灰、石墨、碳球、碳管、石墨烯或上述的組合。
7.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，另包含一無機顆粒，該無機顆粒為云母粉、二氧化硅粉、滑石粉、陶瓷粉、黏土粉、二氧化鈦、高嶺土、硅膠燒結(jié)粉末、碳化硅、硫酸鋇、氮化硼、氧化鋁、氮化鋁或上述的組合。
8.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該聚酰亞胺膜的厚度為12微米至250微米。
9.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該聚酰亞胺膜的透光度小于或等于 20%。
10.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該聚酰亞胺膜的耐電壓大于或等于 1.2KV/mil。
11.根據(jù)權利要求1所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，該聚酰亞胺膜的60°光澤度為小于或等于70⑶。
12.—種聚酰亞胺積層板，其特征在于，包含: 一基材；以及 權利要求1所述的聚酰亞胺膜，該聚酰亞胺膜覆蓋該基材。
13.根據(jù)權利要求12所述的聚酰亞胺積層板，其特征在于，該基材為一金屬基板。
14.根據(jù)權利要求12所述的聚酰亞胺積層板，其特征在于，該金屬基板的材質(zhì)為銅、鈕、招、鐵、鎳或合金。
15.根據(jù)權利要求12所述的聚酰亞胺積層板，其特征在于，該基材與該聚酰亞胺膜的接著強度大于或等于0.6公斤/公分。
【文檔編號】C08K3/04GK103937239SQ201310070393
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權日:2013年1月23日
【發(fā)明者】孫德崢, 許艷惠, 李國維 申請人:達勝科技股份有限公司