聚酰亚胺挠性覆铜板专利技术分析

张双梅 黄利 李闪 赵清

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州　450002）

聚酰亚胺挠性覆铜板专利技术分析

张双梅 黄利 李闪 赵清

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州450002）

随着电子产品工业的飞速发展，人们对挠性覆铜板产品的要求也越来越高，本文主要介绍了聚酰亚胺挠性覆铜板，并对关于聚酰亚胺挠性覆铜板在国内外的专利申请量、国内外的主要申请人以及该技术领域的研究热点和重点进行了简要分析。

挠性覆铜板；聚酰亚胺；铜箔

挠性覆铜板（Flexible Copper Clad Laminate，FCCL）是在绝缘基膜上覆以铜箔而成的一种可以弯曲的薄片状复合材料，是仅次于刚性覆铜板的一个覆铜板大类品种，广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑等便携式电子设备中以及平板电视、办公自动化设备、汽车电子等领域［1］。

目前生产的挠性印制电路基材中，最常见的是采用胶黏剂将聚酰亚胺薄膜（PI）和铜箔进行复合的有胶型三层法产品（俗称三层板）［2-3］。然而由于胶层的存在导致三层板的热稳定性差，与基材的热膨胀系数相差较大，且数层胶黏剂的厚度既增加了覆铜板的厚度，也直接影响了电路的散热性。因此，越来越多的研究偏向于无胶型两层法挠性覆铜板（俗称二层板）［4-6］。

本文针对聚酰亚胺挠性覆铜板的专利申请，从聚酰亚胺挠性覆铜板的技术发展状况、地域分布、技术研究重点等方面进行简要分析。

1　聚酰亚胺挠性覆铜板技术及其应用的发展状况

图1为有关聚酰亚胺挠性覆铜板在国内外的申请量随申请年变化的情况，从图1中可以看出，聚酰亚胺挠性覆铜板从1987年开始出现，但在2004年以前的专利申请量一直较少，从2004年开始，专利申请量出现大幅增长，从整体上看，2004年以后聚酰亚胺挠性覆铜板的发展十分迅速。

图2为有胶型和无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板在国内外的申请量随申请年变化的情况，挠性覆铜板分为有胶型和无胶型两种，由于无胶型挠性覆铜板更薄，顺应消费者对电子产品轻量化、薄型化的发展需求，且没有胶黏剂的挠性覆铜板更加环保，也满足了产品绿色环保的要求，这点在图2中也得到了印证，从图2中关于有胶型和无胶型挠性覆铜板的专利申请量可以清楚地看出，无胶型挠性覆铜板的专利申请量明显多于有胶型挠性覆铜板的专利申请量。

图1 聚酰亚胺挠性覆铜板申请量随时间变化曲线

图2 有胶型和无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板申请量随时间变化曲线

图3 聚酰亚胺挠性覆铜板技术的国家分布图

2　聚酰亚胺挠性覆铜板技术的地域分析

2.1 聚酰亚胺挠性覆铜板技术的国家分布

图3为聚酰亚胺挠性覆铜板技术的国家分布图，从图中可以看出，在聚酰亚胺薄膜挠性覆铜板领域，以中国和日本的专利申请较多。但中国与日本在对聚酰亚胺薄膜挠性覆铜板的技术改进方向并不相同，日本专利侧重于对铜箔的改进，尤其是在铜箔表面涂覆金属方面，而中文专利较侧重于覆铜板的层结构改进，以及在聚酰亚胺层中添加填料方面，如广东生益科技股份有限公司，其是国内制作印刷线路板板的龙头企业，在对上述两个方向均申请了很多专利，制得的二层法单面挠性覆铜板可获得不同的高剥离强度、低热膨胀系数（CTE）效果。

2.2聚酰亚胺挠性覆铜板技术的重要申请人

国内聚酰亚胺挠性覆铜板相关的申请人主要有广东生益科技、莱芜金鼎电子材料等，从国内主要的申请人可以看到，广东生益科技作为国内聚酰亚胺挠性覆铜板的龙头企业，其关于覆铜板的专利申请量也是最大的，是中国领先的电子材料制造供应商，其业务范围覆盖生产和销售覆铜板、粘结片、印刷线路板、陶瓷电子元件、液晶产品、电子级玻璃布、环氧树脂、铜箔等。

山东莱芜金鼎电子材料有限公司主要产品是挠性覆铜板，具有国内领先水平超薄9μm厚铜箔的挠性覆铜板产品，在挠性覆铜板领域具有领先的技术。

由图4可以看出，聚酰亚胺挠性覆铜板相关专利的国外申请人主要有新日铁化学、日本化药、信越化学等公司。其中新日铁化学在聚酰亚胺挠性覆铜板领域的专利申请量较高，由于新日铁是一家钢铁公司，其在聚酰亚胺挠性覆铜板领域的先进技术主要在于对覆铜板中的铜箔的改性。排名紧随其后的是日本化药、信越化学公司。日本化药是有着悠久历史的化学品制造商，其功能性材料事业部中涵盖了印刷电路板的研发与生产销售，其产品包括电脑、手机、打印机、数码相机、投影机等。信越化学是高科技材料的超级供应商，其产品已经成功在美国、日本、荷兰、韩国、新加坡等国家和地区建立了全球范围的生产和销售网络。上述三家公司都在中国市场作了挠性覆铜板方面的专利布局。

图4 重要申请人的申请量

3　聚酰亚胺挠性覆铜板技术的研究技术重点

有胶型聚酰亚胺挠性覆铜板由于胶黏剂的存在，主要研究集中在胶黏剂的种类、胶黏剂的粘接性、阻燃性等方面。比如，舟山维特新材料科技有限公司申请的专利CN102199413A，公开了一种双马来酰亚胺和液体丁腈橡胶联合改性的环氧树脂胶粘剂，该胶粘剂由双马来酰亚胺共聚物、液体橡胶改性环氧树脂、未改性环氧树脂、填料、固化剂和有机溶剂组成，使用该胶粘剂可制备由聚酰亚胺薄膜、胶粘剂和铜箔组成的三层柔性覆铜板，所得覆铜板的耐浸焊温度可达到365℃。阳新宏洋电子有限公司申请的专利CN104531030A，通过合成多官能度的环氧树脂并将其复配，结合含氮酚醛树脂固化剂的方法得到无卤、高Tg（≥120℃）且满足耐高温浸焊（≥320℃）要求的环氧树脂粘合剂，满足了挠性覆铜板的需要。

无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板虽然更加轻薄、更加环保，但由于没有粘结层的存在，聚酰亚胺薄膜与铜箔之间的粘结力不够，容易剥离，使用寿命不长。因此，无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板的研究重点主要集中在聚酰亚胺薄膜的分子结构、聚酰亚胺薄膜的组成、铜箔的表面处理等方面。比如，湖北省化学研究院申请的专利CN101121819A，公开了一种改性马来酰亚胺封端型聚酰亚胺树脂组合物，该组合物主要由马来酰亚胺封端型聚酰亚胺树脂、烯丙基化合物和无机填充材料组成，所用的马来酰亚胺封端型聚酰亚胺树脂，以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，采用变温溶液亚胺化法合成，且改性树脂组合物中添加的适量无机填充材料明显提高了聚酰亚胺膜层与铜箔之间热膨胀系数差异值的容许范围，使制得的无胶型二层法挠性覆铜板具有优异的耐热性能，良好的尺寸稳定性，较高的剥离强度等特点。新日铁化学株式会社申请的专利CN101547559A，采用对与聚酰亚胺树脂层接触的铜箔表面进行处理的方法，使其具有由包含硅烷偶联处理层的多个处理层形成的表面处理层，表面处理层中含有铜、钴、镍和锌，镍/（镍+钴+锌）之比为0.23以上，锌含量为0.2 至0.6mg/dm2，且硅烷偶联处理层由具有氨基的硅烷偶联剂形成，制得的挠性覆铜层压板，具有极好的耐热性和尺寸稳定性等，能够改进铜箔与聚酰亚胺树脂层之间的粘合可靠性，抑制化学研磨时的电路剥离。

由于无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板更加环保、更加轻薄，顺应市场发展的趋势，因此，人们更加倾向于无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板的应用研究。图5为有关聚酰亚胺挠性覆铜板的研究技术分布图，从图5中可以明显看出，关于无胶型聚酰亚胺挠性覆铜板中铜箔和聚酰亚胺薄膜改进的专利申请量明显多于关于有胶型聚酰亚胺挠性覆铜板的胶黏剂的专利申请量。

图5 聚酰亚胺挠性覆铜板的研究技术分布图

4　结语

本文基于目前公开的涉及聚酰亚胺挠性覆铜板的专利申请，简要分析了聚酰亚胺挠性覆铜板在国内外的专利申请量、国内外的主要申请人以及该技术领域的研究热点。随着电子行业的飞速发展，作为电子产品中重要基材的聚酰亚胺挠性覆铜板是研究的重点。在保证产品优异性能的前提下，如何改善产品的环保性以及进一步降低成本也是目前发展的一个重要方向。

［1］辜信实.挠性覆铜板技术发展［J］.印制电路信息，2007 （9）：7-8.

［2］伍宏奎，杨宏.三层挠性覆铜板的耐折性研究［J］.印制电路信息，2008（7）：25-28.

［3］杨志兰.三层法FCCL用合成树脂粘合剂的研究进展［J］.武汉生物工程学院学报，2006（2）：107-110.

［4］刘生鹏.浅述二层挠性覆铜板的进展及市场分布［J］.印制电路信息，2007（5）：42-44.

［5］张翔宇，梁立，等.二层法双面挠性覆铜板的研制［J］.绝缘材料，2009，42（6）：9-11.

［6］余凤斌，陈莹，等.二层型聚酰亚胺薄膜挠性覆铜板的制备与分析［J］.绝缘材料，2008，41（4）：6-8.

Analysis on the Patent Technology of the Polyimide Flexible Copper Clad Laminate

Zhang ShuangmeiHuang Lin Li ShanZhao Qing
（Paten Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，SIPO，Zhengzhou Henan 450002）

With the rapid development of the electronics products，flexible copper clad laminate（FCCL）has been proposed higher requirement.The polyimide flexible copper clad laminate is introduced in this paper，while briefly analyzes the patent application quantities，the most important applicant of FCCL at home and abroad and the research focus.

flexible copper clad laminate；polyimide；copper foil

TN41

A

1003-5168（2016）06-0047-03

2016-5-20

张双梅（1988-），女，博士，审查员，研究方向：材料领域发明申请的实质审查；黄利（1984-），男，硕士，审查员，研究方向：材料领域发明申请的实质审查，等同于第一作者。