软性PCB基板资料浅析
软性电路板基板是由绝缘基材、接着剂及铜导体所组成,当微影制造完线路后,为避免铜线路氧化及维护线路免受环境温湿度之影响,有必要在上面加上一层掩盖膜维护(Coverlayer),掩盖膜的组成为绝缘基材及接着剂。软性电路板基板的绝缘基材一般常用为Polyester (PET)、Polyimide (PI)两种资料,其各有优缺点,PET的本钱较低,PI的牢靠性较高,现在有许多公司正在研制可替代之资料,如Dow Chemical开展之PBO、PIBO与Kuraray公司的LCP等。软性电路板基板一般均有运用接着剂,现在接着剂资料特性之热性质及牢靠度较差,因而若能将其接着剂去除将可进步其电气及热性质。另外在掩盖膜资料技能方面,传统是用非感旋光性的资料,在加上此维护膜前,须先运用机械钻孔将其接点、焊垫及导孔预留下来,一般其精细度只能到达0.6~0.8mm之直径,无法运用在承载组件软板上。此导孔直径未来将须到达50μm,若改用感光型掩盖膜时,其分辨率将可提升至100μm 以下(拜见表一)。
资料来历:工研院工业资料杂志(2000,7月号),工研院经资中心ITIS方案收拾
现在无接着剂软板基材将随产品之长时间牢靠性之需求添加,及细线化与承载组件之运用,无接着剂软板基材将是未来软板基材的趋势,其首要制程方法有三种:(1)溅镀法 /电镀法(Sputtering/PlaTIng);(2)涂布法(Cast);(3)热压法(LaminaTIon)。三者各有优缺点(拜见表二),其制程方法如下:
一、溅镀法/电镀法:以PI膜为基材,先溅镀上一层薄铜(1μ以下),以微影蚀刻的方法将线路蚀刻出来,再以电镀法在铜线路上电镀,使铜的厚度添加以到达所需厚度,相似电路板之半加成法。
二、涂布法:以铜箔为基材,先涂上一层薄的高阶着性PI树脂,经高温硬化后,再涂上第二层较厚的PI树脂以添加基板刚性,经高温硬化后构成2L,此方法需求涂布两次,制程本钱较高,若要下降本钱,有两种方法,一种是运用精细涂布技能设计双层一起涂布,将两种不同性质的PI树脂一起涂布在铜箔上,下降制造流程的过程,另一种是开发单层PI树脂配方替代双层涂布,使其具有接着性及安定性,也可简化制程。
三、热压法:以PI膜为基材先涂上一层薄的热可塑性PI树脂,先经高温硬化,将铜箔放置在已硬化之热可塑性PI树脂上,再运用高温高压将热可塑性PI从头熔融与铜箔压合在一起构成2L。
现在并没有一种制程方法能够满意一切的需求,需求从其设计者的资料挑选及厚度要求来决议其制程,假如挑选涂布法在本钱及性质上能够得到较好的平衡,除了有杰出的接着性且导体的挑选性大外,基材的厚度也能够很薄,现在双面制程只要少量几家厂商有才能出产,由于其制程较困难,不过在1999年,双面涂布法的2L其产值超越97万平方米。依据TechSearch InternaTIon的计算,由2000年的产值来看三种制程方法所占的份额推估,全球的月产值预估为22万平方米,最常运用的方法为溅镀法(拜见图一)。
现在PIC有干膜与液态两种,干膜的长处是无溶剂且制造较简单,可是单位面积本钱较高,且较不耐化学药剂,而液态PIC需预备涂布机,但本钱较低,合适很多出产的制程。原料上有分Acrylic/Epoxy及PI两种基材,依据TechSearch计算,现在市场占有率以Epoxy系液态PIC最高,超高过70%(拜见图二),且Nippon Polytech/Rogers的占有率最高达44%,其次为Nitto Denko其占有21%的份额,DuPont排名第三占有18%(拜见表三)。其间液态PI具有优异的耐热性及绝缘性可运用在高阶IC构装上(拜见表四)。
柔性印制板的资料
一、绝缘基材
绝缘基材是一种可挠曲的绝缘薄膜。作为电路板的绝缘载体,挑选柔性介质薄膜,要求归纳调查资料的耐热功用、覆形功用、厚度、机械功用和电气功用等。现在工程上常用的是聚酰亚胺(PI:Polyimide,商品名Kapton)薄膜、聚酯(PET:Polyester,商品名Mylar)薄膜和聚四氟乙烯(PTFE:Ployterafluoroethylene)薄膜。一般薄膜厚度挑选在O.0127~O.127mm(O.5~5mil)范围内。聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜和聚四氟乙烯薄膜功用比照见下表10
柔性印制板的资料二、黏结片
黏结片的效果是黏合薄膜与金属箔,或黏结薄膜与薄膜(掩盖膜)。针对不同薄膜基材可选用不同类型的黏结片,如聚酯用黏结片与聚酰亚胺用黏结片就不相同,聚酰亚胺基材的黏结片有环氧类和丙烯酸类之分。挑选黏结片则首要调查资料的流动性及其热膨胀系数。也有无黏结片的聚酰亚胺覆铜箔板,耐化学药性格和电气功用等更佳。常见柔性黏结片功用比较见下表。
由于丙烯酸黏结片玻璃化温度较低,在钻孔过程中发作的很多沾污不易除掉,影响金属化孔质量,以及其他粘接资料等不尽人意处,所以,多层柔性电路的层间黏结片常用聚酰亚胺资料,由于与聚酰亚胺基材合作,其问的CTE(热膨胀系数)共同,克服了多层柔性电路中尺度不稳定性的问题,且其他功用均能令人满意。
柔性印制板的资料三、铜箔
铜箔是掩盖黏合在绝缘基材上的导体层,经过今后的挑选性蚀刻构成导电线路。这种铜箔绝大多数是选用压延铜箔(Rolled Copper Foil)或电解铜箔(Electrodeposited Copper Foil)。压延铜箔的延展性、抗曲折性优于电解铜箔,压延铜箔的延伸率为20%~45%,电解铜箔的延伸率为4%~40%。铜箔厚度最常用35um(1oz),也有薄18um(O.5oz)或厚70um(2oz),乃至105um(30z)。电解铜箔是选用电镀方法构成,其铜微粒结晶状况为笔直针状,易在蚀刻时构成笔直的线条边际,有利于精细线路的制造;但在曲折半径小于5mm或动态挠曲时,针状结构易发作开裂;因而,柔性电路基材多选用压延铜箔,其铜微粒呈水平轴状结构,能习惯屡次绕曲。
柔性印制板的资料四、掩盖层
掩盖层是掩盖在柔性印制电路板外表的绝缘维护层,起到维护外表导线和添加基板强度的效果。外层图形的维护资料,一般有两类可供挑选。
第一类是干膜型(掩盖膜),选用聚酰亚胺资料,无需胶黏剂直接与蚀刻后需维护的线路板以层压方法压合。这种掩盖膜要求在限制前预成型,显露需焊接部分,故而不能满意较细密的拼装要求。
第二类是感光显影型。感光显影型的第一种是在掩盖干膜选用贴膜机贴压后,经过感光显影方法显露焊接部分,处理了高密度拼装的问题;第二种是液态丝网印刷型掩盖资料,常用的有热固型聚酰亚胺资料,以及感光显影型柔性电路板专用阻焊油墨等。
这类资料能较好地满意细距离、高密度安装的挠性板的要求。
柔性印制板的资料五、增强板
增强板黏合在挠性板的部分方位板材,对柔性薄膜基板超支撑加强效果,便于印制板的衔接、固定或其他功用。增强板资料依据用处的不同而选样,常用聚酯、聚酰亚胺薄片、环氧玻纤布板、酚醛纸质板或钢板、铝板等。