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基材对无胶FPC来说至关重要,这些方法你用得到… ​

日期:2021-01-31    点击数:

        基材对无胶FPC来说至关重要,这些方法你用得到…



软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit,FPC),简称软板,具有柔软、轻、薄及可挠曲等到优点,在资讯电子产品快速走向轻、薄、短、小趋势下,目前已广泛的应用在笔记型电脑、数位相关、手机、液晶显示器等到用途。

传统软板材料,主要是以PI 膜/接着剂/铜箔之三层结构为主,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。(A)三层有胶软板基飘扬结构 (B)二层无胶软板FPC基材结构新发展的无胶软板FPC基材(2-Layer FCCL)仅由PI膜/铜箔所组成,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。




无胶软板FPC基材重要的特性


01

耐热性

无胶软板FPC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FPC基材与三层有胶软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FPC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FPC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FPC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。

02

尺寸安定性

无胶软板FPC基材尺寸变化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。良好的尽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、电电视(PDP)、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FPC将成为市场的主流。

03

抗化性

无胶软板FPC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FPC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,也啬了细线路的长期信赖性。



无胶软板FPC基材的制造法


无胶软板FPC基材制造方式有三种:

(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FPC基材,铜厚后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,将合成好的聚酰胺酸(Ployamic acid)以精度的模头挤压涂布在成卷的铜箔上,经烘箱干燥及亚酰胺化后(Imidization),形成无胶软板FPC基材。涂布法多用于单面软板,若铜厚低于12以下,此法制造不晚且对双面软板基材制造有困难。

(3) 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,再利用高温高压将热可塑性PI重新熔融与铜箔厚度同样很难低于12 。无胶软板FPC基材的制造方法,其中以[溅镀/电镀法]最能达到超薄的要求——铜箔厚度3 12,唯目前仍须克服设备投资过于高昂及技术的问题,才能达成量产目标。

应用与市场现况


根据Mektec 的市场预估,未来5年内,无胶软板FPC基材将逐步取代三层有胶软板基材,高阶软板的市场,以日本市场为例,无胶软板FPC基材市场规模已从1997年的29万平方公尺,提升为2000年172万平方公尺,市场规模成长将近6倍,而占有率也将从3。4%提高为16。8。此外,欧盟将于2004年全面禁止含卤素及铅等有毒物质的产品输入,无胶软板FPC基材因免除接着剂的使用,不需使用含卤素的给燃剂,同时又可满足无铅高温制程的要求,正是业者最佳的选择。

结论:强调携带轻巧化、人性化的资讯及通讯产品已成为当今市场主流,在国内已经成为全球第二大笔记型电脑生产地,以及通讯市场快速起飞等刺激下,未来事携式产品朝向轻薄短小、高功能、细线化、高密度之走势,未来铜厚度在5以下的超薄无胶软板FPC基材市场需求将十分殷切。


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