單、雙面無膠撓性覆銅板及其制作方法技術

一種生產工藝用時短、銅箔與軟板之間結合強度高且在生產過程中有利于提高良率、產率和在以后的使用過程中貼裝元器件時減少鼓泡、軟板銅箔錯位廢品的單、雙面無膠撓性覆銅板及其制作方法。雙面無膠撓性覆銅板由已制作好的兩張單層無膠撓性覆銅板在300℃?400℃和壓力為60?120噸/cm

Single and double sided rubber free flexible copper clad laminate and manufacturing method thereof

A production process with short, soft board between the copper foil and high bonding strength in the production process and is conducive to improve the yield, yield and in the future in the process of using mount components to reduce the bubbling, soft board copper foil dislocation rejection for single and double sided adhesive free flexible copper clad laminate and its manufacturing method. No glue double-sided flexible copper clad laminate has been produced by two single well no glue flexible copper clad laminate at 300 DEG C 400 DEG C and a pressure of 60 120 tons of /cm

【技術實現步驟摘要】
單、雙面無膠撓性覆銅板及其制作方法
本專利技術涉及一種單、雙面無膠撓性覆銅板(簡稱FCCL)及制造方法，特別涉及一種在雙面銅箔之間疊置有至少三層熱塑性聚酰亞胺層的雙面無膠撓性覆銅板及制造方法。
技術介紹
目前全球電子產業的發展趨勢向輕薄短小、高耐熱性、多功能性、高密度化、高可靠性、且低成本的方向發展，因此基板的選用就成為很重要的影響因素。而良好的基板必須具備高熱傳導性、高尺寸安定性、高遮色效果、高散熱性、高耐熱性及低熱膨脹系數的材料特性。聚酰亞胺樹脂熱穩定性高且具有優異的散熱性、機械強度、及粘著性，常運用于多種電子材料，如用于軟性印刷電路板(FlexiblePrintedCircuit)。而由聚酰亞胺(包括多層熱塑性聚酰亞胺,簡稱TPI，和多層熱固性聚酰亞胺，簡稱PI)作為介于雙銅箔層1之間的絕緣膜(軟板2)而構成的雙面無膠撓性覆銅板投入市場至今，約10年時間，大致分如下二代產品：1、第一代產品周期在5-7年，其是將銅箔層1、由TPI+PI+TPI事先制作好的軟板2和另一銅箔層1同時送入壓合機，經熱壓后構成雙面無膠撓性覆銅板(參閱圖1所示)。優點：實現無膠雙面銅板。缺點：1)生產過程中工藝控制難度大，由于將三張板(二張銅板和一張軟板2)同時送入壓合機熱壓，因此，設備張緊裝置(即三張板的收卷裝置)的張力控制難度大，在壓合較長的覆銅板時，易產生折皺。2)壓合時，收卷速度不宜過快，否則易導致成品不平整，因此，控制速度在1-3米/分鐘，致生產效率低下。2、第二代產品沿用至今，如中國技術專利(專利號為：CN200720138928，名稱為《無接著劑型雙面銅箔基板》)揭示的一種雙面無膠撓性覆銅板(參閱圖2、3所示)。其是利用噴頭以機械噴涂手段在銅箔層1的一表面涂敷一層PI層(熱固性聚酰亞胺層)，采用風干手段將該PI層固化，之后，再在PI層上采用上述涂敷和風干手段形成TPI層(即熱塑性聚酰亞胺層)，構成單層無膠撓性覆銅板。將上述兩張單層無膠撓性覆銅板，以第一張中的TPI層與第二張中的TPI層相接貼合的方式，采用連續高溫預熱并在氮氣環境下高溫壓合后構成無接著劑型雙面銅箔基板(即第二代產品，其實為由Cu+PI+TPI+TPI+PI+Cu疊置的五層結構，其中間的兩層TPI經熱壓后形成一層)。優點：由于PI與銅箔層之間的熱膨脹系數差值較小，因此，其解決了第一代產品分層爆板的缺陷。另外，由于送入壓合機的是兩張單層無膠撓性覆銅板，壓合時，對收卷設備張力的調整相對一代產品而言好調些(少了一張軟板2)，因此，收卷速度較一代產品快些，由此，相對的提高了生產效率，通常，其收卷速度在3-5米/分鐘。缺點：1)由于PI的玻璃化轉變溫度(簡稱Tg溫度)太高，所以其與銅層之間的剝離力偏低(剝離力又稱剝離強度，其是指粘貼在一起的材料，從接觸面進行單位寬度剝離時所需要的最大力，它反應材料之間的粘結強度)。如此，PI與銅箔層1之間的剝離力偏低，容易導致線路脫落，特別是在導電線路為細線路時。2)高溫壓合速度慢導致生產效率低。由于PI層的玻璃化轉變溫度很高，通常在攝氏380度以上，在將兩張單層無膠撓性覆銅板壓合成無接著劑型雙面銅箔基板時，若壓合時的溫度較低，處于Tg溫度以下的PI層與銅箔層1之間近乎剛性粘貼結構(此時的PI層為玻璃態)，在高壓輥壓時，其間極易產生錯位剝離，因此，為了避免出現剝離廢品，需要在壓合前對單層無膠撓性覆銅板進行由低溫至高溫的預熱過程(壓合時的溫度通常需在攝氏400度以上)，這樣將導致生產能耗加大。由于預熱過程是在單層無膠撓性覆銅板進帶速度較慢的情況下完成的，因此，導致其生產效率不高(若進帶速度過快，在PI層剛性程度較強的情況下強行壓合，會導致所構成的無接著劑型雙面銅箔基板平整度差且結合力低)。3)用戶使用上述無接著劑型雙面銅箔基板過程中，在貼裝元器件高溫打件或過回流焊時，容易產生鼓泡。其原因是：高溫打件或過回流焊時的溫度在攝氏280度左右，而PI層的Tg溫度在攝氏380度以上，此時，PI層的剛性程度較強(此時PI層為玻璃態，相較于其在Tg溫度以上的高彈態而言，剛性程度較強)，由于PI層與銅層之間的剝離力偏低，因此，在一定壓力的作用和高溫熱沖擊下，剛性的PI層與銅箔層1易產生分離，即所述的鼓泡。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種生產工藝用時短、銅箔與軟板之間結合強度高且在生產過程中有利于提高良率、產率和在以后的使用過程中貼裝元器件時減少鼓泡、軟板銅箔錯位廢品的單、雙面無膠撓性覆銅板及其制造方法。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：本專利技術的單層無膠撓性覆銅板，包括銅箔層和固接在該銅箔層一表面上的絕緣基層，其特征在于：所述絕緣基層依次為第一熱塑層、熱固層和第二熱塑層的復合層，其中，熱固層分別與第一熱塑層、第二熱塑層的相接面為相互交融的滲透層；所述第一熱塑層與第二熱塑層為熱塑性聚酰亞胺層，熱固層為熱固性聚酰亞胺層。第一熱塑層厚度為1μm至5μm，第二熱塑層的厚度為1μm至5μm；熱固層的厚度為3μm至20μm。第一熱塑層與所述銅箔層之間的剝離強度不小于1.0kgf/cm。第一熱塑層和第二熱塑層的Tg溫度低于330℃，熱固層的Tg溫度高于380℃。所述銅箔層為壓延銅箔、電解銅箔和高延展銅箔中的一種，且該銅箔的厚度為7.5μm-35μm。本專利技術的雙面無膠撓性覆銅板，其由本專利技術的所述單層無膠撓性覆銅板以其中的第二熱塑層相接的方式在300℃-400℃和壓力為60-120噸/cm2的條件下經熱壓合構成的五層絕緣基層的雙面覆銅板，其分別依次為頂層銅箔、熱塑上層、熱固上層、熱塑中層、熱固下層、熱塑下層和底層銅箔，其中，熱塑中層由兩層所述的第二熱塑層經熱壓合融為一體構成；熱固上層分別與熱塑上層、熱塑中層的相接面為相互交融的滲透層，熱固下層分別與熱塑中層、熱塑下層的相接面為相互交融的滲透層。本專利技術的雙面無膠撓性覆銅板的制作方法，有以下步驟：1)制作單層無膠撓性覆銅板：使用包含放卷、涂布、干燥和收卷功能于一體的涂布機，將熱塑性聚酰亞胺和熱固性聚酰亞胺的液態分散體采用一次或多次涂布方式，在銅箔層的一表面上形成第一熱塑層、熱固層和第二熱塑層；2)制作雙面無膠撓性覆銅板：將兩張制作好的所述單層無膠撓性覆銅板，以其中的第二熱塑層相接的方式在300℃-400℃和壓力為60-120噸/cm2的條件下，以1-30m/min的速度壓合構成五層絕緣基層的雙面覆銅板，其分別依次為頂層銅箔、熱塑上層、熱固上層、熱塑中層、熱固下層、熱塑下層和底層銅箔，其中，熱塑中層由兩層所述的第二熱塑層經熱壓合融為一體構成；熱固上層分別與熱塑上層、熱塑中層的相接面為相互交融的滲透層，熱固下層分別與熱塑中層、熱塑下層的相接面為相互交融的滲透層。本專利技術的方法中，所述單層無膠撓性覆銅板的長度范圍在100m-5000m。本專利技術的方法中，涂布熱塑性聚酰亞胺和熱固性聚酰亞胺的液態分散體所用的噴嘴采用三合一涂布噴嘴一次性將所述液態分散體噴涂至銅箔層表面，該噴嘴包括殼體、分別位于殼體前部和后部的出液頭和供液接口，所述出液頭的形狀為扁平錐形體，在出液頭的前端由上至下依次設有相互獨立的上嘴、中嘴和下嘴，在所述供液接口處也設有三個與所述上嘴、中嘴和下嘴對應的液體進口；出液頭至供液接口本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單層無膠撓性覆銅板，包括銅箔層(1)和固接在該銅箔層(1)一表面上的絕緣基層，其特征在于：所述絕緣基層依次為第一熱塑層、熱固層和第二熱塑層的復合層，其中，熱固層分別與第一熱塑層、第二熱塑層的相接面為相互交融的滲透層；所述第一熱塑層與第二熱塑層為熱塑性聚酰亞胺層，熱固層為熱固性聚酰亞胺層。

【技術特征摘要】
1.一種單層無膠撓性覆銅板，包括銅箔層(1)和固接在該銅箔層(1)一表面上的絕緣基層，其特征在于：所述絕緣基層依次為第一熱塑層、熱固層和第二熱塑層的復合層，其中，熱固層分別與第一熱塑層、第二熱塑層的相接面為相互交融的滲透層；所述第一熱塑層與第二熱塑層為熱塑性聚酰亞胺層，熱固層為熱固性聚酰亞胺層。2.根據權利要求1所述的單層無膠撓性覆銅板，其特征在于：第一熱塑層厚度為1μm至5μm，第二熱塑層的厚度為1μm至5μm；熱固層的厚度為3μm至20μm。3.根據權利要求2所述的單層無膠撓性覆銅板，其特征在于：第一熱塑層與所述銅箔層(1)之間的剝離強度不小于1.0kgf/cm。4.根據權利要求2所述的單層無膠撓性覆銅板，其特征在于：第一熱塑層和第二熱塑層的Tg溫度低于330℃，熱固層的Tg溫度高于380℃。5.根據權利要求1所述的單層無膠撓性覆銅板，其特征在于：所述銅箔層(1)為壓延銅箔、電解銅箔和高延展銅箔中的一種，且該銅箔(1)的厚度為7.5μm-35μm。6.一種雙面無膠撓性覆銅板，其特征在于：其由兩張如權利要求1－5中任一項所述的單層無膠撓性覆銅板以其中的第二熱塑層相接的方式在300℃-400℃和壓力為60-120噸/cm2的條件下經熱壓合構成的五層絕緣基層的雙面覆銅板，其分別依次為頂層銅箔、熱塑上層、熱固上層、熱塑中層、熱固下層、熱塑下層和底層銅箔，其中，熱塑中層由兩層所述的第二熱塑層經熱壓合融為一體構成；熱固上層分別與熱塑上層、熱塑中層的相接面為相互交融的滲透層，熱固下層分別與熱塑中層、熱塑下層的相接面為相互交融的滲透層。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉仁成，謝文波，黃道明，王紹亮，洪騰，張志立，
申請(專利權)人：深圳市弘海電子材料技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44