CN100542381C - 柔性线路板的压合方法及专用于该方法的填充层 - Google Patents
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Abstract
本发明柔性印刷线路板的压合方法如下：在覆铜板上、下两侧均顺序放置分离膜和支撑板，在覆铜板铜面的一侧于分离膜和支撑板之间并向支撑板方向顺序放置填充层和缓冲层，以形成一叠层单元，并对该叠层单元热压，使覆盖膜胶粘在覆铜板上，其中，填充层采用具有良好敷形性、流动度低且冷却过程中收缩变化小的材料。该填充层的材料具有高填充性，使溢胶量减少，并能使各次压合的溢胶量均匀，同时由于该填充层为一次性耗材，不容易被污染，从而可以有效避免覆铜板的表面产生压痕。
Description
【技术领域】
本发明涉及柔性线路板制造领域。
【背景技术】
由于柔性印制线路板向高密度的趋势发展，对线路板表面的压痕及覆盖膜的溢胶量的控制也愈趋于严格，而且随着市场的变化，柔性线路板的需求量也逐步提高，故在其加工工厂对产能的要求也随之提升。压合工艺是柔性线路板生产中的一个重要工艺，其是一种借助胶黏剂(如B-Stage半固化树脂)在高温高压的条件下把各层散件用分子键粘合成整体的过程(如粘合覆铜板与覆盖膜)。该整个压合过程的温度压力曲线如图1，其中A曲线为温度随时间变化的曲线，B曲线为压力随时间变化的曲线，T0时刻与T1时刻之间为升温升压过程，半固化的树脂吸收热量降低黏度后，回到流体状态；随着温度压力的升高，转变为流体的树脂在强压下往压力较低处流动，对内层板面无铜区进行充分的填充；T1时刻与T2时刻之间为高温高压过程，液态的胶黏剂在吸收大量的热量后，出现聚合反应且其黏度也随之逐渐增强，慢慢固化成为坚硬的高分子状态，至胶黏剂的固化交联反应完全，从而以化学键的形式实现胶黏剂与散件的结合；T2时刻与T3时刻之间为降温高压过程，完成粘接后的产品，还需在高压的状况下进行降温，以避免因瞬间降温导致产品变形。压合工艺过程的主要评价参数为：溢胶量、层间温差、剥离强度以及产品的外观质量。
溢胶量的测试和计算方法如下：取压合后的分别放置在最上层、中层及最下层的柔性印刷线路板各一张，在100倍的金相显微镜下量测量柔性线路板表面覆盖膜被冲开的开口边缘处到胶溢处的最远距离，每张均量测上下左右中五个固定的位置，各个位置均取五组数据，取所获得的75组数据的平均值即为压合后的溢胶量。
层间温差的测试方法如下：采用直径为3mm的料温线六根，一头分别接在最上层，中层及最下层柔性线路板的中央及边沿上，每层两根；另一头接在料温测试仪上，在压合的过程中，温度通过料温线转换为电信号显示出数据，记录各层达到最高温度的数据，计算出最大的温差即定义为层间温差。
现有的压合方法以硅橡胶板作为主要的填充辅材，并配以分离性能及填充性好的分离膜、高硬度的支撑板及具有隔热耐压性能的缓冲层，在真空热压机中进行热压。硅橡胶板是在玻璃纤维布上涂敷硅橡胶并通过热压交联制备而成，适合用在压着的缓冲层上，其具有如下的优点：缓冲效果强、使用温度范围广、耐热性佳、适合高温使用、离型性好且粘着后容易脱落。
然而，以硅橡胶板为主要填充辅材的压合方法具有以下缺点：1)硅橡胶板使用次数一般在300-500次左右，成本高，且硅橡胶板在经多次压合后其平整度差，生产过程中不易控制，易导致压合产品溢胶量不均匀；2)硅橡胶板导电性差，由于材料在压合过程中摩擦产生的静电难以消除，容易吸附空气中的飞尘，导致硅橡胶板容易被污染，在压合的过程中造成产品的表面压痕增加；3)硅橡胶板厚度较厚，隔热及缓压效果太强，导致层间温差严重，并且影响压合叠板层次，使压合效率低下。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能减少线路板表面压痕且溢胶量小的柔性线路板的压合方法及专用于该方法的填充层。
本发明的目的是这样实现的：一种柔性印刷线路板的压合方法，其特征在于：在覆铜板上、下两侧均顺序放置分离膜和支撑板，在覆铜板铜面的一侧于分离膜和支撑板之间并向支撑板方向顺序放置填充层和缓冲层，以形成一叠层单元，并对该叠层单元热压，使覆盖膜胶粘在覆铜板上，其中，该柔性印刷线路板的溢胶量为0.09-0.11mm，且层间最大温差为4℃。
所述的填充层采用热塑性塑料材料。
所述的热塑性塑料材料选自：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯丙烯共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物
所述的填充层的厚度的范围是0.06mm-0.2mm。
所述的分离膜选自：单面涂硅PET膜、聚丙烯膜及聚甲基戊膜。
一种专用于柔性线路板压合的填充层，该填充层使该柔性印刷线路板的溢胶量为0.09-0.11mm，且层间最大温差为4℃。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：该填充层的材料具有高填充性，使溢胶量减少，并能使各次压合的溢胶量均匀，同时由于该填充层为一次性耗材，不容易被污染，从而可以有效避免覆铜板的表面产生压痕。
【附图说明】
图1是柔性线路板热压时的温度压力曲线图。
图2是本发明的叠层单元的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2，本发明一种柔性线路板的压合方法是用于将覆盖膜压合在覆铜板上，该覆盖膜与覆铜板之间设有胶黏剂，通过真空热压机的热压使该胶黏剂以化学键的形式实现与覆盖膜和覆铜板的粘合。该压合方法如下：在覆铜板上、下两侧均顺序放置分离膜和支撑板，在覆铜板铜面的一侧于分离膜和支撑板之间并向支撑板方向顺序放置填充层和缓冲层，以形成一叠层单元，并对该叠层单元热压，使覆盖膜压合在覆铜板上，其中，填充层由具有良好的敷形性、流动度低且冷却过程中收缩变化小的热塑性塑料材料制成。
当该覆铜板为单面时，仅需要在该覆铜板7铜面一侧(即有覆盖膜的一侧)的分离膜8和支撑板1之间顺序设置填充层4和缓冲层3，即所述的叠层单元由下至上顺序为：支撑板1、缓冲层3、填充层4、分离膜8、覆盖膜2、覆铜板7、分离膜6及支撑板5。
当该覆铜板为双面板时，需要在覆铜板的两侧均于分离膜和支撑板之间设置填充层和缓冲层，即所述的叠层单元由下至上顺序为：支撑板、缓冲层、填充层、分离膜、覆盖膜、覆铜板、覆盖膜、分离膜、填充层、缓冲层及支撑板。
该支撑板由硬度高、导热性好、平整度高的合成钢材制成，该支撑板对厚度无特殊要求，其主要用来保证平整度及保证覆铜板热压时所受的压力均匀。
该缓冲层由透气性高并具有一定的隔热性能和耐压性能的材料制成，如牛皮纸等。该缓冲层不直接触柔性线路板，其设于覆铜板有铜面的一侧。当覆铜板为单面时，该缓冲层设于该铜面一侧，当覆铜板为双面时，该缓冲层设于该覆铜板两侧。
该分离膜由耐温性高、分离性能好且填充性好的材料制成，其如单面涂硅PET膜、聚丙烯膜或聚甲基戊烯等。
该填充层由具有良好的敷形性、流动度低、冷却过程中收缩变化小的热塑性塑料材料制成，该材料选自：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯，氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇(EVA)、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯丙烯共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物。该填充层的厚度的范围为0.05mm-0.4mm，其熔点的范围为80～150℃，当热压过程中温度达到此填充层材料的熔点而尚未达到胶黏剂(如环氧树脂)的高流动点时，填充层即完全熔化，从而具有高填充性，可以实现对柔性线路板表面覆盖膜的溢胶量的有效控制；另一方面上述填充层材料成本较低，为一次性使用耗材，不易出现被污染现象，从而可有效的避免覆铜板表面的压痕；此外，因为上述填充层料的厚度仅为硅橡胶板厚度的1/5～1/40，因此可以减少每一个叠层单元的高度，在高度方向上，使在真空热压机中可一次性叠放更多数目的叠层单元，从而大大提高了生产效率。
现以单面覆铜板为例说明本发明的压合方法：
实施例1：
叠层单元的组成如下：支撑板采用硬度在RC44-45间的镜面钢板；分离膜使用聚丙烯膜，其厚度为50um；缓冲层为牛皮纸，其密度为0.19kg/cm3；填充层为聚乙烯膜，其厚度为0.12mm；覆铜板为台虹XSIR050513HJY，其厚度为44um；覆盖膜为台虹FD0525HL，其厚度为38um。将该叠层单元在高温170℃，高压25kg/cm2，压合时间为90分钟的条件下进行压合。
实施例2：
该叠层单元的组成如下：支撑板采用硬度在RC44-45间的镜面钢板；分离膜使用单面涂硅PET膜，其厚度为50um；缓冲层为牛皮纸，其密度为0.19kg/cm3；填充层为EVA膜，型号为Hyundai Pertochemical EF440，厚度为0.06mm；覆铜板为台虹XSIR050513HJY，厚度为44um；盖膜为台虹FD0525HL，厚度为38um。将该叠层单元在高温170℃，高压25kg/cm2，压合时间为90分钟的条件下进行压合。
实施例3
该叠层单元的组成如下：支撑板采用硬度在RC44-45间的镜面钢板；分离膜使用单面涂硅PET膜，其厚度为50um；缓冲层为牛皮纸，其密度为0.19kg/cm3；填充层为EVA共聚物膜，型号为Huntsman PE11207，厚度为0.1mm；覆铜板为台虹XSIR050513HJY，厚度为44um；覆盖膜为台虹FD0525HL，厚度为38um。将该叠层单元在高温170℃，高压25kg/cm2，压合时间为90分钟的条件下进行压合。
实施例4
该叠层单元的组成如下：支撑板采用硬度在RC44-45间的镜面钢板；分离膜使用单面涂硅PET膜，厚度为50um；缓冲层为牛皮纸，其密度为0.19kg/cm3；填充层为乙烯丙烯酸丁酯共聚物膜，其型号为Atofina 7BA01，其厚度为0.2mm；覆铜板为台虹XSIR050513HJY，厚度为44um；覆盖膜为台虹FD0525HL，厚度为38um。将该叠层单元在高温170℃，高压25kg/cm2，压合时间为90分钟的条件下进行压合。
为了比较说明本发明的效果，现以现有方法压合的柔性线路板为例进行说明，其方法如下：
比较例1：
该叠层单元的组成如下：支撑板采用硬度在RC44-45间的镜面钢板；分离膜使用聚丙烯膜，其厚度为50um；缓冲层为牛皮纸，其密度为0.19kg/cm3；填充层为2mm厚的硅橡胶板；覆铜板为台虹XSIR050513HJY，厚44um；盖膜为台虹FD0525HL，厚度为38um。将该叠层单元在高温170℃，高压25kg/cm2，压合时间为90分钟的条件下进行压合。
比较例2
该叠层单元的组成如下：支撑板采用硬度在RC44-45间的镜面钢板；分离膜使用单面涂硅PET膜，其厚度为50um；缓冲层为牛皮纸，其密度为0.19kg/cm3；填充层为2mm厚的硅橡胶板；覆铜板为台虹XSIR050513HJY，厚度为44um；盖膜为台虹FD0525HL，厚度为38um。将该层叠单元在高温170℃，高压25kg/cm2，压合时间为90分钟的条件下进行压合。
本发明的实施方式与比较例的比较结果如下：
表1、溢胶量的测试结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 | |
| 溢胶量 | 0.10mm | 0.11mm | 0.09mm | 0.10mm | 0.14mm | 0.15mm |
表2、层间温差测量结果
| 温度 | 上层温度 | 中间层温度 | 底层温度 | 最大温差 |
| 实施例1 | 162℃ | 160℃ | 164℃ | 4℃ |
| 比较例1 | 160℃ | 138℃ | 163℃ | 25℃ |
由上可知，由于本发明的填充层的材料采用具有良好敷形性、流动度低、冷却过程中收缩变化小的热塑性塑料材料制成，所以具有溢胶量小且层间温差小的优点。
Claims (8)
1.一种柔性印刷线路板的压合方法，其特征在于：在覆铜板上、下两侧均顺序放置分离膜和支撑板，在覆铜板铜面的一侧于分离膜和支撑板之间并向支撑板方向顺序放置填充层和缓冲层，以形成一叠层单元，并对该叠层单元热压，使覆盖膜胶粘在覆铜板上，其中，该柔性印刷线路板的溢胶量为0.09-0.11mm，且层间最大温差为4℃。
2.如权利要求1所述的柔性印刷线路板的压合方法，其特征在于：所述的填充层采用热塑性塑料材料。
3.如权利要求2所述的柔性印刷线路板的压合方法，其特征在于：所述的热塑性塑料材料选自：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯丙烯共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物
4.如权利要求1所述的柔性印刷线路板的压合方法，其特征在于：所述的填充层的厚度的范围是0.06mm-0.2mm。
5.如权利要求1所述的柔性印刷线路板的压合方法，其特征在于：所述的分离膜选自：单面涂硅PET膜、聚丙烯膜及聚甲基戊膜。
6.一种专用于权利要求1所述的压合方法的填充层，其特征在于：该填充层使该柔性印刷线路板的溢胶量为0.09-0.11mm，且层间最大温差为4℃。
7.如权利要求7所述的填充层，其特征在于：所述的填充层采用热塑性塑料材料。
8.如权利要求8所述的填充层，其特征在于：所述的热塑性塑料材料选自：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯丙烯共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物。
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