CN101682994B - Fpcb的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用在高温下发泡的发泡板的柔性印刷电路板(FPCB)。所述发泡板通过依次堆迭基板、表面处理层、粘合层和防粘膜而形成，并且所述粘合层含有热膨胀性微球和相互反应性共聚物。通过使用所述发泡板的相互反应性共聚物树脂作为粘合层，所述发泡板具有优异的粘合强度并且可通过高温加热简便地从被粘合体分离。

Description

FPCB的制造方法
技术领域
本发明涉及一种使用在高温发泡的发泡板的柔性印刷电路板(FPCB)。更具体而言，本发明涉及一种用于FPCB的发泡板，其通过采用相互反应性共聚物树脂作为粘合层而具有优异的粘合强度，并且可以通过高温加热而简便地从被粘合体(adherend)分离，还涉及使用该发泡板制造FPCB的方法。
背景技术
近来，对于FPCB的需求已随着电子产品(如手机、数码相机、MP3播放器、DMB播放器或结合这些装置的两种以上功能的多功能产品)的小型化和轻量化而急速增加。
在制造FPCB的传统方法中，由于FPCB的柔韧性，在利用胶带将FPCB固定在所谓载体或背板的基板上之后，才进行该方法。近来，已经研究了一种使用发泡板制造FPCB的方法，以利于在该制造方法完成之后使FPCB从该胶带分离。
一般而言，在制造多层芯片电容器或片式电感器时，发泡板主要用作粘合或切割的支撑物。此时，丧失粘合力的条件为120℃～130℃的温度范围和常压，且粘合力和发泡性为重要的物理性因素。然而，在制造FPCB的情况中，发泡板在150℃～160℃和40kg/cm2、历时超过40分钟的条件下(此为热压合的条件)应不会产生发泡室的破裂，且应于热压合完成之后于较高温度(即约180℃)发泡。此外，必须避免在制造FPCB的过程中因粘合性树脂的转移(transcription)而造成的FPCB污染。
然而，由于传统发泡板在约150℃开始发泡而无论发泡板的发泡温度多高，因此传统发泡板在较高温度的使用仍存在限制。
同时，除了如上所述使用在高温发泡的发泡板制造FPCB的方法以外，已经提出了一种通过将FPCB贴附至双面发泡板的两面上来制造FPCB的方法，以提高FPCB制造商的收益率。在这种方法中，使用双面发泡板从而在制造过程中固定FPCB。使用这种方法，在不改变现有工序的情况下，通过单一工序同时生产两个产品，因此在制造FPCB的方法中可将每单位时间的生产率加倍。为了在制造多层FPCB或刚性FPCB的工序中提供灵活性，不可避免地要制造单面FPCB。虽然有制造商装备了能同时对两面进行加工的制造设备，但只有单一面可被加工，因而在生产力的提升上存在限制。然而，在目前制造FPCB的方法中，由于可利用双面粘合性发泡板来将FPCB贴附至发泡板的两面上从而同时加工两面，因此可将生产率加倍。此外，由于发泡板可取代形成工序中的载体膜或气垫膜的角色，因而可能减少制造FPCB的过程中所用的次要材料的消耗量。
用于通过将单面FPCB贴附至发泡板的两面上而进行制造工序的发泡板，必须在160℃的温度和40kg/cm2的压力且历时超过40分钟的条件下不会发泡或热变形、对制造FPCB的过程中接触发泡板的化学品具有耐化学性、在制造FPCB的工序完成后于170℃～190℃可轻易地发泡、并且避免在制造FPCB的过程中因粘合性树脂的转移而造成的FPCB的污染。
传统上，使用主要含有交联官能团的丙烯酸类粘合剂和交联剂作为用于发泡板产品的粘合剂。为了通过使这种粘合剂凝聚性地作用于微球上并限制微球的膨胀而提高发泡温度，该粘合剂必须含有高比例的交联官能团，并且必须使用大量的交联剂。因此，黏性会显著改变，且当交联作用随时间进行时，凝胶化随之而进行，并且当涂覆进行超过4小时时，经涂覆的产品的物理性质在开始阶段和结束阶段会变得不同。韩国专利申请第10-2002-0060659号公报、第10-2002-0060656号公报与第10-2002-0060657号公报和韩国专利第10-0514611号公报已提出使用发泡板以减少双面连接式(double access type)FPCB、单面FPCB和薄FPCB的制作工序。然而，所述FPCB的制造通过下述步骤进行：去毛边-贴附干膜-曝光-显影该干膜-腐蚀Cu-干燥-卷绕-辊切-标签粘合-形成覆盖层(热压)-去毛边-表面处理-无电电镀-冲孔。特别是，覆盖层形成工序是在150℃～160℃和40kg/cm2且历时超过40分钟的条件下进行，因为现有发泡板在这种条件下在覆盖层形成工序中会发泡，所以现有发泡板只能用在覆盖层形成工序之前的步骤中。因此，传统的发泡板并不实用。
此外，Nitto electric company，Ltd.(日本)的日本专利第2003-338678号公报公开了通过将单面FPCB贴附至发泡板的两面上而使用双面发泡板作为制造工序中的载体膜。然而，这种方法仅可部分应用于使用目前可获得的发泡板的制造工序的初始阶段中。
发明内容
技术问题
为解决以上问题，本发明的一个目的是提供一种用于高温发泡的发泡板，所述发泡板通过采用相互反应性共聚物树脂作为粘合层而具有优异的粘合强度且可通过在超过180℃下加热而简便地从被粘合体分离，并提供一种使用该发泡板制造FPCB的方法。
本发明的另一目的是提供一种制造FPCB的方法，与传统制造单面FPCB的方法相比，所述方法可在单一工序中生产两个单面FPCB，由此提高了FPCB制造方法的生产率，所述方法使用双面发泡板而进行，该双面发泡板于热压工序期间即使在160℃和40kg/cm2且历时超过40分钟的高温高压条件下，仍维持粘合力，并且该双面发泡板具有耐化学性，从而在蚀刻工序期间不会被蚀刻液所渗透。
技术方案
本发明涉及一种可在高温使用的用于FPCB的发泡板，其通过采用相互反应性共聚物树脂作为粘合层而具有优异的粘合强度且可通过在超过180℃下加热而简便地从被粘合体分离；本发明还涉及一种使用该发泡板制造FPCB的方法。
下面将详细描述制造可在高温使用的用于FPCB的发泡板的方法和使用该发泡板制造FPCB的方法。对该制造FPCB的方法而言，随后将描述制造单面FPCB的方法和通过将FPCB贴附至发泡板的两面上来制造FPCB的方法。
本发明的用于高温发泡的发泡板为粘合板，其中使用混合有含热膨胀性微球的相互反应性共聚物的粘合性树脂来形成粘合层，并且由于该粘合层会因加热而发泡或膨胀，因而其可在高温分离。
图1是说明用于制造单面发泡板的单面发泡板的截面图，图2是说明用于通过将FPCB贴附至该发泡板的两面上而制造FPCB的双面发泡板的截面图。
如图1所示，在本发明的单面发泡板中，依次堆迭有基板1、表面处理层2、粘合层3和防粘膜4，且粘合层3含有热膨胀性微球和相互反应性共聚物。
基板1可以包括适合的商业化薄膜(例如PET)并且具有优选小于250μm且最优选为25μm～100μm的厚度，但不限于此。在基板与粘合层之间形成强化学键的表面处理层2通过在基板1上进行化学表面氧化处理而形成，例如进行铬酸、臭氧、电晕、火焰以及电离辐射处理，或在基板1上处理具高极性的高分子化合物如水解乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯缩丁醛。表面处理层2在加热后分离时必须不会污染被粘合体，且在制造FPCB的过程中或在形成条件下不会被所使用的化学品所改变。该表面处理层的厚度小于5μm，并且优选为小于1μm。较厚的表面处理层厚度在热处理发泡板后导致较小的粘合层变形和较少的粘合力降低。表面处理层起以下作用：在使热分离性粘合板粘附至该被粘合体时，维持良好的表面形状并提供大的黏着面积，与此同时，在通过加热使粘合板发泡或膨胀从而将粘合板从被粘合体分离时，减少粘合板的表面方向上的发泡或膨胀的限制并改善粘合层的波状变形。在直接将该发泡粘合层涂覆在基板上从而形成发泡板的情况中，如果粘合层与基板之间不存在粘合力，则发泡层与基板在发泡和膨胀时会彼此分离。因此，不可能达成预期目的。
粘合层3含有热膨胀性微球，以通过加热使粘附至被粘合体的粘合板简便地从该被粘合体分离。通过加热粘合层，热膨胀性微球发泡和膨胀从而使粘合层产生穿孔。因此，接触被粘合体的粘合层的粘合面积会减少，因而可将该粘合板分离。
热膨胀性微球是诸如异丁烷、丙烷和戊烷等材料，所述材料容易被气化并显示出热膨胀性，其外壳由诸如偏二氯乙烯和丙烯腈共聚物等适合的材料制成，所述材料具有热熔融性或者可因热膨胀而破碎。
平均粒径为10μm～25μm的微球有助于通过加热而分散至粘合性树脂中，并导致粘合层的大幅变形和粘合力的显著降低。此外，所形成的粘合层的厚度大于微球的平均粒径，优选为大于最终微球的最大粒径。此外，优选使粘合层的表面平滑并且在加热之前达到稳定的粘合力。为了通过加热以降低该粘合层的粘合力，优选的是热膨胀性微球以超过10倍的体积膨胀比率而发泡和膨胀，并且具有使该热膨胀性微球在该体积膨胀比率不会破碎的强度。
此外，由于在制造FPCB的工序中必然需要160℃的高温，因此优选使用具有尽可能高的发泡开始温度的微球。
热膨胀性微球的含量根据所需的粘合层膨胀比率或所需的粘合力降低程度而适当确定，但相对于100重量份的构成粘合层的粘合剂，一般小于50重量份，优选为5重量份～20重量份。
为了使粘合层可利用在接近140℃开始发泡的热膨胀性微球以便在FPCB制造工序中可以于170℃～190℃的温度范围内加热，必须通过限制微球的膨胀以提高发泡温度。
构成粘合层的相互反应性共聚物是粘合性树脂，其中，第一共聚物与第二共聚物相混合，所述第一共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含羧基的乙烯基单体共聚而成，所述第二共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含噁唑啉基的乙烯基单体共聚而成。
使用构成第一共聚物和第二共聚物的乙烯基单体和乙烯基共聚单体是出于根据需要赋予粘合剂粘合力、内聚力、耐热性、可挠性、保持力和弹性等的目的，并且可独立地是选自以下物质中的一种：一种或多种含烷基的乙烯基单体，选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯和丙烯酸2-乙基己基酯；一种或多种含羟基的乙烯基单体，选自丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、甲基丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸羟丁基酯、甲基丙烯酸羟丁基酯、丙烯酸羟己基酯和甲基丙烯酸羟己基酯；一种或多种N-取代酰胺乙烯基单体，选自N，N-二甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基甲基丙烯酰胺；一种或多种丙烯酸烷氧基烷基酯乙烯基单体，选自丙烯酸甲氧基乙基酯、甲基丙烯酸甲氧基乙基酯、丙烯酸乙氧基乙基酯和甲基丙烯酸乙氧基乙基酯；一种或多种选自乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、N-乙烯基甲酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯和N-乙烯基己内酰胺的乙烯基单体；一种或多种氰基丙烯酸酯单体，选自丙烯腈和甲基丙烯腈；一种或多种含环氧基的丙烯酸单体，选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯；一种或多种丙烯酸二醇酯单体，选自聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯和甲氧基聚丙二醇甲基丙烯酸酯；一种或多种丙烯酸酯单体，选自丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯和丙烯酸2-甲氧基乙基酯；一种或多种选自异戊二烯、丁二烯、异丁烯和乙烯基醚的单体；或其两种以上的混合物。
利用第一共聚物的含羧基的乙烯基单体是出于通过自由基聚合而赋予交联性质的目的，其实例包含2种、3种或更多种选自官能性单体的共聚物，所述官能性单体为例如一种或多种选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙基酯、丙烯酸羧戊基酯、衣康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸和巴豆酸的含羧基的单体；和一种或多种选自顺丁烯二酸酐或衣康酸酐的酸酐单体。
第一共聚物优选由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含羧基的乙烯基单体以1∶0.5～1.5∶0.05～0.3的重量比制造。利用第二共聚物的含噁唑啉基的乙烯基单体是出于通过自由基聚合而赋予交联性质的目的，含噁唑啉基的乙烯基单体的实例包括2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-乙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-(乙烯芐氧基-1-甲基乙基)-2-噁唑啉、2-(2-羟基-1-甲基乙基)丙烯酸酯和2-(2-羟基-1-甲基乙基)甲基丙烯酸酯，或其两种以上的混合物。
第二共聚物优选由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含噁唑啉基的乙烯基单体以1∶0.5～1.5∶0.05～0.3的重量比制造。
用于本发明的FPCB用发泡板的粘合层的涂覆液通过下述方式制备：在分别制备含羧基的第一共聚物和含噁唑啉基的第二共聚物后，将微球分散至混合有第一共聚物和第二共聚物的粘合剂中。所制得的用于粘合层的涂覆液是稳定的，尽管在室温长期贮存仍不会产生显著的改变，并且与传统发泡板的涂覆液相比，可提高发泡温度最高达10℃～30℃。
该粘合层必须在160℃的温度和40kg/cm2的压力下历时40分钟内不发泡或受热变形、对制造FPCB的工序中接触该粘合层的化学品具有抗化学性并且不会在制造FPCB的工序中因粘合性树脂的转移而污染FPCB。此外，粘合层必须在170℃～190℃的温度于对流烘箱中在5至10分钟内或于加热板中在10秒至3分钟内(这是在完成制造FPCB的工序后容易地从被粘合体分离的加热条件)容易地发泡。
同时，如图2所示，在依照本发明的双面发泡板中，依次堆迭有防粘膜4′、粘合层3′、表面处理层2′、基板1、表面处理层2、粘合层3和防粘膜4，并且粘合层3和3′包含热膨胀性微球和相互反应性共聚物。各组成部分的详细情况与用于FPCB的单面发泡板相同。
下面将描述使用本发明的发泡板制造FPCB的方法。
使用单面发泡板制造单面FPCB通过以下步骤进行：层压FCCL(柔性覆铜板)和发泡板-去毛边-层压干膜-曝光-显影-蚀刻-分离所述干膜-标签粘合-热压-表面处理-冲孔-分离所述发泡板。
同时，也进行通过将FPCB贴附至双面发泡板来制造FPCB的方法，如上所述，其通过以下步骤进行：层压FCCL和发泡板-去毛边-层压干膜-曝光-显影-蚀刻-分离所述干膜-标签粘合-热压-表面处理-冲孔-分离所述发泡板。然而，在层压FCCL和发泡板的步骤中，使用双面发泡板以将FCCL层压至发泡板的两面上，如此可同时对经粘附的FCCL的两面实施制造工序，然后进行其余的步骤。因此，通过分离该发泡板，利用单一制造工序可以同时制造两个单面FPCB。
有利效果
本发明可提供使用发泡板制造FPCB的方法，该发泡板在热压工序期间即使在高温高压的条件下仍维持粘合力、具有抗化学性从而在蚀刻工序期间不会被蚀刻液所渗透，并且可通过高温加热而简便地从被粘合体分离。
附图说明
由结合附图提供的对优选实施方式的下述描述，本发明的上述和其它的目的、特征和优势将变得显而易见，在所述附图中：
图1是说明本发明的单面发泡板的截面图；
图2是说明本发明的双面发泡板的截面图；
图3是显示本发明所用的热压的加工条件的图表；
图4是显示在使用本发明的发泡板加工时尺寸变化率的图表；和
图5是显示在使用传统单面发泡板加工时尺寸变化率的图表。
主要部件的详细描述
1：基板
2：表面处理层
2′：表面处理层
3：利用相互反应性共聚物的混合物的发泡板
3′：利用相互反应性共聚物的混合物的发泡板
4：防粘膜
4′：防粘膜
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的用于FPCB的发泡板，所述发泡板通过使用相互反应性共聚物树脂作为粘合剂而具有优异的粘合强度并且可通过超过180℃的加热处理而简便地从被粘合体分离，并且详细描述使用该发泡板制造FPCB的方法。然而，实施方式仅出于说明的目的，本发明的范围不限于此。
[制造例1]
第一共聚物的制造
在配备有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗、温度计和夹套的2升玻璃反应器中，将45g作为单体的丙烯酸乙酯、45g作为共聚单体的丙烯酸正丁酯和10g丙烯酸混合，并且进一步将0.01g作为引发剂的α，α’-偶氮二异丁腈与100g乙酸乙酯和20g甲苯一同加入，接着于70℃下进行自由基聚合反应。经过30分钟之后，添加并混合135g丙烯酸乙酯、135g作为共聚单体的丙烯酸正丁酯和30g丙烯酸。将0.5g作为引发剂的α，α’-偶氮二异丁腈溶解于100g乙酸乙酯和40g甲苯中，接着使用滴液漏斗历时约90分钟滴加所得溶液。滴加期间维持温度恒定。为了消除反应完成后残余的单体，将1g自由基引发剂溶解于50g乙酸乙酯和50g乙醇中接着历时60分钟进行滴加，之后进一步反应3小时，由此制得第一共聚物。
第二共聚物的制造
在配备有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗、温度计和夹套的2升玻璃反应器中，将45g作为单体的丙烯酸乙酯、45g作为共聚单体的丙烯酸正丁酯和10g 2-异丙烯基-2-噁唑啉混合。将0.01g作为引发剂的α，α’-偶氮二异丁腈溶解于100g乙酸乙酯和20g甲苯中并随后添加至反应器中，接着以与聚合含羧基的共聚物相同的方式于70℃进行反应。进行自由基聚合反应。经过30分钟之后，添加并混合135g丙烯酸乙酯、135g作为共聚单体的丙烯酸正丁酯和30g丙烯酸。将0.5g作为引发剂的α，α’-偶氮二异丁腈溶解于100g乙酸乙酯和40g甲苯中，接着使用滴液漏斗历时约90分钟滴加所得溶液。滴加期间维持温度恒定。为了消除反应完成后残余的单体，将1g自由基引发剂溶解于50g乙酸乙酯和50g乙醇中接着历时60分钟进行滴加，之后进一步反应3小时，由此制得第二共聚物。
粘合性树脂的制造
以1∶1的重量比混合如上所述制造的第一共聚物和第二共聚物。将10g微球(产品名称：F80VSD，购自Matsumoto，在150℃～160℃开始发泡)添加并分散至100g的该混合树脂中，由此制得粘合性树脂。
[制造例2]
以与制造例1中所述的相同方式制造粘合性树脂，不同之处在于，制造第一共聚物和第二共聚物所使用的单体的重量比分别为丙烯酸乙酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸＝4.5/4.5/1.5和丙烯酸乙酯/丙烯酸正丁酯/2-异丙烯基-2-噁唑啉＝4.5/4.5/1.5。
[制造例3]
以与制造例1中所述的相同方式制造粘合性树脂，不同之处在于，制造第一共聚物和第二共聚物所使用的单体的重量比分别为丙烯酸乙酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸＝4.5/4.5/0.6和丙烯酸乙酯/丙烯酸正丁酯/2-异丙烯基-2-噁唑啉＝4.5/4.5/0.6。
[制造例4]
以与制造例1中所述的相同方式制造粘合性树脂，不同之处在于，制造制造例4的第二共聚物所使用的单体为丙烯酸2-乙基己基酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸正丁酯/2-异丙烯基-2-噁唑啉＝2.0/2.5/4.5/1.0。
[制造例5]
以与制造例4中所述的相同方式制造粘合性树脂，不同之处在于，制造制造例5的第二共聚物所使用的单体的重量比为丙烯酸2-乙基己基酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸正丁酯/2-异丙烯基-2-噁唑啉＝2.0/2.5/4.5/1.5。
[实施例1～5]
通过以下方式制造发泡板：将制造例1至5所制造的粘合性树脂涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)(50μm)上、于其上形成37μm的发泡粘合层，并于其上贴附36μm的防粘膜，接着将该发泡板老化7天。通过将FPCB贴附至该发泡板的两面上来制造单面FPCB的全部工序通过以下步骤进行：层压FCCL和发泡板-去毛边-层压干膜-曝光-显影-蚀刻-分离所述干膜-标签粘合-热压-表面处理-冲孔-分离所述发泡板。接着，评估各个步骤的效能。
A.FCCL的选择
一般而言，根据铜箔、粘合剂、聚酰亚胺膜的厚度和铜箔的种类来对用于单面FPCB的FCCL进行分类。在本实施方式中，使用具有如表1中所示的规格的铜箔。制造产品中所用覆盖膜在粘合层的厚度为25μm且在聚酰亚胺层的厚度为25μm。
[表1]
样品 制造商   聚酰亚胺膜的厚度 粘合剂的厚度 铜的厚度 铜的种类 总厚度
样品1   HanwhaL&C 25μm 15μm 1/2oz   电解铜(ED) 57.5μm
B.层压(FCCL和发泡板)
在此步骤中，层压发泡板和FCCL以使FCCL粘附至发泡板上。层压使用一般的层压机，以单面FCCL的铜箔面朝外并将聚酰亚胺的表面粘附至发泡板的方式来进行。避免在经粘附的产品中产生聚酰亚胺的气泡和皱褶，且确定周围部分的粘附状态，以使后续步骤中各种化学品不会因为在周围处的粘合力降低而渗入该经粘附的产品中。
C.去毛边
在去毛边步骤中，去除经处理而位于铜箔表面上的用于防止铜箔表面腐蚀的防锈剂，铜箔表面上会变得不平坦从而增加铜箔的表面积并提高对干膜(感光性树脂)的粘合力。此步骤通过利用化学方法轻微腐蚀铜的表面的方式进行，并且使用硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2)的混合溶液作为化学品。
D.层压干膜
干膜层压是将感光性树脂粘附于铜箔上从而在铜箔上形成电路的步骤。在制造单面FPCB时，于铜箔表面上层压干膜，由于FCCL很薄，因此将位于相反面的聚酰亚胺表面贴附至载体膜上，以防止在后续步骤中产生皱褶或撕裂。
E.曝光
在曝光步骤中，当为形成电路而以紫外线(UV)照射放置于粘附有感光性树脂的FCCL上的掩膜时，UV不能透射该掩膜的黑暗部分而仅能透射该掩膜的透明部分。因此，交联仅发生于该干膜的接受到UV的部分。
F.显影
使该干膜暴露于3％的碳酸钠溶液中。结果，接受UV而发生交联的部分未被溶解，但因未接受UV而未发生交联的部分则被溶解而曝露出铜。
G.蚀刻
干膜在通过显影而形成有电路的部分处覆盖铜箔而作为抗蚀剂，将蚀刻剂(CuCl2、HCl、H2O2)加到经曝露的铜箔上以腐蚀除电路以外的其余部分的铜箔。
个别步骤中所用的化学品和加工条件如表2中所示。
[表2]
Figure G2008800095358D00121
H.标签粘合
通过蚀刻在FCCL中形成电路之后，为保护电路，将覆盖膜粘附到除了将与连接器连接的部分和将为安装零件而焊接的部分以外的电路部份。因为覆盖膜利用热固性粘合剂涂覆，所以粘合力较弱。因此，在通过热压进行粘合剂的固化以前，通过焊接将该覆盖膜和已形成电路的FCCL部分、暂时地固定，以防止覆盖膜移动。
I.热压
热压是为了通过热固作用而粘附覆盖层，在如表3中所示的条件下进行。在此步骤中，使用加热和加压条件下历经预定时间的热压以使覆盖层的粘合剂热固化。为了使用该发泡板，在此步骤的加工条件下，该发泡板必须未发泡，且该发泡板和FPCB必须没有外部形状的变形或尺寸的变化。
[表3]
Figure G2008800095358D00131
J.表面处理
一般使用无电电镀法进行表面处理，所述无电电镀法为批次型并在如表4中所示的条件下进行。镀金是复杂的工序，在镀金之前进行使用下表所列的化学品的预处理。
[表4]
  工序   详细工序   化学品   温度   时间   方法   作用
  镀金   清洁   表面活性剂   36℃～40℃   约3分钟   沉积   去除氧化层并清洁
  活化   PdCl2、HCl溶液   25℃～28℃   约3分钟   沉积   用钯(Pd)代替PCB的铜箔
  镀镍   NiCl2、H2PO2、络合剂   80℃～90℃   约10分钟   沉积   无电镀镍
  酸沉积   H2SO4   25℃～28℃   约4分钟   沉积   酸处理
  镀金   K[Au(CN)4]   80℃～90℃   约8分钟   沉积   无电镀金
K.形成外部形状(冲孔)
为完成最终产品，对利用经贴附的发泡板加工的FPCB进行冲孔以形成外部形状。此时，依模具的位置精确安装导向孔以形成外部形状。
L.分离发泡板
在此步骤中，必须将该发泡板的两面上所贴附的FPCB分离。该发泡板的特征在于，通过发泡室在预定温度下的膨胀造成的粘合力降低而被分离。已对发泡温度进行设计以使该发泡板在至少170℃发泡。利用诸如对流烘箱等加热装置分离已完成表面处理的产品。
[比较制造例1]
在配备有搅拌器、冷凝器、滴液漏斗、温度计和夹套的2升玻璃反应器中，将48.5g丙烯酸正丁酯、48.5g丙烯酸乙酯、2g丙烯酸、1g丙烯酸羟丙基酯和0.01g α，α’-偶氮二异丁腈溶解于160g乙酸乙酯和270g甲苯中，之后加入滴液漏斗中，以氮置换后，在以连续流的方式在80℃滴加的同时进行自由基聚合8小时。在反应结束时，向其中加入过量的自由基引发剂以消除残余的单体，随后添加并分散10g微球(产品名称：F80VSD，购自Matsumoto，在150℃～160℃开始发泡)，之后以粘合性树脂中羟基官能团含量的两倍量添加异氰酸酯交联剂(产品名称：AK-75，来自Aekyung Chemical)并搅拌，由此制得粘合性树脂。
[比较制造例2]
以与比较制造例1中所述的相同方式制造所述粘合性树脂，不同之处在于，将具有交联官能团的丙烯酸羟丙基酯的用量增加至2.0g。
[比较制造例3]
以与比较制造例1中所述的相同方式制造粘合性树脂，不同之处在于，以粘合性树脂中羟基官能团含量的四倍量添加异氰酸酯交联剂(产品名称：AK-75，来自Aekyung Chemical)。
[比较制造例4]
以与比较制造例2中所述的相同方式制造粘合性树脂，不同之处在于，以粘合性树脂中羟基官能团含量的四倍量添加异氰酸酯交联剂(产品名称：AK-75，来自Aekyung Chemical)。
[比较例1～4]
通过以下方式制造发泡板：将比较制造例1～4所制造的粘合性树脂涂布于PET膜(50μm)上，于其上形成37μm的发泡粘合层，并于其上贴附36μm的防粘膜。将所制造的发泡板老化7天并接着用于最终测试中。通过将FPCB贴附至该发泡板的两面上来制造单面FPCB的整个工序通过以下步骤进行：层压FCCL和发泡板-去毛边-层压干膜-曝光-显影-蚀刻-分离所述干膜-标签粘合-热压-表面处理-冲孔-分离所述发泡板。接着，评估各个步骤的效能。
为了对使用上述制造例、比较制造例、实施例和比较例所制造的粘合性树脂和发泡板，通过将FPCB贴附至发泡板的两面上来制造单面FPCB的方法进行测试，在以下材料和加工条件下对制造FPCB的每一工序评估用于高温发泡的发泡板的可靠性。
1.原板的选择
为用于FPCB的制造，将用于发泡板的原板设计为使得发泡剂在至少180℃发泡成最适体积。因此，由于必须在发泡时使热传递达到最大且必须在考虑可加工性或卷对卷(roll to roll)方法的情况下具有柔韧性，因而使用厚度为25μm～100μm的PET膜。此外，由于重复进行加热至高温和冷却至室温，因此需要没有尺寸上的热变化。为了满足这种条件，使用厚度为50μm的基板和厚度为36μm的防粘膜。
2.发泡的条件和方法
一般而言，使用对流烘箱和加热板来分离发泡板。将最小宽度超过250mm的发泡板用于FPCB的制造中，并且由于该发泡板必须能耐受热压步骤，所以发泡剂本身应具有高发泡温度的物理性质。因此，根据所需的发泡力和FPCB的尺寸变化而在考虑热传导效率的情况下选择发泡板分离设备。
3.可靠性的评估
将该发泡板应用到制造单面FPCB的方法中，然后确认是否可能通过将FPCB贴附至发泡板的两面上来制造FPCB而将制造工序的效率加倍，并减少由于FPCB厚度较薄所致而在制造工序中产生的皱褶或撕裂。特别是，进行另外的实验以确定当使用该发泡板加工时该发泡板本身是否会提高FPCB的品质，以及在制造FPCB的工序中是否会产生降低生产率并生产出不良产品的负面因素。
在将温度维持为70℃时将FCCL层压至发泡板的两面上。在层压步骤中，在经粘合的产品中不会产生聚酰亚胺的气泡和皱褶。特别是，确定了周围部分的粘合状态，使得各种化学品不会因为周围处的粘合力降低而渗入经粘合的产品，结果显示出强粘合力。即使当粘附有铜箔的发泡板被卷绕在辊上而弯曲时，也没有发现发泡板与铜箔的分离。去毛边所用的化学品为硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2)的混合溶液，能够确认该溶液不会渗入粘附于该发泡板的表面中。在此步骤中，当将FCCL贴附至该发泡板的两面上时仍可维持厚度，因而不需要作为次要材料的载体膜。此外，能够确认由于干膜同时层压至两面上，因而加工工序降低至50％。此外，还能够确认曝光机自顶部和底部照射UV以在曝光步骤中同时曝光两面，由于在使用发泡板进行曝光步骤时可对两面同时曝光，因而生产率提高至两倍。确认了通过将FCCL贴附至发泡板的两面上而进行的FCCL分离工序不会影响产品品质，并且还确认了可提高加工的简易度。在显影步骤中，没有发现因显影液(Na2CO3)的渗透所造成的分离现象。在蚀刻步骤中，与显影步骤相似，存在由于强酸溶液的渗透而造成的FCCL和发泡板分离的可能性，但在实际测试中没有发现该分离现象。在标签粘合步骤中要使用熨斗(iron)，这与使用发泡板进行加工时相同。因此，必须使发泡板不会因熨斗的使用而发泡，并能够证实在标签粘合步骤之后没有发生部分发泡。
为了证实热压步骤期间的尺寸稳定性，利用三维测量器测量使用和未使用该发泡板制造的产品的尺寸。将尺寸稳定性的目标值设定为小于0.03％。
因化学品的渗透而造成的发泡板的分离是无电电镀(即表面处理步骤)中的重要问题。在本发明中的无电电镀步骤中，使用沉积方式的化学处理并由目视检测的结果能够证实液体并不渗透。
在此步骤中，应分离贴附至发泡板两面上的FPCB。发泡板通过发泡室在预定温度的膨胀所造成的粘合力降低而分离。将发泡室设计为在至少170℃发泡。通过使用诸如对流烘箱等加热装置分离已完成表面处理的产品。完全分离的FPCB所需的合格因素如下所述。第一，该发泡板的粘合剂应该未转移至FPCB的背面上。第二，在发泡和分离步骤中产品上应该未产生皱褶。第三，在使用化学品的整个工序中，该发泡板应该避免因液体渗透所造成的沾污。实际上，产品上的皱褶是在发泡板中颗粒大小不均匀的发泡室发泡之后而产生的。然而，通过使发泡板的颗粒大小和粒径分布都均匀，能够生产具有与使用单面发泡板的现有方法相同品质的最终产品。表5显示将实施例和比较例所获得的样品应用至制造FPCB的方法中的结果。
[表5]
Figure G2008800095358D00161
为了证实热压步骤之后的尺寸稳定性，使用三维测量器来测量使用该发泡板所制造的产品的尺寸和通过现有方法使用单面发泡板所制造的产品的尺寸。如图4和图5所示，所测得的结果显示尺寸变化率小于0.03％，而小于0.03％为尺寸稳定性的目标。这意味着在使用该发泡板加工时尺寸问题不会影响产品的制造。
当进行通过将FPCB贴附至发泡板的两面上来制造FPCB的方法时，制造过程中会添加各种化学品。需要确认该发泡板的粘合剂是否溶解于所使用的化学品中并被所使用的化学品渗透。如果该粘合剂被溶解和渗透，则不可能进行因粘合剂的粘合力降低而造成的发泡板与FCCL分离的工序，并且可能产生因液体的渗透所造成的FCCL的污染。然而，本发明的发泡板不会产生因化学品(如蚀刻剂液体等等)的渗透而造成的品质问题。此外，由表6可以确认通过将FPCB贴附至发泡板的两面上而制造单面FPCB的方法所达到的提高生产率的效果。
[表6]
  工序   描述   效果
  层压发泡板   -层压FCCL和发泡板以通过将FCCL贴附至发泡板的两面上来加工FCCL   加工工序增加100％
  层压干膜   -同时层压两面-在使用单面发泡板加工时将载体膜贴附至背面-在使用发泡板时不需要载体膜   加工工序减少至50％不需要载体膜
  曝光   -可在使用发泡板时同时曝光两面   加工工序减少至50％
  显影   -可在使用发泡板时同时显影两面   加工工序减少至50％
  腐蚀铜   -可在使用发泡板时同时在两面上腐蚀铜   加工工序减少至50％
  分离干膜   -可在使用发泡板时同时在两面上分离干膜   加工工序减少至50％
  干燥   -可在使用发泡板时同时干燥两面   加工工序减少至50％
  去除载体膜   -在使用发泡板时不需要-在去除载体薄膜时可减少皱褶和撕裂   加工工序减少100％
  标签粘合   -此工序在通过将FCCL贴附至发泡板的两面上来加工FCCL时与使用单面发泡板加工时相同   加工工序减少0％
  热压   -在通过将FCCL贴附至发泡板的两面上来加工FCCL时安装量增加-通过将FCCL贴附至发泡板(PVC膜、PET膜和气垫膜)的两面上来加工FCCL所用的次要材料减少至50％   安装量增加30％次要材料减少50％
  去毛边   -在表面处理之前同时进行去毛边   加工工序减少至50％
  表面处理   -可在使用发泡板时同时对两面进行表面处理   加工工序减少至50％
  分离发泡板   -分离通过将FCCL贴附至发泡板的两面上来加工FCCL所制得的产品   加工工序增加100％
  形成导向孔   -形成导向孔的工序与使用单面发泡板加工时相同   相同
  形成外部形状   -形成外部形状的工序与使用单面发泡板加工时相同   相同
  检验   -检验最终产品的工序与使用单面发泡板加工时相同   相同
工业实用性
如上所述，根据本发明，可以提供一种使用发泡板制造FPCB的方法，该发泡板在热压工序期间在高温高压的条件下仍维持粘合力、具有抗化学性而于蚀刻工序期间不会被蚀刻液渗透，并且可通过高温加热而与被粘合体分离。
此外，在本发明中，与传统的制造单面FPCB的方法相比，由于利用了双面发泡板，因此可在单一工序中制造两个单面FPCB，从而提高了FPCB制造方法的生产率。

Claims (11)

1.一种制造柔性印刷电路板(FPCB)的方法，所述方法包括以下步骤：
将柔性印刷电路板贴附至发泡板的任一面或双面上，所述发泡板含有热膨胀性微球和相互反应性共聚物；和
通过使所述发泡板发泡而将所述发泡板从所述柔性印刷电路板分离，
其中，所述相互反应性共聚物为第一共聚物和第二共聚物的混合物，所述第一共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含羧基的乙烯基单体共聚而成，所述第二共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含噁唑啉基的乙烯基单体共聚而成。
2.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述发泡板通过依次堆迭基板、表面处理层、粘合层和防粘膜而形成，并且所述粘合层含有热膨胀性微球和相互反应性共聚物。
3.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述发泡板通过依次堆迭防粘膜、粘合层、表面处理层、基板、表面处理层、粘合层和防粘膜而形成，并且所述粘合层含有热膨胀性微球和相互反应性共聚物。
4.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述第一共聚物和所述第二共聚物的乙烯基单体独立地选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、甲基丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸羟丁基酯、甲基丙烯酸羟丁基酯、丙烯酸羟己基酯、甲基丙烯酸羟己基酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲氧基乙基酯、甲基丙烯酸甲氧基乙基酯、丙烯酸乙氧基乙基酯、甲基丙烯酸乙氧基乙基酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、N-乙烯基甲酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、N-乙烯基己内酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸2-甲氧基乙基酯、异戊二烯、丁二烯、异丁烯和乙烯基醚，或者两种以上所述单体的混合物。
5.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述第一共聚物的含羧基的乙烯基单体选自一种或多种含羧基的单体和一种或多种酸酐单体，所述含羧基的单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙基酯、丙烯酸羧戊基酯、衣康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸和巴豆酸；所述酸酐单体选自顺丁烯二酸酐或衣康酸酐。
6.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述第一共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含羧基的乙烯基单体以1∶0.5～1.5∶0.05～0.3的重量比制造。
7.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述第二共聚物的含噁唑啉基的乙烯基单体为选自下述单体的任一单体：2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-乙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-(乙烯基芐氧基-1-甲基乙基)-2-噁唑啉、2-(2-羟基-1-甲基乙基)丙烯酸酯和2-(2-羟基-1-甲基乙基)甲基丙烯酸酯，或者两种以上所述单体的混合物。
8.如权利要求1所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述第二共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含噁唑啉基的乙烯基单体以1∶0.5～1.5∶0.05～0.3的重量比制造。
9.如权利要求2所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述粘合层在160℃的温度和40kg/cm2的压力下在40分钟内不会发泡或受热变形，并在170℃～190℃的温度于加热板中在10秒～3分钟内或于对流烘箱中在5分钟～10分钟内发泡。
10.如权利要求2或3所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述粘合层的相互反应性共聚物为第一共聚物和第二共聚物的混合物，所述第一共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含羧基的乙烯基单体共聚而成，所述第二共聚物由乙烯基单体、乙烯基共聚单体和含噁唑啉基的乙烯基单体共聚而成。
11.如权利要求10所述的制造柔性印刷电路板的方法，其中，所述粘合层通过混合所述第一共聚物和所述第二共聚物，然后于其中分散所述微球而形成。
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