CN102118915B - 双面铜箔基板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双面铜箔基板及其制作方法，本发明方法简便，由本发明方法制得的双面铜箔基板由第一、二铜箔层、聚合物层和粘着层构成，聚合物层夹于第一铜箔层与粘着层之间，粘着层夹于聚合物层和第二铜箔层之间，聚合物层与粘着层的厚度之和为12～25微米，当该双面铜箔基板用于软性印刷电路板时，所述第二铜箔层上开设有使部分粘着层外露且截断第二铜箔层的缺口，该外露的粘着层作为软性印刷电路板的弯曲段，可以根据需要调整粘着层与聚合物层的厚度，使本发明的双面铜箔基板符合高屈曲滑动次数及弯折R角小于0.8毫米的要求，特别适用于有电路板弯折或滑动需求的产品。

Description

双面铜箔基板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板用双面铜箔基板，尤其是一种用于软性印刷电路板的双面铜箔基板。
背景技术
目前电子系统朝向轻薄短小、高耐热性、多功能性、高密度化、高可靠性、且低成本的方向发展，因此基板的选用就成为很重要的影响因素。
软性印刷电路板所用的铜箔基板区分为单面铜箔基板及双面铜箔基板，选用单面铜箔基板或双面铜箔基板根据实际需求而定。在制作上是将基板裁切成一定尺寸后，进行线路形成(Patterning)作业。相对于单面铜箔基板，双面铜箔薄基板在一有限的空间内，能形成更多线路，因此双面铜箔薄基板为多层板的主要内层基材。
目前应用于软性印刷电路板的双面铜箔基板100的构造，如图1所示，主要是在热固性聚酰亚胺层101(Polyimide，PI)的上下表面各设置一热塑性聚酰亚胺膜102(Thermal PlasticPolyimide，TPI)，再在该二层热塑性聚酰亚胺膜102的另一表面各设置一铜箔103(Cu foil)，以供在该二层铜箔103上进行线路的图案化。所用热塑性聚酰亚胺膜，除来源受限美、日国际大厂外，成本居高不下，加上压合法制造的双面铜箔基板，生产设备昂贵且本身制程有良率的问题，使得该双面铜箔基板成本提高，故最后制得的软性印刷电路板的相对平均成本也随之提高。
而另一应用于软性印刷电路板的双面铜箔基板200的构造，如图2所示，主要是在经结合的具有不同热膨胀系数的聚酰亚胺层201、202的两外侧面压合二铜箔203，以供在该二铜箔203上进行线路的图案化。因使用具有不同热膨胀系数的聚酰亚胺层，应力不均可能有板弯翘的问题，且无法满足弯折R角小于0.8mm。
因此，仍需要一种满足高屈曲滑动次数且弯折R角小于0.8mm的双面铜箔基板。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种双面铜箔基板及其制作方法，本发明的方法简化了常规的双面铜箔基板制程，由本发明方法制得的双面铜箔基板符合高屈曲滑动次数及弯折R角小于0.8mm的要求，特别适用于有电路板弯折或滑动需求的产品。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双面铜箔基板，包括第一、二铜箔层，设有聚合物层，所述聚合物层具有相对的第一、二表面，所述第一铜箔层形成于所述聚合物层的第一表面上，所述聚合物层的第二表面上形成有粘着层，所述聚合物层夹于所述第一铜箔层与所述粘着层之间，所述第二铜箔层形成于所述粘着层上，且所述粘着层夹于所述聚合物层和所述第二铜箔层之间，所述聚合物层与所述粘着层的厚度之和为12～25微米。
所述粘着层的厚度为3～12微米，优选的是9～12微米。
所述聚合物层的厚度为5～15微米，优选的是10～14微米。
所述第一铜箔层的厚度为8～18微米。
所述第二铜箔层的厚度为8～18微米。
所述第一铜箔层为压延铜箔层或高温高屈曲铜箔层。
所述粘着层所用材料为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的一种或多种的化合物。
当该双面铜箔基板用于软性印刷电路板时，所述第二铜箔层上开设有使部分粘着层外露且截断第二铜箔层的缺口，该外露的粘着层作为软性印刷电路板的弯曲段。
一种双面铜箔基板的制作方法，按下述步骤进行：
①、在第一铜箔层的任一表面涂布聚合物，并加以烘干形成聚合物层后得到一单面铜箔基板；
②、用涂布或转印法将粘着层形成于步骤①所得单面铜箔基板的聚合物层表面上，并使粘着层处于半聚合半固化状态；
③、取第二铜箔层，使第二铜箔层贴覆于粘着层上，并予以压合使第二铜箔层紧密粘接，得到双面铜箔基板；
④、烘烤步骤③所得的双面铜箔基板，得到双面铜箔基板成品。
本发明的有益效果是：本发明的双面铜箔基板依次由第一铜箔层、聚合物层、粘着层和第二铜箔层构成，由简便方法制得，可以根据需要调整粘着层与聚合物层的厚度，使本发明的双面铜箔基板符合高屈曲滑动次数及弯折R角小于0.8mm的要求，特别适用于有电路板弯折或滑动需求的产品。
附图说明
图1为一种公知的双面铜箔基板剖面图；
图2为另一种公知的双面铜箔基板剖面图；
图3为本发明的双面铜箔基板剖面图；
图4为本发明的双面铜箔基板用于软性印刷电路板时的剖面图；
图5为本发明的双面铜箔基板用于软性印刷电路板时的结构图。
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明，本领域普通技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可由其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本发明所揭示的范畴下，能进行不同的修饰与改变。
在本说明书中，玻璃转移温度(Glass transitiontemperature，又称Tg)有关粘着层的耐热性。以本发明而言，玻璃转移温度为转移温度(Transition temperature)中的一种，尤指一种材料的相变化温度，具体而言，是指随着加热或冷却，材料的温度高或低在该临界温度时，相转变为橡胶态或刚硬脆性(brittle)的玻璃态。
实施例：一种双面铜箔基板，如图3所示，包括第一、二铜箔层303、304，设有聚合物层302，所述聚合物层具有相对的第一、二表面3021、3022，所述第一铜箔层303形成于所述聚合物层302的第一表面3021上，所述聚合物层302的第二表面3022上形成有粘着层301，所述聚合物层302夹于所述第一铜箔层303与所述粘着层301之间，所述第二铜箔层304形成于所述粘着层301上，且所述粘着层301夹于所述聚合物层302和所述第二铜箔层304之间，所述聚合物层302与所述粘着层301的厚度之和为12～25微米。
当该双面铜箔基板用于软性印刷电路板时，如图4、5所示，所述第二铜箔层304上开设有使部分粘着层301外露且截断第二铜箔层的缺口305，该外露的粘着层作为软性印刷电路板的弯曲段。
为了使该双面铜箔基板所制造出的软性印刷电路板减少板弯翘、爆板等质量问题，本发明的双面铜箔基板，可根据需要调整双面铜箔基板中的粘着层的组成与厚度。此外为了提高本发明双面铜箔基板的耐热性，该粘着层以具有大于170℃的玻璃转移温度为佳。该粘着层的材质一般系选自环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂(Bimaleimide resin)及聚酰亚胺树脂所组成群组的一种或多种的化合物，其中，该聚酰亚胺树脂可为热可塑性聚酰亚胺(Thermal Plastic Polyimide，TPI)，优选的是，以环氧树脂与选自于双马来酰亚胺(Bimaleimideresin)树脂、丙烯酸系树脂(acrylic resin)或热可塑性聚酰亚胺所组合使用的混合型粘着层。本发明的粘着层的厚度为3至12微米，因此，能在有效控制成本的条件下提供性能优异的铜箔基板。
该双面铜箔基板中，所使用的聚合物层的材质并无特别限制，优选的是使用不含卤素的热固性聚酰亚胺材料，更优选的是使用具有自粘性且不含卤素的热固性聚酰亚胺材料。该聚合物层的厚度为5至15微米，优选的是，当粘着层的厚度介于9至12微米之间时，聚合物层的厚度选择在10至14微米之间。
该双面铜箔基板中，第一铜箔层使用压延铜箔(RA铜箔)或高温高屈曲铜箔(HA铜箔)，第一铜箔层的厚度优选的是8至18微米；第二铜箔层所使用的铜箔并无特殊限制，可使用一般电解铜箔，第二铜箔层的厚度优选的是8至18微米。
该双面铜箔基板可以通过下述方法制得：在第一铜箔层的任一表面涂布聚合物，并加以烘干形成聚合物层后得到一单面铜箔基板；接着，用涂布或转印法将粘着层形成于聚合物层表面上，并使粘着层处于B-stage状态(半聚合半硬化状态，此时粘着层分子与分子之间化学键不多，在高温高压下还会软化)；再取第二铜箔层，使第二铜箔层贴覆于粘着层上，并予以压合使第二铜箔层紧密粘接，以形成双面铜箔基板；最后，烘烤该双面铜箔基板，以完成本发明所述双面铜箔基板产品。
本发明双面铜箔基板的滑台滑动测试与反弹测试如下：
将本发明双面铜箔基板作为实验组，在本发明双面铜箔基板的第一铜箔层上粘附15微米厚的接着层和12.5微米厚的聚酰亚胺覆盖膜，以备测试；
将如图2所示，由不同热膨胀系数的聚酰亚胺层201、202和二铜箔203构成的公知的双面铜箔基板作为对照组，在公知的双面铜箔基板的任一铜箔层上粘附15微米厚的接着层和12.5微米厚的聚酰亚胺覆盖膜，以备测试；
滑台滑动测试的测试条件：将双面铜箔基板裁切成10mm×30mm的试片，设定滑台测试R角为0.65mm，滑动频率为60次/分钟且滑动行程为35mm。测试合格的标准为屈曲10万次，电阻变化率10％以内，测试结果记录于表1。
反弹力测试的测试条件：将双面铜箔基板裁切成10mm×30mm的试片，并将本发明双面铜箔基板的第二铜箔层蚀刻移除掉，并设定测试R角为2.35mm，每组试片测量5次，计算平均值后纪录于表1。
表1
  实验组1   实验组2   对照组1   对照组2   对照组3
 铜箔厚度(μm)   12   12   12   12   18
 聚酰亚胺厚度(μm)   8   13   20   25   25
 粘着层厚度(μm)   8   10   -   -   -
 单面蚀刻后厚度(um)   29   40   33   40   46
 反弹力(g)   4.1   5.2   7.2   8.5   13.5
 滑动屈曲次数   100000   130000   不合格   不合格   不合格
 电阻变化率   6.0％   4.32％   不合格   不合格   不合格
由表1所示的结果可知，本发明双面铜箔基板具有极低的反弹力，且可满足在低屈曲R角0.65时的滑动测试次数要求，且电阻变化率亦小于10％。此外，在实验组2为本发明的优选实施方案，实验组2的第一铜箔层采用高温高屈曲铜箔，其滑动屈曲次数更高达130000次，电阻变化率仅4.32％，明显优于对照组双面铜箔基板所测得的数据。
在本发明中，发现环氧树脂型的粘着层厚度对反弹力的影响较小；聚合物层的厚度以5至15微米为佳，更优选的为10至14微米；第一铜箔层采用高温高屈曲铜箔(HA铜箔)能获得更佳的性能。
上述说明书及实施例仅为示例性说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明。任何落入本发明权利要求范围内的创作皆属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种软性印刷电路板用双面铜箔基板，包括第一、二铜箔层，其特征在于：设有聚合物层，所述聚合物层具有相对的第一、二表面，所述第一铜箔层形成于所述聚合物层的第一表面上，所述聚合物层的第二表面上形成有粘着层，所述聚合物层夹于所述第一铜箔层与所述粘着层之间，所述第二铜箔层形成于所述粘着层上，且所述粘着层夹于所述聚合物层和所述第二铜箔层之间，所述聚合物层与所述粘着层的厚度之和为12～25微米。
2.根据权利要求1所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述粘着层的厚度为3～12微米。
3.根据权利要求1或2所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述第一铜箔层的厚度为8～18微米。
4.根据权利要求3所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述第一铜箔层为压延铜箔层和高温高屈曲铜箔层中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述第一铜箔层为压延铜箔层和高温高屈曲铜箔层中的一种。
6.根据权利要求1所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述粘着层所用材料为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的一种。
7.根据权利要求1所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述粘着层所用材料为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的多种的化合物。
8.根据权利要求1或2所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：所述第二铜箔层的厚度为8～18微米。
9.根据权利要求1所述的软性印刷电路板用双面铜箔基板，其特征在于：当该双面铜箔基板用于软性印刷电路板时，所述第二铜箔层上开设有使部分粘着层外露且截断第二铜箔层的缺口，该外露的粘着层作为软性印刷电路板的弯曲段。
10.一种软性印刷电路板用双面铜箔基板的制作方法，其特征在于：按下述步骤进行：
①、在第一铜箔层的任一表面涂布聚合物，并加以烘干形成聚合物层后得到一单面铜箔基板；
②、用涂布或转印法将粘着层形成于步骤①所得的单面铜箔基板的聚合物层表面上，并使粘着层处于半聚合半固化状态；
③、取第二铜箔层，使第二铜箔层贴覆于粘着层上，并予以压合使第二铜箔层紧密粘接，得到双面铜箔基板；
④、烘烤步骤③所得的双面铜箔基板，得到双面铜箔基板成品。
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