CN102774079A

CN102774079A - 挠性覆铜板及其制作方法

Info

Publication number: CN102774079A
Application number: CN2012102827700A
Authority: CN
Inventors: 茹敬宏; 张翔宇
Original assignee: Shengyi Technology Co Ltd
Current assignee: Shengyi Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明提供一种挠性覆铜板及其制作方法，所述挠性覆铜板包括：液晶聚合物膜、设于该液晶聚合物膜两侧的含氟聚合物膜、及分别贴附于两含氟聚合物膜上的两铜箔。本发明挠性覆铜板及其制作方法，采用介电常数较低的液晶聚合物膜和含氟聚合物膜替代聚酰亚胺膜和胶粘剂，贴附铜箔通过高温压合而成，含氟聚合物膜经过表面处理，以改善粘接作用，板材在获得低介电常数的同时，具有优秀的尺寸稳定性、耐热性、机械强度和阻燃性。

Description

挠性覆铜板及其制作方法

技术领域

本发明涉及电子电路基材技术领域，尤其涉及一种用于制作高频高速应用挠性印制电路板的低介电常数挠性覆铜板及其制作方法。

背景技术

近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，在高频高速应用领域，要求挠性覆铜板(FCCL)具有低的介电常数、低的介质损耗角正切，以使信号传输更快、减少信号失真。然而，传统以聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜及胶粘剂作为绝缘基材的挠性覆铜板，其介电常数(测试频率1MHz)一般在3.2以上，已不能满足高频高速的应用要求。近年来，各厂家纷纷进行高频高速应用的低介电常数挠性覆铜板的研究开发，各种低介电常数挠性覆铜板也不断有公开报道。CN102275341A公开一种介电常数不高于2.8的双面挠性覆铜板，采用柔软而多孔隙聚四氟乙烯薄膜有效吸收和浸渍聚酰亚胺树脂前体溶液，经烘烤，压合铜箔而成。JP4237694(B2)公开了采用含氟聚合物微粉与聚酰胺酸溶液混合，再烘除溶剂、高温亚胺化形成“聚酰亚胺/含氟聚合物共混膜”，然后与压延铜箔在330℃-380℃下压合成挠性覆铜板，板材的介电常数(测试频率为1MHz)为2.0-3.5，介质损耗角正切(测试频率为1MHz)为0.0005-0.0020。近年，美国杜邦公司商品化一种结构为“压延铜箔/Teflon氟膜/Kapton聚酰亚胺膜/Teflon氟膜/压延铜箔”的挠性覆铜板，商品牌号为Pyralux TK，规格185018R、187518R的板材的介电常数(测试频率为10GHz、平板法)分别为2.8、2.6，介质损耗角正切(10GHz)分别为0.002、0.0015。这些低介电常数挠性覆铜板虽然采用了介电常数和介质损耗角正切都非常低的含氟聚合物膜，但是也用到介电常数较高的聚酰亚胺，使到板材的介电常数降低空间有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挠性覆铜板，其具有较低的介电常数，以及优秀的耐热性、尺寸稳定性、机械强度和阻燃性。

本发明的另一目的在于提供一种上述挠性覆铜板的制作方法，其制程简单，操作方便，成本低。

为实现上述目的，本发明提供一种挠性覆铜板，包括：液晶聚合物膜、设于该液晶聚合物膜两侧的含氟聚合物膜、及分别贴附于两含氟聚合物膜上的两铜箔。

所述液晶聚合物膜的厚度为10-150微米，所述含氟聚合物膜的厚度为10-200微米，所述铜箔的厚度为5-70微米。

所述铜箔为电解铜箔或压延铜箔。

所述含氟聚合物膜为全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜、聚全氟乙丙烯薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜、聚氟乙烯薄膜、聚三氟氯乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯薄膜。

所述含氟聚合物膜经过表面处理，表面处理方法采用电晕法、等离子体法、钠-萘溶液处理法或辐射接枝法。

本发明还提供一种挠性覆铜板的制作方法，包括下述步骤：

步骤1、提供铜箔、液晶聚合物膜、含氟聚合物膜及压合机，所述含氟聚合物膜为全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜、聚全氟乙丙烯薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜、聚氟乙烯薄膜、聚三氟氯乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯薄膜；

步骤2、将含氟聚合物膜贴附于液晶聚合物膜的两侧；

步骤3、将铜箔分别贴附于含氟聚合物膜远离液晶聚合物膜的表面上；

步骤4、通过压合机高温压合将铜箔紧密贴附于含氟聚合物膜上，进而制成挠性覆铜板。

所述步骤1包括对含氟聚合物膜进行表面处理，表面处理方法采用电晕法、等离子体法、钠-萘溶液处理法或辐射接枝法。

所述铜箔厚度为18微米，所述含氟聚合物膜厚度为12.5微米，所述液晶聚合物膜厚度为25微米，压合温度为285～320℃，压力为3～10MPa。

所述铜箔厚度为18微米，所述含氟聚合物膜厚度为25微米，所述液晶聚合物膜厚度为25微米，压合温度为285～320℃，压力为3～10MPa。

所述铜箔厚度为18微米，所述含氟聚合物膜厚度为25微米，所述液晶聚合物膜厚度为50微米，压合温度为285～320℃，压力为3～10MPa。

本发明的有益效果：本发明挠性覆铜板及其制作方法，采用介电常数较低的液晶聚合物膜和含氟聚合物膜替代聚酰亚胺膜和胶粘剂，贴附铜箔通过高温压合而成，含氟聚合物膜经过表面处理，以改善粘接作用，板材在获得低介电常数的同时，具有优秀的尺寸稳定性、耐热性、机械强度和阻燃性。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明挠性覆铜板的结构示意图；

图2为本发明挠性覆铜板制作方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图1，本发明提供一种挠性覆铜板，包括：液晶聚合物膜(LCP膜)20、设于该液晶聚合物膜20两侧的含氟聚合物膜40、及分别贴附于两含氟聚合物膜40上的两铜箔60。

所述液晶聚合物膜20的线膨胀系数小、成型收缩率和吸水率低，且具有非常突出的强度和弹性模量及优秀的耐热性、耐化学性、气密性和高频特性，频率为10GHz下的介电常数为2.95、介质损耗角正切为0.0023。避免单独使用含氟聚合物膜40造成的板材收缩率大和尺寸稳定性差的问题。含氟聚合物膜40具有很低的介电常数(测试频率1MHz的介电常数小于2.6)，但是机械强度较低，线膨胀系数、热收缩率和延伸率都很大。

所述的液晶聚合物膜20可商购，厚度为10-150微米，优选12.5-50微米。

所述含氟聚合物膜40可商购，厚度为10-200微米，优选12.5微米-50微米；可以是全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜(PFA膜)，也可以说聚全氟乙丙烯薄膜(FEP膜)、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜(ETFE膜)、聚氟乙烯薄膜(PVF膜)、聚三氟氯乙烯薄膜(PCTFE膜)、聚偏氟乙烯薄膜(PVDF膜)或聚四氟乙烯薄膜(PTFE膜)等含氟聚合物膜，本实施例优选的为全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜。所述含氟聚合物膜经过表面处理，以获得良好的粘结性，表面处理方法采用电晕法、等离子体法、钠-萘溶液处理法或辐射接枝法。

所述铜箔60厚度为5-70微米，可以为电解铜箔或压延铜箔。

请参阅图2，本发明还提供一种挠性覆铜板的制作方法，包括以下步骤：

步骤1、提供铜箔、液晶聚合物膜、含氟聚合物膜及压合机，所述含氟聚合物膜为全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜、聚全氟乙丙烯薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜、聚氟乙烯薄膜、聚三氟氯乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯薄膜。

所述液晶聚合物膜的线膨胀系数小、成型收缩率和吸水率低，且具有非常突出的强度和弹性模量及优秀的耐热性、耐化学性、气密性和高频特性，频率为10GHz下的介电常数为2.95、介质损耗角正切为0.0023。避免单独使用含氟聚合物膜造成的机械强度较低、线膨胀系数、热收缩率和延伸率都很大的问题。

所述的液晶聚合物膜可商购，厚度为10-150微米，优选12.5-50微米。

所述含氟聚合物膜可商购，厚度为10-200微米，优选12.5微米-50微米；可以是全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜(PFA膜)，也可以是聚全氟乙丙烯薄膜(FEP膜)、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜(ETFE膜)、聚氟乙烯薄膜(PVF膜)、聚三氟氯乙烯薄膜(PCTFE膜)、聚偏氟乙烯薄膜(PVDF膜)或聚四氟乙烯薄膜(PTFE膜)等含氟聚合物膜，本实施例优选的为全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜。所述含氟聚合物膜经过表面处理，以获得良好的粘结性，表面处理方法采用电晕法、等离子体法、钠-萘溶液处理法或辐射接枝法。

所述铜箔厚度为5-70微米，可以为电解铜箔或压延铜箔。

步骤2、将含氟聚合物膜贴附于液晶聚合物膜的两侧。

步骤3、将铜箔分别贴附于含氟聚合物膜远离液晶聚合物膜的表面上。

兹将本发明实施例详细说明如下，但本发明并非局限在实施例范围。

实施例1、

取厚度18微米的压延铜箔(日矿金属株式会社制造，商品型号BHY)、厚度12.5微米的PFA膜(大金工业株式会社制造，商品型号AF-0012)、厚度25微米的LCP膜(可乐丽株式会社制造，商品型号CT-Z)，按照“压延铜箔/PFA膜/LCP膜/PFA膜/压延铜箔”的结构叠合，在压合机上以305℃的温度、5MPa的压力压合，得到双面挠性覆铜板。

实施例2、

取厚度18微米的压延铜箔(日矿金属株式会社制造，商品型号BHY)、厚度25微米的PFA膜(大金工业株式会社制造，商品型号AF-0025)、厚度25微米的LCP膜(可乐丽株式会社制造，商品型号CT-Z)，按照“压延铜箔/PFA膜/LCP膜/PFA膜/压延铜箔”的结构叠合，在压合机上以305℃的温度、5MPa的压力压合，得到双面挠性覆铜板。

实施例3、

取厚度18微米的压延铜箔(日矿金属株式会社制造，商品型号BHY)、厚度25微米的PFA膜(大金工业株式会社制造，商品型号AF-0025)、厚度50微米的LCP膜(可乐丽株式会社制造，商品型号CT-Z)，按照“压延铜箔/PFA膜/LCP膜/PFA膜/压延铜箔”的结构叠合，在压合机上以305℃的温度、5MPa的压力压合，得到双面挠性覆铜板。

比较例1、

取厚度18微米的压延铜箔(日矿金属株式会社制造，商品型号BHY)及已表面处理的厚度为50微米的PFA膜(大金工业株式会社制造，商品型号AF-0050)，按“压延铜箔/PFA膜/压延铜箔”的顺序叠合，在压合机上以305℃的温度、5MPa的压力压合，得到双面挠性覆铜板。

比较例2、

取厚度18微米的压延铜箔(日矿金属株式会社制造，商品型号BHY)及厚度50微米的LCP膜(可乐丽株式会社制造，商品型号CT-Z)，按“压延铜箔/LCP膜/压延铜箔”的顺序叠合，在压合机上以305℃的温度、5MPa的压力进行压合，得到双面挠性覆铜板。

比较例3、

取厚度18微米的压延铜箔(日矿金属株式会社制造，商品型号BHY)、厚度25微米的PFA膜(大金工业株式会社制造，商品型号AF-0025)、厚度25微米的LCP膜(可乐丽株式会社制造，商品型号CT-Z)，按照“压延铜箔/LCP膜/PFA膜/LCP膜/压延铜箔”的结构叠合，在压合机上以305℃的温度、5MPa的压力压合，得到双面挠性覆铜板。

表1.各实施例及比较例的低介电常数挠性覆铜板性能

由上表知，实施例1-3中，不同厚度的膜组合所得板材在介电常数、耐热性、尺寸稳定性、机械强度和阻燃性等方面均具有较好的性能平衡。

比较例1采用全PFA膜，虽然介电常数很低，但是拉伸强度很低、尺寸稳定性很差；比较例2采用全LCP膜，虽然尺寸稳定性很好，但是介电常数较高及延伸率较低；比较例3采用以本发明相反的配料结构，即LCP膜包覆PFA膜，虽然各方面性能较好，但相比实施例的介电常数较高。

以上特性的测试方法如下：

介电常数、介质损耗角正切：按照ASTM-D-2520方法测试，测试频率为10GHz。

耐浸焊性：测试条件，温度为288℃、时间为20s。

燃烧性：按UL94标准进行检测。

拉伸强度、延伸率：按照IPC-TM650T2.4.19C方法测试，常态，MD表示机械行进的方向(经向)，TD表示与MD方向垂直的方向(纬向)。

尺寸稳定性：按照IPC-TM650T2.2.4C方法测试，测试条件E-0.5/150。其中“+”表示膨胀，“-”表示收缩，MD表示机械行进的方向(经向)，TD表示与MD方向垂直的方向(纬向)。

综上所述，本发明挠性覆铜板及其制作制作方法，采用介电常数较低的液晶聚合物膜和含氟聚合物膜替代聚酰亚胺膜和胶粘剂通过高温压合而成，含氟聚合物膜经过表面处理，以改善粘接作用，板材在获得低介电常数的同时，具有优秀的尺寸稳定性、耐热性、机械强度和阻燃性。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种挠性覆铜板，其特征在于，包括：液晶聚合物膜、设于该液晶聚合物膜两侧的含氟聚合物膜、及分别贴附于两含氟聚合物膜上的两铜箔。

2.如权利要求1所述的挠性覆铜板，其特征在于，所述液晶聚合物膜的厚度为10-150微米，所述含氟聚合物膜的厚度为10-200微米，所述铜箔的厚度为5-70微米。

3.如权利要求1所述的挠性覆铜板，其特征在于，所述铜箔为电解铜箔或压延铜箔。

4.如权利要求1所述的挠性覆铜板，其特征在于，所述含氟聚合物膜为全氟烷氧基乙烯基醚共聚物薄膜、聚全氟乙丙烯薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜、聚氟乙烯薄膜、聚三氟氯乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯薄膜。

5.如权利要求1所述的挠性覆铜板，其特征在于，所述含氟聚合物膜经过表面处理，表面处理方法采用电晕法、等离子体法、钠-萘溶液处理法或辐射接枝法。

6.一种如权利要求1所述的挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤2、将含氟聚合物膜贴附于液晶聚合物膜的两侧；

7.如权利要求6所述的挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述步骤1包括对含氟聚合物膜进行表面处理，表面处理方法采用电晕法、等离子体法、钠-萘溶液处理法或辐射接枝法。

8.如权利要求6所述的挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述铜箔厚度为18微米，所述含氟聚合物膜厚度为12.5微米，所述液晶聚合物膜厚度为25微米，压合温度为285～320℃，压力为3～10MPa。

9.如权利要求6所述的挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述铜箔厚度为18微米，所述含氟聚合物膜厚度为25微米，所述液晶聚合物膜厚度为25微米，压合温度为285～320℃，压力为3～10MPa。

10.如权利要求6所述的挠性覆铜板的制作方法，其特征在于，所述铜箔厚度为18微米，所述含氟聚合物膜厚度为25微米，所述液晶聚合物膜厚度为50微米，压合温度为285～320℃，压力为3～10MPa。