CN1055322A - 改进的防护导电箔层组件和用静电力制备这个层组的方法 - Google Patents

Abstract

通过用一层塑料膜覆盖于一片制备印刷电路板 所用导电铜箔的(至少)一面来防止此箔片在贮存、运 输和进一步加工期间受到损害。由于在膜与箔片之 间基本上无气体物质，此膜可除去地与箔片结合。因 此，膜层与箔面的轮廓与形状完全整合并紧贴于其上 足以允许箔片移动和进一步加工，而膜层仍然紧紧与 之相贴。在膜与箔片之间空气是通过在膜与箔片上 反向静电充电，迫使其贴在一起并把其间的空气驱出 而实现的。

Description

本申请是1989年5月5日同案未决共同受让申请（序号为07/347，841）的部分继续。这里特以此申请公开的全文为参考。

本发明涉及于制备印刷电路板有用的可蚀导电箔。更具体地，它涉及一种保护可蚀箔在箔的处理和进一步加工一直到刻蚀过程期间免于受损的装置和方法，而在这些处理过程中，箔被加工为构成印刷电路板导电通路的线路和元件。更具体地，本发明提供了一种用静电力把一层保护膜和箔片可除去地联合在一起的高效率和高效益的方法。

印刷电路板元件越来越广泛地用于无线电电视，计算机等的各个应用领域。其中特别受欢迎的是多层印刷电路板层，这种电路板层是为满足电子元件小型化的需求和具有高密度电子互连和电路的印刷电路板的需要而研制成的。在制造印刷电路板的过程中，包括导电箔（一般是铜箔）在内的原材料和包含有机树脂以及合适的增强剂在内的介电载体被装在一起并在一定温度和压力下进行处理，产品称为层板。这种层板然后被用来制造印刷电路板元件。在这一过程中，把部分导电箔从层板表面腐蚀掉而在层板表面留下清晰的导线和成形元件图案。然后可以进一步把层板和/或层板材料和蚀刻过的产品装在一起构成多层电路板插件。通过钻眼和安装元件等进一步加工，最终成为印刷电路板产品。随着印刷电路板技术的发展提供了印刷电路线路更细的高密板，原材料产品的表面污染已成为成功的商业应用中一般不能容忍的值得注意的问题。

虽然许多印刷电路板的制造和处理过程都是潜在的表面污染源，但是问题主要出现在制备层压制品的构造和层压过程中。有关这方面总的说来，层板的构造包括铺置将要在层压压机里相互粘在一起的导电箔片和介电衬底（聚酯胶片）。在这种材料的处理中，残余粉粒，特别是聚酯胶片原材料层压后散发的残余粉粒会留在堆置环境里。这种粉粒最终可能污染粘在层板上的导电箔表面。

目前，人们企图通过空气过滤，强化清理技术等来维持铺置环境的清洁以解决这种污染问题。另外，经常简单地局部清洗层板的导电箔表面。但是，局部清洗不一定为具有所谓的双面处理电镀铜箔的敷箔板所接受。双面处理铜箔是对铜箔的无光面和磨光（鼓）面都进行处理以增强粘到聚酯胶片时的粘合力和撕裂强度的铜箔。关于这一点，必须注意，因为经过双面处理的铜箔可以取消化学氧化弄糙步骤，即黑氧化处理;而经过单面处理的铜箔还需要在刻蚀后对线路的磨光面进行黑氧化处理以增强其粘合力和撕裂强度，所以对制备多层层板来说，双面处理铜箔比单面处理铜箔理论上更理想。但是，双面处理铜箔不能进行局部清洗以清除污物，因为在制造多层板时，这种清洗也会除掉上述处理效果并妨碍，或至少影响导线与另一聚酯胶片的后续粘合。

因此，过去在印刷电路板的生产中，特别是在具有高密度多层印刷电路板产品的生产中，表面污染一直是主要的经济损失所在。况且，即使采取了诸如对于堆置的周围环境控制这一类的措施，还是不能有效地防止印刷电路板生产中出现的表面污染，除非在生产过程中承受巨大的代价和效率损失。层板表面的局部清洗的确贵而无效，并且如上所述，是在采用双面处理箔的应用中所不能容忍的。

在所述同案未决′841申请中列举了几点建议：在箔片上可分离或可除去地附合一层膜，这层膜至少与箔片的一面有着可移开，叠置，覆盖和保护的关系。本发明提供了一种把保护膜和箔片可除去地附合在一起的高效率和高效益方法。

应用本发明的概念和原则，可将上面讨论的先前处理技术及应用中所出现的问题和缺限减至最少，如果不是完全根除的话。因此本发明提供了一种在表面污染可能产生问题和困难的印刷电路板生产的全部过程中保护导电箔面的有效装置。这种保护来自于构造了一种防护导电箔层组，它包括具有两个面的导电金属箔。此箔片的一面通常经过化学处理以适于在涉及层压压机板冲压的层压中与介电载体粘合。防护层组还包括叠置在此箔片另一面上的介电塑料膜，覆盖和保护此箔片。塑料膜与箔层可除去地接合或附合在一起足以允许移动和进一步加工箔片，而膜层仍然覆盖和保护箔片的另一面。根据本发明，塑料膜与箔面之所以能可除去地接合或附合在一起是因为在塑料膜与箔片的所述另一面之间基本上无气体物质。由此，塑料膜能与箔片的另一面的轮廓和外形完全整合，并贴于其上紧得足以允许移动和进一步加工箔片，而膜层仍然覆盖和保护这个箔面。塑料膜可以从箔面上揭去。在层压处理的温度和压力条件下，塑料膜具有足够的抵抗力不会粘到层压压机板上并在箔片敷在介电载体上后保持其从箔片上的可除去性。

本发明在商用方面特别优越的是，防护箔片层组可包括具有无光面和磨光面的电镀箔片。此箔片进一步还可以是双面处理的导电金属箔片，其中箔片的无光面和磨光面都进行处理以增强箔面与介电载体的层叠粘合力和撕裂强度。根据本发明的这方面优点，塑料膜在层压后可较好地除去而不影响对磨光面的处理。

本发明的另一重要方面是，塑料膜层足够透明，可以对膜层所覆盖，保护的金属箔磨光面进行目检。这是本发明与双面处理箔有关的一个非常有价值的方面：在膜层保持覆盖，保护金属箔磨光面的同时，可以对其上的处理进行目检。

根据本发明，防护层组包括各呈细长条状的箔和膜层，箔和膜层可以一起卷成卷筒。本发明的另一方式是箔和塑料膜呈大小相同的片状。防护层组包括靠着箔片无光面置放的大小相同的含有可固化树脂的介电载体。

本发明的一个较佳且较详细的方面是，塑料膜层的厚度范围大约为0.5到5.0密耳，最好小于或等于2.0密耳。商用塑料膜厚度大约是0.92密耳。另外，塑料膜层最好由能在暴露于层压压机的条件下不释放可污染箔片的化学成分的介电材料制成。

本发明的特别优越的方面是，箔片可由铜片和含聚酯（最好是诸如聚乙烯三酞这样的聚酯）的塑料膜层组成。

本发明的一个不同但有关的方面是，在进一步处理期间，提供一种保护导电金属箔的方法并用于层板和印刷板元件的制备中。这个方法由下列步骤组成：提供一片具有两面的导电箔，一面可经过层压压机板冲压的层压处理后与介电载体粘合;还提供一层介电塑料膜，它与所述金属箔片的另一面有着叠置、覆盖和保护的关系;然后把膜层与金属箔片可除去地附合在一起紧得足以允许移动和进一步加工此箔片，而膜层仍然覆盖此金属箔的所述另一面。根据本发明，膜层与箔片的另一面是通过在膜层和箔片上施加均匀分布的力型，从膜与箔片之间驱出或挤出气体而可除去地附合在一起的，并使膜和箔片另一面之间基本上无气体（或真空），从而塑料膜层与箔面的轮廓和外形完全整合，并贴于其上紧得足以允许移动和进一步加工此箔片，而膜层仍然覆盖、保护此箔面。塑料膜可以从箔面上揭去。在层压处理的温度和压力条件下，塑料膜具有足够的抵抗力不会在箔片敷在介电载体上后粘到层压压机板并保持其从箔片上的可除去性。根据本发明的较佳方式，可以通过对所述膜和所述箔进行反向静电充电来建立均匀分布的力型。

非常明显，在一般导电箔，特别在具有电镀箔和上述各种塑料膜层的情况下，都可应用本发明方法。进一步地，本发明可用于下述这些情况：其中电镀箔的磨光面已进行过处理以增加磨光面和介电载体的层叠粘合力;其中塑料膜在层压后可除去而不影响这一处理;其中塑料膜层非常透明足以对金属箔的磨光面和/或其上的处理进行目检，而膜层仍然覆盖、保护此箔片;其中箔和膜层呈细长条状并一起卷成卷筒;其中箔片和塑料膜层大小相同且在箔片的无光面铺置了一层同样大小的含有可固化层压树脂的介电载体;其中塑料膜层的厚度范围大约为0.5到5.0密耳，最好小于或等于2.0密耳;其中塑料膜层可以在暴露于层压压机的条件下不释放可能污染箔片的化学成分;其中箔片包含铜;和/或其中塑料膜层包含聚酯，最好是聚乙烯三酞聚酯。

本发明还提供了一种把一层保护、覆盖介电膜层可分离地附合到将在层压处理时与一个介电载体粘合的导电金属箔片某一面的方法。在本发明的这一方式中，此方法包括的一个步骤是提供一片具有两面的导电箔，此箔片的一面在经过层压压机板冲压的层压处理后与一个介电载体粘合。此方法还提供了一层介电膜，它对层压处理的温度和压力有足够的抵抗力，不会因暴露在层压条件下而粘到层压板或箔片上。这层膜置放于所述箔片的另一面上，覆盖、保护这个箔面。根据本发明，此方法还包括这样的步骤：在膜和箔片上进行反向静电充电使得膜层和箔片相互吸引，其上的吸引力足以驱出膜与箔面间的气体，使得其间基本上无气体。因此，塑料膜层能与箔面的轮廓和外形完全整合并贴于其上紧得足以允许箔片移动和进一步加工，而膜层仍然覆盖和保护箔面。塑料膜可以从箔面上揭去。

根据本发明的方法，在膜和箔片上的静电荷在各自表面呈均匀分布，因而膜和箔片是通过一种均匀分布的力线型式相吸的。本发明的优先方式是，静电充电步骤包括让箔片和其上的膜层穿过一个电势梯度场。

在本发明的特别优越的形式中，电势梯度场是这样形成的：提供一条充正电的基本上为直线的电线电极，使箔片成为充负电的电极。这根电线横向置放，基本上与箔片的主平面平行，箔片和其上的膜以与箔片平面基本平行且相对于所述电线的纵轴基本上是垂直的方向移动。在这种移动中，膜置放于电线和箔片之间。

在箔片和其上的膜层运动期间，箔片最好与一个旋转、导电、带负电的滚筒导电接触，且滚筒是绕着一个基本上与所述电线纵轴平行的轴旋转的。

在本发明的这个特别优越形式中，电线可以是不锈钢的，其直径大约为0.008英寸，电线和滚筒之间的距离大约为3/8英寸，所述滚筒和所述电线间的电压大约为15KV。

在本发明的另一方面，该方法包括这样的步骤：在箔片与其上的膜层穿过电势梯度场以后，让膜层与接地元件接触。关于这一点，可以提供一个长条静电接地元件，它是横向置放的，基本上与所述电线平行，该元件放置的位置，使箔片在箔片与其上的膜层穿过所述电场以后与之接触并接地。接地元件最好处于这样的位置，在所述膜以所述方向移动时，整个横向宽度的膜能同时接触这个接地元件。

在本发明的另一方式中，同样提供了一种防护导电箔层板，它由上述导电金属箔片，叠置其上且可除去地覆盖、保护这个金属箔片的塑料膜层和一个介电载体组成。根据本发明，在塑料膜层和箔面之间基本上无气体，因而塑料膜层能与箔片的轮廓和外形完全整合并贴于其上紧得足以允许箔片移动和进一步加工，而塑料膜层仍然覆盖和保护所述箔面。塑料膜层可以从箔面上揭去。在本发明的这一方式中，箔片的另一面经过层压压机板间冲压的层压处理后与载体粘合。塑料膜层与箔片保持可除去地附合，紧得足以允许箔片移动和进一步加工，而塑料膜层仍然覆盖和保护这个箔面。就此而论，塑料膜层从一开始，在层压处理之前，就对层压处理的温度和压力条件有足够的抗力不会在敷到介电载体以后粘到层压压机板上并且保持其从箔片上的可除去性。

图1是一个原理图，它图示了根据本发明制备防护导电箔层组的方法;

图2是沿图1中线2-2所得的本发明防护导电箔层组的截面图。

图3是一立体图，它图示了本发明的机构和方法。据此，塑料膜和箔片相互吸引，挤出其间的气体，使得膜层与箔片可除去地接合在一起。

图4是图3机构的放大侧视图，它进一步图示了本发明的方法。

图5是一个立体图，它图示了膜层与箔片可除去地贴合以后接地的机构。

图6是一个透视分解图，它图示了实施本发明原理和概念的一个防护导电箔层组;

图7是一个透视分解图，它图示了实施本发明原理和概念的另一个防护导电箔层组。

图8是实施本发明原理和概念的一个防护导电箔板层，它是应用图7所示层组来制备的。

如上所述，本发明涉及箔材料的保护，这种材料最终被加工成印刷电路。因此，本发明一般可适用于所有导电箔，而制备和/或生产导电箔的方法并不是本发明的要点。例如，本发明可用来对电镀箔，轧制（锻制）箔，多层箔，镀箔片提供保护。另外，用于制造箔片的特殊导电金属不是本发明的要点，本发明一般可用铜，镍，铬或其它导电金属。但是，总的说来，本发明用于采用常规电镀方法制备的铜箔时具有特殊的优势，此时，铜箔具有一个平滑磨光面和一个粗糙无光面。常规地，这种箔片然后粘到一个介电衬底上以提供尺寸和结构稳定性。关于这一点，一般把电镀箔的无光面粘到衬底上，因而箔片的磨光面朝层板的外面。

衬底的特殊性能也不是本发明的要点。同行专家都很熟悉各种各样的衬底。从商用观点来看，可用渍制纺织玻璃增强材料和半固化树脂，通常是环氧树脂来制备有用的介电衬底。这种介电衬底通常称为聚酯胶片。

在制备层板中，聚酯胶片材料和电镀铜箔材料一般都呈长条状，卷成滚筒。从滚筒上拉出材料，并剪成长方型薄板。这些长方形薄板铺置或组成层组。每个层组可包含一层聚酯胶片，在其上的两面各有一层箔片，而且任何时候，都是铜箔的无光面和聚酯胶片相邻，磨光面朝层组外。

层组一般可以放在层压压机板间，在常规层压温度和压力下制成由两片铜箔夹一层树脂胶片的三明治组成的层板。虽然在常规商用中，所提供的层板是两片铜箔夹一层树脂胶片，但是本发明同样考虑了层板是由仅在树脂胶片的一面粘上一片铜箔组成的这种情形。

如上所述，常规方法制造的树脂胶片一般由浸渍在半固化双级树脂的纺织玻璃增强纤维组成。在热度和压力下，铜箔的无光面被紧紧地压在树脂胶片上，而且在层组所处的温度下，树脂被激活固化，即树脂交联，因而把铜箔和树脂胶片的介电衬底紧紧粘在一起。总的说来，层压工序中的压力范围大约为250到750  Psi（每平方英寸磅），温度范围大约为350到450  F，层压周期大约为40分钟到2小时。然后制成层板可用以制备印刷电路板。

如上所述有关先前技术的描述，印刷电路板制造厂家寻求生产较细电路线路的方法或寻求提高电路密度的方法。随着线路越来越细，对铜箔表面污染的容忍力迅速减小。这种污染可能来自数个不同的因素。

为了提高印刷电路的密度，上述单衬底层板结合或联合在一起形成多层印刷板结构。这种联合或接合是在刻蚀铜箔即去掉不需要的铜箔留下清晰的线路等以后实行的。那时，为了把一个具有刻蚀图案（内层）的层板和另一个具有刻蚀图案的层板联合在一起形成多层层板，必须把包含铜箔磨光面的铜内层外表弄糙和/或对其进行处理以增强成品结构的层叠粘合力和撕裂强度。对印刷铜箔电路的磨光面进行处理的传统办法是进行化学氧化处理以增强后续粘合。为了不用这种一般必须在印刷电路制备好了以后才进行的处理，在箔片两面都进行增强其层叠粘合力和撕裂强度的处理的箔片，至少对某些应用来说，越来越受欢迎。这种箔片称为双面处理箔片。关于这一点必须指出，常规地，只对导电箔的无光面进行处理以增强无光面和树脂胶片之间的层叠粘合力和撕裂强度。

典型地，对箔片处理包括铜/氧化铜粘合材料处理以增加表面面积并因而增强了粘合力和斯裂强度。还可对箔片进行处理以增加一隔热层（可以是黄铜），防止撕裂强度在高温下减弱。最后，还可用稳定剂对箔片进行处理以防止箔片氧化。这些处理众所周知，没有必要在这里解释了。

当对箔片进行双面处理时，箔片的两面都受到了增强粘性，改善撕裂强度和稳定化的处理。使用双面处理箔片时，不用进行化学氧化弄糙步骤。但是，双面处理箔片磨光面的处理非常脆弱，如果不对处理过的磨光面进行保护，可能会破坏这种处理。这至少在处理受损处将导致粘合力下降，撕裂强度下降，而对氧化的敏感增强了。

本发明通过提供一种包括叠置在箔片上，对其进行覆盖、保护的塑料膜层的层组来保护处理过或未处理过的箔片。根据本发明的概念和原则，这层塑料膜可除去地（可分开地）与箔片贴合，紧得足以允许箔片移动和进一步加工，而塑料膜层仍然覆盖和保护这片箔。塑料膜必须对层压处理的温度和压力条件有足够的抵抗力，从而不会粘到层压压机板上并且在箔敷到介电载体上后仍然保持其从箔片上的可除去性。然后可用常规方法刻蚀箔层形成印刷电路。

实施本发明概念和原理的一个防护导电箔层组的制备方法如图1所示。在图1中，从卷筒26上拉出一条导电金属箔材料20，从卷筒22上拉出一条塑料膜材料24。来自卷26的箔带20和来自卷22的塑料膜带24在点28汇合，为了便于贮存，这个夹层组被卷到卷筒30。

箔20可由任何对制备印刷电路板材料有用的导电材料组成。例如箔20可包括导电铜、或镍、或铬、或其它任何可构成箔片的材料，然后刻蚀成PCB电路的材料。例如箔20可由轧制的锻制箔，或具有两层或多层金属的镀箔组成。所有这些导电箔片至少有一面是专门处理过的以增强与一种介电载体的粘合力，而另一面可能在贮存、运输和进一步加工期间受到污染和潜在的危害。本发明对箔片的这个裸露面提供保护。但是，箔20最好是电镀、双面处理的导电铜箔。虽然对本发明的目的来说，箔片的厚度不是至关重要，但是商用箔片的厚度一般为3/8英寸到10英寸。关于这一点，所需箔片厚度一般随最终的商业应用而定，这大概只有最终的印刷电路板制造厂家知道。

至于塑料膜层24，同样只是为了用于保护箔层的外表裸露面不受污染。如上所述，这种外表面一般包含处理过或未处理过的电镀箔片的磨光面。塑料膜必须能够保护箔片而且还必须在不需保护时可以除去。另外，塑料膜必须对层压处理的温度和压力条件有足够的抵抗力，从而不会粘到层压压机板上并在完成层压处理以后仍然能从箔片上除掉。因此，塑料膜必须具有足够的耐高温性，以防止其在层压处理时熔化，而熔化可能引起塑料材料的熔解导致塑料膜或者粘到层压压机板或者粘到箔片上。此外，塑料膜最好能抗收缩并能在层压压机的温度和压力条件下不释放可能污染箔片的化学成分。

塑料膜最好能经得住2个小时的约475  F和10个小时的大约325  F的温度，大小基本上无变化，这种性能可用常规方法鉴定。此外塑料膜应当基本上不挥发或不含在层压期间可能释放污染铜箔的有机材料。用于保护导电铜箔的材料在层压条件下最好是透明或半透明的以便在继续保护箔片的同时还能检查其下的箔片和/或箔片上的处理。对本发明来说，塑料膜应当具有介电特性。

为商用起见，应提供各种宽度的膜材料，最宽达80英寸。况且，目前商用箔片的标称宽度一般都超过40英寸。塑料层的厚度可大约为0.5密耳到5.0密耳，最好小于或等于2.0密耳以避免层组体积过大。塑料膜还应当在室温下足够柔软以把它卷在卷筒，用于图1所示的交插过程。最后，塑料材料在大约-50  F到500  F的温度下仍然可用，以便于在冬天贮存和在层压压机条件下的使用。不用说，许多上述理想的性能可随着处理和最终的使用参数变化而变化。总的来说，本发明有关的同行意识到，需要靠经验积累来确定适于任何应用的最优材料。

本发明所用的商用上理想的双面处理铜箔材料目前可从Gould公司，箔片部购得，商品型号为TC/TC。这种材料可用于多层印刷电路板的应用并且对其磨光面和无光面一律进行了处理以增强粘合力，增加撕裂强度以及形成抗热，抗化学和抗氧化剥蚀的特性。

保护处理过的TC/TC箔片磨光面的一种理想的塑料膜材料是聚酯膜，可从Du  Pont公司购得，商品型号为Mylar  92  DB，这种材料的标称厚度大约为0.92密耳;密度大约为1.395g/cc，（由ASTM  Spec  D-1505确定）;抗拉强度为30，000MD  Psi，（由ASTM  Spec  D-862方法A确定）;伸度为100  MD%，（由ASTM  Spec  D-882方法A确定）;张力模数为547，000  MDPsi，（由ASTM  Spec  D-882方法A确定）;15，500MDPsi的F-5，（由ASTM  Spec  D-882方法A确定）;熔点为225℃，（由ASTM  Spec  D-3417确定）;在105℃下的收缩系数各为0.5  MD%和0.5  TD%，（每个都由ASTM  Spec  D-1204确定）;热膨胀系数以1.7×10英寸/英寸/℃，由TalglorHobson  Talysurf  Spec  5确定的Talysurf表面特征为0.031  Talysurf  RA、0.264  Talysurf  RZ和38Talysurf  NP。这种优质材料非常纯，每100sq/cm只有大约0.5个大于1.47微米（μ）的杂质，关于最后这一点，最理想的是，此塑料膜按照MilB类材料的Mil  Spec13949是足够透明的以允许对其下的箔片磨光面进行目检。

进一步参看图1，理想的带20和24的宽度大约为42英寸。由于用于制备印刷电路板材料的流行商用宽度为39英寸，因此在带的两边各有一个半英寸的边。

参看图1，该装置包括一个机构32，用于把膜24和箔片20在其汇合点28可移去地结合在一起。在图3、4和5中更细地描述了机构32：可操作机构32通过有足够力量的均匀分布静电力场让膜24和箔20相互吸引，以挤出在膜24和箔20间的空气和其它气体。因此，在箔20和膜24之间基本上无气体（或真空）。结果，塑料膜24与箔20表面的轮廓和外形完全整合，并紧贴于其上，足于允许箔片移动和进一步加工，而膜24仍然覆盖和保护箔20。另一方面，膜24可从箔20上揭去。

带20和24在点28汇合并形成图2所示的层组。关于这一点必须注意，图2是沿图1中线2-2截取的横截面图，图示了由箔20和塑料膜24组成的层组，由于机构32的工作，塑料膜现已可移去地与箔片接合，因而它紧密覆盖、保护箔的磨光面20a。

图3大略地图示了机构32，它包括由绝缘体36支撑的电线电极34，围绕轴46旋转的卷筒38，静电接地带48和一个dc电源50。

电线电极34的直径可大约为0.004到0.025英寸，可由任何合适的导电材料制成。但是，电极34最好是一根不锈钢电线，其直径大约为0.008英寸。

卷筒38可以是一种广泛用于箔片加工技术的常规卷筒。例如，在美国专利第4，022，648和第3，589，975号中描述了这种卷筒。卷筒38的唯一真正重要的标准是其表面最好由导电材料制成。如图3所示，卷筒38按箭头所指方向绕轴46旋转。卷筒38最好具有金属导电表面，长大约为65英寸，直径大约为3英寸。

电极34最好如此安装：它延伸于绝缘体36之间，基本上与卷筒38的轴46平行。电极34与卷筒38的表面有一段距离g，g大约为1/4到1/2英寸。但是，在这里所述的优选实施例中，距离g应当大约为3/8英寸。关于这一点，距离g只不过需要小到在膜层24中建立梯度场，大到避免起火花就行。

电源50在卷筒38和电极电线34之间提供了一个dc电压。为此目的，电源50最好是Universal  Voltronics  BPA-22-10-D3型dc发电机，它是可调节的，能提供0到22KV的dc电压。如图3所示，电线34接电源50的正极52，而38接电源50的负极54。地线56按常规理解的方式提供。

操作时，膜24和箔片20按图3中箭头方向移向一起并在卷筒38附近的点28处汇合。图4详细图示了这一点。理想地，电源50可调到提供大约15KV的电压，在上述范围和条件下，工作电流大约为2.5毫安数量级，同行都知道，由于箔片20是由导电材料所制，因此当它与卷筒38表面接触时，箔片变成了负电极。一般说来，电压只需要足以在膜层24中建立一个静电梯度场就够了，应当最好大约为5KV到20KV。

因此，在充电极电线34与充负电的电极铜箔20之间建立了一个静电梯度场。电线是横向置防的，大概与箔片的主平面平行，而箔片和其上的膜层，至少在卷筒38的顶点处，以与箔片平面大概平行且与电线34的纵轴大概横截的方向移动。在上述条件下，电线34和箔片20间的电压沿电线34的延伸方向均匀分布，膜24和箔20以匀速移动使得在膜24穿过电子梯度场时梯度场力均匀地施于膜24上。由于膜24由一种介电材料制成，上述行动产生了均匀地施于膜24上的均匀的静电荷。

参见图4，可以认为在介电膜48上的静电呈梯度地分布，使得当膜和箔接近汇合点28时邻近于箔20的膜表面上积累了正电荷，膜24底面的正电荷和箔20上的负电荷相吸产生汇合，并通过一个绝缘分布的力型拉或迫使它们在一起使得膜和箔之间的空气或其它气体被挤出或驱出，因而在箔和膜之间基本上无气体材料（或真空）。

所以上述过程在膜层上还留有许多静电荷。这种电荷可能干涉箔片的进一步加工。因此，在本发明的理想形式中，提供了一种接地机构，静电带48用以接地并从膜24上移走静电荷。带48相对电线34横向置放，距电线34足够远使得它不干涉驱逐箔和膜之间空气的吸引工作。这个距离可为几英寸到几英尺。

图5大略描述了带48，它包含一根长条电线或棒58（长过膜24的宽度）和许多导电箔片条60。条60系在电线58上，最好是金属丝。条60最好是柔性的使得膜24按箭头所指方向移经时，其自由端能摩擦膜24。在整个电线58上布满了条60使得膜从电极34移开时整个横向宽度的膜24同时能为条60所接触。元件58与地线56相接。因此，静电荷基本上有效地从膜24上移走。

这个处理的最后结果是，在膜24和箔20之间基本上无空气或其它气体材料。无空气就形成真空，这样结合残留静电荷可使得膜与箔片的轮廓与外形完全整合并紧贴于其上，覆盖和保护箔片。因此，箔片可以移动和进一步加工，而膜层仍处在覆盖和保护位置。当需要时，膜24可很容易地从箔20上除去，只要掀开膜的一角，用手把膜从这一角揭去即可。

箔带20和塑料膜24按图3和4中箭头所指方向移经电极34的线速度可以变化以适于其它处理参数。理论上，这个速度可大约为每分钟80到200英尺。但是，带20和膜24间的可除去粘合力根本不受带20和膜24移经电极34时的线性速度的影响。

可用Instronl130型通用测试机来测量可除去的粘合力。当这台机器使用500克的压力件来拉开2英寸宽的材料条时，可除去的粘合力随电压变化。这种关系基本上可视作上述电压区域的线性函数。因此，施加8KV的电压时，所测量的粘合力大约为0.68g/in;在12KV的电压下，粘合力大约为1.36g/in;在16KV时，粘合力大约为2.04g/in。这种关系可由下列方程表示：

粘合力;g/in＝（0.1）·KV）-0.68

为了使用卷绕到30上的材料，从卷上松开材料，并把带状材料剪成单个的片状材料。在本发明的情形里，当材料从卷30上松开并剪下来后，剪下来的材料就是图6所示的防护导电箔层组40。层组40由一片具有面120b和面120a的导电金属箔片120组成。如图6所示，用塑料膜层124覆盖面120a（因而除边外看不见膜层124）。箔片120的面120b适于在包括层压压机板之间冲压的层压处理期间与一个介电载体粘合。因而面120b已经预先处理过以增强粘合力，改进了撕裂强度，增加其耐热性、抗化学腐蚀性和提高了抗氧化性。塑料膜层124叠置于面120a，覆盖、保护120a。如先前所解释的，塑料膜层124可除去地与箔片联合足以允许箔片的移动和进一步加工，而膜层仍然覆盖、保护箔片的面120a，这是由于在膜和箔之间基本上无气体这一事实而得，因而膜与箔片120的面120a表面的轮廓与外形完全整合并紧贴于其上。

在从卷30拉出的材料被剪成层组40以后，层组40上敷置了一层同样大小的介电载体层42。层42最好是如上所述的聚酯胶片，它包含一种可固化的层压树脂。在敷置期间，只是让聚酯胶片42接触箔片120的面120b。因而，为层压处理备好敷置材料。在层压处理期间，聚酯胶片42与箔片120的面120b粘合，而塑料膜124仍然覆盖，保护箔片的面120a。

图6给出一个包含一层聚酯胶片介电载体42和一片防护箔的防护导电箔层组。但是对其它应用来说，更为理想的是在聚酯胶片的每一面都放上一个防护层。如图7所示，其中在聚酯胶片42的两边各有一层箔片120。每个箔片120上都由相应的塑料膜层124保护。在敷置并层压后，图7的层组形成图8中的层板44。层板44包含聚酯胶片42、其中有一面与聚酯胶片42相粘的金属箔片120，和放在箔层另一面（朝外的面）覆盖、保护箔层的塑料膜层124。

在上述优选实施例的情形里，通过一个均匀分布的力型，把膜与箔片间的气体材料挤出去因而在膜与箔之间基本上无气体（或真空）来迫使膜层和箔片合在一起。通过这种均匀分布的静电力把塑料膜层和箔片可除去地联合起来。这个真空因而使得膜层与箔面的轮廓与外形完全整合使得膜紧紧贴在箔片上足以允许箔片的移动和进一步加工，而防护膜仍然处在覆盖、保护这箔片的位置上。这一点比所述同案未决申请（序号为07/347，841）中所用的方法要好，在那里箔片的边被刷上了一种粘性材料。在那种情形里，箔和膜层可人工地拉开或只需把层组的边切掉就很容易地从箔片上拉开或除掉塑料膜了。这是一个有价值的方法。但是，刷胶水所添的步骤和切边所引起的浪费都导致这个方法比本发明所推荐的方法效率和效益要低。同样，对膜层加热而使其与箔片的外形整合和/或使其边缘粘合的方法也比本发明的效率低，在本发明方法中，只用静电力把膜和箔帖在一起，并且在静电力挤出箔片防护膜间的空气后，由于其间没有气体材料（或真空），膜和箔片保持这种附合。

Claims (35)

1、一种防护导电箔层组包括：

一个具有两面的导电金属箔片，此箔片的一面适于在包括层压压机板之间冲压的层压处理期间与一个介电载体粘合；和

一叠置于此箔片另一面上的，覆盖、保护此箔面的介电塑料膜层，

在塑料膜层与所述箔片的另一面之间基本上无气体材料，因而塑料膜层与箔片另一面的轮阔与形状完全整合，并紧贴于其上足以允许箔片运动和进一步加工，而膜层仍然翻盖、保护所述箔片的另一面，所述塑料膜层可从箔片上揭去，

所述塑料膜对层压处理期间出现的温度和压力条件有足够的抵抗力，因而不会粘到层压机板上，并在箔片敷在介电载体上后保持其从箔片另一面上的可除去性。

2、一种权利要求1中所述的防护膜层组，其中所述箔是一种具有无光面和磨光面的电镀箔，所述箔片的一面是无光面，所述箔片的另一面是磨光面。

3、权利要求2中所述的防护膜层组，其中所述磨光面已经处理以增强在磨光面和介电载体间的贴合力，所述塑料膜层压后可以除去而不影响所述处理。

4、权利要求3中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层足够透明，可以对金属箔磨光面上的处理进行目检，而所述膜层仍然覆盖、保护这层磨光面。

5、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层足够透明，可以对金属箔片的另一面进行目检，而所述膜层仍然覆盖、保护所述箔的另一面。

6、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述箔和所述膜层呈带状并一起卷成一个卷筒。

7、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述箔和所述膜层大小相同，并且所述层组包括一层大小相同的，在所述箔的一面包含固化层压树脂的介电载体。

8、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层的厚度大约为0.5密耳到5.0密耳。

9、权利要求8中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层的厚度大约为2.0密耳或更薄。

10、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层可在暴露于层压压机内所产生的条件下不会释放污染箔片的化学成份。

11、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层包含一种聚酯。

12、权利要求12中所述的防护箔层组，其中所述聚酯包含一种聚乙烯三酞。

13、权利要求1中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层包含一种聚酯。

14、权利要求14中所述的防护箔层组，其中所述聚酯包含一种聚乙烯三酞。

15、在进一步处理期间的一种保护电镀导电金属箔的方法包括：

提供一片具有两面的导电箔，箔片的一面适于在包括层压压机板之间冲压的层压处理期间与一个介电载体贴合;

提供一层介电塑料膜;

把所述膜层置于所述金属箔片的另一面上，覆盖、保护所述另一面;和

通过在所述膜层和所述箔片上施加一种均匀分布的力型，驱出膜与箔片的另一面间的气体，使其间基本上无气体以迫使所述膜层和所述箔片附在一起，从而塑料膜层与箔片另一面的轮阔与形状完全整合并紧贴于其上足以允许箔片运动和进一步加工，而膜层仍然覆盖、保护所述箔片的另一面，所述塑料膜层可从箔片上揭去，

所述塑料膜对层压处理期间出现的温度和压力条件有足够的抵抗力，因而不会粘到层压机板上，并在箔片敷在介电载体上后保持其从箔片另一面上的可除去性。

16、权利要求16中所述方法，其中所述均匀分布力型是通过在所述膜和所述箔片上进行反向静电充电而建立的。

17、一种把保护、覆盖介电膜层与适于在层压处理期间和一个介电载体贴合的导电金属箔片的一面可分离地附合在一起的方法，所述方法包括以下步骤：

提供一片具有两面的导电箔，此箔片的一面适于经过一个包括层压压机板之间冲压的层压处理与一个介电载体贴合;

提供一层介电膜对层压处理期间所遇温度和压力条件有足够的抵抗力，从而不会因裸露在层压条件下而粘到层压机板或箔片上。

把所述膜层置于所述金属箔片的另一面上，覆盖、保护所述另一面;和

对所述膜和所述箔上进行反向静电充电使得所述膜和所述箔相互吸引，因而驱出在膜和箔片另一面之间的气体物质，使其间基本上无气体物质，从而塑料膜与箔片另一面的轮阔与外状完全整合并紧贴于其上足以允许箔片运动和进一步加工，而膜层仍然覆盖、保护所述箔片的另一面，所述塑料膜层可从箔片上揭去。

18、权利要求18中所述方法，其中在所述膜和所述箔上的静电荷各自在其面上均匀分布，从而膜和箔片是通过一种均匀分布的力的构型相互吸引在一起。

19、权利要求19中所述方法，其中所述充电步骤包括让所述箔片和其上的膜层一起穿过一个电势梯度场。

20、权利要求20中所述方法，其中所述电势梯度场是这样建立的：提供一根基本上为直线的充以止电的电线电极，使所述箔片为充以负电的电极;所述电线横向置放，大致与箔片的主平面平行，所述箔片与其上的膜一起以与箔片平面大致平行且与所述电线的纵轴大致垂直的方向移动，所述膜在所述移动期间置放于电线和箔片之间。

21、权利要求21中所述方法，其中所述箔片在箔片与其上的膜一起移动期间与一个旋转的、导电的，带负电荷的卷筒导电接触。

22、权利要求22中所述方法，其中所述卷筒围绕一个大致与所述电线纵轴平行的轴旋转。

23、权利要求21中所述方法，其中所述电线的直径大约为0.008英寸。

24、权利要求21中所述方法，其中所述电线是不锈钢制的。

25、权利要求21中所述方法，其中所述电线与所述箔片间的横向距离大约为3/8英寸。

26、权利要求21中所述方法，其中所述电线与所述箔片之间施加了15KU的电压的电势。

27、权利要求23中所述方法，其中所述电线是不锈钢制的，其直径大约为0.008英寸，其中所述电线与所述卷筒之间距离大约为3/8英寸，其中在所述卷筒和所述电线之间施加了15KU电压的电势。

28、权利要求20中所述方法，其中包括了一个使所述膜在所述箔片与其上的膜一起穿过了电势梯度场后与一个接地元件接触的步骤。

29、权利要求21中所述方法，其中包括了一个提供横向置放，大致与所述电线平行的长条静电接地元件，所述元件处于这样一个位置，在箔片和膜穿过所述电场以后与箔片接触并接地。

30、权利要求30中所述方法，其中所述元件这样放置：在所述膜以所述方向移动时，它与所述膜层的整个横向宽度同时接触。

31、一种防护导电箔层板包括：

一种具有两面的导电金属箔;

一层叠置于箔片的一面上，覆盖、保护这一面的塑料膜，和

一层与箔片另一面相贴合的介电载体，它是经过所述包括层压压机板之间冲压的层压处理后与这个介电载体贴合的，

在塑料膜层和所述箔片另一面之间基本上无气体物质，因而塑料膜层与箔片另一面的轮阔与外形完全整合并紧贴于其上足以允许箔片运动和进一步加工，而膜层仍然覆盖、保护箔片的所述另一面，所述塑料膜层可从箔片上揭去，

所述塑料膜的特征为，它开始就对层压处理期间所遇温度和压力条件有足够的抵抗力，从而在箔片敷在所述介电载体上以后不会粘到层压压机板上并且保持其从箔片另一面上可除去。

32、权利要求32中所述的防护箔层板，其中所述箔片是具有无光面和磨光面的电镀箔片，所述的一面是无光面，所述另一面是磨光面。

33、权利要求33中所述防护箔层板，其中所述磨光面已经过处理，增强了磨光面与第二个介电载体之间的层压粘合力，并且所述塑料膜是可除去，并不影响所述处理。

34、权利要求34中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层足够透明，可以对金属箔片的磨光面及其上的处理进行目检，而所述膜层对其覆盖、保护。

35、权利要求32中所述的防护箔层组，其中所述塑料膜层足够透明，可以对金属箔片的磨光面及其上的处理进行目检，而所述膜层对其覆盖、保护。

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