CN111417270A - Fpc粘接方法、覆盖膜形成方法以及超薄fpc - Google Patents

Fpc粘接方法、覆盖膜形成方法以及超薄fpc Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种FPC粘接方法、覆盖膜形成方法以及超薄FPC，包括以下步骤：S1、假贴：剥离纯胶膜的第一离型膜，将纯胶膜的胶面伏贴到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴，假贴后再剥离第二离型膜，将另一张FPC基板贴到纯胶膜的胶面上，通过护贝机进行假贴；S2、快压：通过快压机对FPC基板进行压合；S3、熟化：进行熟化工艺，熟化结束后完成FPC的粘接等步骤。通过采用TPI胶系的纯胶膜形成的FPC，其粘胶层和覆盖膜均可实现5μm超薄厚度，并且还具有优异的耐高温性和耐折性，能够实现高层次多层板的贴合，满足了高端市场对FPC超薄化的要求，克服了现有环氧胶系和丙烯酸胶系胶膜所存在的不足。

Description

FPC粘接方法、覆盖膜形成方法以及超薄FPC
技术领域
本发明涉及FPC制造技术领域，特别涉及一种FPC粘接方法、覆盖膜形成方法以及超薄FPC制造方法和产品。
背景技术
在FPC(柔性电路板)工艺中，FPC的热压合、补强PI、多层板贴合、FR4 基板、软硬结合板及铝基金属板的粘接通常会用到纯胶膜，市面上纯胶膜主要有环氧胶系和丙烯酸胶系两类，环氧胶系是以环氧树脂为主要胶粘剂所制成，胶膜上下分别由一层保护层及离型纸形成三层复合结构，环氧树脂主要选自三官能基环氧树脂、四官能基环氧树脂及多官能基环氧树脂等，环氧胶系耐热性较高，可以达到288℃，但溢胶量不易控制，操作性不好；丙烯酸胶系是以高粘着的高分子丙烯酸聚合物所制成，其膜层结构跟环氧胶系膜层结构基本相同，也是由保护层、离型纸形成三层复合结构，丙烯酸胶系容易储存，溢胶量好控制，操作性好，但其耐热性较低，不能超过280℃。
现有的环氧胶系和丙烯酸胶系胶膜作为纯胶膜使用时，正如上所述，由于粘胶材料不耐高温，其只能用于2层板和3层板之间的贴合(FPC按照层数划分，一般分为1层(1layer)、2层(2layer)和多层)，进而形成4－6层的多层板，对于4层板以上贴合形成8层高层次的多层板，要求纯胶膜的耐热性在300℃以上，环氧胶系和丙烯酸胶系胶膜耐热性不能满足要求，同时，环氧胶系和丙烯酸胶系形成粘胶层厚度最薄仅能达到8μm，使得多层板贴合时厚度达不到超薄化，不能满足市面上超薄化FPC的高端需求。
另外，环氧胶系和丙烯酸胶系胶膜作为FPC覆盖膜(CVL)使用时，由于环氧胶系和丙烯酸胶系胶膜的结构性能达不到要求，无法起到保护作用，通常做法是在环氧胶系和丙烯酸胶系胶层上设置PI层(聚酰亚胺薄膜层)，其形成的覆盖膜层是由PI(聚酰亚胺薄膜)+粘胶层组成，由于PI和粘胶层的最薄厚度为8μm，其形成的覆盖膜层厚度大于16μm，而如今电子产品市场对FPC 还要求具有超薄化、优异的耐折性以及耐高温性，环氧胶系和丙烯酸胶系形成的覆盖膜层的厚度不能满足超薄化要求，进而在耐折性方面不达标，不能用来制造高层次、高品次的FPC产品。
中国专利CN105838295B公开了一种丙烯酸胶系的纯胶膜及制备方法，该专利技术通过改性丙烯酸得到一种耐高温聚丙烯酸酯胶粘剂，进而解决丙烯酸胶系纯胶膜不耐高温的问题，在该专利技术中，其粘胶层的厚度依然达到了 10－70μm，并且作为覆盖膜使用时，依然要采用PI+粘胶层的结构，无法实现超薄化，依然解决不了超薄化、耐折性等问题。
中国专利CN108102597A公开了一种热塑性聚酰亚胺热熔胶膜及其制备方法，热塑性聚酰亚胺简称TPI，该专利技术通过采用TPI来替代传统柔性覆铜板的胶粘剂层，由此可以提高覆铜板的耐热性能，然而，该专利技术是用来生产制造柔性覆铜板基体材料(柔性覆铜板是FPC的基体板)，其与FPC的热压合、补强PI、多层板贴合、FR4基板、软硬结合板及铝基金属板的膜贴粘接工艺完全不同，直接应用时会出现溢胶量不易控制，操作性差等问题，直接影响产品质量。同时，该专利技术也没有给出如何实现FPC超薄化的技术构思。
发明内容
本发明第一个发明目的在于：针对目前FPC基板粘接使用环氧胶系和丙烯酸胶系所形成的粘胶层不耐高温，不易实现FPC超薄化的问题，提供一种 FPC的粘接方法，采用TPI胶系的纯胶膜实现FPC基板的粘接，粘接后形成的粘胶层不仅能够承受300℃以上的高温，其厚度还能达到5μm，实现了的FPC 超薄化，同时，通过TPI纯胶膜的使用，还能够实现多层FPC的粘接，克服了传统环氧胶系和丙烯酸胶系不能用于更多层的多层FPC粘接的问题。
本发明第二个发明目的在于：针对目前FPC覆盖膜是PI膜+粘胶膜的结构，其厚度达到16μm以上，耐折性一般，不易形成超薄化的问题，提供一种FPC 覆盖膜的形成方法，通过采用TPI胶系的纯胶膜来形成覆盖膜，无需设置PI 膜，并且能够直接压合，覆盖膜的厚度可达到5μm，实现了的FPC超薄化，克服了现有技术的不足。
本发明的第三个发明目的在于，针对现有FPC厚度不能满足超薄化要求的问题，提供一种超薄FPC，通过采用TPI胶系的纯胶膜形成的FPC，其粘胶层厚度和覆盖膜厚度均可实现5μm超薄厚度，并且还具有优异的耐高温性和耐折性，满足了高端市场对FPC超薄化的要求。
本发明采用的技术方案如下：一种FPC的粘接方法，包括FPC基板，所述 FPC基板之间通过纯胶膜粘接，其特征在于，所述纯胶膜包括第一离型层、粘胶层和第二离型层，所述粘胶层设于第一离型层和第二离型层之间，所述粘胶层的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺，FPC基板使用纯胶膜粘接时，其贴合方法包括以下步骤：
S1、假贴：剥离纯胶膜的第一离型膜，将纯胶膜的胶面伏贴到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴，假贴后再剥离第二离型膜，将另一张FPC基板贴到纯胶膜的胶面上，通过护贝机进行假贴；
S2、快压：假贴结束后，通过快压机对FPC基板进行压合；
S3、熟化：快压工序结束后，进行熟化工艺，熟化结束后，完成FPC的粘接。
在上述方法中，TPI(热塑性聚酰亚胺)本身耐热性好，其可承受300℃以上的高温，由此解决了环氧树脂胶系和丙烯酸胶系不耐高温的问题，同时，采用TPI作为粘胶剂，其形成的粘胶层厚度可达到5μm，低于环氧树脂胶系和丙烯酸胶系形成的8μm的粘胶层厚度，进而能够用于制造超薄FPC，耐折性优异，可用于发热量大的高密度多层电路板的制造，例如可用于8层以上的高层次多层板贴合，克服了现有纯胶膜只能用于6层以下多层板贴合的问题，满足了市场需求。
进一步，为了更好地得到性能和尺寸稳定的粘胶层，在S2中，压合温度为180－200℃，压合压强为80－120kgf/cm2。
为了进一步得到性能和尺寸稳定的粘胶层，在S3中，熟化温度为 150－200℃，熟化时间为1－3h。
作为优选，所述FPC基板为多层板，例如可以是4层以上的多层FPC，所述纯胶膜的粘胶层厚度为5－100μm，优选为5μm。
本发明还包括一种FPC覆盖膜的形成方法，包括FPC基板，所述FPC基板通过纯胶膜贴合形成覆盖膜，其特征在于，所述纯胶膜包括第一离型层、粘胶层和第二离型层，所述粘胶层设于第一离型层和第二离型层之间，所述粘胶层的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺，所述第一离型层和第二离型层至少一个是高温微粘膜离型层，所述纯胶膜贴合形成覆盖膜时，其贴合方法包括以下步骤：
S1、假贴：剥离纯胶膜上的一层离型层，保留高温微粘膜离型层，将纯胶膜的胶面伏帖到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴；
S2、快压：假贴结束后，通过快压机对FPC基板进行压合；
S3、熟化：快压工序结束后，进行熟化工艺；
S4、熟化结束后，剥离纯胶膜上的高温微粘膜离型层，即完成覆盖膜的贴合。
在上述方法中，在热压合时，由于设置有高温微粘膜，因此无需剥离另外一层离型层，也无需再贴合PI膜，直接可对高温微粘膜进行热压合，简化了现有贴合工艺，贴合结束后，剥离高温微粘膜即可，进而使覆盖膜经由TPI胶层构成，得到的覆盖膜与传统覆盖膜相比，其不含有PI层，粘胶层为热塑性聚酰亚胺材料，厚度更小更薄，耐折性更好，进而实现了FPC的超薄化制造，解决了现有覆盖膜厚度较厚，耐折性一般的问题。
进一步，在S2中，压合温度为180－200℃，压合压强为80－120kgf/cm2。
进一步，在S3中，熟化温度为150－200℃，熟化时间为1－3h。
本发明还包括一种超薄FPC的制造方法，其通过上述FPC的粘接方法粘接，然后再通过上述FPC覆盖膜的形成方法形成覆盖膜，最终得到超薄FPC。
本发明还包括一种超薄FPC，其可以通过上述FPC的粘接方法形成，其与现有FPC相比，粘胶层的厚度得到了明显减小，粘胶层变得更薄，耐高温性得到提高。本发明超薄FPC还可以通过上述的FPC覆盖膜的形成方法形成，其与现有FPC相比，覆盖膜不含有PI层，其厚度变得更薄，耐折性得到了提高。当然，作为优选，可同时采用上述的粘接方法和覆盖膜形成方法形成超薄FPC，得到的超薄FPC厚度更薄，满足了高端市场对FPC超薄化的要求。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种FPC的粘接方法，采用TPI胶系的纯胶膜实现FPC 基板的粘接，粘接后形成的粘胶层不仅能够承受300℃以上的高温，其厚度还能达到5μm，实现了的FPC超薄化，同时，通过TPI纯胶膜的使用，还能够实现多层FPC的粘接，克服了传统环氧胶系和丙烯酸胶系不能用于多层FPC粘接的问题；
2、本发明提供的一种FPC覆盖膜的形成方法，通过采用TPI胶系的纯胶膜来形成覆盖膜，无需设置PI膜，并且能够直接压合，覆盖膜的厚度可达到5 μm，实现了的FPC超薄化，克服了现有技术的不足；
3、通过采用TPI胶系的纯胶膜形成的FPC，其粘胶层和覆盖膜均可实现5 μm超薄厚度，并且还具有优异的耐高温性和耐折性，满足了高端市场对FPC 超薄化的要求。
附图说明
图1是本发明的TPI胶膜结构示意图；
图2是本发明的TPI胶膜在4层板粘接结构中的应用示意图；
图3是本发明的TPI胶膜在8层板粘接结构中的应用示意图；
图4是本发明的TPI胶膜覆盖膜与现有覆盖膜结构对比示意图。
图中标记：1为第一离型层，2、7为粘胶层，3为第二离型层，4为PI膜，5 为纯胶膜，6为铜箔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种热塑性聚酰亚胺(TPI)胶膜，包括第一离型层1、粘胶层2和第二离型层3，所述粘胶层2设于第一离型层1和第二离型层3之间，所述粘胶层3的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺(TPI)，所述第一离型层1或/和第二离型层3为高温微粘膜。
在上述结构中，TPI采用现有TPI粘胶剂材料即可，无需进行改性处理， TPI本身耐热性好，其可承受300℃以上的高温，采用TPI作为粘胶剂，其形成的粘胶层厚度可达到5μm，一般在5－100μm之间，优选为5μm，能够用于制造超薄FPC，可用于8层以上的更多层的多层板贴合，第一离型层1和第二离型层3的厚度一般在8－150μm之间，其具体厚度根据具体实际需要和材质进行选择。进一步，当TPI胶膜作为纯胶膜使用时，第一离型层1和第二离型层3可以是传统的离型膜或离型纸，例如可以是PET离型膜，当TPI胶膜作为覆盖膜使用时，为了省去PI膜4的同时，便于覆盖膜4热压合，第一离型层1 或/和第二离型层3为高温微粘膜，热压合并熟化过后，剥离高温微粘膜即可，高温微粘膜采用现有能承受200℃以上的高温微粘膜，例如可以是PP膜。
如图2和图3所示，一种柔性电路板粘接结构，包括柔性电路基板，柔性电路基板包括铜箔6和PI膜4，所述柔性电路基板之间通过纯胶膜5粘接，所述纯胶膜包括粘胶层，所述粘胶层的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺(TPI)，柔性电路板的上下端面粘接覆盖膜(CVL)，覆盖膜由PI膜和粘胶层7，该粘胶层7 为环氧树脂胶系和丙烯酸胶系胶膜所形成的粘胶层。该粘接结构与现有环氧树脂胶系和丙烯酸胶系所形成的粘接结构相比，纯胶膜5所形成的粘胶层为热塑性聚酰亚胺材料，厚度可达到5μm，可承受300℃以上的高温，克服了现有环氧树脂胶系和丙烯酸胶系形成的胶层不耐高温，厚度较厚的问题。
进一步地，在上述柔性电路板粘接结构中，所述柔性电路基板为4层以上的多层板，如图3所示，由此可以实现8层以上高层次多层板制造，以解决现有纯胶膜不适合更高层次多层板贴合的缺陷，突破了纯胶膜的应用限制，当然，其也可以用于4层以下的多层板贴合。
如图4所示，一种柔性电路板的覆盖膜结构，柔性电路板的端面上粘接有覆盖膜，所述覆盖膜由粘胶层7构成，所述粘胶层7的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺，。该覆盖膜结构与传统覆盖膜结构相比，其不含有PI层，粘胶层7为TPI 材料，厚度可以达到5μm，而环氧树脂胶系和丙烯酸胶系胶膜所形成的覆盖膜的厚度达到16μm以上，显然采用TPI材料构成的覆盖膜厚度更小更薄，如图 4可以将单面板的极限厚度从28μm减到17um，减薄约40％，耐折性也可以从原有的3－5万次提高到8－12万次，提升200％左右(以上均采用IPC－TM－650 行业标准测试)，实现了FPC的超薄化制造，解决了现有覆盖膜厚度较厚，耐折性一般的问题。
作为一种优选地实施例，所述柔性电路基板之间通过TPI纯胶膜5粘接后形成柔性电路板，所述柔性电路板的端面上的覆盖膜由TPI粘胶层7构成，所述粘胶层7的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺。柔性电路板的纯胶膜5和覆盖膜均采用TPI胶膜，其不仅可以使柔性电路板具有更好的耐热性，还可以实现超薄化，能够做层数更多的多层板，克服了现有环氧树脂胶系和丙烯酸胶系胶膜的不足。
作为补充说明，本发明的TPI胶膜的制备方法跟现有环氧树脂胶系和丙烯酸胶系胶膜的制备方法除了材料不同外，其他均相同，即采用现有在离型膜上涂布胶水的方式形成胶膜，并无其他特殊要求。
作为一种实施方式，一种FPC的粘接方法，其贴合方法包括以下步骤：
S1、假贴：剥离纯胶膜的第一离型膜，将纯胶膜的胶面伏贴到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴，假贴后再剥离第二离型膜，将另一张FPC基板贴到纯胶膜的胶面上，通过护贝机进行假贴；
S2、快压：假贴结束后，通过快压机对FPC基板进行压合，其中，压合温度为180－200℃，压合压强为80－120kgf/cm2，具体温度和压强根据实际生产情况选择调整；
S3、熟化：快压工序结束后，进行熟化工艺，熟化温度为150－200℃，熟化时间为1－3h，具体温度和时间根据实际生产情况选择调整，熟化结束后，完成FPC的粘接。
通过上述方法得到的FPC与现有FPC相比，显著的特点是：层数可达到8 层以上，能够承受300℃以上的高温，厚度得到明显减小，综合性能优于现有 FPC。
进一步地，作为一种实施方式，一种FPC覆盖膜的形成方法，包括以下步骤：
S1、假贴：剥离纯胶膜上的一层离型层，保留高温微粘膜离型层，将纯胶膜的胶面伏帖到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴；
S2、快压：假贴结束后，通过快压机对FPC基板进行压合，其中，压合温度为180－200℃，压合压强为80－120kgf/cm2，具体温度和压强根据实际生产情况选择调整；
S3、熟化：快压工序结束后，进行熟化工艺，熟化温度为150－200℃，熟化时间为1－3h，具体温度和时间根据实际生产情况选择调整；
S4、熟化结束后，剥离纯胶膜上的高温微粘膜离型层，即完成覆盖膜的贴合。
通过上述方法得到的FPC与现有FPC相比，显著的特点是：覆盖膜中不含有PI层，厚度更薄，耐折性更好，实现了FPC的超薄化制造。
本发明通过上述粘接方法和覆盖膜形成方法制造得到的超薄FPC，对于4 层板(两个2层板粘接形成)来说，其厚度相对于使用环氧树脂胶系和丙烯酸胶系至少可以降低厚度25μm，能够承受300℃以上的高温，而使用环氧树脂胶系和丙烯酸胶系粘接形成的4层板，最高承受温度为280℃，技术效果显著，满足了高端市场对FPC超薄化的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种FPC的粘接方法，包括FPC基板，所述FPC基板之间通过纯胶膜粘接，其特征在于，所述纯胶膜包括第一离型层、粘胶层和第二离型层，所述粘胶层设于第一离型层和第二离型层之间，所述粘胶层的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺，FPC基板使用纯胶膜粘接时，其贴合方法包括以下步骤：
S1、假贴：剥离纯胶膜的第一离型膜，将纯胶膜的胶面伏贴到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴，假贴后再剥离第二离型膜，将另一张FPC基板贴到纯胶膜的胶面上，通过护贝机进行假贴；
S2、快压：假贴结束后，通过快压机对FPC基板进行压合；
S3、熟化：快压工序结束后，进行熟化工艺，熟化结束后，完成FPC的粘接。
2.如权利要求1所述的FPC的粘接方法，其特征在于，在S2中，压合温度为180－200℃，压合压强为80－120kgf/cm2。
3.如权利要求2所述的FPC的粘接方法，其特征在于，在S3中，熟化温度为150－200℃，熟化时间为1－3h。
4.如权利要求3所述的FPC的粘接方法，其特征在于，所述FPC基板为多层板，所述纯胶膜的粘胶层厚度为5－100μm。
5.一种FPC覆盖膜的形成方法，包括FPC基板，所述FPC基板通过纯胶膜贴合形成覆盖膜，其特征在于，所述纯胶膜包括第一离型层、粘胶层和第二离型层，所述粘胶层设于第一离型层和第二离型层之间，所述粘胶层的粘胶材料为热塑性聚酰亚胺，所述第一离型层和第二离型层至少一个是高温微粘膜离型层，所述纯胶膜贴合形成覆盖膜时，其贴合方法包括以下步骤：
S1、假贴：剥离纯胶膜上的一层离型层，保留高温微粘膜离型层，将纯胶膜的胶面伏帖到FPC基板上，然后通过护贝机进行假贴；
S2、快压：假贴结束后，通过快压机对FPC基板进行压合；
S3、熟化：快压工序结束后，进行熟化工艺；
S4、熟化结束后，剥离纯胶膜上的高温微粘膜离型层，即完成覆盖膜的贴合。
6.如权利要求5所述的FPC覆盖膜的形成方法，其特征在于，在S2中，压合温度为180－200℃，压合压强为80－120kgf/cm2。
7.如权利要求6所述的FPC覆盖膜的形成方法，其特征在于，在S3中，熟化温度为150－200℃，熟化时间为1－3h。
8.一种超薄FPC的制造方法，包括FPC基板，其特征在于，所述FPC基板之间通过权利要求1－4之一所述的FPC的粘接方法粘接，所述FPC基板的覆盖膜通过权利要求5－7之一所述的FPC覆盖膜的形成方法形成。
9.一种超薄FPC，其特征在于，所述超薄FPC通过权利要求1－4之一所述的FPC的粘接方法形成，或者通过权利要求5－7之一所述的FPC覆盖膜的形成方法形成，或者通过权利要求8所述的超薄FPC的制造方法形成。
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