CN1578584A - 用于结合加强板的方法 - Google Patents

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Abstract

用于将一种加强板结合到一种挠性衬底上的方法，所述方法包括：将一种薄片形热固形胶粘剂层叠在一种板状聚酰亚胺树脂上，以便制备一种加强板；将加强板如此干燥，以便将它的水含量降到最大允许范围或更低；用热压结合法通过胶粘剂将加强板结合到挠性衬底上；及通过加热实际上使胶粘剂固化。

Description

用于结合加强板的方法
技术领域
本发明涉及一种用于结合一种加强板方法，而更具体地说，涉及一种用于将一种加强板结合到一种挠性衬底上的方法，上述挠性衬底用于一种载带封装(TCP)或一种FPC上芯片(COF)，上述TCP或COF是用于各种电子部件如一种蜂窝式电话，一种个人数字辅助设备(PDA)等的其中一种封装。
背景技术
一种便携装置具如一种蜂窝式电话，一种PDA等，理想的情况是制成重量轻，薄，短而小，并且为了它的组装简单起见，优选的是将相应的功能单元制成组件。
例如，供一种蜂窝式电话所应用的一种液晶组件，不仅包括通过形成布线安装在一种挠性衬底中的液晶驱动器，而且还包括：各种元件，如液晶驱动器的半导体芯片；除液晶驱动器以外的一些半导体芯片，比如一种SRAM和一种控制器；各种芯片元件，比如一种电容器和一种电阻器；及各种连接器。它们都形成到一个组件中。
在供应用的组装中，一个液晶组件和一个外部电路的连接通过固定/拆卸一个连接器很容易建立。将一个加强板结合到连接器的后表面上，同时用一个挠性衬底插在它们之间。在固定/拆卸连接器时，连接器安装于其上的挠性衬底防止由于挠性衬底所接收的机械载荷而带来的不方便如变形或损坏。
挠性衬底在相应的外部形状成形的步骤之后，最后经受用冲模冲孔。
在这种情况下，如果加强板和挠性衬底在一起冲孔，并将加强板的结合部分进行处理，以便即使在外部形状成形之后衬底和加强板二者的边缘部分配合，则没有超过加强板边缘的过多挠性衬底无用部分留下。因此，可以避免不方便，如在无用部分中存在一种布线图形情况下的连接中断。
在用一种模具给挠性衬底冲孔用于外部形状成形的情况下，如果加强板的胶粘剂是一种一般胶粘剂，则胶粘剂附到冲孔模上并聚集。最后，经过冲孔的挠性衬底由于胶粘剂而结合到冲模上，以致造成冲模不能工作的不方便。
因此，理想情况是利用一种热固性胶粘剂来将加强板结合到挠性衬底上。在利用热固性胶粘剂的情况下，胶粘剂在结合加强板之后完全固化，并且没有粘附力；因此，上述不方便可以解决。结果，要求加强板具有耐热性。如果加强板是用PET制造，则它受热变形；因此，用于加强板的材料一般是聚酰亚胺树脂。
在利用热固性胶粘剂结合加强板的情况下，不会造成胶粘剂的这种不方便。另一方面，在将加强板结合到挠性衬底上时，加强板中的水必须除去。
在水吸附或粘附到含有热固性树脂的加强板上情况下所引起的不方便，将参照图4A和4B进行说明。
在热压结合一种挠性衬底(105)和一种加强板(1010)时，水被蒸发，并且蒸发出来的水(蒸汽)产生，和以气泡(1020)形式留在挠性衬底(105)和加强板(1010)之间的界面中。气泡(1020)由于沉积在表面上的焊剂回流而膨胀，并使挠性衬底(105)的表面不平，以致使一个连接器(1021)安装表面的平面度变差。因此，产生了一个所谓的敞开缺陷的问题，上述敞开缺陷使连接器(1021)的末端(1022)与挠性衬底(105)的表面分离。
作为用于解决上述气泡问题的一种加强板结合法的一个常规例子，有例如在日本未经审查的专利公报No.Hei7(1995)-170032中所介绍的一种方法。
在上述公报中所介绍的“挠性印刷线路板的增强板粘着方法”的概要将在图5和6中说明。
如图5所示，将一个成独立构件状态的挠性衬底(105)与一个加强板(1010)和一个缓冲构件(1011)层压在一起，并将产生的层压制品作为一组工件处理和夹在一个顶部冲模(1012)和一个底部冲模(1013)之间。接着，将工件放置在一个盒子(1015)内部，在上述盒子(1015)中安放一个真空密封件(1014)，为的是防止在抽真空期间漏气。然后，在将一个盖(1016)闭合之后，用一个真空泵(1017)将盒子(1015)抽真空。在那时，如图6所示，将闭合上盖(1016)的盒子(1015)加热，而同时通过一个热压装置的上冲模(1018)和下冲模(1019)朝给工件加压的方向加压。因此，盒子(1015)中的挠性衬底(105)和加强板(1010)可以通过热压结合法结合。
也就是说，为了防止在挠性衬底(105)和加强板(1010)之间的界面中产生气泡，在盒子(1015)中产生真空环境，并通过盒子(1015)自身的热压结合将盒子(1015)中的粘合界面加热和加压，以便在挠性衬底(105)和加强板(1010)之间的界面中不产生气泡的情况下将加强板(1010)结合到挠性衬底(105)上。
上述常规技术目的是防止气泡在挠性衬底和加强板之间的界面中产生，其中作为一个独立构件安放成抽真空状态的工件在盒子内部层压，并使加强板和挠性衬底相互热压结合。
通过这种技术，挠性衬底和加强板可以在不需要真空室中热压机构情况下和只通过在保持真空的盒子中利用盒子本身中的热挤压将工件加压结合来进行加压结合，因此热压结合可以在不用一种大规模真空装置的情况下于真空环境中进行。
然而，在进行上述专利公报中所介绍的“挠性印刷线路板的加强板粘着方法”的情况下，每次当对一个工件进行热压结合时，都必须进行以下一系列步骤：将工件放置在盒子中，放置在热压机中，进行热挤压，和取出工件，上述各步骤是必须执行的结合的相应步骤。
这里，作为用于一种TCP，一种COF等的一种目前挠性衬底，一般是取在生产过程中轧制在一个卷轴中的长带形状态的形式处理衬底。目前，用于通过从一个供带盘到一个回收盘的供给和回收的盘-盘方法进行连续过程的自动操作对于大批生产变得有利。因此，上述常规技术不能满足处理挠性衬底的这种目前情况。
即使在不应用上述专利公报中所介绍的“挠性印刷线路板的加强板粘着方法”的情况下，批量法也不能应用于处理长带形衬底的结合法。
发明内容
本发明考虑了上述情况，并且本发明的一个目的是提供一种用于结合一种加强板的方法，上述方法适合于一种盘-盘方式，并且该方法可以防止由于气泡而产生的表面安装缺陷。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于将一种加强板结合到一种挠性衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：将一种薄片形热固性胶粘剂层压在板状聚酰亚胺树脂上，以便制备一种加强板；如此干燥加强板，以便将它的水含量降到最大允许范围或更低；用热压结合法通过胶粘剂将加强板结合到挠性衬底上；及通过加热实际上使胶粘剂固化。
用于结合加强板的方法具有一个第一特点在于：制备加强板，所述加强板包括一种薄片形热固性胶粘剂，所述薄片形热固性胶粘剂层压在板状聚酰亚胺树脂上，和在加强板通过胶粘剂结合到一个挠性衬底上之前，将加强板干燥，以便使它的水含量降到可允许的最大值或者更低。上述方法具有一个第二特点在于：进行加热，为的是实际上是在加强板和挠性衬底的界面中不留下多余水的状态下将加强板和挠性衬底结合。
在第一特点中进行干燥处理，为的是事先除去留在加强板和挠性衬底界面中并形成气泡的水，上述水造成此后加强板中的安装表面上的缺陷。在第二特点中进行加热处理，为的是在没有多余水留下的条件下牢牢结合加强板和挠性衬底二者。
按照用于结合加强板的方法，事先在加强板用热压结合法通过胶粘剂结合到挠性衬底上之前，将留在加强板和挠性衬底之间并形成气泡导致安装表面上缺陷的水除去，以便可以排除气泡引起安装表面上缺陷的可能性，并因此所述方法适合于盘-盘方法。
附图说明
图1是用于说明按照本发明结合一种加强板的方法流程图；
图2是用于实施结合按照本发明所述加强板的方法的一种加强板结合装置主要部分示意图；
图3是图2所示加强板结合装置的一种加强板供给机构中放置在一个晶片环上的加强板示意图；
图4A是示出常规加强板结合方法中气泡留在挠性衬底界面中一种状态的剖视图，而图4B是当连接器的末端装入用于安装表面上的一个回流炉中时，由于如图4A中所示留下的气泡膨胀而引起的连接器终端敞开缺陷的主要部件剖视图；
图5是示出一种用于结合加强板的常规方法剖视图；及
图6是示出在用于结合加强板的常规方法中一种热压结合状态的剖视图。
具体实施方式
干燥优选的是在一个真空清泡装置中进行。它是由于上述热压结合和热处理可以在干燥处理之后依次进行。
优选的是，作为干燥处理的条件，在真空消泡装置中真空室的真空度为15-75cmHg(厘米汞柱)，温度为常温或稍高于常温，及处理时间为6-18小时。它们基于由发明人在这些条件下进行实验得到良好的干燥处理结果。
上述热压结合法优选的是通过一个自动加强结合装置进行，上述自动加强板结合装置是通过用盘-盘方法连续地将一个长带形挠性衬底从一个供带盘传送到一个回收盘进行工件处理。它是由于上述方法在大量生产方面是有利的。
优选的是，作为热压结合法的条件，设置在供带盘和回收盘之间的一种热压结合工具的表面温度为120-240℃，热压结合载荷为20-35kg/cm2，及热压结合时间为1-5秒钟。它们基于由发明人在这些条件下进行实验得到良好的干燥处理结果。
加热处理的条件优选的是按照加热温度为100-150℃和加热时间为4-8小时那样。它们基于由发明人在这些条件下进行实验得到良好的干燥处理结果。
按照本发明的另一方面，提供了一种用于将加强板结合到挠性衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：制备一种聚酰亚胺树脂加强板，上述聚酰亚胺树脂加强板涂装一层胶粘剂并事先在真空条件中于常温或稍高于常温的温度下经受干燥处理；连续式或间歇式将一个长带形挠性衬底传送到一个加压结合部分上，而同时将上述加强板传送到加压结合部分的一个预定位置；通过压力使加强板和挠性衬底叠加；将产生的层压制品与上述叠加同时加热或是在叠加之后立即加热；及进行加强板和挠性衬底的热压结合。
用于结合加强板的方法具有第一个特点是制备聚酰亚胺树脂板，所述聚酰胺树脂板涂装有一层胶粘剂并事先在真空条件中于常温或稍高于常温的温度下经受干燥处理。上述方法具有一个第二特点是加强板(所述加强板已经受干燥处理)和一个长带形挠性衬底的热压结合，通过连续式或间歇式将挠性衬底传送到加压结合部分，而同时将加强板传送到加压结合部分的一个预定位置，将加强板和挠性衬底通过压力叠层，并与叠层同时加热或是在叠层之后立即加热层压制品。
进行第一个特点中的干燥处理，为的是事先除去留在加强板和挠性衬底之间的界面中并形成气泡的水分，上述水分造成此后加强板中安装表面上的缺陷。在第二特点中如此进行加强板(所述加强板已经受干燥处理)和长带挠性衬底热压结合的相应处理步骤，所述处理步骤包括：将挠性衬底传送到加压结合部分和将加强板传送到加压结合部分的一个规定位置，通过压力将加强板和挠性衬底叠层，及将层压制品加热和加压结合，为的是在没有多余水留下的条件下牢固而连续地使加强板和挠性衬底二者结合。
按照用于结合加强板的方法，因为留在加强板和挠性衬底的界面中并形成气泡此后引起安装表面上缺陷的水可以在加强板用胶粘剂结合到挠性衬底上之前，通过加热压力结合法除去，所以所述方法可以排除由于气泡而存在安装表面上缺陷的可能性，并适合用于盘-盘方法。
优选的是，加强板包括多个具有一预定形状的薄板并供给到加压结合部分，而同时安置在一个支承纸板上。因为它对大量生产是有利的。
上述胶粘剂优选的是一种热固性胶粘剂或者一种压敏式胶粘剂。在热固性胶粘剂情况下，它通过加热固化，而在压敏式胶粘剂情况下，粘合能力通过施加压力显示出来，因此在考虑各种处理装置的处理能力、条件，和费用时，上述两种胶粘剂可以选择无论哪一种。
下面将参照附图说明本发明的一个实施例。本发明不限于该实施例。
图1示出用于说明本发明主要过程的流程图。
如图1所示，首先，送入一个加强板。加强板通过将一个薄片形热固性胶粘剂层叠在一个板形聚酰亚胺(PI)树脂上得到。送入的加强板是在加强板的干燥步骤(1)中，事先用一个真空消泡装置干燥，上述真空消泡装置具有一个真空室，以便除去水达到允许的最大值或更低。
根据以前进行实验的结果，发明人发现，为在真空室中于50cmHg真空度下干燥100片支承纸，每张纸上安排70个(10片×7排)矩形加强板，上述加强板具有外部尺寸为10mm×15mm(PI厚度：175umt)，花了12小时，这12小时是此后水含量不再从一个恒定值，亦即上述允许的最大值进一步下降的时间。
另外，发明人还发现，加强板由于在加工期间留在空气中而再次吸收水分，然而，在相对湿度为55％或更低的环境下，如果已经经受干燥处理的加强板在干燥处理之后6小时内结合到挠性衬底上，则没有造成接头的安装表面上焊接连接缺陷的气泡留在加强板和挠性衬底之间的界面中。
然而，作为一个实际问题，就生产线工作而论，难以在干燥处理之后6小时内利用已经过干燥的加强板，因此需要一个在干燥之后用于保管已经过干燥的加强板的保管步骤(2)。在经受干燥处理然而未用的加强板或者在使用过程中留下的加强板在干燥之后的保管步骤(2)中都存放在干的保管室中。
发明人发现，如果加板板在从干燥的保管室中取出之后作为累计时间是在6小时之内，则不会产生安装表面上的缺陷。顺便地说，当然实际情况是再次进行上述干燥处理，它给出6个额外小时。
图2是待在结合通过真空消泡装置干燥的加强板的步骤(3)中应用的加强板结合装置主要部分的示意图。
加强板结合装置具有与用于在一种通用TCP或COF上安装一个半导体芯片的内部引线结合器相同的结构，上述TCP或COF是一种卷绕在(一个供带盘4和一个回收盘6)上的长带形挠性衬底5，并适合于盘-盘处理。
在长带形挠性衬底5未从供带盘4上解卷和在回收盘6上回收的这段时间里，代替一个芯片，将阵列式定位在图3所示的晶片环9上的加强板10通过压缩结合工具7和压缩结合台8利用一个拾起和安放步骤安放在一个压缩结合载物台8上，上述压缩结合载物台包括在供带盘4和回收盘6之间所形成的加强板结合机构的压缩结合部分。接着，利用工具7和载物台8通过热压结合法将加强板10结合到挠性衬底5的后表面上。
然而，热压结合不是通过与热固性胶粘剂的主要的实际结合，而是用于将加强板10暂时结合到挠性衬底5上的暂时压缩结合。发明人发现，如果工具7的表面温度为200℃，载物台8的表面温度为150℃，压缩结合载荷为28kg/cm2，及压缩结合时间为3秒钟，则不会产生引起安装表面上缺陷的气泡。
在那之后，为了用胶粘剂进行主要的实际结合，将产生的层压制品于125℃下保持6小时。接着，在用胶粘剂的主要实际结合之后的安装表面上中，发明人发现，在加强板10上的连接器中不产生焊接缺陷。
因此，加强板10可以通过自动盘-盘操作结合到挠性衬底5上，而不伴随元件安装缺陷的问题。

Claims (10)

1.用于将加强板结合到挠性衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：
将薄片形热固性胶粘剂层叠在板形聚酰亚胺树脂上以便制备加强板；
将加强板干燥以使它的水含量降到最大允许水平或更低；
用热压结合通过胶粘剂将加强板结合到挠性衬底上；及
通过加热实际上固化胶粘剂。
2.如权利要求1所述的方法，其中
干燥是在一个真空消泡装置中进行。
3.如权利要求2所述的方法，其中
干燥是在下列条件下进行：在真空消泡装置的真空室中真空度为25-75cmHg；常温或稍高于常温；及处理持续时间为6-18小时。
4.如权利要求1所述的方法，其中
热压结合是在一个用于通过以盘-盘方式从一个供带盘到一个回收盘连续供给一种长带形挠性衬底进行工件处理的自动加强板结合装置中进行。
5.如权利要求4所述的方法，其中
热压结合是在下列条件下进行：设置在供带盘和回收盘之间的一种热压结合工具的表面温度为120-240℃；热压结合载荷为20-35kg/cm2；及热压结合时间为1-5秒钟。
6.如权利要求1所述的方法，其中
加热是在下列条件下进行：加热温度为100-150℃；及加热时间为4-8小时。
7.用于将加强板结合到挠性衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：
制备一种聚酰亚胺树脂加强板，所述聚酰亚胺树脂加强板涂装有一种胶粘剂，并此前在真空条件中于常温或稍高于常温的温度下经受干燥处理；
连续式或间歇式将长带形挠性衬底传送到一个加压结合部分上，而同时将加强板传送到该加压结合部分的一个预定位置；
通过压力将加强板和挠性衬底叠加；
与叠加同时加热或是在叠加之后立即加热得到的层压制品；及
进行加强板和挠性衬底的热压结合。
8.如权利要求7所述的方法，其中
加强板包括多个具有一种规定形状的薄板，并将加强板供给到加压结合部分而同时将上述加强板安放在其中一张支承纸片上。
9.如权利要求7所述的方法，其中
胶粘剂是一种热固性胶粘剂。
10.如权利要求7所述的方法，其中
胶粘剂是一种压敏式胶粘剂。
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