CN202773177U - 复合式结构铜箔基板 - Google Patents

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张孟浩
庄朝钦
金进兴
李建辉
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Abstract

本实用新型公开了一种复合式结构铜箔基板,由铜箔层、黑色聚合物层、黑色黏着层和黑色补强层构成,其中,所述黑色聚合物层夹置于所述铜箔层和所述黑色黏着层之间,所述黑色黏着层夹置于所述黑色聚合物层和黑色补强层之间,所述黑色聚合物层与所述黑色黏着层两者的厚度之和为5至50微米,本实用新型的复合式结构铜箔基板由简便方法制得,可以根据FPC下游工厂需求而调整黑色黏着层与黑色聚合物层的厚度满足FPC客户端需求,使本实用新型的复合式结构铜箔基板符合高尺寸安定性、高挺性、易加工的要求,特别适用于手机天线板等的相关电子产品。

Description

复合式结构铜箔基板
技术领域
本实用新型涉及一种应用于印刷电路板的复合式结构铜箔基板,尤其是一种具有高挺性、高尺寸安定性、易加工的复合式结构铜箔基板。
背景技术
软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit)用基板必须具备高热传导性、高散热性、高耐热性及低热膨胀系数的材料特性。聚酰亚胺树脂热稳定性高且具有优异的散热性、机械强度及接着性,常运用于多种电子材料。目前电子系统朝向轻薄短小且低成本的方向发展,因此基板的选用朝向就会越来越薄,由于材料的挺性不够,在软板制程中所生产的良率和尺寸安定性问题将是一大问题。
聚酰亚胺复合膜已广泛应用于电子材料中,目前聚酰亚胺复合膜于应用上的方式为,在软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit)下游工厂无胶单面铜箔基板产品的聚酰亚胺层和聚酰亚胺复合膜产品中间以覆贴纯胶,经过压合、固化使之紧密结合,然而,此结构在生产、应用上遭遇的问题在于:工艺流程繁杂因此无胶单面铜箔基板与复合膜层表面易污染等因素影响导致结合力不佳,因高温的表面接着工艺 (SMT)造成补强板的爆板,另一方面,则存在影响软板工艺操作效率及良率等隐忧问题。
因此,仍需要一种满足高挺性、高尺寸安定性、易加工的特殊结构铜箔基板应用于软性印刷电路板;进而提高软性印刷电路板产品之工艺效率与良率。
实用新型内容
为了克服上述缺陷,本实用新型提供了一种复合式结构铜箔基板,本实用新型的复合式结构铜箔基板具有高挺性、高尺寸安定性、易加工等优点。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种复合式结构铜箔基板,由铜箔层、黑色聚合物层、黑色黏着层和黑色补强层构成,其中,所述黑色聚合物层夹置于所述铜箔层和所述黑色黏着层之间,所述黑色黏着层夹置于所述黑色聚合物层和黑色补强层之间,所述黑色聚合物层与所述黑色黏着层两者的厚度之和为5至50微米。
所述黑色黏着层的厚度为2至25微米。
所述黑色聚合物层的厚度为3至25微米。
所述铜箔层的厚度为3至70微米。
所述铜箔层为压延铜箔和电解铜箔中的一种。
所述黑色补强层是厚度为50微米的黑色聚酰亚胺膜或厚度为50至200微米的黑色聚酰亚胺复合膜,所述黑色聚酰亚胺复合膜是由若干黑色聚酰亚胺层与若干黑色接着层相互交错堆叠所构成。
在所述黑色聚酰亚胺复合膜中,所述黑色聚酰亚胺层的模数大于3.5Gpa,且所述黑色聚酰亚胺复合膜的总厚度Z符合下式的关系:
mX+nY=Z
式中,m是表示所述聚酰亚胺层数量;n是表示所述接着层数量;X是表示各所述黑色聚酰亚胺层的厚度,且X为0.5至2 mil;以及Y是表示各所述接着层的厚度,且Y为0.5至1mil。
所述黑色黏着层为分散有黑色显色剂的树脂层,且所述树脂选自环氧树脂、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和聚酰亚胺树中的至少一种。
所述黑色聚合物层为黑色聚酰亚胺层。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的复合式结构铜箔基板依次由铜箔层、黑色聚合物层、黑色黏着层和黑色补强层构成,由简便方法制得,可以根据FPC下游工厂需求而调整黑色黏着层与黑色聚合物层的厚度满足FPC客户端需求,使本实用新型的复合式结构铜箔基板符合高尺寸安定性、高挺性、易加工的要求,特别适用于手机天线板等的相关电子产品。
附图说明
图1为本实用新型剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过特定的实施例说明本实用新型的实施方式,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实用新型的优点及功效。本实用新型也可由其它不同方式予以实施,即在不悖离本实用新型所揭示范畴下,能进行不同的修饰与改变。
实施例1:一种复合式结构铜箔基板,如图1所示,由铜箔层101、黑色聚合物层102、黑色黏着层103和黑色补强层104构成,其中,所述黑色聚合物层102夹置于所述铜箔层101和所述黑色黏着层103之间,所述黑色黏着层103夹置于所述黑色聚合物层102和黑色补强层104之间,所述黑色聚合物层与所述黑色黏着层两者的厚度之和为6至50微米。
为了使铜箔基板所制造出的软性印刷电路板避免有结合力不足、爆板等质量隐忧问题,本实用新型的复合式结构铜箔基板,可根据需要调整铜箔基板中的黑色黏着层的组成与厚度。该铜箔基板的黑色黏着层的材料一般为选自环氧系树脂、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系树脂中的一种或一种以上树脂的混合物。黑色黏着层所用黑色显色剂为黑色颜料、碳粉、奈米碳管和黑色染料等至少一种或是一种以上的混合,以重量百分比所述黑色显色剂占树脂固含量的3~15%,优选含量为4~8%。
本实用新型的黑色黏着层的厚度为2至25微米,因此,能于有效控制成本的条件下提供性能优异的复合式结构铜箔基板。
所述黑色黏着层可为光泽度大于70的黑色光亮黏着层或是光泽度小于30的黑色消光黏着层。
所述复合式铜箔基板中,所使用的黑色聚合物层的材质并无特别限制,优选的是使用不含卤素的黑色热固性聚酰亚胺材料,更优选的是使用具有自黏性且不含卤素的黑色热固性聚酰亚胺材料。该黑色聚合物层的厚度为3至25微米。
所述黑色聚合物层可为光泽度大于70的黑色光亮聚合物层或是光泽度小于30的黑色消光聚合物层。
所述复合式结构铜箔基板中,铜箔层所使用的铜箔为压延铜箔(RA铜箔)或电解铜箔(ED铜箔)或是高温高屈曲铜箔或是超薄载体铜箔。铜箔层的厚度为3至70微米。
所述复合式结构铜箔基板中,所使用的黑色补强层为50微米的黑色聚酰亚胺膜或50至200微米的黑色聚酰亚胺复合膜。补强层的厚度是50至200微米。所述黑色补强层可为光泽度大于70的黑色光亮补强层或是光泽度小于30的黑色消光补强层。
所述黑色聚酰亚胺复合膜是由若干黑色聚酰亚胺层与若干黑色接着层相互交错堆叠所构成。在所述黑色聚酰亚胺复合膜中,所述黑色聚酰亚胺层的模数大于3.5 Gpa,且所述黑色聚酰亚胺复合膜的总厚度Z符合下式的关系:
mX+nY=Z
式中,m是表示所述聚酰亚胺层数量;n是表示所述接着层数量;X是表示各所述黑色聚酰亚胺层的厚度,且X为0.5至2 mil;以及Y是表示各所述接着层的厚度,且Y为0.5至1mil。
所述复合式结构铜箔基板可以通过下述方法制得:在超薄载体铜箔的铜箔层一面涂布黑色聚合物,并加以烘干形成黑色聚合物层后得到一单面铜箔基板;接着,用涂布或转印法将黑色黏着层形成于黑色聚合物层表面上,并使黑色黏着层处于B-stage状态(半聚合半硬化状态,此时黏着层分子与分子之间化学键不多,在高温高压下还会软化);再取黑色补强层,使黑色消光补强层贴覆于黑色黏着层上,并予以压合使黑色补强层紧密黏接,最后再剥离超薄载体铜箔的载体层,以形成复合式结构铜箔基板;最后,烘烤该复合式结构铜箔基板,以完成本实用新型所述复合式结构铜箔基板产品。
实施例2:一种复合式结构铜箔基板,如图1所示,由铜箔层101、黑色聚合物层102、黑色黏着层103和黑色补强层104构成,其中,所述黑色聚合物层102夹置于所述铜箔层101和所述黑色黏着层103之间,所述黑色黏着层103夹置于所述黑色聚合物层102和黑色补强层104之间,所述黑色聚合物层与所述黑色黏着层两者的厚度之和为5至50微米。
为了使铜箔基板所制造出的软性印刷电路板避免有结合力不足、爆板等质量隐忧问题,本实用新型的复合式结构铜箔基板,可根据需要调整铜箔基板中的黑色黏着层的组成与厚度。该铜箔基板的黑色黏着层的材料一般为选自环氧系树脂、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系树脂中的一种或一种以上树脂的混合物。黑色黏着层所用的黑色显色剂为黑色颜料、碳粉、奈米碳管和黑色染料等至少一种或是一种以上的混合,以重量百分比所述黑色显色剂占所述树脂固含量的3~15%;优选含量为4~8%。
本实用新型的该黑色黏着层的厚度为2至25微米,因此,能于有效控制成本的条件下提供性能优异的复合式结构铜箔基板。所述黑色黏着层可为光泽度大于70的黑色光亮黏着层或是光泽度小于30的黑色消光黏着层。
所述复合式铜箔基板中,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黑色热固性聚酰亚胺材料,更优选的是使用具有自黏性且不含卤素的黑色热固性聚酰亚胺材料。该黑色聚合物层的厚度为5至25微米。
所述黑色聚合物层可为光泽度大于70的黑色光亮聚合物层或是光泽度小于30的黑色消光聚合物层。
所述复合式结构铜箔基板中,铜箔层所使用的铜箔为压延铜箔(RA铜箔)或电解铜箔(ED铜箔)或是高温高屈曲铜箔或是载体铜箔。铜箔层的厚度为3至70微米。
所述复合式结构铜箔基板中,所使用的黑色补强层为50微米的纯黑色聚酰亚胺膜或50至200微米黑色聚酰亚胺复合膜。补强层的厚度是50至200微米。所述黑色补强层可为光泽度大于70的黑色光亮补强层或是光泽度小于30的黑色消光补强层。
所述黑色聚酰亚胺复合膜是由若干黑色聚酰亚胺层与若干黑色接着层相互交错堆叠所构成。在所述黑色聚酰亚胺复合膜中,所述黑色聚酰亚胺层的模数大于3.5 Gpa,且所述黑色聚酰亚胺复合膜的总厚度Z符合下式的关系:
mX+nY=Z
式中,m是表示所述聚酰亚胺层数量;n是表示所述接着层数量;X是表示各所述黑色聚酰亚胺层的厚度,且X为0.5至2 mil;以及Y是表示各所述接着层的厚度,且Y为0.5至1mil。
所述复合式结构铜箔基板可以通过下述方法制得:在铜箔层的表面涂布黑色聚合物,并加以烘干形成黑色聚合物层后得到一单面铜箔基板;接着,用涂布或转印法将黑色黏着层形成于黑色聚合物层表面上,并使黑色黏着层处于B-stage状态(半聚合半硬化状态,此时黏着层分子与分子之间化学键不多,在高温高压下还会软化);再取黑色补强层,使黑色补强层贴覆于黑色黏着层上,并予以压合使黑色补强层紧密黏接,以形成复合式结构铜箔基板;最后,烘烤该复合式结构铜箔基板,以完成本实用新型所述复合式结构铜箔基板产品。
实施例3至4:
同上实施例2的方式生产制作复合式结构铜箔基板产品,其中差异在于所使用的铜箔厚度不同以及黑色聚合物层厚度、黑色黏着层厚度以及黑色补强层厚度有所调整如表1所示。
本实用新型复合式结构铜箔基板的反弹力测试如下:
将本实用新型复合式结构铜箔基板作为实验组,将本实用新型复合式结构铜箔基板的铜箔层蚀刻移除掉,以备测试;
将单纯补强材料作为对照组;
反弹力测试的测试条件:将测试片裁切成10mm×30mm的试片,设定测试R角为2.35 mm,每组试片测量5次,计算平均值后纪录于表1。
表1
由表1所示的结果可知,本实用新型复合式结构铜箔基板具有极高的反弹力,反弹力越高其挺性越好。此外,在实验组资料中聚酰亚胺层、补强层厚度越厚,其反弹力越大,挺性越好。与相同厚度条件下,本实用新型的实验组数据明显优于对照组。
本实用新型复合式结构铜箔基板的尺寸安定性测试如下:
尺寸安定性的测试条件:以本实用新型复合式结构铜箔基板作为实验组,一般铜箔基板为比对组。将铜箔基板裁切成25mm×28mm的试片,在其上四角打上4个孔。方法A :量测将铜箔基板的铜箔层蚀刻移除掉后的TD/MD向尺寸涨缩变化值。方法B 量测蚀刻后以150度烘烤30min后TD/MD向尺寸涨缩变化值,每组试片测量3次,计算平均值后纪录于表2。
表2
Figure BDA0000206371162
由表2所示的结果可知,本实用新型复合式结构铜箔基板具有优异的尺寸安定性,其经过蚀刻、烘烤过后尺寸涨缩值都在-0.1%以内。此外,在实验组资料中黑色聚合物层、黑色补强层厚度越厚,其尺寸安定性越好。与相同厚度条件下,本实用新型的实验组数据明显优于对照组。
本实用新型复合式结构铜箔基板的爆板测试如下:
爆板的测试条件:以本实用新型复合式结构铜箔基板,将基板裁切成25mm×28mm的试片,放入恒温恒湿机台中进行85℃/85%RH测试;进行96小时;然后取出来放入300℃锡炉中测试其是否会爆板发生。每组试片测量3次,计算平均值后纪录于表3。
表3
Figure BDA0000206371163
由表3所示的结果可知,本实用新型复合式结构铜箔基板具有优异的耐焊锡性,其经过85℃/85%RH测试;进行96小时;后取出测试片浸入288℃锡炉中测试;再取出测试片观察无任何爆板现象发生。
上述说明书及实施例仅为例示性说明本实用新型原理及其功效,而非用于限制本实用新型。本实用新型的权利保护范围,应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种复合式结构铜箔基板,其特征在于:由铜箔层、黑色聚合物层、黑色黏着层和黑色补强层构成,其中,所述黑色聚合物层夹置于所述铜箔层和所述黑色黏着层之间,所述黑色黏着层夹置于所述黑色聚合物层和黑色补强层之间,所述黑色聚合物层与所述黑色黏着层两者的厚度之和为5至50微米。
2.如权利要求1所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述黑色黏着层的厚度为2至25微米。
3.如权利要求1所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述黑色聚合物层的厚度为3至25微米。
4.如权利要求1所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述铜箔层的厚度为3至70微米。
5.如权利要求4所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述铜箔层为压延铜箔和电解铜箔中的一种。
6.如权利要求1所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述黑色补强层是厚度为50微米的黑色聚酰亚胺膜或厚度为50至200微米的黑色聚酰亚胺复合膜,所述黑色聚酰亚胺复合膜是由若干黑色聚酰亚胺层与若干黑色接着层相互交错堆叠所构成。
7.如权利要求6所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:在所述黑色聚酰亚胺复合膜中,所述黑色聚酰亚胺层的模数大于3.5 Gpa,且所述黑色聚酰亚胺复合膜的总厚度Z符合下式的关系: 
mX+nY=Z
式中,m是表示所述聚酰亚胺层数量;n是表示所述黑色接着层数量;X是表示各所述黑色聚酰亚胺层的厚度,且X为0.5至2 mil;以及Y是表示各所述黑色接着层的厚度,且Y为0.5至1mil。
8.如权利要求1所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述黑色黏着层为分散有黑色显色剂的树脂层。
9.如权利要求1所述的复合式结构铜箔基板,其特征在于:所述黑色聚合物层为黑色聚酰亚胺层。 
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