CN208128629U - 基于高频frcc与fccl单面板的fpc - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，包括所述FPC包括至少一FRCC和至少一FCCL单面板，二者之间相压合；前者包括第一铜箔层、第一和第二极低介电胶层；FCCL单面板依次包括第二铜箔层和绝缘聚合物层，绝缘聚合物层为固化状态的聚合物层。本实用新型用不含LCP层的FRCC搭配高频FCCL单面板制作三层到六层FPC，制作FPC的工序流程简单、镭射钻孔工艺更佳，不易有内缩的状况，且具有较低的吸湿性、更低的Dk及Df电性，还可以搭配快压机设备或者传压设备、具有成本优势，具备厚膜制作技术，同时将界面更为单纯、成本更为低廉的FRCC用于基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC结构中。

Description

基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC

技术领域

本实用新型涉及FPC(柔性线路板)技术领域，特别涉及一种基于高频FRCC与FCCL(挠性铜箔基板)单面板的FPC。

背景技术

随着信息技术的飞跃发展，考虑到今后一段时间内全球5G等高传速技术加速推进，为满足信号传送高频高速化以及降低终端设备生产成本，市场上呈现出各种形式的混压结构FPC设计与应用。印刷电路板是电子产品中不可或缺的材料，而随着消费性电子产品需求增长，对于印刷电路板的需求也是与日俱增。由于软性印刷电路板(FPC，FlexiblePrinted Circuit)具有可挠曲性及可三度空间配线等特性，在科技化电子产品强调轻薄短小、可挠曲性、从而在信息技术要求高频高速的发展趋势下，目前FPC被广泛应用计算机及其外围设备、通讯产品以及消费性电子产品等等。

而在FPCFPC制程使用高频材料领域，,当前业界主要所使用的高频板材主要为LCP板、PTFE纤维板，然而此材料因也受到制程技术的限制，对FPC制造压合设备的要求极高且需要在较高温度环境(最低>280℃)以上压合且压合时间存在过长不能使用快压机设备导致加工困难，随之也造成压合设备容易损耗以及压合成本高、生产效率低。同时制程产品极易出现其膜厚不均匀，膜厚不均会造成电路板的阻抗值控制不易，且高温压合制程，会造成LCP或PTFE挤压影响镀铜的导通性，形成断路，进而造成信赖度不佳，可靠度下降；故业界对搭配多层LCP板为了保证品质需要增加设备依赖AOI设备进行多指标的检查影响成品FPC良率、效率不佳，进一步加剧高频FPCFPC在使用端成本上升等因素出现。而其它树脂类膜虽然没有上述问题，但面临电性不佳或者机械强度不好等等问题无法满足市场需求。

另外业界对涂布型的LCP基板，在涂布过程中只能涂布12.5um厚度，如果制作总厚度超过50um LCP基板，制程需要经过多次涂布，且制作LCP型FCCL单面板还需要再次经过压合另一面铜箔的制程，工序繁杂效率低落。对于目前其他FRCC基材涂布一次也很难满足总厚度超过50um，需要进行结构设计或是多次涂布来制作厚膜，可能会因为存在多界面而影响其UV镭射加工性以及电性、吸水性。

举凡于第201590948 U号中国专利、第M377823号台湾专利、第2010-7418A号日本专利和第2011/0114371号美国专利中皆提出具有优良作业性、低成本、低能耗的特点的复合式基板，而第202276545 U号中国专利、第103096612 B号中国专利、第M422159号台湾专利和第M531056号台湾专利中，则以氟系材料制作高频基板。CN 206490891 U中国专利则提出具有复合式叠构的低介电损耗FRCC基板。CN 206490897 U中国专利则提出一种具有高散热效率的FRCC基材。CN 206932462 U中国专利则提出复合式LCP高频高速FRCC基材。

实用新型内容

对于制作高速传输基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC在选择高频材料高频高速传输时信号完整性至关重要，同时影响高速传输基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC传输的主要因素为搭配材料的低dk/df树脂的选择以及铜箔表面粗糙度及晶格排列的选择，而在相关特性影响因素相差不大条件下，选择搭配材料如何便于FPC流程生产以及降低成本具有竞争力才是企业生产之本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，本实用新型采用不含LCP层的FRCC搭配FCCL单面板制作三层到六层FPC，比起用含LCP层的FRCC与FCCL单面板组成的三层到六层FPC多层结构，本实用新型制作FPC的工序流程简单、镭射钻孔工艺更佳，不易有内缩的状况，且具有较低的吸湿性、更低的Dk及Df电性，还可以搭配快压机设备或者传压设备、具有成本优势，具备厚膜制作技术，同时可以将界面更为单纯、成本更为低廉的FRCC用于基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC结构中。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：本实用新型提供了一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，包括至少一FRCC和一FCCL单面板，所述FRCC和所述FCCL单面板之间以及FRCC与FRCC之间均相压合；

所述FRCC是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的高频FRCC；所述FRCC依次包括第一铜箔层、第一极低介电胶层和第二极低介电胶层，所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆为半聚合半固化状态的胶层；所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的胶层；所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层的厚度皆为2-50μm；

所述FCCL单面板依次包括第二铜箔层和绝缘聚合物层，所述绝缘聚合物层为固化状态的聚合物层；

所述第一铜箔层和所述第二铜箔层皆为低轮廓铜箔层且Rz值皆为0.1-1.0μm，所述第一铜箔层和所述第二铜箔层的厚度皆为1-35μm；

所述绝缘聚合物层的厚度为5-100μm。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：

所述FRCC是整体吸水率为0.01-0.5％的FRCC；所述FCCL单面板是吸水率为0.01-0.5％的FCCL单面板。

进一步地说，所述FCCL单面板为高频FCCL单面板，且所述高频FCCL单面板是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的高频FCCL单面板。

进一步地说，所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆为含聚酰亚胺的热固性聚酰亚胺层。

进一步地说，所述FPC为下列四种结构中的一种：

第一种、所述FPC为三层板，所述三层板包括两个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的铜箔层粘接，另一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的绝缘聚合物层粘接；

第二种、所述FPC为四层板，所述四层板包括三个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC和FRCC；

第三种、所述FPC为五层板，所述五层板包括四个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC、FRCC和FRCC；

第四种、所述FPC为六层板，所述六层板包括五个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，所述FPC从上到下依次为FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC、FRCC和FRCC，或者所述FPC从上到下依次为FRCC、FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC和FRCC。

进一步地说，所述FRCC还包括离型层，所述离型层位于所述第二极低介电胶层的表面。

本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型的FPCFPC由FRCC和FCCL单面板相压合而成，压合后的FPC具有三-六层铜箔层，由于本实用新型的FRCC不含LCP层，只具有极低介电胶层和铜箔层，其与FCCL单面板压合后制作的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，比起用含LCP层的FRCC与FCCL单面板组成的三层到六层FPC多层结构，本实用新型的FRCC由于仅有由铜箔和极低介电胶两种材料构成的单界面，而传统FRCC含有LCP、铜箔和胶构成至少双界面，故本实用新型与FCCL单面板构成的FPC多层板的材料界面减少，使得镭射钻孔工艺更易实现，镭射孔不易有内缩的状况，特别是用于UV镭射加工孔径<100μm的小孔径孔时，优势更明显；

再者，传统含LCP的FRCC材料短缺，价格昂贵，由于本实用新型的FRCC不含LCP层，成本更低，便于量产化，能够用以替代含LCP的FRCC；

再者，目前有涂布型的LCP基板，但是一次涂布只能涂布约12.5μm的厚度，制备50μm厚度的LCP基板，需要经过四次涂布，本实用新型的FRCC包含两层相同的极低介电胶层，分两次涂布即可实现50μm的厚膜，而且膜厚均匀，阻抗控制良好；

再者，本实用新型的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC的搭配结构组成简单，可以节省下游的加工工序；成本相对低廉，本实用新型的制成的三层、四层、五层、六层FPC板，中间的铜箔层不需要经过SMT热制程，所以对于剥离强度要求较低，铜箔选择相对较多，可以选择Rz值较低，传输损耗表现较好的铜箔。

再者，本实用新型的FRCC中不含PI层，因此整体吸水率更低，吸水后性能稳定，不仅具有较佳的电气性能，可大大降低FPC和软硬结合板的爆板风险，减少讯号传输插入损耗；而且FRCC更柔软，反弹力更佳，压合后的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC的平坦性更佳；

二、本实用新型采用的铜箔层的Rz(表面粗糙度)值均较低，信号传输过程中具有集肤效应，由于铜箔表面粗糙度较低，结晶细腻，表面平坦性较佳，因而信号能实现高速传输，同时极低介电胶层具有较低且稳定的Dk/Df性能，可减少信号传输过程中的损耗，进一步提高信号传输质量，完全能胜任FPC高频高速化、散热导热快速化以及生产成本最低化发展的需要；

三、本实用新型中的极低介电胶层是指Dk值为2.0-3.5，且Df值为0.002-0.010的胶层，较低的并且在高温湿度环境下稳定的Dk/Df值，使得FRCC和FCCL单面板适合低温(低于180℃)快速压合制得本实用新型的FPC，工艺加工性强，而且对制作设备要求低，进而降低生产成本，其设备操作性和加工性均优于现有的LCP基板和PTFE纤维板；更佳的是，由于适合低温压合，大大降低了制备FPC过程中线路氧化的风险；

四、本实用新型的极低介电胶层可以为含聚酰亚胺的热固性聚酰亚胺层，且聚酰亚胺的含量为极低介电胶层的总固含量的40-95％，采用热固性聚酰亚胺层搭配第二绝缘层的结构，本实用新型的FRCC相较于传统的环氧树脂系产品，更适合下游产业的小孔径(<100μm)UV激光加工，不容易造成通孔(PTH,Plating Through Hole)或孔洞内缩，压合时膜厚均匀，阻抗控制良好，不单只适合采用较大孔径的机械钻孔的加工方式，工艺适应性较强；

五、根据试验数据显示，本实用新型中的FRCC与普通LCP板相比反弹力更佳，适合下游高密度组装制程；

六、根据试验数据显示，本实用新型还具有耐焊锡性高和极佳的机械性能等优点，而且极低介电胶层的接着强度佳，接着强度>0.7kgf/cm。

本实用新型的上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的FRCC的结构示意图(含离型层)；

图2是本实用新型的实施方式1的结构示意图(三层板)；

图3是本实用新型的实施方式2的结构示意图(四层板)；

图4是本实用新型的实施方式3的结构示意图(五层板)；

图5-1是本实用新型的实施方式4的结构示意图之一(六层板)；

图5-2是本实用新型的实施方式4的结构示意图之二(六层板)；

附图中各部分标记如下：

FRCC 100、第一铜箔层101、第一极低介电胶层102、第二极低介电胶层103、离型层104、FCCL单面板200、第二铜箔层201和绝缘聚合物层202。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域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。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

本实用新型中的“第一、第二”等以及“上、下”，仅用于区别，并不限制本实用新型的保护范围；例如第一极低介电胶层和第二极低介电胶层仅是为了区别不是同一极低介电胶层。

实施例：一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC包括至少一FRCC 100和一FCCL单面板200，所述FRCC和所述FCCL单面板之间以及FRCC与FRCC之间均相压合；

所述FRCC是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的高频FRCC；所述FRCC100依次包括第一铜箔层101、第一极低介电胶层102和第二极低介电胶层103，所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆为半聚合半固化状态的胶层；所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆是指Dk(介电常数)值为2.00-3.50(10GHz)，且Df(介电损耗因子)值为0.002-0.010(10GHz)的胶层；所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层的厚度皆为2-50μm；

所述FCCL单面板200依次包括第二铜箔层201和绝缘聚合物层202，所述绝缘聚合物层为固化状态的聚合物层；

所述第一铜箔层和所述第二铜箔层皆为低轮廓铜箔层且Rz值皆为0.1-1.0μm，所述第一铜箔层和所述第二铜箔层的厚度皆为1-35μm；

所述绝缘聚合物层的厚度为50-100μm。

本实施例中，优选的，所述第一铜箔层和所述第二铜箔层的厚度皆为6-18μm。

优选的，所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层的厚度皆为10-50μm。

所述聚合物层的固体材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯胺、聚萘二甲酸乙二酯、环氧树脂和聚碳酸酯中的至少一种。

所述FRCC是整体吸水率为0.01-0.5％的FRCC。

本实施例中，优选的，所述FRCC的整体吸水率在0.01-0.1％。

所述FRCC是整体吸水率为0.01-0.5％的FRCC；所述FCCL单面板是吸水率为0.01-0.5％的FCCL单面板。

所述FCCL单面板为高频FCCL单面板，且所述高频FCCL单面板是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的高频FCCL单面板。

所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层的树脂材料皆为氟系树脂、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系树脂中的至少一种。

所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆为含聚酰亚胺的热固性聚酰亚胺层，且所述聚酰亚胺的含量为每一极低介电胶层的总固含量的40-95％。

所述第一铜箔层和所述第二铜箔层皆为压延铜箔层(RA/HA/HAV2)或电解铜箔层(ED)。

本实施例中，所述FRCC还包括离型层104，所述离型层位于所述第二极低介电胶层的表面。

所述离型层可以是离型膜，其材料为聚丙烯、双向拉伸聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种，也可以是具双面离型能力的离型膜，又或是离型纸。

所述FPC为下列四种结构中的一种：

第一种、所述FPC为三层板，所述三层板包括两个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的铜箔层粘接，另一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的绝缘聚合物层粘接；

第二种、；

第三种、所述FPC为五层板，所述五层板包括四个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC、FRCC和FRCC；

第四种、所述FPC为六层板，所述六层板包括五个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，所述FPC从上到下依次为FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC、FRCC和FRCC，或者所述FPC从上到下依次为FRCC、FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC和FRCC。

实施方式1：一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，所述FPC为三层板，如图2所示，所述三层板包括两个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的铜箔层粘接，另一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的绝缘聚合物层粘接。

实施方式2：一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，所述FPC为四层板，如图3所示，结构与实施方式1类似，所述四层板包括三个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC和FRCC。

实施方式3：一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，所述FPC为三层板，如图4所示，结构与实施方式1类似，不同之处在于：所述五层板包括四个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC、FRCC和FRCC。

实施方式4：一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，所述FPC为六层板，，如图5-1和图5-2所示，结构与实施方式1类似，不同之处在于：如图5-1所示，所述六层板包括五个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，所述FPC从上到下依次为FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC、FRCC和FRCC，或者如图5-2所示，所述FPC从上到下依次为FRCC、FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC和FRCC。

以下是本实用新型的实施例1到实施例4的具体的实施例，详见表1和表2所示。

表1:

表2：

注：1、实施例1至实施例4是FRCC搭配高频FCCL单面板；比较例1和比较例2是LCP单面板搭配LCP单面板，比较例3和4是含PI层的FRCC搭配PI型单面板。

2、表1和表2性能指标的测试方法执行《软板组装要项测试准则》(TPCA-F-002)。

由表2可知，本实用新型的FRCC具有极佳的性能，因此基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC具有极佳的高速传输性、在高温湿度环境下稳定的dk/df性能、超低吸水率、良好的UV激光钻孔能力、适合高密度组装的低反弹力以及极佳的机械性能。

本实用新型优于LCP膜和普通PI型Bond Sheet(粘结片)，适用于5G智能型手机、Apple watch(智慧手表)等可穿戴设备。

本实用新型的FRCC相比之前申请专利使用Bond Ply制成的FRCC板材，在电性、吸水性、生产制程、UV镭射钻孔能力以及成本上具有更好的表现；本实用新型结构组成更为简单、成本具备优势、制程工序较短，且在电性、吸水性、生产制程、UV镭射钻孔能力以及成本上具有更好的表现；此外还具有在高温湿度环境下稳定的dk/df性能、超低吸水率、低反弹力适合高密度组装以及极佳的机械性能以及可以提供成品良率，缩短交期等优势。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：包括至少一FRCC(100)和一FCCL单面板(200)，所述FRCC和所述FCCL单面板之间以及FRCC与FRCC之间均相压合；

所述FRCC是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的高频FRCC；所述FRCC(100)依次包括第一铜箔层(101)、第一极低介电胶层(102)和第二极低介电胶层(103)，所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆为半聚合半固化状态的胶层；所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的胶层；所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层的厚度皆为2-50μm；

所述FCCL单面板(200)依次包括第二铜箔层(201)和绝缘聚合物层(202)，所述绝缘聚合物层为固化状态的聚合物层；

所述第一铜箔层和所述第二铜箔层皆为低轮廓铜箔层且Rz值皆为0.1-1.0μm，所述第一铜箔层和所述第二铜箔层的厚度皆为1-35μm；

所述绝缘聚合物层的厚度为5-100μm。

2.根据权利要求1所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述FRCC是整体吸水率为0.01-0.5％的FRCC。

3.根据权利要求1所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述FCCL单面板为高频FCCL单面板。

4.根据权利要求3所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述高频FCCL单面板是指Dk值为2.00-3.50，且Df值为0.002-0.010的高频FCCL单面板。

5.根据权利要求1所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述FCCL单面板是吸水率为0.01-0.5％的FCCL单面板。

6.根据权利要求1所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述第一极低介电胶层和所述第二极低介电胶层皆为含聚酰亚胺的热固性聚酰亚胺层。

7.根据权利要求1所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述FPC为下列四种结构中的一种：

第一种、所述FPC为三层板，所述三层板包括两个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的铜箔层粘接，另一所述FRCC的第二极低介电胶层与所述FCCL单面板的绝缘聚合物层粘接；

第二种、所述FPC为四层板，所述四层板包括三个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC和FRCC；

第三种、所述FPC为五层板，所述五层板包括四个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，从上到下依次为FRCC、FCCL、FRCC、FRCC和FRCC；

第四种、所述FPC为六层板，所述六层板包括五个FRCC和一个FCCL单面板，且压合后，所述FPC从上到下依次为FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC、FRCC和FRCC，或者所述FPC从上到下依次为FRCC、FRCC、FCCL单面板、FRCC、FRCC和FRCC。

8.根据权利要求1所述的基于高频FRCC与FCCL单面板的FPC，其特征在于：所述FRCC还包括离型层(104)，所述离型层位于所述第二极低介电胶层的表面。