RU2730586C1 - Структура печатной платы с силиконовым слоем в качестве адгезива - Google Patents

Структура печатной платы с силиконовым слоем в качестве адгезива Download PDF

Info

Publication number
RU2730586C1
RU2730586C1 RU2019138675A RU2019138675A RU2730586C1 RU 2730586 C1 RU2730586 C1 RU 2730586C1 RU 2019138675 A RU2019138675 A RU 2019138675A RU 2019138675 A RU2019138675 A RU 2019138675A RU 2730586 C1 RU2730586 C1 RU 2730586C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicone
layer
cured
circuit board
modified silicone
Prior art date
Application number
RU2019138675A
Other languages
English (en)
Inventor
Йанг Сзу-Нан
Original Assignee
Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд.
Пролоджиум Холдинг Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/530,613 external-priority patent/US11089693B2/en
Application filed by Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд., Пролоджиум Холдинг Инк. filed Critical Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2730586C1 publication Critical patent/RU2730586C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04Polysiloxanes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/036Multilayers with layers of different types
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393Flexible materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0145Polyester, e.g. polyethylene terephthalate [PET], polyethylene naphthalate [PEN]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0154Polyimide
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0162Silicon containing polymer, e.g. silicone
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0183Dielectric layers
    • H05K2201/0195Dielectric or adhesive layers comprising a plurality of layers, e.g. in a multilayer structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Изобретение относится к структуре ПП (печатной платы), в частности к гибкой структуре ПП с применением силиконового слоя для комбинирования металлического слоя и подложки. Гибкая печатная плата включает подложку, которая выполнена из неметалла; первый отвержденный слой модифицированного силикона, который предусмотрен на и в контакте с подложкой и который включает первый силиконовый материал, который отвержден; металлический слой, который выполнен по меньшей мере из одного металла; второй отвержденный слой модифицированного силикона, который предусмотрен на и в контакте с металлическим слоем и который включает второй силиконовый материал, который отвержден; и силиконовый адгезивный слой, размещенный между и в контакте с первым отвержденным слоем модифицированного силикона и вторым отвержденным слоем модифицированного силикона и который включает адгезивный силиконовый материал, который отвержден термической полимеризацией после его наслоения между первым отвержденным слоем модифицированного силикона и вторым отвержденным слоем модифицированного силикона. Изобретение позволяет улучшить адгезию и уменьшить расслоение. 12 з.п. ф-лы, 7 ил

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Данная заявка является частично продолжающей (CIP) по отношению к заявке на патент США № 15/141826, поданной 29 апреля 2016, и № 13/708364, поданной 7 декабря 2012. Предыдущие заявки полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники
Настоящее изобретение относится к структуре ПП (печатной платы), в частности к гибкой структуре ПП с применением силиконового слоя для комбинирования металлического слоя и подложки.
Предшествующий уровень техники
Поскольку узел на гибкой печатной плате (ГПП) обладает гибкостью, за счет которой узел на гибкой печатной плате как таковой может гнуться, узел на гибкой печатной плате применяется в различных видах электроприборов. Например, гибкая печатная плата может быть установлена между основной частью ноутбука и его открываемым блоком отображения для передачи электрического сигнала между основной частью и блоком отображения, или может быть установлена между основной частью и передвижным приемным узлом оптического дисковода в компьютере для передачи сигнала между ними.
При изготовлении ГПП используется, главным образом, гибкий фольгированный медью слоистый материал (FCCL). FCCL изготавливают приклеиванием металлической фольги, такой как медная фольга, к поверхности термостойкой пленки, представленной полиимидной пленкой, посредством адгезива, выполненного из клея на основе смолы эпоксидной системы, такого как эпоксидная смола, полиэфир или акриловая смола. Обычно FCCL изготавливают горячим прессованием слоистой структуры при приблизительно 180 градусах C°. Поскольку основная цепь клея на основе смолы эпоксидной системы жесткая, при горячем прессовании сталкиваются с такими проблемами, как коробление самого слоистого материала.
Чтобы решить эту проблему, адгезивный слой указанного выше трехслойного гибкого фольгированного медью слоистого материала убирают, и поэтому этот материал называется «двухслойным гибким фольгированным медью слоистым материалом» (2L FCCL). Его изготавливают методом литья, методом напыления или методом наслоения с образованием медной фольги на поверхности пленки-подложки, представленной полиимидной (PI) пленкой.
Однако ввиду свойств данного материала, FCCL, включая трехслойную и двухслойную его разновидности, обладает низким сопротивлением миграции ионов. Материал подложки, полиимид, и адгезив, такой как эпоксидная смола или акриловая смола, обладают высокой полярностью и являются гидрофильными. Например, FCCL используется в разводке с малым шагом и в высоковольтных приборах, таких как LCD (жидкокристаллический дисплей), OLED (органический светодиод) или плазменный дисплей. Рассмотрим фиг. 1: на ней показан трехслойный гибкий фольгированный медью слоистый материал. Первый вывод 43 и второй вывод 44 выполнены на адгезивном слое 41, 42 и подложке 40. Известно, что при эксплуатации в условиях высокого напряжения эти устройства обнаруживают тот недостаток, что короткое расстояние S между выводами 43, 44 вызывает эффект миграции ионов в меди, которая используется в качестве разводки или электрода. Это часто приводит к электрическим сбоям, таким как возрастание утечки тока и короткие замыкания между выводами 43, 44. С другой стороны, в двухслойном гибком фольгированном медью слоистом материале подложка, PI, также обладает высокой полярностью и является гидрофильной, поэтому недостаток, состоящий в эффекте миграции ионов, остается и здесь.
В документе JP 2009-05679 раскрывается структура печатной платы со слоем подложки, водородно-силиконовым адгезивом в прямом контакте со слоем подложки и металлическим слоем в прямом контакте с силиконовым адгезивным слоем. Однако поверхность медного тонкопленочного материала основания, которое является металлическим основанием, должна пройти обработку коронным разрядом, и, если из молекулы оксида металла на поверхности материала основания выделяется гидроксильная группа, в поверхности материала основания повышается реакционная способность в отношении соединения с функциональной алкоксисилановой группой. С другой стороны, поверхность материала основания из полиимидной смолы, который является неметаллическим материалом основания, также проходит обработку коронным разрядом, что приводит к выделению гидроксильной группы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель данного изобретения состоит в предоставлении гибкой структуры ПП. Силикон используется в качестве адгезива между металлическим слоем и подложкой. Силикон достаточно мягкий, чтобы поглощать деформацию, обусловленную термоусадкой, предотвращая коробление и загибание во время высокотемпературной обработки.
Другая цель данного изобретения состоит в предоставлении гибкой структуры ПП. Достигается повышение сопротивления миграции ионов. Проблемы нечеткого сигнала и падения напряжения, обусловленные влагой, решаются за счет неполярных и негидрофильных свойств силикона.
Цель данного изобретения состоит в предоставлении гибкой структуры ПП. С двух сторон силиконового адгезивного слоя размещено два отвержденных слоя модифицированного силикона, чтобы повысить адгезию между силиконом и подложкой/металлическим слоем. Это решает проблему пузырьков или беспрепятственного отслоения подложки.
Данное изобретение раскрывает гибкую структуру ПП. Структура ПП включает подложку, силиконовый адгезивный слой и металлический слой. Силиконовый адгезивный слой размещен на подложке и используется для скрепления металлического слоя с подложкой. Силиконовый адгезивный слой достаточно мягкий, чтобы поглощать деформацию металла и подложки, обусловленную термоусадкой, предотвращая коробление и загибание во время высокотемпературной обработки. За счет неполярных и негидрофильных свойств силиконового адгезивного слоя решаются проблемы, обусловленные высокополярными и гидрофильными материалами, такими как полиимид (PI), эпоксидная смола или акриловая смола. В данной структуре ПП достигается повышение сопротивления миграции ионов. Проблемы нечеткого сигнала и падения напряжения, обусловленные влагой, решаются за счет неполярных и негидрофильных свойств силикона.
Кроме того, для повышения адгезии между силиконом и подложкой/металлическим слоем, с двух сторон силиконового адгезивного слоя размещено два отвержденных слоя модифицированного силикона. Оба отвержденных слоя модифицированного силикона, главным образом, содержат химическую формулу I:
Figure 00000001
Силиконовый адгезивный слой, главным образом, содержит химическую формулу II:
Figure 00000002
Первый отвержденный слой модифицированного силикона, второй отвержденный слой модифицированного силикона и силиконовый адгезивный слой содержат химическую формулу I и химическую формулу II. Это решает проблему пузырьков или беспрепятственного отслоения подложки. В отвержденном слое модифицированного силикона натяжение на границе раздела и полярность силикона модифицированы, чтобы повысить адгезию для разных материалов.
Дополнительный объем применимости настоящего изобретения станет очевидным из подробного описания, приводимого далее. Однако следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, представляя предпочтительные варианты осуществления изобретения, приводятся исключительно в иллюстративных целях, поскольку из этого подробного описания специалисты в области техники смогут без труда вывести различные изменения и модификации в пределах объема и сущности изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее изобретение станет понятнее из приводимого ниже подробного описания, имеющего исключительно иллюстративные цели и, таким образом, не ограничивающего настоящее изобретение, и где:
На Фиг. 1 показан пример обычной структуры ПП при использовании в разводке с малым шагом и в высоковольтных приборах.
На Фиг. 2 показана структура ПП настоящего изобретения.
На Фиг. 3 показана структура ПП согласно настоящему изобретению при использовании в разводке с малым шагом и в высоковольтных приборах.
На Фиг. 4 показан пример обычного покрывающего силиконового адгезивного слоя.
На Фиг. 5 показан другой вариант осуществления структуры ПП согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6A и 6B показаны варианты осуществления структуры ПП настоящего изобретения, в которых применяется только один отвержденный слой модифицированного силикона.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Силиконы представляют собой синтетические соединения, имеющие разнообразные формы и применения. Как правило термостойкие и каучукообразные, они используются в герметиках, адгезивах, смазочных материалах, в изделиях медицинского назначения, в кухонной посуде и для изоляции. Одними из наиболее полезных качеств силиконов являются низкая теплопроводность, низкая реакционная способность, низкая токсичность и термическая устойчивость. Кроме того, силиконы отлично сопротивляются воздействию кислорода, озона и ультрафиолетового (УФ) излучения и хорошо изолируют электрический ток. Поскольку силикон можно сформировать так, чтобы он был либо электроизоляционным, либо электропроводным, он подходит для широко спектра применений в электротехнике. Силикон обнаруживает хорошую текучесть и адгезию при плавлении и является достаточно мягким после отверждения. Кроме того, силикон неполярный и негидрофильный. Следовательно, он подходит для того, чтобы заменить эпоксидную смолу в качестве адгезивного материала.
Рассмотрим фиг. 2: гибкая структура ПП (печатной платы) включает подложку 11, силиконовый адгезивный слой 12 и металлический слой 13. Материал подложки 11 включает полиимид (PI), полиэтилентерефталат (PET), полиэтиленнафталат (PEN), стекло, стекловолокно и жидкокристаллический полимер для выполнения гибкой ПП или негибкой ПП. Силиконовый адгезивный слой 12 размещен между подложкой 11 и металлическим слоем 13, выполняя функцию адгезива. Силикон обнаруживает хорошую текучесть и адгезию при плавлении. Он подходит для использования в качестве адгезива. Например, силикон может быть размещен на подложке 11 путем нанесения покрытия с образованием силиконового адгезивного слоя 12. Металлический слой 13 может быть размещен на силиконовом адгезивном слое 12 и затем отвержден процессом отверждения. После отверждения силиконовый адгезивный слой 12 достаточно мягкий, чтобы выполнять функцию буфера, поглощая деформацию, обусловленную термоусадкой, между металлическим слоем 13 и подложкой 11, чтобы предотвращать коробление и изгибание во время высокотемпературной обработки. Разводка может быть выполнена на металлическом слое 13 травлением или путем другой обработки. На нем также может быть выполнен дополнительный защитный слой, паяльная маска и т.д. Материалом металлического слоя 13 является медь (Cu), алюминий (Al), никель (Ni), золото (Au), серебро (Ag), олово (Sn) или сплав, имеющий в составе по меньшей мере один из вышеперечисленных металлов.
Вместе с тем, силикон неполярный и негидрофильный. Рассмотрим фиг. 3: когда структура ПП используется в разводке с малым шагом или в высоковольтном приборе, таком как LCD (жидкокристаллический дисплей), OLED (органический светодиод) или плазменный дисплей, на металлическом слое 13 выполняют по меньшей мере один первый вывод 131 и один второй вывод 132. В отличие от обычной структуры ПП, силиконовый адгезивный слой 12 неполярный и негидрофильный. Несмотря на то, что подложка 11, представленная полиимидом (PI), высокополярна и гидрофильна, силиконовый адгезивный слой 12 не допустит эффекта миграции ионов между первым выводом 131 и вторым выводом 132. Проблем нечеткого сигнала и падения напряжения не возникнет.
Однако у этого силикона проблема с адгезией. При отверждении силикон подвергнется как реакции конденсации, так и реакции присоединения. Структура, отвержденная реакцией конденсации, обладает меньшей силой адгезии, чем при реакции присоединения. Кроме того, побочным продуктом реакции конденсации является водород, который может легко образовывать пузырьки. Рассмотрим фиг. 4: силиконовый адгезивный слой 22 размещен на подложке 21 из другого материала. При полимеризации газ, т.е. водород, перемещается случайным образом. Когда подложка 21, выполненная из плотного материала, такого как металл, стекло или полимер, не пропускает его, газ накапливается на границе раздела с образованием пузырьков 23. Когда на границе раздела есть пузырьки 23, структура легко отслаивается.
В общем виде, силикон используется как наполнитель. Иначе говоря, одна сторона силиконового адгезивного слоя 22 свободна, как показано на фиг. 4, если образующийся газ может быть отведен медленно. Однако в данном изобретении силиконовый адгезивный слой 12 проходит между подложкой 11 и металлическим слоем 13, как показано на фиг. 2. Для отверждения требуется горячее прессование или термическая полимеризация. Из-за этого будет образовываться больше газа. Когда случайным образом перемещающийся газ случайным образом перемещается, и его не пропускает подложка 11 и металлический слой 13, сливающиеся пузырьки газа нарушают адгезию на границе раздела между ними. Также, пузырьки газа будут сливаться, образуя более крупные пузыри, что будет еще больше ослаблять адгезию.
Рассмотрим фиг. 5. Чтобы решить эту проблему, с двух сторон силиконового адгезивного слоя 12 размещено два отвержденных слоя 31, 32 модифицированного силикона. Первый отвержденный слой 31 модифицированного силикона размещен между силиконовым адгезивным слоем 12 и подложкой 11. Второй отвержденный слой 32 модифицированного силикона размещен между силиконовым адгезивным слоем 12 и металлическим слоем 13. Натяжение на границе раздела и полярность силикона отвержденных слоев 31, 32 модифицированного силикона модифицируют в зависимости от материалов подложки 11 и металлического слоя 13, чтобы повысить адгезию для разных материалов. В результате, на границах раздела между первым отвержденным слоем 31 модифицированного силикона и подложкой 11 и между вторым отвержденным слоем 32 модифицированного силикона и металлическим слоем 13 создаются благоприятные для адгезии условия. Также, снижается количество и размер образующихся пузырьков газа.
Как первый отвержденный слой 31 модифицированного силикона, так и второй отвержденный слой 32 модифицированного силикона, главным образом, содержат химическую формулу I:
Figure 00000001
Силиконовый адгезивный слой 12, главным образом, содержит химическую формулу II:
Figure 00000002
Первый отвержденный слой 31 модифицированного силикона, второй отвержденный слой 32 модифицированного силикона и силиконовый адгезивный слой 12 содержат как химическую формулу I, так и химическую формулу II.
Количества химической формулы II в силиконовом адгезивном слое 12 превышают количества химической формулы I в силиконовом адгезивном слое 12. Количества химической формулы I в каждом из первого отвержденного слоя 31 модифицированного силикона и второго отвержденного слоя 32 модифицированного силикона превышают количества химической формулы II в каждом из первого отвержденного слоя 31 модифицированного силикона и второго отвержденного слоя 32 модифицированного силикона.
Также, количества химической формулы II в силиконовом адгезивном слое 12 превышают количества химической формулы II в каждом из первого и второго отвержденных слоев 31, 32 модифицированного силикона на 0,1% - 60% в массо-объемном соотношении.
Отвержденные слои 31, 32 модифицированного силикона модифицируют увеличением доли силикона добавочного типа и/или добавлением в силикон эпоксидной смолы, акриловой кислоты или их комбинации.
В качестве примера способа выполнения, отвержденные слои 31, 32 модифицированного силикона выполняют на подложке 11 и металлическом слое 13, соответственно, чтобы модифицировать поверхностные свойства подложки 11 и металлического слоя 13, для повышения способности к связыванию с силиконовым адгезивным слоем 12 в следующем процессе. Иными словами, отвержденные слои 31, 32 модифицированного силикона можно рассматривать как поверхностно-модифицированный слой подложки 11 и металлического слоя 13, соответственно. Затем для отверждения медленно выполняют полимеризацию. Поскольку одна сторона свободна, и процесс отверждения выполняется медленно, образующийся газ может быть отведен. Также, отвержденные слои 31, 32 модифицированного силикона модифицируют в зависимости от материалов подложки 11 и металлического слоя 13. На границах раздела между первым отвержденным слоем 31 модифицированного силикона и подложкой 11 и между вторым отвержденным слоем 32 модифицированного силикона и металлическим слоем 13 создаются благоприятные для адгезии условия.
Силиконовый адгезивный слой 12 размещают либо на первом отвержденном слое 31 модифицированного силикона, либо на втором отвержденном слое 32 модифицированного силикона. Затем подложку 11 и металлический слой 13, вместе с силиконовым адгезивным слоем 12, первым отвержденным слоем 31 модифицированного силикона и вторым отвержденным слоем 32 модифицированного силикона, комбинируют. Эту полимеризацию выполняют в два этапа, чтобы добиться прочного связывания. Температура термической обработки первого этапа ниже температуры термической обработки второго этапа. Продолжительность термической обработки первого этапа превышает продолжительность термической обработки второго этапа. При более низкой температуре первого этапа химическая формула II силиконового адгезивного слоя 12 выступает доминантным компонентом, образуя кристаллическую структуру в силиконовом адгезивном слое 12. Поскольку толщина силиконового адгезивного слоя 12 небольшая, эта кристаллическая структура по существу рассматривается как основная влагозащитная структура силиконового адгезивного слоя 12. Кристаллическая структура может повышать влагозащитную способность границ раздела между силиконовым адгезивным слоем 12 и любым из первого отвержденного слоя 31 модифицированного силикона и второго отвержденного слоя 32 модифицированного силикона. Это очень важный параметр для ПП, когда она используется в качестве компонента батареи. Например, часть металлического слоя ПП может напрямую использоваться в качестве токосъемника литиевой батареи.
При более высокой температуре второго этапа химическая формула I силиконового адгезивного слоя 12 выступает доминантным компонентом и обладает более высокой способностью к связыванию, чем химическая формула II. Как следствие, силиконовый адгезивный слой 12 прочно связывается с первым отвержденным слоем 31 модифицированного силикона, и силиконовый адгезивный слой 12 прочно связывается со вторым отвержденным слоем 32 модифицированного силикона. Предпочтительно, температура термической обработки первого этапа ниже температуры термической обработки второго этапа на 30-70 градусов C°. Продолжительность термической обработки первого этапа превышает продолжительность термической обработки второго этапа на 80-300 секунд. Чтобы не допустить деформирования силиконового адгезивного слоя 12 в ходе вышеупомянутого процесса, силиконовый адгезивный слой 12 дополнительно включает прокладку. Прокладка включает частицы диоксида кремния, частицы оксида титана или их комбинацию.
Поскольку силиконовый адгезивный слой 12 размещен между отвержденными слоями 31, 32 модифицированного силикона, которые выполнены из такого же или по существу такого же материала, адгезионная сила между ними велика. Несмотря на то, что образуется газ, адгезионную структуру нелегко ослабить. Также, силикон не такой плотный, как подложка 11 или металлический слой 13. Если смотреть под микроскопом, отверстия внутри силикона крупнее, чем в материалах подложки 11 или металлического слоя 13. Хотя при отверждении силиконовый адгезивный слой 12 размещен между отвержденными слоями 31, 32 модифицированного силикона, образующийся газ легко отводится из отвержденных слоев 31, 32 модифицированного силикона, и не происходит его беспрепятственного накопления с образованием пузырьков. Силы межмолекулярного взаимодействия между силиконовым адгезивным слоем 12 и отвержденными слоями 31, 32 модифицированного силикона равны. Газовые потоки внутри равномерны. Пузырьки газа не будут беспрепятственно сливаться с образованием больших пузырей. Как следствие, на границах разделах между отвержденными слоями 31, 32 модифицированного силикона и силиконовым адгезивным слоем 12 создаются благоприятные для адгезии условия. В силу указанных выше причин, границам раздела между первым отвержденным слоем 31 модифицированного силикона и подложкой 11 и между вторым отвержденным слоем 32 модифицированного силикона и металлическим слоем 13 обеспечена лучшая межфазная адгезия, чем у обычных границ раздела.
Толщину отвержденных слоев 31, 32 модифицированного силикона меняют в зависимости от требований гибкости, таких как изгибаемость ПП. В общем виде, чтобы демонстрировать свойства гибкости, толщина отвержденных слоев 31, 32 модифицированного силикона должна составлять более 10 мкм. Поэтому толщина отвержденных слоев 31, 32 модифицированного силикона предпочтительно составляет от 10 мкм до 50 мкм.
Силиконовый адгезивный слой 12 выполняет в данном изобретении функцию связывающего слоя, и его толщина является заданным значением, которое не меняется в зависимости от требований гибкости ПП. Толщина силиконового адгезивного слоя 12 составляет от 5 мкм до 25 мкм. Если толщина силиконового адгезивного слоя 12 слишком мала, т.е. меньше 5 мкм, адгезия будет слишком слабой. Если толщина силиконового адгезивного слоя 12 будет слишком велика, т.е. больше 25 мкм, механическую прочность самого материала адгезивного слоя нельзя будет игнорировать. Она будет считаться частью механической прочности всей структуры печатной платы, и в таком случае потеряет значимость только адгезивного слоя. Далее, силиконовый адгезивный слой 12 отверждают с двух закрытых концов. Эффект влагоудерживающего барьера будет слабее, если толщина силиконового адгезивного слоя 12 будет слишком велика.
Кроме того, на границах раздела может быть размещен только один отвержденный слой модифицированного силикона, что ухудшает условия для адгезии. Например, может иметься только первый отвержденный слой 31 модифицированного силикона для размещения между подложкой 11 и силиконовым адгезивным слоем 12, см. фиг. 6A. Или может иметься только второй отвержденный слой 32 модифицированного силикона для размещения между металлическим слоем 13 и силиконовым адгезивным слоем 12, см. фиг. 6B.
После ознакомления с описанным таким образом изобретением будет очевидно, что одно и то же можно варьировать множеством разных способов. Такие варианты не должны рассматриваться как выход за пределы сущности и объема изобретения, и все такие модификации, как будет очевидно специалисту в области техники, должны быть включены в объем приводимой далее формулы изобретения.

Claims (19)

1. Гибкая структура печатной платы, содержащая:
металлический слой, состоящий по меньшей мере из одного металла;
неметаллическую подложку, выполненную из материалов, которые отличаются от материалов металлического слоя;
первый отвержденный слой модифицированного силикона, выполненный непосредственно на неметаллической подложке;
второй отвержденный слой модифицированного силикона, выполненный непосредственно на металлическом слое, где как первый отвержденный слой модифицированного силикона, так и второй отвержденный слой модифицированного силикона, главным образом, содержат силикон, имеющий главную цепь «Si-C-C-Si-O»; и
силиконовый адгезивный слой, непосредственно связанный со вторым отвержденным слоем модифицированного силикона и первым отвержденным слоем модифицированного силикона, причем силиконовый адгезивный слой, главным образом, содержит силикон, имеющий главную цепь «Si-O-Si»
где первый отвержденный слой модифицированного силикона, второй отвержденный слой модифицированного силикона и силиконовый адгезивный слой содержат силикон, имеющий главную цепь «Si-C-C-Si-O» и силикон, имеющий главную цепь «Si-O-Si».
2. Гибкая печатная плата по п. 1, отличающаяся тем, что материал неметаллической подложки включает полиимид (PI), полиэтилентерефталат (PET), полиэтиленнафталат (PEN), стекло, стекловолокно и жидкокристаллический полимер.
3. Гибкая печатная плата по п. 1, отличающаяся тем, что материалом металлического слоя является медь, алюминий, никель, золото, серебро, олово или сплав, имеющий в составе по меньшей мере один из вышеперечисленных металлов.
4. Гибкая печатная плата по п. 1, отличающаяся тем, что толщина силиконового адгезивного слоя составляет от 5 до 25 мкм.
5. Гибкая печатная плата по п. 1, отличающаяся тем, что толщина первого отвержденного слоя модифицированного силикона составляет от 10 до 50 мкм.
6. Гибкая печатная плата по п. 1, отличающаяся тем, что толщина второго отвержденного слоя модифицированного силикона составляет от 10 до 50 мкм.
7. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что первый и второй отвержденные слои модифицированного силикона модифицируются посредством увеличения доли силикона добавочного типа.
8. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что первый и второй отвержденные слои модифицированного силикона модифицируются посредством добавления в силикон эпоксидной смолы, акриловой кислоты или их комбинации.
9. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что силиконовый адгезивный слой также содержит прокладку, причем прокладка включает частицы диоксида кремния, частицы оксида титана или их комбинацию.
10. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что количества химической формулы II в силиконовом адгезивном слое превышают количества химической формулы II в каждом из первого и второго отвержденных слоев модифицированного силикона на 0,1 - 60% в массообъемном соотношении.
11. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что силиконовый адгезивный слой имеет влагозащитную кристаллическую структуру.
12. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что часть металлического слоя выполняет функцию токосъемника батареи.
13. Гибкая структура печатной платы по п. 1, отличающаяся тем, что толщина силиконового адгезивного слоя представляет собой заданное значение, и это заданное значение не меняется в зависимости от требований гибкости гибкой структуры печатной платы.
RU2019138675A 2019-08-02 2019-11-29 Структура печатной платы с силиконовым слоем в качестве адгезива RU2730586C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/530613 2019-08-02
US16/530,613 US11089693B2 (en) 2011-12-16 2019-08-02 PCB structure with a silicone layer as adhesive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730586C1 true RU2730586C1 (ru) 2020-08-24

Family

ID=68295956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138675A RU2730586C1 (ru) 2019-08-02 2019-11-29 Структура печатной платы с силиконовым слоем в качестве адгезива

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3772240A1 (ru)
JP (1) JP2021027307A (ru)
KR (1) KR102234313B1 (ru)
CN (1) CN112312647B (ru)
BR (1) BR102019022506B1 (ru)
MX (1) MX2019013544A (ru)
RU (1) RU2730586C1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3608995B1 (en) * 2018-08-08 2021-10-20 Prologium Technology Co., Ltd. Horizontal composite electricity supply element group
KR20220112563A (ko) 2021-02-04 2022-08-11 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
KR102598317B1 (ko) * 2021-09-29 2023-11-06 조인셋 주식회사 3층 연성적층판, 그 제조방법 및 이를 적용한 전기접촉단자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4639285A (en) * 1985-02-13 1987-01-27 Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. Heat-resistant flexible laminate for substrate of printed circuit board and a method for the preparation thereof
SU1579471A3 (ru) * 1984-04-10 1990-07-15 Президент Энжинеринг Корп.(Фирма) Способ изготовлени заготовок печатных плат и двойной ленточный пресс дл изготовлени заготовок печатных плат
JP2009056791A (ja) * 2007-08-07 2009-03-19 Asahi Rubber:Kk 積層基板
US9573352B2 (en) * 2014-03-07 2017-02-21 Azotek Co., Ltd. Metal substrate and method of manufacturing the same
RU2620413C2 (ru) * 2012-03-06 2017-05-25 Семблант Лимитед Электрическая сборка с покрытием

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5821893A (ja) * 1981-07-31 1983-02-08 住友ベークライト株式会社 フレキシブルプリント配線用基板の製造方法
EP2196503B1 (en) * 2008-12-12 2015-02-18 Nitto Denko Corporation Thermosetting silicone resin composition, silicone resin, silicone resin sheet and use thereof
US10826030B2 (en) * 2012-12-13 2020-11-03 Prologium Holding Inc. Package structure of electronic modules with silicone sealing frame and the manufacturing method thereof
TWI472831B (zh) * 2011-12-16 2015-02-11 Prologium Technology Co Ltd 電子模組之側封裝結構
TWI437931B (zh) * 2011-12-16 2014-05-11 Prologium Technology Co Ltd 電路板結構
CN103188868B (zh) * 2011-12-28 2016-07-13 辉能科技股份有限公司 电路板结构
TWI676315B (zh) * 2017-10-20 2019-11-01 輝能科技股份有限公司 複合式電池芯

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579471A3 (ru) * 1984-04-10 1990-07-15 Президент Энжинеринг Корп.(Фирма) Способ изготовлени заготовок печатных плат и двойной ленточный пресс дл изготовлени заготовок печатных плат
US4639285A (en) * 1985-02-13 1987-01-27 Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. Heat-resistant flexible laminate for substrate of printed circuit board and a method for the preparation thereof
JP2009056791A (ja) * 2007-08-07 2009-03-19 Asahi Rubber:Kk 積層基板
RU2620413C2 (ru) * 2012-03-06 2017-05-25 Семблант Лимитед Электрическая сборка с покрытием
US9573352B2 (en) * 2014-03-07 2017-02-21 Azotek Co., Ltd. Metal substrate and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
MX2019013544A (es) 2021-07-27
BR102019022506A2 (pt) 2021-02-09
KR102234313B1 (ko) 2021-03-31
BR102019022506B1 (pt) 2022-03-03
JP2021027307A (ja) 2021-02-22
EP3772240A1 (en) 2021-02-03
CN112312647B (zh) 2022-05-06
CN112312647A (zh) 2021-02-02
KR20210016257A (ko) 2021-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2730586C1 (ru) Структура печатной платы с силиконовым слоем в качестве адгезива
EP2605625B1 (en) PCB structure with a silicone layer as adhesive
KR101471232B1 (ko) 전자 부품용 접착제 조성물 및 이를 이용한 전자 부품용 접착제 시트
JP5690648B2 (ja) 異方性導電フィルム、接続方法及び接続構造体
JP4513024B2 (ja) 多層異方性導電フィルム
JP2007277525A (ja) 電子機器用接着剤組成物およびそれを用いた電子機器用接着剤シート、電子部品ならびに電子機器
US20150047878A1 (en) Electroconductive particle, circuit connecting material, mounting body, and method for manufacturing mounting body
US20200335429A1 (en) Flexible printed circuit board and method of manufacturing flexible printed circuit board
US11089693B2 (en) PCB structure with a silicone layer as adhesive
KR101157599B1 (ko) 이방성 도전 필름용 도전 입자 및 이를 포함하는 이방성 도전 필름
KR100896439B1 (ko) 연성 필름
JP5082296B2 (ja) 配線付き接着剤及び回路接続構造
JP4359954B2 (ja) 半導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた部品ならびに半導体装置
CN113785027B (zh) 粘接剂组合物
KR20070031525A (ko) 전자부품용 이방전도성 접착테이프, 그 제조방법 및이로부터 접속된 전자기기
TWM602500U (zh) 高遮蔽性電磁波遮蔽膜
KR20210054265A (ko) 패키지 기판 및 이의 제조 방법
JP2021018997A (ja) 支持基板付配線基板、配線基板、素子付配線基板積層体、および素子付配線基板
KR20140146059A (ko) 회로 접속 재료, 접속 구조체 및 그의 제조 방법
JP2011018945A (ja) 接合体及びその製造方法
JP2019210400A (ja) 接着剤組成物、接続構造体及びその製造方法
TW202121944A (zh) 具矽膠黏合層之電路板結構
JP2011124241A (ja) 絶縁金属ベース回路基板及びそれを用いた混成集積回路モジュール
JPH06222374A (ja) 電極基板
JP2009108238A (ja) 絶縁材料、配線基板及び半導体装置