200942109 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種將可撓性印刷電路板與聚合材料黏合以 部分或全部加固之方法。此種方法是以熱活化性黏著膜進 行黏合。 【先前技術】 膠帶及熱活化性膠帶是工業化時代被廣泛應用的加工 輔助材料。尤其是電子工業對於膠帶品質有很高的要求。 目前電子工業的一個趨勢是致力於製造出更小、更 輕、以及工作速度更快的構件。爲了達到這個目標，不但 要持續改良製造程序，同時也要發展特定的技術。其中一 項重要的技術是可撓性印刷電路板，此種印刷電路板經常 被用於各種電子構件之電連接，例如顯示器、照相機、硬 式印刷電路板或鍵盤。除了純粹的電連接外，可撓性印刷 電路板也逐漸被用來取代傳統的裝有處理器的印刷電路 ❾ 板。 因此可撓性印刷電路板已出現在許多不同的電子用品 中，例如手機、汽車音響、電腦等電子用品。可撓性印刷 電路板通常是由複數個銅層（作爲電導體）及聚醯亞胺（作爲 電絕緣體）所構成。爲了符合不同應用領域的要求，有時必 須將可撓性印刷電路板部分或全部加固。例如必須將可撓 性印刷電路板上裝置處理器的位置加固。這種情況通常是 在背面加固，以免處理器從可撓性印刷電路板上鬆脫或掉 落。此外’插塞連接也經常需要加固。爲了操作上的便利 -4- 200942109 性，插塞連接通常也是在背面進行加固，如果印刷電路板 上裝有插接元件，加固處理亦有助於防止插接元件鬆脫。 可撓性印刷電路板的黏合通常是使用熱活化性膠帶， 此種熱活化性膠帶不能釋出任何揮發性成分，而且必須能 夠在高溫中使用。這是因爲使用回流焊接程序（再熔化焊接 程序）的關係，例如以這種程序將處理器固定在可撓性印刷 電路板上。 例如專利US 5,47 8,8 85提出一種熱活化性膠帶，此種 ◎ 膠帶是以環氧化的苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-異戊二烯嵌段 共聚物爲主要成分。專利WO 96/3 3248也有提出其他熱活 化性膠帶的例子。 β 除了前面提及的耐高溫性及不會釋出揮發性成分外， 熱活化性膠帶還需要符合其他的要求。例如應盡可能不會 在加固介質（“加固板”）及可撓性印刷電路板之間有氣泡產 生。這是因爲氣泡會在後面的回流焊接程序中膨脹，因而 〇 可能對加固介質及可撓性印刷電路板之間的黏合造成不良 影響。此外，氣泡也會造成可撓性印刷電路板表面及加固 介質表面的不平坦性。這可能會使可撓性印刷電路板必須 作爲插頭使用時，出現電觸點接通受到局部干擾的問題。 爲了避免上述問題，現今通常是以熱壓形成黏合。熱 壓的優點是可以同時施加高溫及高壓。高壓可以使熱活化 性黏著劑在可撓性印刷電路板及加固介質上產生良好的潤 濕性。此外，高壓還可以抑制氣體（尤其是濕氣，因爲聚醯 200942109 亞胺易於吸收水氣）從印刷電路板逸出。但是熱壓也是有缺 點的。例如熱壓程序的效率相當差，原因是熱壓程序無法 連續進行，而且等待的時間相當長（通常至少90秒）。由於 熱壓程序耗時較長，因此對每小時能夠製造的可撓性印刷 電路板的數量造成很大的限制。這對於需需數量不斷成長 的電子組件及電子用品的製造是很不利的。 【發明內容】 ^ 因此需要有一種更有效率的以熱活化性黏著系統將可 ❹ 撓性印刷電路板與加固介質黏合的方法。 爲滿足上述需求，本發明提出一種製造印刷電路板的 方法，此種方法包括改良可撓#印刷電路板的程序，尤其 是提高其穩定性，此種方法至少具有以下的步驟： a) 準備一個可撓曲性小於可撓性印刷電路板的平面 形成物（“加固板”）； b) 將熱活化性黏著膜熱積層在加固板上·， 〇 c)將黏著膜及加固板構成的積層體與黏著膜面定位 在可撓性印刷電路板上； d) 使加固板、黏著膜及可撓性印刷電路板構成的複合 體處於低氣壓中； e) 於施加壓力及加熱下對複合體進行熱積層。 一種有利的方式是使經過熱積層的複合體在下一個步 驟f)接受後硬化，尤其是在爐子中接受後硬化。 一種有利的方式是在積層前爲熱活化性黏著膜加上一 200942109 個臨時載體（分離紙、分離膜、離型膜、或其他類似載體）。 在完成步驟b)將熱活化性黏著膜熱積層在加固板上之後， 可以將這個臨時載體去除，這樣熱活化性黏著膜背對加固 板的那一個表面就會露空。 在上述的步驟中，還可以加上一個沖壓步驟，以修改 尺寸，例如作爲裁剪步驟加在步驟b)及c)之間、加在步驟 c)及d)之間、或是加在步驟f)之後。 _ 此外，最好是以連續方式、準連續方式、或是半連續 〇 方式執行步驟C)及d)。 以下將在考量使用對本發明有利之材料的前提下，詳 細說明本發明之^法的步驟。 一種有利的方式是按照步驟a)至f)的順序執行本發明 的方法；但是在某些情況下改變執行的順序是有利的。另 外一種有利的方式是可以同時執行兩個或數個步驟，例如 同時執行步驟d)及e)，也就是在執行熱積層（步驟e))期間 Q 才形成低氣壓。 一種有利的作法是以連續方式執行步驟d)及e)，尤其 是在保持低氣壓的情況下執行步驟e)，而且執行過程中的 壓力比例可以保持不變，也可以改變。 進備一種熱活化件膜 本發明的方法是使用一種熱活化性黏著膜（黏著劑 膜）。根據一種非常有利的實施方式，這種黏著膜是由一種 熱活化性黏著胚料（另外一個名稱是”可加熱活化的黏著胚 200942109 料”）製成的無載體平面形成物，而且必要時還可以含有適 當的添加物。本發明的方法也可以使用有載體的熱活化性 黏著膜。本發明的方法可以使用化學反應黏合（固定）的黏 著膜’也可以使用物理固定的黏著膜。一種有利的實施方 式是使用在室溫中或多或少具有固有黏性（黏著性）的黏著 膜。另外一種有利的實施方式是使用在室溫中沒有黏著性 的黏著膜。但是本發明使用的所有熱活化性黏著膜在溫度 ^ 高於一個（由黏著膜的性質決定的）活化溫度（或是高於一個 Ο 相應的溫度範圍）時，都會具有足夠的黏著性，以便能夠順 利執行積層過程引起之必要的黏著程序。一種特別有利的 i式是，在執行過本發明的方法後，黏著膜能夠在黏著的 基板（可撓性印刷電路板及加固板）之間形成永久性的黏 合。 這個永久性的黏合有利於前面提及的後硬化過程（視 黏著膜的材料及組成而定）。 〇 熱活化性黏著膜的主要成分最好是由在室溫中可以交 聯的活性樹脂及一種三度空間的高強度聚合物晶格所構 成，同時還含有具有永久彈性的彈性體，以防止熱活化性 黏著膜變脆。 除此之外當然還可以含有其他的成分，不過最簡單的 情況（也是一種有利的情況）是僅含有上段中提及的成分。 將熱活化性黏著膜加熱，短時間後黏滞性會降低，因 此可以很容易就可以將可撓性印刷電路板的表面潤濕。經 200942109 由改變原料種類及原料比例，可以在很大的 著膜的成分。 彈性體最好是一種聚烯烴、聚酯、聚氨 醯胺、或是一種改良過的橡膠（例如腈橡膠）， 特佳爲熱塑性聚氨基甲酸酯（TPU)是聚酉 醚聚烯烴）及有機雙異氰酸酯（例如二苯基甲ί 的反應產物。其主要是由線性巨分子所構成 I 物大部分是以彈性顆粒的形式在市場上販售 ❹ 公司生產的”Desmocoll”。 TPU及與其相容之樹脂（也就是將樹脂| 的組合可以黏著膜的軟化溫度降低到足夠的 可以提高黏著膜的黏性。松香樹脂、烴樹酯 喃樹脂均爲對本發明有利之樹脂的例子。 添加活性樹脂/硬化劑系統也可以使上 化溫度降低，因此可以有利的降低這些聚合 〇 及加工速度。 可以根據對最終產物之特性要求，決定 脂添加量，通常是添加2至75重量％的樹脂 脂的加量不要超過40重量％。 一種有利的實施方式是經由TPU及適當 組合，以達到降低黏著膜的軟化溫度的目的 脂最好是以雙酚A及/或雙酚B爲主要成分’ 加對環氧化物系統適當的硬化劑（例如二氰 範圍內改變黏 基甲酸酯、聚 > 旨聚烯烴（或聚 完雙異氰酸酯） 。這種反應產 ，例如 Bayer 辱彈性體混合） 程度，同時也 、及/或苯并呋 述聚合物的軟 物的加工溫度 彈性體中的樹 ，或最好是樹 的環氧樹脂的 ，此種環氧樹 且最好是有添 二胺或另外一 200942109 種適於環氧化物的硬化劑）。當黏著好的可撓性印刷電路板 通過回流爐，由上述系統（TPU及上述環氧樹脂）形成的黏著 膜可以使黏著處產生很好的後硬化效果。 經由樹脂的化學交聯反應可以在黏著膜及加固材料之 間達到很高的黏著強度。 對本發明而言，TPU及酚樹脂（必要時還可以含有其他 成分或添加物）形成的黏著膜也是一種很有利的黏著膜。根 ^ 據一種有利的實施方式，以TPU-酚樹脂爲主要成分的黏著 〇 膜還含有使酚樹脂硬化的硬化劑。熟習該項技術者熟知之 所有能夠使與酚樹脂產生反應的硬化劑均可被添加到此種 黏著膜中。例如所有的甲醛類的硬化劑（例如六亞甲四胺）。 根據一種有利的變化方式，熱活化性黏著膜是以至少 一種腈橡膠爲主要成分。 例如以下均爲對本發明適用的丁腈橡膠的例子：Eni Chem公司生產的EuropreneTM、Bayer公司生產的KrynacTM 〇 及 PerbuanTM、Zeon 公司生產的 BreonTM 及 Nipol NTM。氫化 丁腈橡膠的例子有Bayer公司生產的TherbanTM及Zeon公司 生產的ZetpolTM。丁腈橡膠是以熱聚合或冷聚合的方式形成。 腈橡膠最好含有15至45重量％的丙烯腈，以避免與活 性樹脂產生完全的相位分離。腈橡膠的另外一個重要特性 是孟納（Mooney)黏度。爲了確保腈橡膠在低溫中仍具有很 好的彈性，孟納黏度應小於l〇〇(Mooney ML 1+4，l〇〇°c ; 按照DIN 5 3 5 23的規定）。例如Zeon Chemicals公司生產的 -10- 200942109
Nipol™ N917是市場上可購得的一種適用於本發明的腈橡 膠。 一種有利的方式是將羧基端丁腈橡膠、氨基端丁腈橡 膠、環氧基端丁腈橡膠、或丙烯酸酯端丁腈橡膠加到丁腈 橡膠中作爲添加成分。最好是使用分子量Mw<20000g/mol 及/或丙烯腈含量爲5至30重量％的彈性體。至少5%的丙 烯腈含量可使腈橡膠具有良好的混合能力。例如Noveon公 司生產的Hycar™是市場上可購得的一種期限化腈橡膠》 〇 如果添加的是羧基端丁腈橡膠，則最好是使用羧酸數 15至45 (或最好是20至40)的橡膠。羧酸數代表的是以ig 橡膠爲準，要將羧酸完全中和所需的K0H的毫克°數。 如果添加的是氨基端丁腈橡膠，則最好是使用胺値25 至150(或最好是30至125)的橡膠。胺値代表的是以HC1 滴定在乙醇溶液中測得的胺當量。胺値是以lg橡膠的胺當 量爲準。 〇 活性樹脂在以腈橡膠爲主要成分的熱活化性黏著膜中 所佔的比例最好是在30至75重量％之間。 一種很有利的實施方式是黏著膜含有環氧樹脂。此種 實施方式使用之（聚合）環氧樹脂的分子量]^«最好是在 100g/mol 至 10000g/mol 之間。 例如可以使用由雙酚A及環氧氯丙烷的反應產物、環 氧氯丙烷及縮水甘油酯的反應產物、及/或環氧氯丙烷及對 氨基苯酚的反應產物生成的環氧樹脂。 200942109 以下是可在市場上購得之適用於本發明之環氧樹脂的 若干例子：Ciba Geigy公司生產的 AralditeTM6010、 CY-281™、ECN™ 1 273、ECN™ 1 280、MY 720、RD-2，Dow Chemical 公司生產的 D E R ™3 3 1' D ER™7 3 2' D E R™7 3 6' D ΕΝ™ 432、DEN™43 8、DEN™485, Shell Chemical 公司生產的 Epon™ 812 ' 825、826 ' 828、830、834、836、871、872 ' 1001、 10 04、1031等，以及同樣是由Shell Chemical公司生產的 HPT™1071 ' HPT™1079。
G 市面上可購得之適用於本發明之脂肪族環氧化物的一 個例子是乙嫌基環己基二氧化物（例如Union Carbide公司 生產的 ERL-4206、ERL-422 1、ERL-4201、ERL-4289 或 ERL-0400)。 在本發明中，酚醛清漆樹脂也很適合作爲腈橡膠之樹 脂，以下均爲酚醛清漆樹脂的例子：Celanese公司生產的 Ep i - Re z™5 13 2' Sumitomo Chemical 公司生產的 ESCN-001， ❾ Ciba Geigy公司生產的CY-281，Dow Chemical公司生產的 DEN ™4 3 1 ' DEN ™4 38 ' Quatrex 5010 1 Nippon Kayaku 公司生 產的 RE305 S、DaiNipon Ink Chemistry 公司生產的 Epiclon™N67 3，Shell Chemical 公司生產的 EpicoteTMl 52。 此外，三聚氫氨樹脂（例如Cytec公司生產的CymelTM327 及CymelTM3 23)也可以作爲熱活化性黏著膜的活性樹脂。 此外，也可以用聚異氰酸酯（例如Nippon Polyurethan Ind.公司生產的Coronate™L，Bayer公司生產的Desmodur™ -12- 200942109 N3 300或Mondur™ 489)作爲熱活化性黏著膜的活性樹脂。 應使用在交聯時不會釋出揮發性成分的活性樹脂。 此外，一種有利的方式是熱活化性黏著膜（包括TPU系 統、腈橡膠、以及其他系統）還含有一種提高黏性（產生黏 性）的樹脂，此種樹脂佔熱活化性黏著膜之總重量的比例最 好不超過30重量％»所有在文獻中有記載的產生黏性的樹 脂均可使用，其中具有代表性的樹脂包括：蒎烯樹脂、茚 _ 樹脂、松香樹脂，以及此三種樹脂之歧化、羧化、聚合化、 ❹ 酯化的衍生物及鹽類，脂肪族及芳香族烴樹脂，帖烯樹脂 及帖烯酚樹脂，C5烴樹脂、C9烴樹脂、以及其他的烴樹脂。 也可以將上述樹混合使用，或是與其他的樹脂混合使 用，以獲得所需要的黏著胚料特性。原則上所有與腈橡膠 相容（可溶解）的樹脂均可使用，尤其是所有以純單體爲主 要成分的脂肪族、芳香族及烷基芳香族烴樹脂，羧化烴樹 脂，官能基烴樹脂，天然樹脂。在Donatas Satas (vanNostrand, 〇 1989)出版的”Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”中有詳細列出這些樹脂的名稱。 爲了加速兩種成分之間的反應，也可以選擇性的在這 兩種成分的混合物中加入交聯劑及加速劑，同樣的，交聯 劑及加速劑在交聯時最好也不會釋出揮發性成分。 以下均爲適當之加速劑的例子：咪唑，例如Shikoku Chem.公司生產的 2M7、2E4MN、2PZ-CN、2PZ-CNS、 P0550、L07N，Air Products 公司生產的 Curezol 2MZ。一種 -13- 200942109 適當的交聯劑是二氰二胺。 此外，也可以使用胺（尤其是三級胺）作爲加速劑。 除了活性樹脂外，還可以加入軟化劑。例如可以加入 以聚乙二醇醚、聚氧化乙烯、磷酸酯、脂肪族羧酸酯、以 及苯酸酯爲主要成分的軟化劑。此外，也可以用芳香族羧 酸酯、高分子二醇、磺醯胺、己二酸酯作爲軟化劑。 此外，也可以在彈性體中加入熱塑性塑膠或熱固性塑 I 膠作爲加固成分。例如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯丁醛、聚 ❹ 乙酸乙烯酯。 此外，加入特定的顏料、或礦物質塡充料或有機塡充 料fe可以使黏著膜具有顏色或可燃性等特定的產品特性。 熱活化性黏著膜的厚度通常至少在5#111至lOOem之 間，或最好是在10#m至100#m之間。 熱活化性黏著膜的製作過程是將構成黏著膜的物質以 溶液或熔融液的形式塗在可撓性基板（“臨時載體”或”離型 Q 膜”，例如分離膜、分離紙）上，必要時並可以使其變乾燥， 這樣很容易就可以把這些物質從基板上去除掉。一種特別 有利的實施方式是在熱活化性黏著膜的方面再覆蓋一層離 型膜。這樣不但可以使後續的沖壓過程變得更容易，也可 以保護熱活化性黏著膜免於受到外界污染。 【實施方式】 步驟a): —備加固材料/加固板 -14- 200942109 有許多不同的材料可以作爲加固（強化）之用。爲了對 可撓性印刷電路板產生加固效果，加固材料的剛性需大於 未經加固之可撓性印刷電路板的剛性。除此之外，”加固I” 一詞並未對加固材料有其他任何的限制。 加固板及可撓性印刷電路板之間的剛性相差愈大，加 固效果就愈好。經由選擇特定剛性（剛度）的加固板，可以 製造出具有特定剛度値的加固印刷電路板。原則上加固材 ^ 料的剛度値是不受任何限制的，因此可以視需要選擇剛性 Ό 不是很大的加固材料’也就是僅將印刷電路板略微加固， 以便在加固後仍然可以將產品捲起來，當然也可以選擇剛 性很大的加固材料’以製造出剛性很大的最終產品，例如 製造出可插入其他構件之插座（接塞接點）的印刷電路板。 同樣的，可以選擇剛性很小及很大之間的任何一個剛度 値’以實現特定剛性的最終產品。 一種被廣泛使用的加固材料是聚合物膜。著重低成本 〇 的加固可使用聚酯及/或共聚酯作爲加固材料。例如PET膜 (聚對苯二甲酸乙二酯膜）是一種經常被使用且對本發明相 當有利的加固材料。聚酯膜的厚度對加固程度有很大的影 響。加固程度會隨聚酯膜厚度的增加而變大。其他被廣泛 使用的加固材料還包括聚醯亞胺及聚乙烯萘（pen)，此類材 料的耐熱性優於PET，因此對本發明的方法也是非常適 合。其他適用於本發明之方法的加固材料還包括LCP，S(液 晶聚合物）’此種材料亦具有很好的耐熱性。 -15- 200942109 根據本發明的一種有利的實施方式，聚合物材料也可 以出現在相同或不同之聚合物膜（尤其是前面提及的膜）的 積層體及/或功能層中。積層體通常是以黏著劑黏著而成， 形成積層體的目的是爲製降低製造成本，當然也可以利用 先前技術的其他方法製作積層體。 本發明之方法的一種有利的實施方式是對作爲加固材 料的聚合物膜進行預處理，例如預熱處理及/或電暈預處理 q 及/或電漿預處理。預熱處理可以排除在本發明之後續過程 中氣體逸出的可能性。電暈預處理或電漿預處理可以改善 熱活化性黏著膜在加固材料上的錨定。 除了聚合物材料外，有一部分有機材料亦適用於本發 明’其中尤以玻璃纖維/環氧材料（與環氧樹脂結合的玻璃 纖維織物’所謂的FR-4-材料）最爲適合。這些材料在硬化 狀態具有很好的耐熱性及加固作用。如前面所述，也可以 對這些材料進行預處理。 © 本發明的另外一種有利的實施方式是以金屬膜或金屬 板加固可撓性印刷電路板。除了加固作用外，金屬膜或金 屬板還可以具有其他的功能，例如具有導熱性及導電性。 追種功能對於電磁干擾屏蔽（Electromagnetic interference shielding)是必要的。例如不銹鋼、鋼、鋁、黃銅、青銅、 鎳、及/或銅等都是適合的金屬。此外，金靥還可以具有第 二層，例如鈍化層。例如可以由金及/或銀鍍層形成第二層。
根據一種有利的實施方式，加固材料的粗糙度（DIN EN -16- 200942109 ISO 4287:1998-10定義之算術平均粗糙度）RaS m ’及/或 厚度在10；/m至2mm之間、較好是在50/zm至800《m之 間、或最好是在75/zm至500/zm之間。 步驟b): 將黏著膜熱積層在加固板h 一種特別有利的方式是使用前面所述的熱活化性膜。 步驟b)的積層作業是以滾輪積層機進行。爲了連續作 業及盡可能達到很好的積層品質，最好是以熱滾輪積層機 ❹ 進行積層作業，所謂熱滾輪積層機是指所有的滾輪（或至少 是一部分的滾輪）可以被加熱的滾輪積層機。以熱滾輪積層 機執行這個步驟可以達到最好的效果。另外一種方式是以 熱壓機執行這個步驟。 如果熱活化性膜具有兩層離型膜，則第一個子步驟是 去除保護離型膜（也就是去除黏著膜的兩面中的一面上的 離型膜）。然後將軌道狀的加固材料（加固板）及熱活化性膜 〇 聚集在一起。熱滾輪積層機應至少具有一個橡膠滾輪。根 據一種特別的實施方式’熱滾輪積層機具有兩個橡膠滾 輪，其作用是傳遞預積層（步驟b)的積層）所需的壓力及 熱。根據一種有利的實施方式，熱滾輪積層機具有兩個直 徑相同的滾輪。這兩個滾輪是個別或一起從內部或間接被 加熱。爲了有效率的進行積層，熱滾輪最好是在同一個平 面上彼此相向滾動。軌道狀的材料（熱活化性膜及加固材料） 被聚集在一個所謂的供料台（進料台，入料擱板）上。供料 -17- .200942109 台應與兩個滚輪的加壓點位於同.一個平面。在將熱活化1性 膜加在加固板上之後’被積層的材料最好是再度被輸出到 相同的面上（與供料台相同高度的面）。 熱積層過程最好是在60 °C至180 °C的溫度區間（滾輪溫 度）進行。應依照加固材料的耐熱性與加固材料及熱活化性 膜的厚度等因素決疋熱積層的溫度。爲了提高執行效率， 滾輪溫度最好是高於熱活化性膜的軟化溫度，但應低於熱 活化性膜的交聯溫度，以避免熱活化性膜在預積層步驟中 〇 產生交聯反應。熱積層要盡可能確保不會有氣泡產生，因 此除了要有理想的積層溫度外，滾輪壓力也要達到最佳化 的程度。根據本發明的一種有利的夤施方式，熱滾輪積層 機作用在要積層之複合體上的有效壓力（積層壓力）至少是 15b ar、較好是至少25b ar、或最好是至少30b ar。如果要避 免黏著膜被擠出（尤其是有流動傾向的黏著膜），有效壓力 (積層壓力）不應超過60bar、或最好是不要超過50bar。應 〇 視黏著膜的特性選擇適當的壓力（流動傾向較大的黏著膜 應選擇較低的積層壓力，流動傾向較小的黏著膜則選擇較 高的積層壓力）。爲了避免氣泡的產生及達到完全潤濕，最 好是將積層壓力及/或積層溫度調整到可容忍的上限値。 根據本發明的一種有利的實施方式，熱滾輪積層機是 以O.lm/min至10m/min的速度運轉，而且是以連續方式運 轉。 第1圖顯示的就是此種運轉方式。位置（1)(捲繞，纏繞） -18- .200942109 有一條帶有離型膜的熱活化性黏著膜（2)被捲繞起來（離型 膜位於黏著膜表面（2 a)，但是並未被單獨繪出）。如果有第 二層離型膜位於黏著膜的另外一面，則這層離型膜不是在 黏著膜被捲繞起來之前就已經被去除，就是會在捲繞過程 中被去除（未在圖式中繪出）。熱活化性黏著膜經由離型膜 與滾輪（3)接觸。加固材料（5)(加固板）是經由供料台（4)(進 料台，入料擱板）被送入。送料的動作可以是斷續的，或較 ❹ 佳是連續的。壓力及熱是經由滾輪（3，6)傳送。由帶有離 型膜的熱活化性黏著膜（2)及加固材料（5)構成的積層體（7) 是從出料台（8)(輸出台，出料擱板）被輸出。在這個位置熱 活化性黏著膜的一面’仍帶有離型膜，並受到這層離型膜的 保護（未繪出’位於第1圖之積層體之黏著膜的上表面）。 如第1圖所示’一種非常有利的積層的過程是從一捲 “無止盡”的黏著膜捲中輸出的黏著膜被連續不停的積層在 許多按順序通過的加固板上。所形成的積層體將在後面的 〇 裁剪步驟中被進一步加工。這種連續作業方式當然是不限 於第1圖的例子，而是也可以應用於其他的積層方式。 另外一種方式是將一條“無止盡”的黏著膜積層在一 個“無止盡”的加固材料層上。然後在步驟d)及e)之前裁剪 所形成的無止盡的積層體，或是在步驟d)及e)中被積層在 一片無止盡的可撓性印刷電路板上，然後再被裁剪。 離型膜是在熱積層（按照第1圖的方式或其他的積層方 式）之後的步驟中被去除。最簡單的方式是以人工方式去除 -19- .200942109 離型膜。如果積層的過程是連續式的，則可以用一個去塗 覆滾輪去除離型膜。一種有利的方式是在去除離型膜之 前，先進行一個或數個沖壓步驟或切割步驟，以修改加固 板及熱活化性黏著膜的尺寸。 步驟C)匕 將積層體定位 去除離型膜之後，就可以將加固材料及熱活化性黏著 膜構成的積層體設置在可撓性印刷電路板上。設置時應將 Ο 熱活化性黏著膜的那一面設置在可撓性印刷電路板上。這 個動作可以由人工或機器完成。 ’定位時應施加壓力，如果是非自黏性熱活化性黏著膜 (在室溫中不會自黏或沒有黏性），應同時加熱。最簡單的 方式是以人工執行定位作業，以及利用電熨斗施壓及加 熱。如果是採半連續式流程，可以仿照步驟b)的方式以熱 滾輪積層機進行，此時前面在步驟b)中提及的先決條件（壓 〇 力及溫度等過程參數）亦適用於此處。 根據一種有利的實施方式’步驟c)是將由熱活化性黏 著膜及加固材料構成的無止盡的積層體[步驟…之無止盡 積層的產品]及一條無止盡的可携性導線材料的分層定位。 步驟d)及e): 送入低氣蹈中， 施加壓力及加熱 在以下的說明中將”低氣壓”簡稱爲’，真空’，（雖然這個 -20- .200942109 簡稱在物理意義上並非完全正確）。 有不同的方式可以施加真空、壓力及加熱（升高溫 度）。一種有利的實施方式是經由熱滾輪積層機施加壓力及 加熱。一種有利的方式是使用一種三件式構造的熱滾輪積 層機。 第2圖以示意方式顯示這種三件式熱滾輪積層機的構 造。可撓性印刷電路板及被定位好的加固材料從閘門（D 1) ^ 進入進料室（C1)(按照箭頭指示的路線進入）。然後關閉進 ❹ 料室（C1)，並以真空泵（VI)抽真空《真空（正確說法是低氣 壓）中的壓力應小於50mbar、較好是小於lOmbar、或最好 是小於1 m b a r。 接著打開閘門（D 2)，此時由加固板（加固材料）、黏著膜 及可撓性印刷電路板構成的複合體會進入積層室（C2)。積 層室（C2)的壓力較好爲小於50mbar、更好是小於lOmbar、 或最好是小於lmbar(例如可以利用真空泵（V2)抽真空；積 〇 層室（C2)最好是與進料室（C1)具有相同的壓力）。積層室（C2) 內有一台或數台（η 2 1)熱滾輪積層機，因此可以同時（或是 只有很短的時間差）使多個複合體進入積層過程。基於實務 上的考量，熱滾輪積層機的數量最多不要超過 6台 (ISnS 6)，雖然從本發明的觀點來看，熱滾輪積層機的數 量是可以很多的（n>6)° 熱滾輪積層機最好是具有類似於第1圖的構造，不過 要積層之複合體（由加固板（加固材料）、黏著膜及可撓性印 -21- .200942109 刷電路板構成的複合體）及其進料裝置則略有不同（沒有黏 著膜捲）。 爲了完全潤濕’通常會將積層壓力或積層溫度提高。 根據本發明的一種有利的實施方式，熱滾輪積層機作用在 要積層之複合體上的有效壓力（積層壓力）較好至少是 15bar、更好是至少25bar、或最好是至少30bar。如果要避 免黏著膜被擠出（尤其是有流動傾向的黏著膜），有效壓力 ^ (積層壓力）較好不超過60bar、或更好是不要超過50bar。 應視黏著膜的特性選擇適當的壓力（流動傾向較大的黏著 膜應選擇較低的積層壓力，流動傾向較小的黏著膜則選擇 較高的積層壓力）。爲了避免氣泡的產生及達到完全潤濕， 最好是將積層壓力及/或積層溫度調整到可容忍的上限値。 熱積層過程最好是在60 °C至180 °C的溫度區間（滾輪溫 度）進行。 根據本發明的一種有利的實施方式，熱滾輪積層機是 〇 以O.lm/min至10m/min的速度運轉，而且是以連續方式運 轉。 每一台熱滾輪積層機Rn應至少具有一個橡膠滾輪，或 最好是具有兩個橡膠滾輪，橡膠滾輪的作用是傳遞預積層 所需的壓力及熱。根據一種有利的實施方式，每一台熱滾 輪積層機Rn都具有兩個直徑相同的滾輪。這兩個滾輪是個 別或一起從內部或間接被加熱。爲了有效率的進行積層’ 熱滾輪最好是在同一個平面上彼此相向滾動。 •22- .200942109 經過積層後，被加固的印刷電路板會穿過閘門（D3)離 開積層室（C2)，並進入取料室（C3)。取料室（c3)的壓力應小 於50mbar、較好是小於10mbar、或最好是小於lmbar(例如 可以利用真空泵（V3)抽真空；取料室（C3)最好是與積層室 (C2)具有相同的壓力）。接著關閉閘門（D3)，然後對取料室 (C3)送風（一直到達到正常氣壓1〇13mbar或等於環境氣壓 爲止）’然後打開閘門（D4)並取出印刷電路板。這種三段式 0 構造的設備可以用前連續的方式運轉。例如在從取料室（C3) 取出印刷電路板時，可以同時對積層室（C2)及/或進料室（C1) 送料。這樣可以將每一個室（Cl，C2，C3)的循環時間降低 到最多不超過1 5秒’以確保快速且有效率的積層過程' 以上介紹的方法若搭配事先剪裁過的複合體及按順序 進行積層作業，可以達到更好的效率。 變化方式：尤其是步驟d)乃 以下將介紹兩種變化方式。以下介紹的積層方法（如第 〇 3圖及第4圖所示）可以取代前面說明的步驟d)及e)使用的 積層方法。步驟b)則可以仍然按照前面說明的方式進行， 但也可以使用如以下說明之變化方式中的任一種積層機 (視步驟d)及e)使用的積層方法而定）’其中步驟b)不需要 進行氣壓檢查。 至於其他的步驟則仍然按照前面說明的方式進行。 變化方式I:直空熱滾輪積層機 第3圖顯示一個真空熱滾輪積層機。首先是經由間門 -23- .200942109 (I-D1)送入真空熱滾輪積層機，也就是將要積層的材料 (1 1)[按照步驟c)的分層（定位）由可撓性印刷電路板構成的 層序列；尤其是被製作成無止盡的層序列]送入真空熱滾輪 積層機。最好是以滾動的方式送料，尤其是在加固材料具 有足夠的可撓性的情況下，以便捲繞成一個材料捲（12)(正 確說法是”阿基米德螺線”）。接著關閉閘門（I - D 1)(此時取料 閘門（I-D2)也是關閉的），並以真空泵（1-V)抽真空。真空（低 _ 氣壓）中的壓力較好應小於50mbar、更好是小於l〇mbar、 〇 或最好是小於lmbar。然後將材料（11)從材料捲（12)捲開， 並經由供料台（13)送到熱滾輪積層機（14)。熱滾輪積層機至 少具有一個可以調整的滾輪（15)。熱滾輪積層機（14)以連續 方式進行積層，尤其是以經由滾輪傳送壓力及加熱的方式 進行積層。 根據一種有利的實施方式，熱滾輪積層機的積層壓力 至少是1 5bar、較好是至少25bar、或最好是至少3〇bar，但 〇 是上限値不應超過60bar、或最好是不超過50bar(視黏著膜 的特性而定）。一種有利的方式是升高積層壓力及/或積層 溫度，以達到完全潤濕。 一種有利的方式是使熱滾輪積層機以〇.lm/min至 10m/min的速度運轉，而且是以連續方式運轉。 熱積層過程最好是在60 °C至180 °C的溫度區間（滾輪溫 度）進行。 接著經由出料台（17)將經過積層的材料（16)送出熱滾 -24- .200942109 輪積層機（14)，然再度被捲成材料捲（18)(正確說法是，，阿基 米德螺線”）。積層過程結束後，經由閘門（I_D2)送風（一直 到達到正常氣壓或等於環境氣壓爲止），並從閘門（I-D2)將 材料取出。在此同時可以經由閘門（I-D1)送風，以完成下一 個積層過程的準備工作。 熱滾輪積層機應至少具有一個橡膠滾輪。根據一種特 別的實施方式，熱滾輪積層機具有兩個橡膠滾輪，其作用 赢 是傳遞積層所需的壓力及熱。根據一種有利的實施方式， ❹ 熱滾輪積層機具有兩個直徑相同的滾輪。這兩個滾輪是個 別或一起從內部或間接被加熱。爲了有效率的進行積層， 熱滾輪最好是在同一個'平面上彼此相向滾動。 .變化方式II:板式直空積層機 第4圖顯示的變化方式特別適合對經過裁剪的複合體 進行積層。 第1個步驟[步驟Π-a，相當於第4圖a)]是將可撓性 〇 印刷電路板及一個或數個帶有黏著膜層的加固材料送入板 式積層機（第4圖a)顯示的是尙未積層的由可撓性印刷電路 板及加固材料構成的複合體（21a))。板式積層機是由兩片金 屬板（22，23)所構成，其中至少有一片金屬板（22，23)是可 以加熱的，而且最好是兩片金屬板（22，23)都可以加熱。此 外，金屬板（23)具有一個或多個密封（24)，因此當裝置處於 封閉狀態可以在裝置內形成真空，同時金屬板（23)至少具有 一個開口，以便真空泵（II-V)可以經由開口抽真空（以上的說 -25- .200942109 明也可以是指金屬板（22))。將帶有加固材的可撓性印刷電 路板（複合體（2 la))送入由密封（24)形成的可抽空的空間。接 著如第' 4圖b)所示，在步驟ΙΙ-b)中將密封（24)形成的空間 封閉住，也就是將金屬板（22)降下。接著如第4圖c)所示， 在步驟II-c)中以真空泵（II-V)抽真空，使金屬板（22，23)聚 攏在一起。這樣一方面可以將氣泡從熱活化性黏著膜去 除，另一方面可以經由金屬板（22，23)對要積層的複合體 (2 la)施加壓力，因而經由積層形成複合體（21b)。可以經由 〇 密封（2 4)(尤其是調整密封的高度及剛性）調整積層壓力。此 外，可以經由至少一片可加熱的金屬板（22及/或23)傳送積 層所需β的熱（將熱活化性黏著膜活化）。 真空（低氣壓）中的壓力應小於 50mbar、較好是小於 lOmbar、或最好是小於lmbar。爲了能夠快速完成積層過 程，最好是兩片金屬板（22, 23)都可以加熱。金屬板溫度應 在60°C至25 0°C之間、或最好是在130°C至200°C之間。積 〇 層壓力較好至少是15bar、更好是至少25bar、或最好是至 少30bar，但是上限値不應超過60bar、或最好是不超過 5 0bar(視黏著膜的特性而定）。過程時間是由熱活化性黏著 膜的成分（交聯速度）及抽真空的時間決定。一種特別有利 的實施方式是在45秒、較好是30秒、或最好是15秒內達 到最大真空度。在真空度保持不變的情況下，經由金屬板 (22，23)傳送之力可以保持不變’直到兩度送風爲止。送風 後即可將積層過並帶有加固材料的印刷電路板（積層過的 -26- .200942109 複合體（21b))取出* 還可以將上述過程進一步變化，例如以一種全面積膈 膜取代密封（24)，此種膈膜除了具有密封功能外，還可以 將印刷電路板複合體朝上金屬板的方向壓迫。由於此種膈 膜具有可撓曲性，因此可以對複合體產生很均勻的壓力。 在這種情況下，最好是從上金屬板（22)抽真空，而且最好 也是經由金屬板（22)加熱。在抽真空之前應施加壓力將下 ^ 金屬板（23)封住，同時此壓力會作用在帶有加固材料的可 ❹ 撓性印刷電路板（複合體（2 la))上。 步驟Π 後硬化，，f :¾:是在爐子中谁行後硬化 爲了使加固材料在可撓性印刷電路板上達到最大黏著 強度，一種有利的方式是使熱活化性黏著胚料完全硬化。 例如可以使硬化過程在爐子中進行。一種有利的方式是以 循環空氣使爐子運轉。應根據過程選擇適當的爐子溫度（視 〇 熱活化性黏著胚料的硬化溫度而定），而且最好是在10CTC 至2 3 0 °C之間。 根據一種有利的實施方式，由可撓性印刷電路板及加 固材料構成的積層體並不是在固定不變的溫度中硬化，而 是在一個溫度梯度的範圍內硬化。例如先被加熱到70°C， 然後再分次被加熱到ll〇°C及150°C。這種方式可以使可撓 性印刷電路板材料及加固材料以理想的方式變乾燥，以避 免在黏著縫內形成氣泡（尤其是在被積層的黏著膜內及/或 -27- .200942109 黏著膜上形成氣泡，也就是在可撓性印刷電路板及加固板 之間的“接縫”內形成氣泡，例如聚醯亞胺的蒸汽造成的氣 泡）。除了這種階段式的溫度梯度外，也可以用連續式的溫 度梯度使可撓性印刷電路板材料及加固材料變乾燥及硬 化。 在爐子中的過程時間最好是在10分鐘至i2小時之 間，實際的時間應視熱活化性黏著膜的化學成分及硬化機 制而定。 〇 本發明的方法也可以重複進行數次，以製造出帶有多 層加固板的可撓性印刷電路板及形成多層積層體（兩層、三 層或更多層加固層）。 實驗 以市場上可購得之產品（teas 8 8 65®)作爲黏著之用，以 驗證本發明之方法對於達到本發明之目的有效性及合適 性。這種熱活化性膜的主要成分是腈橡膠及環氧樹脂。 〇 以厚度75以m的聚醯亞胺膜（實驗1)及厚度300 y m 的玻璃纖維/環氧化物板（實驗2)作爲加固板。以可撓性聚 醯亞胺-銅積層體作爲印刷電路板。以第1圖的積層機執 行步驟a)，及/或以如第2圖之具有第1圖之積層機的設 備執行步驟 d)及e)，積層溫度17CTC，有效黏著壓力 20bar，速度lm/min。真空度小於lOmbar。以70°C(10分 鐘）、110°C(10分鐘）、150°C(10分鐘）的溫度梯度在爐子 中後硬化。 -28- 200942109 在本發明的不同步驟結束後均以顯微鏡（放大倍率10 倍）觀察，證實黏著縫均沒有氣泡出現。即使是在完成回流 焊接程序（模擬試驗：5分鐘，26〇t：，循環空氣爐）後，黏 著縫也沒有氣泡出現。 【圖式簡單說明】 第1圖爲以熱滾輪積層機進行本發明之製造方法之示 思圖， _ 第2圖爲以二件式熱滾輪積層機進行本發明之製造方 法之示意圖； 第3圖爲以眞空熱滾輪積層機進行本發明之製造方法 之示意圖； > 第4圖a)〜c)爲以板式真空積層機進行本發明之製造 方法之示意圖。 【主要元件符號說明】 1 位置 〇 2 黏著膜 2a 黏著膜表面 3，6 ’ 15 滾輪 4，1 3 供料台 5 加固材料 7 積層體 8 ’ 17 出料台 11 * 16 材料 -29- .200942109 12，18 材料捲 14 熱滾輪積層機 21a ， 21b 複合體 22，23 金屬板 24 密封 Cl 進料室 C2 積層室 C3 ❹ 取料室 D1 ， D2 ， D3 ， D4 ， I-Dl，I-D2 閘門 R 1，R 2，R n 熱滾輪積層_ VI，V2，V3，I-V， II-V 真空泵 -30-