TW202120317A - 具有高電磁屏蔽性能的軟性印刷電路板及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
一種具有高電磁屏蔽性能的軟性印刷電路板，係包括一覆蓋膜及一軟性銅箔基板，該覆蓋膜係包括：第一絕緣層、第二絕緣層、接著層、銅箔層、第一樹脂層以及第二樹脂層，且該接著層係位於該第一絕緣層與銅箔層之間，該銅箔層係位於該接著層與第一樹脂層之間，該第一樹脂層係位於該銅箔層與第二絕緣層之間，該第二絕緣層係位於該第一樹脂層與第二樹脂層之間，且該覆蓋膜上具有一填充有導電膏之通孔。本發明復提供該軟性印刷電路板之製備方法。
Description
本發明係關於軟性印刷電路板之技術領域，尤係關於一種具有高電磁屏蔽性能的軟性印刷電路板。
在現今的電子及通訊產品趨向多功能複雜化的市場需求下，需要更輕薄和短小的電路板結構，且隨著5G的推廣，對於軟性印刷電路板(Flexible printed circuit,FPC)之要求越來越高，對於訊號傳輸的速度以及電磁干擾屏蔽性能的要求越來越高，同時需要低介電常數及低介電損耗，俾使應用該FPC之電子產品正常傳遞訊號，並提高其可靠度。
為了滿足高電磁干擾遮蔽性能之需求，需增加FPC之電磁干擾屏蔽率，而為了增加該電磁干擾屏蔽率則需增加電磁干擾屏蔽結構之銅箔厚度，且需於銅箔層上單獨形成氣孔，但是其電磁干擾屏蔽值最高只能達到85dB。因5G應用之電子產品要求大於80dB或甚至100dB之電磁干擾屏蔽率，使用前述製程製備的FPC無法滿足高電磁干擾屏蔽率之需求，且
其製程需於電路板上形成較多氣孔，同時於高溫下會遇到導電膠層膨脹爆板的問題。
為解決上述問題，本發明提供一種具有高電磁屏蔽性能的軟性印刷電路板，係包括覆蓋膜及結合該覆蓋膜之軟性銅箔基板，該覆蓋膜係包括：第一絕緣層，係具有大於4H之表面硬度及5微米至25微米之厚度；接著層，係具有5微米至20微米之厚度，且形成於該第一絕緣層上；銅箔層，係具有2微米至105微米之厚度，且形成於該接著層上，使該接著層位於該第一絕緣層與銅箔層之間；第一樹脂層，係具有8微米至50微米之厚度，且形成於該銅箔層上，使該銅箔層位於該接著層與第一樹脂層之間；第二絕緣層，係形成於該第一樹脂層上，使該第一樹脂層位於該銅箔層與第二絕緣層之間，且該第二絕緣層具有7.5微米至100微米之厚度，且其於10GHz之介電常數係低於4.0，於10GHz之介電損耗係低於0.015；以及第二樹脂層，係具有8微米至50微米之厚度，且形成於該第二絕緣層上其中，該第一樹脂層及第二樹脂層於10GHz之介電常數係各自低於4.0，於10GHz之介電損耗係各自為0.002至0.010，且吸水率係各自為0.001%至0.5%；其中，該覆蓋膜上具有一填充有導電膏之通孔，以該導電膏之總重計，該導電膏係包括40重量%至75重量%之金屬顆粒及25重量%至60重量%之熱固性黏合劑，其中，該金屬顆粒係選自由銀、鋁及銅所組成群組之至少一者，且該熱固性黏合劑係包括選自由環氧樹脂、脲醛樹脂、熱固性酚醛樹脂、熱固
性聚酯樹脂、聚硫橡膠、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、丁腈橡膠、異氰酸酯和熱固性聚醯亞胺樹脂所組成群組之至少一者。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該第一樹脂層及第二樹脂層係獨立包含選自由氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及熱固性聚醯亞胺樹脂所組成群組之至少一種樹脂。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該銅箔層係為具有2微米至18微米之厚度的薄銅層或具有105微米之厚度的厚銅層。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該薄銅層係為載體箔。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該第一絕緣層係為非油墨層，且該非油墨層係包含選自由環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚碸、聚己二醯丁二胺、聚胺酯、聚苯硫醚、聚醚碸、聚醚醯亞胺、聚丙烯及聚苯乙烯所組成群組之至少一者。於另一具體實施態樣中，該聚酯係包括選自由聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚碳酸酯所組成群組之至少一者。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該第一絕緣層係為油墨層。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該第一絕緣層係包含消光粉體，以該第一絕緣層之總重計，該消光粉體之含量係為5重量%至20重量%。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該第二絕緣層係包含選自由聚烯烴、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醯亞胺及聚醚醚酮所組成群組之至少一者。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該接著層係包含選自由環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醋酸乙烯酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成群組之至少一者。
於本發明之軟性印刷電路板之一具體實施態樣中，該軟性銅箔基板係結合至該覆蓋膜之第二樹脂層。
本發明復提供該軟性印刷電路板的製備方法，係包括：形成貫穿該覆蓋膜之具有孔徑為50微米至400微米之通孔；填充導電膏於該通孔中；以50℃至60℃之溫度烘烤該通孔中填充有該導電膏之覆蓋膜，且烘烤時間為至少10分鐘；以及壓合經烘烤之覆蓋膜和軟性銅箔基板，例如以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合經烘烤之覆蓋膜和軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒。又，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
於本發明之製備方法之一具體實施態樣中，係藉由雷射鑽孔以形成該通孔，且該雷射鑽孔之能量為4.5W至15W，雷射鑽孔之次數為4至10次。
於本發明之製備方法之一具體實施態樣中，於烘烤該覆蓋膜之前，先貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板。
於本發明之製備方法之一具體實施態樣中，於形成該通孔前，先貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板。於本具體實施態樣中，貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板後及形成該通孔前，壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，例如以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒。又，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
根據本發明之軟性印刷電路板之製備方法的一具體實施態樣，係藉由機械鑽孔以形成該通孔，該機械鑽孔之轉速為50至155kr/min，進刀量為25至70mm/min，且退刀量為100至750mm/min。於本具體實施態樣中，形成該通孔後，壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，例如以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒。又，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘，並對該熟化完成之覆蓋膜進行化金表面處理。
本發明之軟性印刷電路板使用之覆蓋膜可提供最高達100dB之高電磁干擾屏蔽性能。此外，該覆蓋膜上之通孔可同時作為導電孔、導熱孔及氣孔，而不需如現有FPC製程中需另外於銅箔上製作氣孔，更可改善使用電磁干擾屏蔽膜之FPC製程產生爆板之問題，且於使用厚度達35微米之銅箔層的情況下，可改善5G高速傳輸下產生發熱的問題。
另一方面，本發明之軟性印刷電路板的覆蓋膜具有低介電常數及低介電損耗，適合作為高頻高速傳輸之FPC中的介電層，且該覆蓋膜與軟性銅箔基板上之線路絕緣，同時具有電磁干擾屏蔽之效果。
本發明之軟性印刷電路板之製備方法不需額外增加形成氣孔之製程，可降低製作成本，且有利於快速生產及高密度組裝，更可增加多層結構之設計空間。
1:軟性印刷電路板
100:覆蓋膜
101:第一絕緣層
102:接著層
103:銅箔層
104:第一樹脂層
105:第二絕緣層
106:第二樹脂層
107:第一離型層
108:第二離型層
109:通孔
110:導電膏
110a:金屬顆粒
110b:熱固性黏合劑
200:軟性銅箔基板
201:第一銅箔層
202:第一聚醯亞胺膠層
203:聚醯亞胺層
204:第二聚醯亞胺膠層
205:第二銅箔層
透過例示性之參考附圖說明本發明的實施方式：
圖1係本發明之軟性印刷電路板的結構示意圖。
圖2係本發明之覆蓋膜的結構示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「一」、「下」及「上」亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。此外，
本文所有範圍和值都係包含及可合併的。落在本文中所述的範圍內之任何數值或點，例如任何整數都可以作為最小值或最大值以導出下位範圍等。
如圖1所示，係顯示本發明之軟性印刷電路板1之一具體實施態樣，係包括覆蓋膜100以及軟性銅箔基板200，且該覆蓋膜100上具有一填充有導電膏110之通孔109，該導電膏110係包括金屬顆粒110a及熱固性黏合劑110b，其中，該金屬顆粒110a係選自由銀、鋁及銅所組成群組之至少一者，且該熱固性黏合劑110b係包括選自由環氧樹脂、脲醛樹脂、熱固性酚醛樹脂、熱固性聚酯樹脂、聚硫橡膠、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、丁腈橡膠、異氰酸酯和熱固性聚醯亞胺樹脂所組成群組之至少一者。
本發明之軟性印刷電路板填充於通孔之導電膏係使用具有透氣性之熱固性黏合劑，故該通孔可同時作為導電孔或氣孔，以克服現有FPC製程使用電磁干擾屏蔽膜具有爆板之風險。
於一具體實施態樣中，該軟性銅箔基板200係結合至該覆蓋膜100之第二樹脂層106。
於一具體實施態樣中，該軟性銅箔基板200可為例如但不限於有膠基板、無膠基板或以液晶高分子(LCP)芯層為主要結構之LCP基板；該有膠基板之疊構由上至下依序為銅箔層、接著層、聚醯亞胺膜、接著層和銅箔層，但不以此為限；該無膠基板之疊構由上至下依序為銅箔層、聚醯亞胺膜和銅箔層，但不以此為限。於另一具體實施態樣中，該LCP基板可為有膠基板或無膠基板，該LCP有膠基板之疊構由上至下依序為銅箔層、接著層、LCP膜、接著層和銅箔層，但不以此為限；該無膠基板之疊構由上至下依序為銅箔層、LCP膜和銅箔層，但不以此為限。
於一具體實施態樣中，該軟性銅箔基板200係包括：第一銅箔層201、第一聚醯亞胺膠層202、聚醯亞胺層203、第二聚醯亞胺膠層204及第二銅箔層205。於另一具體實施態樣中，該第一聚醯亞胺膠層202係位於該第一銅箔層201與聚醯亞胺層203之間，該聚醯亞胺層203係位於該第一聚醯亞胺膠層202與第二聚醯亞胺膠層204之間，且該第二聚醯亞胺膠層204係位於該聚醯亞胺層203與第二銅箔層205之間。於本具體實施態樣中，該軟性銅箔基板200之第一銅箔層201與該覆蓋膜100之第二樹脂層106接觸。
於一具體實施態樣中，以該導電膏之總重計，該金屬顆粒之含量係為40重量%至75重量%，例如，40、45、50、55、60、65、70或75重量%；以該導電膏之總重計，該熱固性黏合劑之含量為25重量%至60重量%，例如，25、30、35、40、45、50、55或60重量%。
於一具體實施態樣中，該覆蓋膜100係包括第一絕緣層101、接著層102、銅箔層103、第一樹脂層104、第二絕緣層105及第二樹脂層106，該接著層102係位於該第一絕緣層101與銅箔層103之間，該銅箔層103係位於該接著層102與第一樹脂層104之間，該第一樹脂層104係位於該銅箔層103與第二絕緣層105之間，該第二絕緣層105係位於該第一樹脂層104與第二樹脂層106之間。
於一具體實施態樣中，該第一絕緣層係具有5微米至25微米之厚度，例如，5、10、15、20或25微米；該第二絕緣層係具有7.5微米至100微米之厚度，例如，7.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100微米；該接著層係具有5微米至20
微米之厚度，例如，5、10、15或20微米；該銅箔層係具有2微米至105微米之厚度，例如，2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或105微米；該第一樹脂層係具有8微米至50微米之厚度，例如，8、15、20、25、30、35、40、45或50微米；該第二樹脂層係具有8微米至50微米之厚度，例如，8、15、20、25、30、35、40、45或50微米。
於一具體實施態樣中，該第一絕緣層之表面硬度係大於4H。
於一具體實施態樣中，該第二絕緣層於10GHz之介電常數係低於4.0，且於10GHz之介電損耗係低於0.015。
於一具體實施態樣中，該第一樹脂層及第二樹脂層於10GHz之介電常數係各自低於4.0，於10GHz之介電損耗係各自為0.002至0.010，吸水率係各自為0.001%至0.5%。
於一具體實施態樣中，該第一樹脂層及第二樹脂層係獨立包含選自由氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及熱固性聚醯亞胺樹脂所組成群組之至少一種樹脂。
於一具體實施態樣中，該銅箔層係為具有2微米至18微米之厚度的薄銅層或使用厚度達105微米之厚銅層。於另一具體實施態樣中，該薄銅層係為載體箔。
於一具體實施態樣中，該第一絕緣層係為非油墨層，且該非油墨層係包含選自由環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚碸、聚己二醯丁二胺、聚胺酯、聚苯硫醚、聚
醚碸、聚醚醯亞胺、聚丙烯及聚苯乙烯所組成群組之至少一者。於另一具體實施態樣中，該聚酯係包括選自由聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚碳酸酯所組成群組之至少一者。
於一具體實施態樣中，該第一絕緣層係為油墨層。
於該第一絕緣層為非油墨層之具體實施態樣中，該覆蓋膜之製備方法係包括：塗佈第一樹脂層於第二絕緣層上；壓合一銅箔層於該第一樹脂層之另一表面上；塗佈第二樹脂層於該第二絕緣層之另一表面上；貼附下離型層於該第二樹脂層表面；塗佈接著層於該銅箔層之另一表面；以及壓合並固化第一絕緣層於該接著層上，即得本發明之覆蓋膜。
於該第一絕緣層為油墨層之具體實施態樣中，該覆蓋膜之製備方法係包括：塗佈第一絕緣層於上離型層上，並收卷備用；塗佈第一樹脂層於第二絕緣層上；壓合一銅箔層於該第一樹脂層之另一表面上；塗佈第二樹脂層於該第二絕緣層之另一表面上；貼附下離型層於該第二樹脂層表面；塗佈接著層於該銅箔層之另一表面；以及壓合並固化該接著層於該上離型層上之第一絕緣層，即得本發明之覆蓋膜。
由上可知，使用非油墨層作為第一絕緣層之覆蓋膜可省略形成上離型層之步驟。
於一具體實施態樣中，該第一絕緣層係包含消光粉體，以該第一絕緣層之總重計，該消光粉體之含量係為5重量%至20重量%，例如5、10、15、20重量%。於本實施態樣中，可藉由添加消光粉體以調整該第一絕緣層之光澤度或硬度。
於一具體實施態樣中，該消光粉體係選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉體、石英粉體、金剛砂和黏土所組成之群組中至少一種的無機物粉體；或是聚醯亞胺系有機粉體；或是含有選自由含鹵素化合物、含磷化合物、含氮化合物和含硼化合物所組成之群組中至少一種之阻燃性化合物。於另一具體實施態樣中，該消光粉體係選自聚醯亞胺系有機粉體。於又一具體實施態樣中，該消光粉體係選自由含鹵素化合物、含磷化合物、含氮化合物和含硼化合物所組成之群組中至少一種之阻燃性化合物。
於一具體實施態樣中，該第二絕緣層係包含選自由聚烯烴、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醯亞胺及聚醚醚酮所組成群組之至少一者。
於一具體實施態樣中，該接著層係包含選自由環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醋酸乙烯酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成群組之至少一者。
於一具體實施態樣中，該覆蓋膜100復包括第一離型層107及第二離型層108，該第一離型層107係貼合該第一絕緣層101，且該第二離型層108係貼合該第二樹脂層106。於另一具體實施態樣中，該第一離型層107和第二離型層108之厚度係各自為25微米至130微米，例如，25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125或130微米。
於一具體實施態樣中，該第一離型層107及第二離型層108係各自選自離型膜、離型紙及載體膜之一者。於另一具體實施態樣中，該離型膜係選自由PET氟素離型膜、PET矽油離型膜、PET啞光離型膜及PE離型膜所組成群組之至少一者。於本具體實施態樣中，該離型膜之厚度係為25微米至100微米。於又一具體實施態樣中，該離型紙係為單面PET淋膜紙或雙面PET淋膜紙之一者。於本具體實施態樣中，該離型紙之厚度係為25微米至130微米。
本發明復提供該軟性印刷電路板1的製備方法，係包括：形成貫穿該覆蓋膜之具有孔徑為50微米至400微米之通孔；填充導電膏於該通孔中；以50℃至60℃之溫度烘烤該通孔中填充有該導電膏之覆蓋膜，且烘烤時間為至少10分鐘；以及以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合經烘烤之覆蓋膜和軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
本發明之製備方法藉由該低溫烘烤以令該導電膏部分固化，由於該導電膏之固化不完全，使該軟性印刷電路板中的氣體可由通孔中逸出。此外，本發明之製備方法藉由高溫壓合步驟，使該軟性印刷電路板中所含之水氣蒸發為氣體，且該氣體可經覆蓋膜上之通孔逸出，避免製程中發生爆板之問題，同時可固化該軟性印刷電路板。
於一具體實施態樣中，形成該通孔時，該覆蓋膜可為片式或捲繞式(Roll to Roll,RTR)。
於一具體實施態樣中，由雷射鑽孔以形成該通孔，且該雷射鑽孔之能量為4.5W至15W，雷射鑽孔之次數為4至10次。
於一具體實施態樣中，於烘烤該覆蓋膜之前，先貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板。
於一具體實施態樣中，於形成該通孔前，先貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板。於本具體實施態樣中，貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板後及形成該通孔前，以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
於一具體實施態樣中，藉由機械鑽孔以形成該通孔，該機械鑽孔之轉速為50至155kr/min，進刀量為25至70mm/min，且退刀量為100至750mm/min。於本具體實施態樣中，形成該通孔後，以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘，並對該熟化完成之覆蓋膜進行化金表面處理，藉由半置換半還原之化金處理，於該覆蓋膜之表面形成金屬鍍層，防止該覆蓋膜之通孔內的金屬氧化。
本發明的軟性印刷電路板的疊構係如圖1所示。該第一絕緣層101及接著層102係作為軟性印刷電路板之外表面，該第一絕緣層係為具有消光粉體之黑色絕緣層，可遮蔽線路設計。該第一離型層107除了有利於收捲儲存之外，更可提供挺性，有利於該軟性印刷電路板1之後續加工製程。此外，本發明之第一絕緣層101、接著層102及第一離型層107不影響該軟性印刷電路板1之訊號傳輸及屏蔽性能。
以下透過實施例和比較例說明本發明之軟性印刷電路板之性能。
由於本發明之覆蓋膜中第一絕緣層和接著層實質上不影響軟性印刷電路板1之性能，故下述實施例1至12將省略第一絕緣層及接著層之結構。具體而言，實施例1至12之覆蓋膜的製備方法係包括：塗佈第一樹脂層於第二絕緣層上；壓合銅箔層於該第一樹脂層之另一表面；以及塗佈第二樹脂層於該第二絕緣層之另一表面；經乾燥收卷後，即得本發明實施例1至12所使用之覆蓋膜。
於實施例1至12中，第一樹脂層及第二樹脂層係為熱固性聚醯亞胺樹脂，於10GHz下的介電常數為2.8，介電損耗為0.003，吸水率為0.08%，且該熱固性聚醯亞胺樹脂係由70%聚醯亞胺樹脂、8%燒結二氧化矽、3%環氧樹脂、15%磷系耐燃劑及4%氟系樹脂所組成；第二絕緣層係為聚醯亞胺薄膜(SKCKOLONPI公司，型號FS)，於10GHz下的介電常數為3.1，介電損耗為0.005。此外，以導電膏之總重計，實施例1至12所用之導電膏係包括70重量%之銀顆粒和30重量%之環氧樹脂，且該銀顆粒係為片狀顆粒和球狀顆粒之混合物。
實施例1至4之軟性印刷電路板係由下述方法製備：藉由雷射鑽孔自該覆蓋膜之上離型層至第二樹脂層之方向形成孔徑為100微米之通孔，形成通孔之條件係記載於下表1中；填充該導電膏於該通孔中；以50℃至60℃之溫度進行烘烤，且烘烤時間為至少10分鐘；從烘烤後之覆蓋膜上撕除該下離型層，並以該覆蓋膜之第二樹脂層與軟性銅箔基板貼合；以及以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度進行壓合，預壓時間為10秒，壓合
成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
實施例5至8之軟性印刷電路板係由下述方法製備：從該覆蓋膜上撕除下離型層，並以該覆蓋膜之第二樹脂層與軟性銅箔基板貼合；以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘；藉由雷射鑽孔自該覆蓋膜之上離型層至第二樹脂層之方向形成孔徑為100微米之通孔，形成通孔之條件係記載於下表1中；填充該導電膏於該通孔中；以50℃至60℃之溫度進行烘烤，且烘烤時間為至少10分鐘；以及以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度進行壓合，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
實施例9至12之軟性印刷電路板係由下述方法製備：從該覆蓋膜上撕除下離型層，並以該第二樹脂層與軟性銅箔基板貼合；藉由機械鑽孔自該覆蓋膜之上離型層至第二樹脂層之方向形成孔徑為100微米之通孔，形成通孔之條件係記載於下表1中；以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘；對該熟化完成之覆蓋膜進行化金表面處理；填充該導電膏於該通孔中；以50℃至60℃之溫度進行烘烤，且烘烤時間為至少10分鐘；以及以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度進行壓合，預壓時間為10秒，壓合成型時
間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
表1：實施例1至12中形成通孔之條件
比較例1及2之軟性印刷電路板係使用覆蓋膜搭配軟性銅箔基板，其疊構由上至下依序為：絕緣層、樹脂層及軟性銅箔基板，比較例1及2之覆蓋膜係使用亞洲電材型號分別為HFC120和HFC035之覆蓋膜。比較例3及4之軟性印刷電路板係使用電磁干擾屏蔽膜搭配軟性銅箔基板，其疊構由上至下依序為：銅箔層、導電膠層及軟性銅箔基板，比較例3及4之電磁干擾屏蔽膜係使用拓自達(Tatsuta)型號分別為SF-PC 8600和SF-PC3300之覆蓋膜。比較例1至4之軟性銅箔基板係使用與本發明實施例1至12相同之軟性銅箔基板，其結構係如本發明圖1所示之軟性銅箔基板200。
表2及表3係分別示出實施例1至12之軟性印刷電路板中的覆蓋膜及比較例1至3之軟性印刷電路板中的覆蓋膜或電磁干擾屏蔽膜之各層厚度及性能。
表2：實施例1至9之軟性印刷電路板中的覆蓋膜之各層厚度及性能
表3：比較例1至3之軟性印刷電路板中的覆蓋膜或電磁干擾屏蔽膜之各層厚度及性能
上表2及3中各項性能之測試方法係記載如下。電阻值：依照《軟板組裝要項試驗準則》(TPCA-F-002)，使用萬用電表進行測量。剝離強度：依照IPC-TM-650 2.4.9(或依照TPCA-F-002)，使用萬能試驗儀進行測量。電磁干擾屏蔽：依照國際電工委員會(IEC)標準進行測量。表面貼焊技術測試：表面貼焊技術測試係依照TPCA-F-002或者IPC-TM-650 2.4.13進行測量，表面
貼焊技術之溫度係表示該實施例或比較例之產品進行漂錫30秒之溫度，且該溫度為該產品之焊錫能力符合規格之最大溫度。介電性能：依照IPC-TM-650 2.5.5.13，使用網路分析儀以及共振腔體進行測量。
由上表2及3可知，本發明之實施例1至12的電磁干擾屏蔽值高於比較例1至4之電磁干擾屏蔽值，且實施例1至12的電磁干擾屏蔽值至少為75，具有高電磁干擾屏蔽性能。此外，本發明之實施例1至12的介電常數及介電損耗高於比較例1至4之介電常數及介電損耗，適合作為高頻高速傳輸之軟性印刷電路板之介電層，且本發明軟性印刷電路板的厚度範圍大，可使用較厚之介電層以減少高頻下之訊號傳遞損失。
此外，本發明之實施例1至12於表面貼焊技術(Surface Mount Technology,SMT)測試之最高溫度為288℃，具有良好焊錫耐熱性，可通過FPC或PCB之製程而不會產生爆板之問題。
現有之軟性印刷電路板的製程於銅箔基板上蝕刻線路之後，需先貼合預先通孔及沖型之覆蓋膜，並於壓合熟化該覆蓋膜與銅箔基板之後，再貼合電磁干擾屏蔽膜，經壓合熟化該電磁干擾屏蔽膜之後，再於該軟性印刷電路板上形成導氣孔，以進行烘烤除溼之步驟。相較於現有的軟性印刷電路板的製程，使用本發明之覆蓋膜製備的軟性印刷電路板可以較少步驟之製程製備具有低介電常數及介電損耗之電路板，減少多層結構之工序及製程，可進一步改善使用屏蔽膜於製程上遇到之爆板問題，且該軟性印刷電路板之機械性能佳，可滿足通孔及填孔等加工製程之需求。
上述實施例僅為例示性說明，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進
行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍係由本發明所附之申請專利範圍所定義，只要不影響本發明之效果及實施目的，應涵蓋於此公開技術內容中。
1:軟性印刷電路板
100:覆蓋膜
101:第一絕緣層
102:接著層
103:銅箔層
104:第一樹脂層
105:第二絕緣層
106:第二樹脂層
107:第一離型層
109:通孔
110:導電膏
110a:金屬顆粒
110b:熱固性黏合劑
200:軟性銅箔基板
201:第一銅箔層
202:第一聚醯亞胺膠層
203:聚醯亞胺層
204:第二聚醯亞胺膠層
205:第二銅箔層
Claims (18)
- 一種具有高電磁干擾屏蔽性能的軟性印刷電路板，係包括覆蓋膜以及結合該覆蓋膜之軟性銅箔基板；該覆蓋膜係包括：第一絕緣層，係具有大於4H之表面硬度及5微米至25微米之厚度；接著層，係具有5微米至20微米之厚度，且形成於該第一絕緣層上；銅箔層，係具有2微米至105微米之厚度，且形成於該接著層上，使該接著層位於該第一絕緣層與銅箔層之間；第一樹脂層，係具有8微米至50微米之厚度，且形成於該銅箔層上，使該銅箔層位於該接著層與第一樹脂層之間；第二絕緣層，係形成於該第一樹脂層上，使該第一樹脂層位於該銅箔層與第二絕緣層之間，且該第二絕緣層具有7.5微米至100微米之厚度，且其於10GHz之介電常數係低於4.0，於10GHz之介電損耗係低於0.015；以及第二樹脂層，係具有8微米至50微米之厚度，且形成於該第二絕緣層上，使該第二絕緣層位於該第一樹脂層與第二樹脂層之間，其中，該第一樹脂層及第二樹脂層於10GHz之介電常數係各自低於4.0，於10GHz之介電損耗係各自為0.002至0.010，且吸水率係各自為0.001%至0.5%；其中，該覆蓋膜上具有一填充有導電膏之通孔，以該導電膏之總重計，該導電膏係包括40重量%至75重量%之金屬顆粒及25重量%至60重量%之熱固性黏合劑，其中，該金屬顆粒係選自由銀、鋁及銅所組成群組之至少 一者，且該熱固性黏合劑係包括選自由環氧樹脂、脲醛樹脂、熱固性酚醛樹脂、熱固性聚酯樹脂、聚硫橡膠、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、丁腈橡膠、異氰酸酯和熱固性聚醯亞胺樹脂所組成群組之至少一者。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該第一樹脂層及第二樹脂層係獨立包含選自由氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及熱固性聚醯亞胺樹脂所組成群組之至少一種樹脂。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該銅箔層係為具有2微米至18微米之厚度的薄銅層或具有105微米之厚度的厚銅層。
- 如請求項3所述之軟性印刷電路板，其中，該薄銅層係為載體箔。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該第一絕緣層係為非油墨層，且該非油墨層係包含選自由環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚碸、聚己二醯丁二胺、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚胺酯、聚苯硫醚、聚醚碸、聚醚醯亞胺、聚丙烯及聚苯乙烯所組成群組之至少一者。
- 如請求項5所述之軟性印刷電路板，其中，該聚酯係包括選自由聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚碳酸酯所組成群組之至少一者。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該第一絕緣層係為油墨層。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該第一絕緣層係包含消光粉體，以該第一絕緣層之總重計，該消光粉體之含量係為5重量%至20重量%。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該第二絕緣層係包含選自由聚烯烴、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醯亞胺及聚醚醚酮所組成群組之至少一者。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該接著層係包含選自由環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醋酸乙烯酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成群組之至少一者。
- 如請求項1所述之軟性印刷電路板，其中，該軟性銅箔基板係結合至該覆蓋膜之第二樹脂層。
- 一種如請求項1所述之軟性印刷電路板的製備方法，係包括：形成貫穿該覆蓋膜之具有孔徑為50微米至400微米之通孔；填充導電膏於該通孔中；以50℃至60℃之溫度烘烤該通孔中填充有該導電膏之覆蓋膜，且烘烤時間為至少10分鐘；以及以100kgf/cm2之壓力及180±5℃之溫度壓合經烘烤之覆蓋膜和軟性銅箔基板，預壓時間為10秒，壓合成型時間為12秒，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，且熟化時間為60分鐘。
- 如請求項12所述之軟性印刷電路板的製備方法，其中，該通孔係藉由雷射鑽孔形成，且該雷射鑽孔之能量為4.5W至15W，雷射鑽孔之次數為4至10次。
- 如請求項12所述之軟性印刷電路板的製備方法，其中，於烘烤該覆蓋膜之前，先貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板。
- 如請求項12所述之軟性印刷電路板的製備方法，其中，於形成該通孔前，先貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板。
- 如請求項15所述之軟性印刷電路板的製備方法，復包括在貼合該覆蓋膜與軟性銅箔基板後及形成該通孔前，壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，以及壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化。
- 如請求項15所述之軟性印刷電路板的製備方法，其中，該通孔係藉由機械鑽孔形成，該機械鑽孔之轉速為50至155kr/min，進刀量為25至70mm/min，且退刀量為100至750mm/min。
- 如請求項17所述之軟性印刷電路板的製備方法，復包括在形成該通孔後，壓合該覆蓋膜與軟性銅箔基板，壓合完成之後，以170℃至180℃之溫度進行熟化，再對該熟化完成之覆蓋膜進行化金表面處理。
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