TWI276533B - Method of fabricating a polyimide-metal laminate - Google Patents

Description

1276533 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種熱滾壓合的方法，且特別是有關 於種製備聚醯亞胺雙面金屬箔積層板之熱滾壓合方法 【先前技術】 聚醯亞胺銅箔積層板係一可撓性印刷電路板的材料， 可概分為有膠式的三層板及無膠式的二層板。有膠式的三 層板之製備方法，主要是使用接著劑層來黏結聚醯亞胺膜 與銅箔。而無膠式的二層板的製備方法，係先將聚醯亞胺 之刚驅體溶液塗佈於銅箔表面，再經高溫化學反應使聚醯 亞胺的前驅體溶液轉化成聚醯亞胺，以於銅箔表面上形成 層聚酿亞胺膜。相較於有膠式的三層板，無膠式的二層 板具有較薄、耐用的優點，因而廣泛地被使用。再者，又 由於諸多電子產品已逐漸要求往精細小巧發展，因此一種 無膠式聚醯亞胺雙面銅箔積層板之製造方法則因應而生。 習知的聚醯亞胺雙面銅箔積層板之製備方法，主要是 先於供料輪組上分別捲繞二銅落及熱塑性聚醯亞胺膜，接 著將二銅箔分別貼合於熱塑性聚醯亞胺膜的上、下表面。 然後，經導輪組調整、對齊後進入熱滾輪組，以熱壓合來 形成聚醯亞胺雙面銅箔積層板。請參照第丨圖，其係繪示 種聚醯亞胺雙面銅箔積層板的剖面結構示意圖。在第i 圖中，聚醯亞胺雙面銅箔積層板100係由第一銅箔1〇2a、 熱塑性聚醯亞胺膜104以及第二銅箔i 〇2b所組成。其中， 熱塑性聚醯亞胺膜104係介於第一銅箔1〇2a與第二銅箔 5 1276533 102b之間。上述熱滚輪組的溫度約大於28〇c>c。 然而，由於習知的聚醯亞胺雙面銅箔積層板中之銅箔 與熱塑性聚醯亞胺膜的厚度都非常薄，又加上熱滾壓合通 常是在相當高的轉速下運轉，所以銅箔與熱塑性聚醯亞胺 膜往往會因鬲速運轉而產生張力變化。倘若導輪組之兩端 有些微的張力差，則會使得銅箔與熱塑性聚醯亞胺膜在水 平位置產生錯開的情形，例如第2圖中之單層移位的結構， 或者如第3圖中之雙層移位的結構。然而，一旦銅箔與熱 塑性聚醯亞胺膜沒有對齊，則當銅箔與熱塑性聚醯亞胺膜 進入熱滾輪組時，未被銅落覆蓋之熱塑性聚醯亞胺膜會直 接接觸高溫的熱滾輪組，並因受熱而黏貼在熱滾輪組的表 面上，導致熱滾輪組的表面不平坦，而無法再繼續使用。 有鑑於此，一種生產聚醯亞胺雙面金屬箔積層板專用 的新I員熱滾壓合機被發展出來，其係於二銅箔之上下兩側 各增設耐熱且非熱塑性材質之隔離膜。請參照第4圖，係 繪示一種熱滾壓合機之結構示意圖。在第4圖中，熱滾壓 合機 200 包含供料輪 202a、204a、206a、208a、210a、熱 滾輪組212、收捲輪214、216、218a、第一銅箔202、第二 銅箔204、熱塑性聚醯亞胺膜206、聚醯亞胺雙面金屬箔積 層板218。其中，第一、第二銅箔202、204之供料輪202a、 204之上、下側各增設一組隔離膜208、210之供料輪208a、 210a。當所有材料經過熱滾輪組212時，第一、第二銅箔 202、204與熱塑性聚醯亞胺膜206會被壓合，而形成一聚 醯亞胺雙面金屬箔積層板218,並收捲於積層板收捲輪218a 上。其中，上、下二隔離膜208、210則分別收捲於隔離膜 6 1276533 收捲輪214、216。由於隔離膜208、210寬幅較寬於第一、 第二銅箔202、204及熱塑性聚醯亞胺膜2〇6，因此可避免 因金屬箔與熱塑性聚醯亞胺膜產生錯開情形，而導致熱塑 性聚醢亞胺膜黏在熱滾輪組表面之問題。 然而，上述增設隔離膜的熱滾壓合機固然可以解決熱 塑性聚醯亞胺黏在熱滾輪組表面的問題，但是，此方法除 了使熱滾壓合機的機構變得較複雜、設備較昂貴之外，並 且需要消耗大量的隔離膜，進而增加生產成本。 因此，需要一種改良的熱滾壓合方法，以解決上述之 問題。 【發明内容】 因此本發明就是在提供一種用於製備聚醢亞胺雙面金 屬箔積層板的熱滾壓合方法，不僅可以避免熱塑性聚醯亞 胺膜黏著於熱滾輪的表面，更可以可以降低製造成本。再 者’本發明之方法還可以提高熱滾壓合機的運轉速度。 根據本發明之上述目的，提出一種用於製備聚醯亞胺 雙面金屬箔積層板的熱滾壓合方法。首先，分別於熱塑性 聚酿亞胺膜之第一表面與第二表面上貼合第一金屬箔以及 第二金屬笛。接著，利用熱滾輪組熱滚壓合第一金屬箔、 熱塑性聚醯亞胺膜以及第二金屬箔，以形成一聚醯亞胺雙 面金屬猪積層板。其中，熱塑性聚醯亞胺膜之寬幅略小於 第一金屬箔與第二金屬箔之寬幅。 在本發明之一較佳實施例中，熱滚壓合的溫度較佳為 大於280QC。 7 1276533 在本發明之一較佳實施例中，t可以纟進行熱滾摩合 製：之前設置一熱風預熱裝置，以對第一金屬箱、第二金 屬V白及熱塑性聚醯亞胺膜等膜料進行熱滾塵合程序之前的 預熱處理’進而縮小這些膜料與熱滾輪組之間的溫度差。 在本發明之另一較佳實施例中，更可以直接於單層金 屬名積層板上貼合一金屬箔，以熱壓合成一聚醯亞胺雙面 金屬箔積層板。首先，提供一聚醯亞胺金屬箔積層板。接 著，於聚醯亞胺金屬箔積層板之聚醯亞胺膜的表面上貼合 一金屬箔。然後，利用熱滾輪組熱滾壓合聚醯亞胺金屬箔 積層板以及金屬箔，以形成一聚醯亞胺雙面金屬箔積層 板。其中，聚醯亞胺金屬箔積層板之寬幅略小於金屬箔之 寬幅。 由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明不僅無需 要再增設隔離膜，以免除消耗大量的隔離膜，更能降低製 造成本。再者，本發明之方法可以避免熱塑性聚醯亞胺膜 因熱滾壓合而黏著於熱滾輪表面的問題。除此之外，應用 本發明之方法可以提咼熱滾壓合機的運轉速度，並且能提 升積層板的產品良率。 【實施方式】 本發明係提供一種用於製備聚醯亞胺雙面金屬箔積層 板的熱滾壓合方法，以避免熱塑性聚醯亞胺膜黏著於熱滾 輪的表面。以下將分別針對本發明之兩較佳實施例做一詳 細說明，但並不用以限定本發明之範圍。 1276533 實施例一 首先，分別於熱塑性聚醯亞胺膜之第一表面與第二表 面上貼合第一金屬箔以及第二金屬箔。接著，利用熱滚輪 組熱滾壓合第一金屬箔、熱塑性聚醯亞胺膜以及第二金屬 箔，以形成一聚醯亞胺雙面金屬箔積層板。其中，熱塑性 聚醯亞胺膜之寬幅略小於第一金屬箔與第二金屬箱之寬 幅。最後，更可依需求裁切聚醯亞胺雙面金屬箔積層板。 請參照第5圖，其繪示依照本發明一較佳實施例的一 種聚醯亞胺雙面金屬箔積層板之剖面結構示意圖。在第5 圖中，聚醯亞胺雙面金屬箔積層板300包含第一金屬箱 302、熱塑性聚醯亞胺膜304以及第二金屬箔306。如第5 圖所示，熱塑性聚醯亞胺膜304的寬幅略小於第一金屬箱 302及第二金屬箔306的寬幅。也就是說，第一金屬箱302 的右邊302a及左邊302b、第二金屬箔306的右邊30以及 左邊306b會突出於熱塑性聚醯亞胺膜3〇4之外。在本發明 之一較佳實施例中，第一金屬箔302、第二金屬箔306與熱 塑性聚醯亞胺膜304之單邊寬幅差較佳係小於1〇釐米，更 佳地，係小於5釐米，但並不限於此。 由於熱塑性聚醯亞胺膜304的寬幅略小於第一金屬羯 302及第二金屬箔306的寬幅，所以即使熱塑性聚醯亞胺膜 在水平位置產生擺動，也不致發生第一、第二金屬箔與熱 塑性聚醯亞胺膜發生錯開的情形，進而降低熱塑性聚醯亞 胺膜裸露於金屬箔外而接觸熱滾輪組表面之問題。 上述之熱塑性聚醯亞胺膜之材料必須對金屬箔具有良 好的接著性，以於進行熱滾壓合時位於第一金屬箔與第二 9 1276533 金屬箱之間的熱塑性聚醯亞胺膜，能完全地密合為積層 板。其中’上述進行熱滾壓合時之溫度與壓力則依所選用 之熱塑性聚醯亞胺膜的材料特性而定。一般而言，在相較 低溫度下操作熱滾壓合，可以降低膜料的熱應力，但溫度 太低又會影響熱塑性聚醯亞胺膜於熱壓時的特性，因此在 本發明之一較佳實施例中，熱壓合的溫度較佳係大於 280oC 〇 再者’由於第一金屬箔、第二金屬箔及熱塑性聚醯亞 胺膜等膜料分別由各供料輪轉入熱滾輪組，而熱滾輪組之 表面溫度至少有280°C以上，所以當較冷的膜料直接接觸 咼溫的熱滾輪組，會因熱膨脹效果而產生應力。此時，在 快速的運轉.中稍微的應力差就可能會使積層板的表面產生 皺紋。因此，在本發明之另一較佳實施例中，更可以在進 订熱滾壓合製程之前設置一熱風預熱裝置，以對第一金屬 娼、第二金屬箔及熱塑性聚醯亞胺膜等膜料進行熱滚壓合 耘序之則的預熱處理’進而縮小這些膜料與熱滾輪組之間 的溫度差。 在本發明之一較佳實施例中，第一金屬箔及第二金屬 箔較佳為銅箔、鎳合金箔或其他金屬箔。其中，上述之第 一金屬箔及第二金屬箔須選用相同材質的金屬箔，以避免 因熱膨脹系數不同而產生應力變形。 實施例二 在本發明之另一較佳實施例中，更可以直接聚醯亞胺 金屬箔積層板上貼合一金屬箔，以熱壓合成一聚醯亞胺雙 1276533 面金屬泊積層板°首先’提供—聚醯亞胺金屬箱積層板。 接著’於聚醯亞胺金㈣積層板之聚醢亞㈣的表面上貼 合一金屬箔。然後，利用熱滚輪組熱滚壓合聚醯亞胺金屬 化積層板以及金屬肖’以形成—聚醯亞胺雙面金屬落積層 板。其中’聚醯亞胺金屬箔積層板之寬幅略小於金屬箔之 寬幅：最後，更可依需求裁切聚醯亞胺雙面金屬箔積層板。 ”月參照第6圖’其繪示依照本發明另一較佳實施例的 一種聚酿亞胺雙面金屬_層板之剖面結構示意圖。在第6 圖中’聚酿亞胺雙面金屬荡積層板_包含金屬箱4〇4、以

及聚醢亞胺金屬_積層板搬。其中，聚酿亞胺金屬箱積層 板402為-預先製備好之單層金屬的積層板，其係由熱塑 性聚醯亞胺膜402a與另一金屬f| _所組成。如第6圖 所示，聚醯亞胺金屬箱積層板4〇2的寬幅略小於金屬落4〇4 的寬幅，也就是說，金屬箔4〇4的右邊4〇4a及左邊4〇4b 會突出於聚醯亞胺金屬箔積層板4〇2之外。在本發明之一 較，實施例中’金屬羯404與聚酿亞胺金屬羯積層板4〇2 之單邊寬幅差較佳係小於1〇釐米，更佳地，係小於5釐米， 但並不限於此。上述之金屬箔的材質以及熱滾壓合之溫度 如同實施例一所述，故不在此多加贅述。 由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明不僅無需 要再增設隔離膜，以免除消耗大量的隔離膜，更能降低製 造成本。再者，本發明之方法可以避免熱塑性聚醯亞胺膜 因熱滾壓合而黏著於熱滾輪表面的問題。除此之外，應用 本發明之方法可以提高熱滾壓合機的運轉速度，並且能提 升積層板的產品良率。 11 Ϊ276533 、雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神=範圍β ’當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 濩範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1-3圖，其係繪示一種聚醯亞胺雙面銅箔積層板的 剖面結構示意圖。 第4圖，係繪示一種熱滾壓合機之結構示意圖。 弟5圖’其緣示依照本發明一較佳實施例的一種聚醯 亞胺雙面金屬箔積層板之剖面結構示意圖。 第6圖，其繪示依照本發明另一較佳實施例的一種聚 醯亞胺雙面金屬箔積層板之剖面結構示意圖。 【主要元件符號說明】 1〇〇 ··聚醯亞胺雙面銅箔積層102a、202 ··第一銅箔 102b、204 ·•第二銅箔 104、206、304、402a :熱塑 200 :熱滾壓合機 性聚醯亞胺膜 208、210 ··隔離膜 202a、204a、206a、208a、 212 :熱滾輪組 210a :供料輪 218、300、400 ·•聚醯亞胺雙 214、216、218a :收捲輪 面金屬箔積層板 302:第一金屬箔 306:第二金屬箔 302a:第一金屬箔右邊 12 1276533

302b:第一金屬箔左邊 306a ··第二金屬箔右邊 306b:第二金屬箔左邊 402 :聚醯亞胺金屬箔積層板 4〇4、402b :金屬箔 404a :金屬箔右邊 404b :金屬左邊 13

Claims (1)

1276533 十、申請專利範圍： ^一種製造聚醯亞胺雙面金屬箔積層板之方法，該方 法包含： 貼合一第一金屬箔於一熱塑性聚醯亞胺膜之第一表 面； 貼合一第二金屬箔於該熱塑性聚醯亞胺膜之第二表 面’其中該熱塑性聚醯亞胺膜之寬幅小於該第一金屬箔與 該第二金屬箔之寬幅；以及 熱滾壓合該第一金屬箔、該熱塑性聚醯亞胺膜以及該 第二金屬箔，以形成一聚醯亞胺雙面金屬箔積層板。 2·如申請專利範圍第1項所述之製造聚醯亞胺雙面金 屬積層板之方法，其中該第一金屬箔、該第二金屬箔與該 熱塑性聚酿亞胺膜之單邊寬幅差係小於10釐米。 3·如申請專利範圍第2項所述之製造聚醯亞胺雙面金 屬積層板之方法，其中該第一金屬箔、該第二金屬箔與該 …、塑性聚·亞胺膜之單邊寬幅差係小於5釐米。 4·如申請專利範圍第1項所述之製造聚醯亞胺雙面金 屬3¾爲 、玲板之方法，其中該第一金屬箔及該第二金屬箔係一 鋼箔。 1276533 5·如申請專利範圍第1 屬積層板之方法，其中該第 鎳合金箔。 項所述之製造聚醯亞胺雙面金 一金屬箔及該第二金屬箔係一 申明專利範圍第1項所述之製造聚醯亞胺雙面金 、 之方去’其中該熱滾壓合的溫度係大於280。〇。 申叫專利範圍第1項所述之製造聚醯亞胺雙面金 愿人j之方法’更包含進行—熱風預熱處理於進行熱滾 "v驟之刖，以對該第一金屬箔、第二金屬箔及熱塑 性聚醯亞胺膜預熱處理。 •種熱滾壓合方法，係用於製造一聚醯亞胺雙 屬羯積層板，該方法包含 貼合-金屬箔於一聚醯亞胺金屬箔積層板之聚醯亞胺

膜ί表面其中該聚酿亞胺金屬積層板之寬幅小於該金 屬箔之寬幅；以及 、 …熱滾®合該金屬“及該聚酿亞胺金屬積層板，以 形成一聚醯亞胺雙面金屬箔積層板。 9·如申請專利_第8項所述之熱滾壓合方法， 該金屬箱與該聚醯亞胺金屬箱積層板之單 :、 10釐米。 在你小於 10·如申請專利範圍第 項所述之熱滾壓合方法， 15 !276533 中°亥金屬泊與該聚酿亞胺金屬箔積層板之單邊寬幅差係小 於5釐米。 _ 申明專利範圍第8項所述之熱滾壓合方法，其 ’ f該金屬箱係-銅箱，且該聚醯亞胺金屬積層板係-聚 ^ 醯亞胺鋼箔積層板。 _ ·如申請專利範圍第8項所述之熱滚壓合方法，其 中該金屬箱係一鎳合金箱，且該聚醯亞胺金屬箔積層板係 一聚醯亞胺鎳合金箱積層板。 13·如申請專利範圍第8項所述之熱滾壓合方法，其 中該熱滾壓合的溫度係大於280〇c。 14·如申請專利範圍第8項所述之熱滾壓合方法，更 • 包含進行一熱風預熱處理於進行熱滾壓合之步驟之前，以 對該金屬箔及該聚醯亞胺金屬箔積層板進行一熱風預熱處