TWI666122B

TWI666122B - 用於軟性印刷電路板之複合材料及其製法

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Publication number: TWI666122B
Application number: TW107125170A
Authority: TW
Inventors: 杜伯賢; 林志銘; 李建輝
Original assignee: 亞洲電材股份有限公司
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2019-07-21
Also published as: TW201930062A

Abstract

一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，包括壓合的背膠軟性銅箔基板和高頻高傳輸雙面銅箔基板，前者包括第三銅箔層和第二極低介電膠層以及位於兩者之間的第二絕緣層，高頻高傳輸雙面銅箔基板包括第一銅箔層、第二銅箔層以及位於二者之間的芯層，第一銅箔層的內表面的Rz值為0.05至0.5微米，第二銅箔層的內表面的Rz值為0.1至1.10微米。本發明用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料不但電性良好，而且具有結構組成簡單、成本具備優勢、製程工序較短、低熱膨脹係數、在高溫濕度環境下穩定的Dk/Df性能、超低吸水率、良好的UV雷射鑽孔能力、低反彈力而適合高密度組裝以及極佳的機械性能。

Description

用於軟性印刷電路板之複合材料及其製法

本發明係關於FPC(軟性印刷電路板)及其製備方法，尤係關於一種用於軟性印刷電路板之複合材料及其製法。

隨著資訊技術的飛躍發展，為滿足信號傳送高頻高速化、散熱導熱快速化以及生產成本最低化，各種形式的混壓結構多層板設計與應用方興未艾。印刷電路板是電子產品中不可或缺的材料，而隨著消費性電子產品需求增長，對於印刷電路板的需求也是與日俱增。由於軟性印刷電路板(FPC，Flexible Printed Circuit)具有可撓曲性及可三度空間配線等特性，在科技化電子產品強調輕薄短小、可撓曲性、高頻率的發展趨勢下，目前被廣泛應用電腦及其週邊設備、通訊產品以及消費性電子產品等等。

在高頻領域，無線基礎設施需要提供足夠低的插損，才能有效提高能源利用率。隨著5G通訊、毫米波、航太軍工加速高頻高速FPC/PCB(印刷電路板)需求業務來臨，隨著大資料、物聯網等新興行業興起以及移動互連終端的普及，快速地處理、傳送資訊，成為通訊行業重點。在通訊領域，未來5G網路比4G擁有更加高速的頻寬、更密集的微基站建設，網速更快。物聯網與雲端運算以及新世代各項寬頻通訊之需求，發展高速伺服器與更高傳送速率的手機已成市場之趨勢。一般而言，FPC/PCB是整個傳輸過程中主要的瓶頸，若是欠缺良好的設計與電性佳的相關材料，將嚴重延遲傳送速率或造成訊號損失。這就對電路板材料提出了很高的要求。此外，當前業界主要所使用的高頻板材主要為LCP(液晶聚合物)板、PTFE(聚四氟乙烯)纖維板，然而也受到製程技術的限制，對製造設備的要求高且需要在較高溫環境(大於280℃)下才可以操作，隨之也造成了其膜厚不均勻，膜厚不均會造成電路板的阻抗值控制不易，且高溫壓合製程，會造成LCP或PTFE擠壓影響鍍銅的導通性，形成斷路，進而造成信賴度不佳，可靠度下降；此外，又因不能使用快壓機設備，導致加工困難；另外在SMT(表面貼裝)高溫製程或其它FPC製程，例如彎折、強酸強鹼藥液製程時，接著強度不足，造成良率下降。而其它樹脂類膜層雖然沒有上述問題，但卻也面臨電性不佳或者機械強度不好等問題。

舉凡於第201590948 U號中國專利、第M377823號臺灣專利、第2010-7418A號日本專利和第2011/0114371號美國專利中皆提出複合式基板，而第202276545 U號中國專利、第103096612 B號中國專利、第M422159號臺灣專利及第M531056號臺灣專利中，則以氟系材料製作高頻基板，然而，業界仍亟需開發新穎的雙面銅箔基板，以解決上述諸多問題。

高頻高速傳輸時信號完整性至關重要，影響的因素主要為銅箔層及絕緣聚合物層基材，FRCC作為FPC/PCB板的原材料主要由多層絕緣聚合物層及銅箔層構成。FRCC的性能很大程度取決於較低的介電常數/介電損耗樹脂層的選擇以及銅箔表面粗糙度及晶格排列的選擇。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，係包括：高頻高傳輸雙面銅箔基板，係具有第一銅箔層、依序形成於該第一銅箔層表面上之芯層及第二銅箔層，其中，形成該芯層之材質係LCP樹脂或聚醯亞胺；以及厚度為8至185微米之背膠軟性銅箔基板(FRCC)，係具有厚度為1至35微米之第三銅箔層、依序形成於該第三銅箔層表面上之厚度為5至100微米之第二絕緣聚合物層及厚度為2至50微米之第二極低介電膠層，且該背膠軟性銅箔基板藉由該第二極低介電膠層與該高頻高傳輸雙面銅箔基板壓合；其中，形成該第二絕緣聚合物層之材質係聚醯亞胺及LCP樹脂所組成之群組之至少一種；該第二極低介電膠層之介電常數(Dk值)為2.0至3.50、介電損耗(Df值)為0.002至0.010；及靠近該芯層之該第一銅箔層及該第二銅箔層之表面的表面粗糙度分別為0.05至0.5微米及0.1至1.10微米。

較佳地，該第二絕緣聚合物層係聚醯亞胺層時，厚度為5至50微米；該第二絕緣聚合物層係LCP樹脂時，厚度為5至100微米。

於一具體實施態樣中，該背膠軟性銅箔基板之吸水率係0.01至1.5%。

於一具體實施態樣中，該第一銅箔層、該第二銅箔層及該第三銅箔層獨立選自壓延銅箔層或電解銅箔層。

於一具體實施態樣中，該LCP樹脂之介電常數(Dk值)為2.0至3.50，介電損耗(Df值)為0.002至0.0050。

於一具體實施態樣中，該第二絕緣聚合物層與該第三銅箔層及該第二極低介電膠層之接著強度皆大於0.7公斤力/公分。

於一具體實施態樣中，形成該第二極低介電膠層之材料係選自氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成之群組之至少一種。

於一具體實施態樣中，該第二極低介電膠層係含聚醯亞胺之熱固性聚醯亞胺層，且該第二極低介電膠層中之聚醯亞胺含量係該第二極低介電膠層之總固含量重量的40至95%。

於一具體實施態樣中，該背膠軟性銅箔基板復包括形成於該第三銅箔層與該第二絕緣聚合物層之間之另一極低介電膠層，且該第三銅箔層、該另一極低介電膠層、該第二絕緣聚合物層及該第二極低介電膠層之總厚度為10至 185微米。

於一具體實施態樣中，背膠軟性銅箔基板中形成該第二絕緣聚合物層之材質係聚醯亞胺，且該背膠軟性銅箔基板之總厚度為8至135微米。

於一具體實施態樣中，該高頻高傳輸雙面銅箔基板復包括二層第一極低介電膠層，係形成於該芯層之相對二表面上，以分別位於該第一銅箔層與芯層之間和該第二銅箔層與芯層之間，且形成該芯層之材質係聚醯亞胺。

本發明復提供一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的製備方法，係包括：預壓該高頻高傳輸雙面銅箔基板和背膠軟性銅箔基板；以及壓合並熟化該高頻高傳輸雙面銅箔基板和該背膠軟性銅箔基板，其中，該預壓時間10至30秒，成型時間為120至180秒，成型壓力為90至110kgf/cm²，該壓合溫度為175至195℃，熟化溫度為165至175℃，熟化時間為50至60分鐘。

根據本發明，該用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料係至少具有以下優點：

一、本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料由FRCC及高頻高傳輸雙面銅箔基板壓合而成，壓合後具有三層銅箔層，其中第三銅箔層和第二銅箔層為外側的銅箔層，需要高溫(260°左右)錫焊並搭載元器件，故對二者剝離強度要求較高(大於0.7公斤力/公分)，而第一銅箔層為位於中間的內層銅箔層，也稱訊號線銅箔層，主要用於導通線路，不需要經過SMT或其它高溫製程搭載元器件，故對第一銅箔層與第二極低介電膠層的剝離強度要求較低，只需大於0.5公斤力/公分即可，傳統的觀念中一直認為FPC中的銅箔層與其它層的接著強度在一定範圍越大越好(至少大於0.7公斤力/公分)，越不容易分層脫落，大的接著強度一般需要銅箔層的Rz值較大，另由於銅箔層的信號傳輸過程中具有集膚效應，要實現高頻高傳輸，則需要銅箔層的Rz值越小越好，故大的接著強度與高頻高傳輸之間存在矛盾，而本發明的FPC由於第一銅箔層不需要經過SMT或其它高溫製程搭載元器件，故對第一銅箔層與第二極低介電膠層的剝離強度要求較低，只需大於0.5公斤力/公分即可，因此第一銅箔層能夠選擇Rz值更低、電性更好、插入損耗更低的銅箔層，且不影響FPC的高頻高傳輸性。

二、本發明之第三銅箔層、第一銅箔層和第二銅箔層的表面粗糙度(Rz)值均較低，信號傳輸過程中具有集膚效應，由於銅箔表面粗糙度較低，結晶細膩，表面平坦性較佳，因而信號能實現高速傳輸，同時極低介電膠層具有較低且穩定的Dk/Df性能，可減少信號傳輸過程中的損耗，進一步提高信號傳輸品質，完全能勝任FPC高頻高速化、散熱導熱快速化以及生產成本最低化發展的需要。

三、本發明之第二極低介電膠層是指Dk值為2.0至3.5，且Df值為0.002至0.010的膠層，較低的並且在高溫濕度環境下穩定的Dk/Df值，使得FRCC和高頻高傳輸雙面銅箔基板適合低溫(低於180℃)快速壓合製得本發明的FPC，工藝加工性強，而且對製作設備要求低，進而降低生產成本，其設備操作性和加工性均優於現有的LCP基板和PTFE纖維板；更佳的是，由於適合低溫壓合，大大降低了製備FPC過程中線路氧化的風險。

四、本發明之第二極低介電膠層可以為含聚醯亞胺的熱固性聚醯亞胺層，且聚醯亞胺的含量為極低介電膠層的總固含量重量的40至95%，採用熱固性聚醯亞胺層搭配絕緣聚合物層的結構，本發明之雙面銅箔基板相較于傳統的環氧樹脂系產品，具有更適合於下游產業的小孔徑(小於100微米)紫外線鐳射加工、不容易造成通孔(PTH,Plating Through Hole)或孔洞內縮、壓合時膜厚均勻、阻抗控制良好，不單只適合採用較大孔徑的機械鑽孔的加工方式，工藝適應性較強。

五、本發明中的FRCC與普通LCP板相比具有較低的反彈力，僅為LCP板反彈力的一半左右，適合下游高密度組裝製程。

六、本發明之FRCC之第二絕緣聚合物層可為聚醯亞胺層，而且第二極低介電膠層的配方中可以含有聚醯亞胺，本發明的整體吸水率在0.01至1.5%。由於超低的吸水率，吸水後性能穩定，具有較佳的電氣性能，可大大降低多層板和軟硬結合板的爆板風險，減少訊號傳輸插入損耗。

七、本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)復具有熱膨脹性佳、可撓性佳、耐焊錫性高和極佳的機械性能等優點，而且其極低介電膠層的接著強度佳，接著強度大於0.7公斤力/公分。

八、目前塗佈型的LCP基板一次塗佈只能塗佈約12.5微米的厚度，則製備50微米厚度LCP基板需要經過四次塗佈，而且如果要製備LCP高頻高傳輸雙面銅箔基板還需要經過壓合另一面銅箔層的製程，工序繁雜效率低下，本發明可以為FRCC使用聚醯亞胺層的三層結構，由於聚醯亞胺層一次即可塗佈完成，使得本發明還有上述結構的FPC的製備工序簡單，具有成本優勢。

九、當前的黏接片(Bond Ply)產品於下游產業使用時，需要剝離離型層然後壓合上銅箔層，然而，使用本結構的FRCC(Flexible Resin Coated Cooper)結構，結構組成簡單，可以節省下游的加工工序，成本相對低廉。

100‧‧‧背膠軟性銅箔基板

101‧‧‧第三銅箔層

102‧‧‧第二極低介電膠層

1021‧‧‧另一極低介電膠層

1022‧‧‧第二極低介電膠層

103‧‧‧第二絕緣聚合物層

104‧‧‧第二絕緣聚合物層

200‧‧‧高頻高傳輸雙面銅箔基板

201‧‧‧第一銅箔層

202‧‧‧第二銅箔層

203‧‧‧第一極低介電膠層

204‧‧‧聚醯亞胺層

205‧‧‧LCP樹脂層

206‧‧‧另一極低介電膠層

透過例示性之參考附圖說明本發明的實施方式：第1圖係本發明之FRCC的結構示意圖；第2圖係本發明之FRCC的另一結構示意圖；第3圖係本發明之FRCC的另一結構示意圖；第4圖係本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的製法示意圖；第5圖係本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的另一製法示意圖；第6圖係本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的另一製法示意圖；第7圖係本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的另一製法示意圖；第8圖係本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的另一製法示意圖；以及第9圖係本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的另一製法示意圖。

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「第一」、「第二」、「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。

本發明提供一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，係包括：高頻高傳輸雙面銅箔基板，係具有第一銅箔層、依序形成於該第一銅箔層表面上之芯層及第二銅箔層，其中，形成該芯層之材質係LCP樹脂或聚醯亞胺；以及厚度為8至185微米之背膠軟性銅箔基板(FRCC)，係具有厚度為1至35微米之第三銅箔層、依序形成於該第三銅箔層表面上之厚度為5至100微米之第二絕緣聚合物層及厚度為2至50微米之第二極低介電膠層，且該背膠軟性銅箔基板藉由該第二極低介電膠層與該高頻高傳輸雙面銅箔基板壓合；其中，形成該第二絕緣聚合物層之材質係聚醯亞胺及LCP樹脂所組成之群組之至少一種；該第二極低介電膠層之介電常數(Dk值)為2.0至3.50、介電損耗(Df值)為0.002至0.010；及靠近該芯層之該第一銅箔層及該第二銅箔層之表面的表面粗糙度分別為0.05至0.5微米及0.1至1.10微米。

較佳地，靠近該第二絕緣聚合物之該第三銅箔層之表面的表面粗糙度為0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米或1.0微米。

較佳地，靠近該芯層之該第二銅箔層之表面的表面粗糙度為0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1.0微米、或1.10微米。

較佳地，靠近該芯層之該第一銅箔層之表面的表面粗糙度為0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米。

較佳地，該第二絕緣聚合物層係LCP樹脂時，該LCP樹脂係具有在10GHz量測頻率下之介電常數(Dk值)為2.0至3.50、介電損耗(Df值)為0.002至0.0050之樹脂。

較佳地，該背膠軟性銅箔基板之吸水率係0.01至1.5%。

較佳地，該第一銅箔層、該第二銅箔層及該第三銅箔層獨立選自壓延銅箔層(RA/HA/HAV2)或電解銅箔層(ED)。

如第1圖所示，係顯示本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之背膠軟性銅箔基板之一具體實施態樣，該背膠軟性銅箔基板之厚度為8至185微米，係具有厚度為1至35微米之第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101表面上第二絕緣聚合物層103及厚度為10至50微米之第二極低介電膠層1022，以及形成在該第三銅箔層101與第二絕緣聚合物層103之間且厚度為10至50微米之另一極低介電膠層1021。

其中，該第二絕緣聚合物層103係聚醯亞胺層；該背膠軟性銅箔基板層間之接著強度皆大於0.7公斤力/公分。

形成該第二極低介電膠層1022和另一極低介電膠層1021之材料係獨立選自氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成之群組之至少一種。

在本實施態樣中，該第二極低介電膠層係含聚醯亞胺之熱固性聚醯亞胺層，且該第二極低介電膠層中之聚醯亞胺含量係該第二極低介電膠層之總固含量重量的40至95%。

根據本發明，該第二絕緣聚合物層之材質係聚醯亞胺時的厚度為5至12.5微米；該第二絕緣聚合物層之材質係LCP樹脂時的厚度為12.5至50微米；該第二極低介電膠層的厚度為10至50微米。在本實施態樣中，該第二絕緣聚合物層103係厚度為5至12.5微米之聚醯亞胺層。

在一具體實施態樣中，該背膠軟性銅箔基板復可包括離型層(圖略)，該離型層形成於該第二極低介電膠層相對於第二絕緣聚合物層之表面，該離型層為離型膜或離型紙，該離型膜的材料係選自聚丙烯、雙向拉伸聚丙烯及聚對苯二甲酸乙二醇酯所組成之群組之至少一種。

本實施方式中，所述背膠軟性銅箔基板的製備方法，包括如下步驟：步驟一、將另一極低介電膠層1021塗佈形成於第二絕緣聚合物層103的一面，並予以烘乾及壓合；步驟二、在另一極低介電膠層1021的上表面壓合上所述第三銅箔層101；步驟三、將所述第二極低介電膠層1022塗佈形成於在第二絕緣聚合物層103的另一面，並予以烘乾及壓合；步驟四、在所述第二極低介電膠層1022的下表面壓合離型層。

所述背膠軟性銅箔基板的製備方法中，其中預壓時間為10至20秒，成型時間為60至120秒，成型壓力為90至110公斤力/平方公分，壓合溫度為175至195℃，熟化溫度為165至175℃，熟化時間為50-60分鐘。較佳地，成型壓力為100公斤力/平方公分，熟化溫度為170℃，熟化時間為60分鐘。

如第2圖所示，係顯示本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之背膠軟性銅箔基板之另一具體實施態樣，該背膠軟性銅箔基板之厚度為8至185微米，係具有第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101表面上之第二絕緣聚合物層103及第二極低介電膠層102。

在本實施態樣中，該第二絕緣聚合物層103係聚醯亞胺層。

如第3圖所示，係顯示本發明之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之背膠軟性銅箔基板之另一具體實施態樣，係包括：第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101表面上之第二絕緣聚合物層104(LCP樹脂層)及厚度為10至50微米之第二極低介電膠層102。

如第4圖所示，為得到本發明用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料，係將背膠軟性銅箔基板100之第二極低介電膠層1022壓合於本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200上。

其中，該製備條件係將背膠軟性銅箔基板100及高頻高傳輸雙面銅箔基板200預壓、壓合、並熟化，其中，預壓時間係10至30秒，成型時間係120至180秒，成型壓力係90至110公斤力/平方公分，壓合溫度係175至195℃，熟化溫度係165至175℃，熟化時間係50至60分鐘。

較佳地，成型壓力為100公斤力/平方公分，熟化溫度為170℃，熟化時間為60分鐘。

於一具體實施態樣中，該高頻高傳輸雙面銅箔基板200之製備條件，預壓時間係10至30秒，成型時間係120至180秒，成型壓力係90至110公斤力/平方公分，壓合溫度係175至195℃，熟化溫度係165至175℃，熟化時間係50至60分鐘。

在本實施態樣中，所得到的用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料係包括：本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200以及背膠軟性銅箔基板100，該背膠軟性銅箔基板100係包括第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101之表面上之另一極低介電膠層1021、包含聚醯亞胺之第二絕緣聚合物層103及第二極低介電膠層1022，且該背膠軟性銅箔基板100係以該第二極低介電膠層1022壓合於該高頻高傳輸雙面銅箔基板200之該第一銅箔層201。

在本實施態樣中，該高頻高傳輸雙面銅箔基板係具有第一銅箔層201、依序形成於該第一銅箔層201表面上之第一極低介電膠層203、聚醯亞胺層204、另一極低介電膠層206及第二銅箔層202。

如第5圖所示，為得到本發明另一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料，係將背膠軟性銅箔基板100之第二極低介電膠層1022壓合於本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200，其中，該製備條件係與第4圖相同。

在本實施態樣中，所得到的用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料係包括：本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200以及背膠軟性銅箔基板100，該背膠軟性銅箔基板係包括第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101之表面上之另一極低介電膠層1021、包含聚醯亞胺之第二絕緣聚合物層103及第二極低介電膠層1022，且該背膠軟性銅箔基板100係以該第二極低介電膠層1022壓合於該高頻高傳輸雙面銅箔基板200之該第一銅箔層201。

在本實施態樣中，該高頻高傳輸雙面銅箔基板係具有第一銅箔層201、依序形成於該第一銅箔層201表面上之LCP樹脂層205及第二銅箔層202。

如第6圖所示，為得到本發明另一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料，係將背膠軟性銅箔基板100之第二極低介電膠層102壓合於本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200，其中，該製備條件係與第4圖相同。

在本實施態樣中，所得到的用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料係包括：本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200以及背膠軟性銅箔基板100，該背膠軟性銅箔基板係包括第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101之表面上之包含聚醯亞胺之第二絕緣聚合物層103及第二極低介電膠層102，且該背膠軟性銅箔基板100係以該第二極低介電膠層102壓合於該高頻高傳輸雙面銅箔基板200之該第一銅箔層201。

如第7圖所示，為得到本發明另一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料，係將背膠軟性銅箔基板100之第二極低介電膠層102壓合於本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200，其中，該製備條件係與第4圖相同。

如第8圖所示，為得到本發明另一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料，係將背膠軟性銅箔基板100之第二極低介電膠層102壓合於本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200，其中，該製備條件係與第4圖相同。

在本實施態樣中，所得到的用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料係包括：本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200以及背膠軟性銅箔基板100，該背膠軟性銅箔基板係包括第三銅箔層101、依序形成於該第三銅箔層101之表面上之包含LCP樹脂之第二絕緣聚合物層104及第二極低介電膠層102，且該背膠軟性銅箔基板100係以該第二極低介電膠層102壓合於該高頻高傳輸雙面銅箔基板200之該第一銅箔層201。

如第9圖所示，為得到本發明另一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料，係將背膠軟性銅箔基板100之第二極低介電膠層102壓合於本發明之高頻高傳輸雙面銅箔基板200，其中，該製備條件係與第4圖相同。

在本實施態樣中，該高頻高傳輸雙面銅箔基板係具有第一銅箔層201、依序形成於該第一銅箔層201表面上之第一極低介電膠層203(含聚醯亞胺之熱固性聚醯亞胺層，且聚醯亞胺含量係該極低介電膠層之總固含量重量的72%)、聚醯亞胺層204、另一極低介電膠層206及第二銅箔層202。

表1及表2為實施例1至實施例10及比較例1和2的LCP基板的具體疊構和基本性質，實施例1到實施例4為第1圖之實施態樣的實施例；實施例5和6為第2圖之實施態樣的實施例；實施例7至實施例10為第3圖之實施態樣的實施例。表內各項性質係以《軟板組裝要項測試準則TPCA-F-002》作為測試條件，結果如下。

表1中，該第二極低介電膠層及該另一極低介電膠層各自獨立地係含聚醯亞胺之熱固性聚醯亞胺層，且該第二極低介電膠層中之聚醯亞胺含量係該第二極低介電膠層之總固含量重量的72%；該另一極低介電膠層中之聚醯亞胺含量係該另一極低介電膠層之總固含量重量的72%；比較例1之LCP基板(50um)係購自Panasonic公司之R-F705T 23RX-M基板；以及比較例2之LCP基板(100um)係購自Panasonic公司之R-F705T 43RX-M基板。

本發明之具體實施態樣的具體實施例與現有技術的LCP板進行基本性能比較，係如下表2所示。

由表2可知，本發明的FRCC具有極佳的性能，因此用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料具有極佳的高速傳輸性、低熱膨脹係數、在高溫濕度環境下穩定的介電常數/介電損耗性能、超低吸水率、良好的UV鐳射鑽孔能力、適合高密度組裝的低反彈力以及極佳的機械性能。

本發明優於LCP膜和普通PI型黏結片(Bond Sheet)，適用於5G智慧型手機、Apple watch(智慧手錶)等可穿戴設備。

此外，本發明之具體實施態樣中，該用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料包括第一銅箔層、第二銅箔層及第三銅箔層，且由FRCC和高頻高傳輸雙面銅箔基板壓合而成，其中第三銅箔層和第二銅箔層為外側的銅箔層，需要高溫 (260°左右)錫焊並搭載元件，故對二者剝離強度要求較高(大於0.7公斤力/公分)，而第一銅箔層為位於中間的內層銅箔層，也稱訊號線銅箔層，主要用於導通線路，不需要經過SMT或其它高溫製程搭載元件，故對第一銅箔層與第二極低介電膠層的剝離強度要求較低，只需大於0.5公斤力/公分即可，傳統的觀念中一直認為FPC中的銅箔層與其它層的接著強度在一定範圍越大越好(至少大於0.7公斤力/公分)，越不容易分層脫落，大的接著強度一般需要銅箔層的表面粗糙度值較大，另由於銅箔層的信號傳輸過程中具有集膚效應，要實現高頻高傳輸，則需要銅箔層的表面粗糙度值越小越好，故大的接著強度與高頻高傳輸之間存在矛盾，而本發明用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料之複合材料由於第一銅箔層不需要經過SMT或其它高溫製程搭載元件，故對第一銅箔層與第二極低介電膠層的剝離強度要求較低，只需大於0.5公斤力/公分即可，因此第一銅箔層能夠選擇表面粗糙度值更低、電性更好、插入損耗更低的銅箔層，且不影響FPC的高頻高傳輸性。

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。

Claims

一種用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，係包括：高頻高傳輸雙面銅箔基板，係具有第一銅箔層、依序形成於該第一銅箔層表面上之芯層及第二銅箔層，其中，形成該芯層之材質係LCP樹脂或聚醯亞胺；以及厚度為8至185微米之背膠軟性銅箔基板(FRCC)，係具有厚度為1至35微米之第三銅箔層、依序形成於該第三銅箔層表面上之厚度為5至100微米之第二絕緣聚合物層及厚度為2至50微米之第二極低介電膠層，且該背膠軟性銅箔基板藉由該第二極低介電膠層與該高頻高傳輸雙面銅箔基板之該第一銅箔層壓合；其中，形成該第二絕緣聚合物層之材質係聚醯亞胺及LCP樹脂所組成之群組之至少一種；該第二極低介電膠層之介電常數(Dk值)為2.0至3.50、介電損耗(Df值)為0.002至0.010；及靠近該芯層之該第一銅箔層及該第二銅箔層之表面的表面粗糙度分別為0.05至0.5微米及0.1至1.10微米。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該背膠軟性銅箔基板之吸水率係0.01至1.5%。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該第一銅箔層、該第二銅箔層及該第三銅箔層獨立選自壓延銅箔層或電解銅箔層。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該LCP樹脂之介電常數(Dk值)為2.0至3.50，介電損耗(Df值)為0.002至0.0050。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該第二絕緣聚合物層與該第三銅箔層及該第二極低介電膠層之接著強度皆大於0.7公斤力/公分。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，形成該第二極低介電膠層之材料係選自氟系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成之群組之至少一種。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該第二極低介電膠層係含聚醯亞胺之熱固性聚醯亞胺層，且該第二極低介電膠層中之聚醯亞胺含量係該第二極低介電膠層之總固含量重量的40至95%。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該背膠軟性銅箔基板復包括形成於該第三銅箔層與該第二絕緣聚合物層之間之另一極低介電膠層，且該第三銅箔層、該另一極低介電膠層、該第二絕緣聚合物層及該第二極低介電膠層之總厚度為10至185微米。
如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，形成該第二絕緣聚合物層之材質係聚醯亞胺，且該背膠軟性銅箔基板之總厚度為8至135微米。
如申請專利範圍第1或8項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料，其中，該高頻高傳輸雙面銅箔基板復包括第一極低介電膠層及另一極低介電膠層，係形成於該芯層之相對二表面上，以分別位於該第一銅箔層與芯層之間和該第二銅箔層與芯層之間，且形成該芯層之材質係聚醯亞胺。
一種如申請專利範圍第1項所述之用於軟性印刷電路板(FPC)之複合材料的製備方法，係包括：預壓該高頻高傳輸雙面銅箔基板和背膠軟性銅箔基板；以及壓合並熟化該高頻高傳輸雙面銅箔基板和該背膠軟性銅箔基板，其中，該預壓時間10至30秒，成型時間為120至180秒，成型壓力為90至110kgf/cm²，該壓合溫度為175至195℃，熟化溫度為165至175℃，熟化時間為50至60分鐘。