日本挠性印制电路板用原材料技术的新发展--FPC用铜箔的技术发展
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FPC用压延铜箔的新发展压延铜箔是一种重要的电子基础材料,广泛用于电子、通信、航空航天和新能源等领域。
现在,随着新技术和新材料的不断涌现,压延铜箔也在不断发展和创新。
在本文中,将介绍一些关于FPC用压延铜箔的新发展。
首先是关于材料本身的创新。
传统的压延铜箔主要以镀铜、电解铜和重铜板为原材料,经过多次压延、退火和抛光等工艺制成。
然而,这些传统材料在导电性、延展性和耐热性方面存在一定的局限性。
为了克服这些问题,近年来,研究人员提出了一些新的材料制备方法。
例如,采用化学气相沉积(CVD)技术在基底上沉积铜薄膜,制备出高电导率、高延展性和低电阻的铜箔。
同时,还研究了添加微量元素和纳米颗粒等方法,改善铜箔的力学性能和导电性能。
其次是关于压延工艺的创新。
传统的压延工艺主要包括连续轧制和间歇轧制两种方式。
然而,这些传统工艺在生产效率和产品质量方面存在一定的问题。
近年来,随着微压力轧制、超细压延和高速轧制等新工艺的引入,压延工艺得到了显著的改善。
例如,微压力轧制可以实现对铜箔的微观结构和力学性能的精确控制,进而提高铜箔的导电性和延展性。
超细压延技术可以制备出厚度均匀、薄度可控的铜箔产品。
高速轧制可以提高生产效率和产品质量,并同时减少能源消耗和环境污染。
此外,还有关于应用领域的创新。
传统的FPC用压延铜箔主要用于电子电路板和电磁屏蔽材料等领域。
然而,随着新设备、新技术和新应用的不断涌现,对压延铜箔的性能和要求也在不断提高。
例如,随着5G通信技术的普及和新能源汽车的快速发展,对压延铜箔的导电性、耐热性和耐腐蚀性等性能提出了更高的要求。
因此,研究人员正在开展与之相适应的压延铜箔的研发工作,以满足不同领域的需求。
综上所述,FPC用压延铜箔的新发展主要集中在材料、工艺和应用领域。
通过对材料的创新、工艺的改进和应用的扩展,压延铜箔的性能和品质得到了显著提高。
随着技术的不断突破和市场需求的不断变化,相信FPC用压延铜箔未来还会有更多创新和发展的机会。
印制线路用金属箔标准的技术要求2006年04月16日 22:05 不详作者:佚名用户评论(0)关键字:技术要求(2)印制线路(2)摘要本文简要介绍了国内外印制线路用金属箔标准的发展及技术要求。
前言随着电子装置向轻、薄、小、多功能化方向发展,对印制线路用金属箔不断提出新的要求,从而不断推动印制线路用金属箔的发展。
近年来IPC标准的发展得到国际社会广泛使用及认可,在国际享有很高的声誉。
本文简单介绍国内外印制线路用金属箔标准的发展及其型号对照,并以最新版本IPC —4562《印制线路用金属箔》为依据介绍印制线路用金属箔的技术要求。
1.国内外印制线路用金属箔标准的发展状况随着电子技术的发展,对印制线路用金属箔不断提出新的要求,也促进了印制线路用金属箔的发展。
1992年日本工业标准颁布了JISC 6512《印制电路板用电解铜箔》和JIS6511《印制电路板用铜箔试验方法》,1996年颁布了JIS C6513《印制电路板用压延铜箔》。
JIS印制电路用金属箔标准共涉及6种金属箔,三种电解铜箔(标准电解铜箔,室温高延展性电解铜箔,180℃高延伸性电解铜箔),型号分别为ECF1、ECF2、ECF3。
三种压延铜箔(即冷压延铜箔,轻冷压延铜箔,退火压延铜箔),型号分别为RCF1、RCF2、RCF3。
JISC 6512和JIS C6513对电解箔和压延箔的主要技术要求包括:光面和粗糙面的外观、针孔、尺寸 (长度、宽度、质量厚度及偏差),铜纯度、质量电阻率、铜箔光面的粗糙度、拉伸强度及延伸率。
JIS6511《印制电路板用铜箔试验方法》标准包含了JISC 6512和JISC6513涉及的试验方法。
1995年国际电工委员会颁布了IEC1249—5—1《内连结构材料——第五部分无镀敷层和有涂镀层导电箔和导电膜规范——第一部分:制造覆铜基材用铜箔》,该标准共涉及六种金属箔品种,三种电解铜箔(即标准电解铜箔,室温高延展性电解铜箔,高延伸性电解铜箔),其代号为E1、E2、E3。
印制线路用金属箔标准的技术要求(共5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--印制线路用金属箔标准的技术要求2006年04月16日 22:05 不详作者:佚名用户评论(0)关键字:技术要求(2)印制线路(2)摘要本文简要介绍了国内外印制线路用金属箔标准的发展及技术要求。
前言随着电子装置向轻、薄、小、多功能化方向发展,对印制线路用金属箔不断提出新的要求,从而不断推动印制线路用金属箔的发展。
近年来IPC标准的发展得到国际社会广泛使用及认可,在国际享有很高的声誉。
本文简单介绍国内外印制线路用金属箔标准的发展及其型号对照,并以最新版本IPC—4562《印制线路用金属箔》为依据介绍印制线路用金属箔的技术要求。
1.国内外印制线路用金属箔标准的发展状况随着电子技术的发展,对印制线路用金属箔不断提出新的要求,也促进了印制线路用金属箔的发展。
1992年日本工业标准颁布了JISC 6512《印制电路板用电解铜箔》和JIS6511《印制电路板用铜箔试验方法》,1996年颁布了JIS C6513《印制电路板用压延铜箔》。
JIS印制电路用金属箔标准共涉及6种金属箔,三种电解铜箔(标准电解铜箔,室温高延展性电解铜箔,180℃高延伸性电解铜箔),型号分别为ECF1、ECF2、ECF3。
三种压延铜箔(即冷压延铜箔,轻冷压延铜箔,退火压延铜箔),型号分别为RCF1、RCF2、RCF3。
JISC 6512和JIS C6513对电解箔和压延箔的主要技术要求包括:光面和粗糙面的外观、针孔、尺寸 (长度、宽度、质量厚度及偏差),铜纯度、质量电阻率、铜箔光面的粗糙度、拉伸强度及延伸率。
JIS6511《印制电路板用铜箔试验方法》标准包含了JISC 6512和JIS C6513涉及的试验方法。
1995年国际电工委员会颁布了IEC1249—5—1《内连结构材料——第五部分无镀敷层和有涂镀层导电箔和导电膜规范——第一部分:制造覆铜基材用铜箔》,该标准共涉及六种金属箔品种,三种电解铜箔(即标准电解铜箔,室温高延展性电解铜箔,高延伸性电解铜箔),其代号为E1、E2、E3。
1. 大地震使部分企业遭受严重损害1.1引言据日本《半导体产业新闻》报道,发生在2011年3月11日的日本大地震使日本PCB业及其基板材料业惨遭很大的损害,特别是日本本土的东北太平洋沿岸、日本福岛核电站事故所受到核辐射影响的地区、避难隔离地区及其周边地区。
而且在地震发生之后,他们在恢复生产中又受到工厂的供水(主要指沿海工厂)、计划限电,原材料供应紧张甚至混乱等困难。
大地震给日本众多企业“留下了前所未有的悲惨残局(引自苏州福田金属有限公司总经理高井政仁先生在211年5月在电子铜箔行业协会年会上的报告语)”。
“311”大地震对日本PCB业及其基板材料业影响严重的地区,主要是宫城县、岩手县、福岛县、茨城县等。
日本许多PCB及其基板材料的生产工厂就聚集这些地区,它们在生产经营上所受到的。
1.2 在茨城县茨城县是日立集团PCB业的重要生产区域。
位于茨城县日立市日立化成公司下馆工厂,是在日本生产FPC的主要工厂之一,并且它还为PCB提供干膜、覆铜板等原材料。
这两类原材料在世界市场上占有一定的比例。
其中所生产的刚性覆铜板2010年销售额达到4.2亿美元,世界排名第8位(Prismark的2011年4月统计数据)。
日立化成还是全球封装基板用有机树脂覆铜板的主要供应商之一。
日立化成公司在茨城县的下馆工厂及五所宫工厂都在地震遭受设施上的损失。
位于日立化成工厂附近的日立电线公司也是世界少有几家生产压延铜箔厂家之一。
在茨城县的JX日矿金属公司是生产PCB用电解铜箔和压延铜箔厂家大型企业。
它的铜箔工厂(白银工厂)地处这次地震的重灾区,工厂设施及部分设备在日本五家最大的铜箔生产企业损失最为严重。
生产PCB用蚀刻液的日本著名ADEKA公司的茨城县鹿岛工厂也同时遭受不小的破坏。
这也造成了不少日本的PCB厂在此种药液上面临一时的短缺。
下面,可以再较详细的叙述一下Nippon Mektron公司(日本メクトロン,NOK,又称为“日本旗胜”)实例,来更深入的了解在此地震后一些日本PCB 厂在生产运行受到的严重影响。
世界挠性印制电路板的发展历程1898年,英国专利首次在世界上提出了石蜡纸基板中制作的扁平导体电路的发明。
20世纪最初几年内,大发明家爱迪生在实验记录中,设想了在类似薄膜上印刷厚膜电路(Polymen Thick Film)。
六十几年后,当世界开始工业化生产挠性印制电路板时,人们惊奇的发现:爱迪生这一构想与现在的FPC产品形态是如此的接近。
1953年,英国ICI公司首先将聚酯薄膜实现了工业化的生产。
这种基材在以后挠性覆铜板制造中得到采用。
1953年,美国开始研制以聚酯薄膜为基膜材料的FPC。
1960年,V.Dahlgreen发明在热塑性薄膜上粘接金属箔制成电路图形的制造技术。
这一发明构成以后工业化生产FPC的雏形。
1963年,美国杜邦公司获得聚酰亚胺薄膜的发明成果。
并于1965年生产出PI薄膜产品。
在20世纪70年代初并率先实现了商品化。
这种可作为FPC绝缘基膜用的PI薄膜的商品名为“Kapton”。
杜邦公司在全世界首创的这种均苯型聚酰亚胺薄膜基材,在很长一段时期内(到80年代的中后期)一直独霸于挠性印制电路的基材的市场。
70年代初,美国PCB业首先将FPC工业商品化。
最初主要在军工电子产品中得到使用。
美国成为了世界工业化FPC的发源地。
1977年,美国人G.J.Taylor最早提出多层刚-挠性结合PCB的概念。
20世纪60年代末,我国电子部15所在我国率先开始进行了挠性印制电路板的制造技术研究开发的工作。
70年代中期,上海无线电二十厂在几年的自主研究开发的基础上,在中国内地最早实现了FPC工业化生产(所生产的FPC为聚酯薄膜基材)。
80年代初,北京15所在中国内地率先小批生产以聚酰亚胺为基膜的FPC产品。
初期生产的FPC全部提供给军工电子产品用。
1981年北京十五所的单面聚酰亚胺挠性印制电路(课题负责人王厚邦)和上海无线电二十厂的相同内容的课题(负责人孔祥林)共同获得当时电子部优秀科技成果奖。
1882-1983年王厚邦的课题组又完成了有金属化孔的双面聚酰亚胺挠性印制电路板的研制。
FPC制作工艺与材料FPC(Flexible Printed Circuit)是一种柔性印制电路板,由于其可弯曲、可折叠、可卷曲等特点,被广泛应用于电子产品中。
FPC的制作工艺和材料在保证电路性能的同时,还要满足柔性和可靠性的要求。
FPC的制作工艺主要包括以下几个步骤:1.基材准备:FPC的基材通常为聚酰亚胺(PI)薄膜,因其具有良好的耐高温和隔热性能。
在制作FPC之前,首先需要将PI薄膜裁剪成所需的尺寸。
2.铜箔蚀刻:在PI薄膜上涂布一层铜箔,并通过光刻技术将不需要的铜箔区域进行蚀刻,留下所需的电路图案。
3.孔加工:在蚀刻后的铜箔上打孔,用于连接不同层次的电路。
4.表面处理:经过蚀刻和孔加工后,需要对FPC进行表面处理以增加其焊接性能。
常用的表面处理方法包括镀金、喷锡等。
5.接触焊接:将所需的元器件通过热熔或超声波焊接的方式与FPC进行连接。
6.检测和测试:在制作完成后,需要对FPC进行检测和测试,以确保电路的正常工作。
FPC的制作工艺需要使用一系列特殊的材料来实现柔性和可靠性。
以下是常见的FPC材料:1.聚酰亚胺(PI)薄膜:作为FPC的基材,聚酰亚胺薄膜具有良好的抗热性、抗化学腐蚀性和机械强度,可以承受高温和高压环境下的工作。
2.铜箔:用于电路图案的导电层,通常为电解铜箔或镀铜薄膜。
3.耐高温胶粘剂:用于将不同层次的FPC层叠在一起,并保持其柔性特性。
4.表面处理剂:如金、锡等,用于提高焊接性能。
5.保护膜:用于保护FPC的表面,防止化学腐蚀和机械磨损。
FPC制作工艺和材料的选择对于电路性能和可靠性至关重要。
合理的工艺和优质的材料可以确保FPC具有良好的导电性、可靠性和抗干扰能力,并且能够适应各种环境条件下的工作。
随着电子产品的不断发展和创新,FPC制作工艺和材料也在不断进步和改进,以满足更高的需求和挑战。
FPC生产方式及工艺流程FPC,即柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board),是以薄膜基材为主要材料制成的一种灵活的电路板。
它具有轻薄、柔软、耐弯曲等特点,在现代电子产品中得到越来越广泛的应用。
本文将详细介绍FPC的生产方式及工艺流程。
一、FPC生产方式和分类1.传统铜箔法:传统的FPC生产方式主要通过将铜箔贴合在薄膜基材上,然后进行化学腐蚀和镀铜等工艺步骤来制作电路。
该方法生产的FPC 具有较高的导电性和机械强度,但薄膜基材较薄,易受环境的影响,不适用于高温、高湿等特殊环境下的应用。
2.全膜法:全膜法是一种较为新的FPC生产方式,它是在薄膜基材上直接印刷电路图案,然后进行成型和修边工艺。
该方法生产的FPC具有较高的柔性和可靠性,适用于各类环境下的应用。
根据FPC的用途和结构,它可以分为单面FPC、双面FPC、多层FPC 和刚性-柔性组合FPC等多种类型。
二、FPC生产工艺流程FPC的生产工艺流程一般包括薄膜基材准备、表面处理、电路制作、固化与镀铜、成型和修边、测试和检验以及最终包装等步骤。
下面将详细介绍每个环节的具体操作。
1.薄膜基材准备:选择合适的薄膜基材,并根据产品要求进行裁切和清洗处理,确保基材表面光洁以便于后续的印刷。
2.表面处理:对薄膜基材进行表面处理,包括去除氧化物、增加表面粗糙度和涂覆化学物质等,以提高电路图案在基材上的附着力。
3.电路制作:使用印刷工艺将电路图案印刷在薄膜基材上,包括油墨调配、网版印刷、UV固化等步骤。
根据不同的需求,可以选择单面印刷、双面印刷或多层印刷。
4.固化与镀铜:对印刷完成的电路图案进行固化处理,以增加附着力和耐磨性。
然后通过化学镀铜或真空镀铜等工艺,使电路线路变得导电性好且耐腐蚀。
5.成型和修边:根据产品的要求,采用压力成型或热压成型等工艺将FPC进行整形和成型,使其具有所需的形状和曲率。
然后进行修边处理,去除多余材料,使FPC产生光滑的边缘。
刚挠印刷电路板及封装载板研发制造方案一、实施背景随着科技的飞速发展,电子产品对高性能、小型化和轻量化的需求日益增强。
刚挠印刷电路板及封装载板作为电子产品中的关键部分,其性能直接影响到产品的整体质量和功能。
我国当前在这方面的技术研发与先进国家相比,还存在一定的差距。
因此,通过产业结构改革,提升刚挠印刷电路板及封装载板的研发和制造能力,对于我国电子产业的发展具有重要意义。
二、工作原理刚挠印刷电路板是一种将刚性电路板和挠性电路板结合在一起的复合板,具有高密度、高可靠性、优良的电性能和机械性能等特点。
而封装载板则主要用于封装芯片,提供电连接和保护功能。
1.刚性电路板部分:利用高分子树脂材料制备基板,通过光刻、刻蚀等手段制作出导电路径,利用电镀或化学镀的方式增加导电层,最后形成具有特定功能的刚性电路板。
2.挠性电路板部分:利用薄膜材料作为基板,同样通过光刻、刻蚀等手段制作出导电路径,利用电镀或化学镀的方式增加导电层,最后形成具有特定功能的挠性电路板。
3.封装载板部分:利用高分子材料制作出封装载体,将芯片封装在载体中,通过引脚或倒装焊等方式与外部电路连接,对芯片起到保护和电连接的作用。
三、实施计划步骤1.技术研究:开展刚挠印刷电路板及封装载板的相关技术研究,包括材料、制造工艺、设计方法等。
2.实验室建设:建立专门的实验室,购置必要的设备和仪器,为研发工作提供硬件保障。
3.方案设计:根据技术研究的结果,设计出具体的研发方案。
4.中试生产:在实验室条件下,进行小批量生产,验证方案的可行性和稳定性。
5.批量生产:经过中试生产的验证和改进后,进入批量生产阶段。
6.市场推广:将产品推向市场,接受用户的反馈和评价,持续改进和优化。
四、适用范围本方案适用于电子产品的制造领域,特别是对于需要高性能、小型化和轻量化的电子产品,如手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机等。
五、创新要点1.材料的创新:采用新的高分子树脂材料和其他薄膜材料,提高电路板的性能和可靠性。
第二节覆铜板发展简史(一)覆铜板技术与生产的发展,已经走过了五十年左右的历程。
加之此产业确定前的近五十年的对它的树脂及增强材料方面的科学实验与探索,覆铜板业已有近百年的历史。
这是一部与电子信息工业,特别是与PCB业同步发展,不可分割的技术发展史。
这是一个不断创新、不断追求的过程。
它的进步发展,时时受到电子整机产品、半导体制造技术、电子安装技术、印制电路板制造技术的革新发展所驱动。
一、世界覆铜板业的发展回顾百年世界覆铜板技术、生产的发展历史,可分为四个阶段:萌芽阶段;初期发展阶段;技术高速发展阶段、高密度互连基板材料发展阶段。
(一)萌芽阶段20世纪初至20世纪40年代末,是覆铜板业发展的“萌芽阶段”。
它的发展特点主要表现在两方面。
一方面,这一段时期在今后覆铜板用树脂、增强材料以及基板(未覆铜箔的)制造方面,得到创新、探索。
它的可喜进展,为以后的覆铜板问世及发展创造了必要的条件。
另一方面,以金属箔蚀刻法为主流的印制电路制造的最初期技术得到发展。
它为覆铜板在结构组成、特性条件的确定上,起到决定性作用。
也为覆铜板的问世起到驱动作用。
1872年,德国的拜耳(A.Bayer)首先发现了酚与醛在酸的存在下,可缩合成树脂状产物;1891年,德国的Lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应,缩聚成树脂并用酸酐使之固化。
尽管它的使用价值当时没有被揭示,但这项研究成果为在1947年由美国的Devoe-Raynolds公司开发出环氧树脂工业化研究打下了最早的科学基础。
1891年,化学家克莱堡(W.Kleeberg,1891年)和史密斯(A.Smith,1899年)再次深入研究了苯酚与甲醛的缩合反应。
对浓盐酸催化合成酚醛树脂进行了进一步的研究,发现易生成不溶不熔的无定型物质;不久,史密斯以稀盐酸为催化剂,在100℃以下等较温和反应条件下获得了可成型的产物,但易变形,仍无实用可能。
11902年,布卢默(L.Blumer)以酚与醛为原料,用酒石酸、氨水作为催化剂, 制成世界上第一个商业化的酚醛树脂( 当时起名为:“Laccain”)。
日本挠性印制电路板用原材料技术的新发展--FPC用铜箔的技术发展1.挠性基板使用的铜箔1.1铜箔的类型铜箔是制造挠性印制电路板的重要导电材料。
用于挠性印制电路板(FPC)的铜箔,按照IPC-4562(2000.5版)所规定铜箔产品类型分类,主要有两大类、五个品种。
其中一类是电解铜箔,它适用在FPC的品种,按IPC标准中有三个;它们的类型编号分别为No.1;No.3;No.10,另一类是压延铜箔,它适于用在FPC的品种,分别为No.7;No.8。
两类铜箔的品种、特性,见表1所示。
目前在挠性印制电路板的制造中,还很大部分是使用压延铜箔。
压延铜延铜箔的各个品种与特点见表2所示。
表1.挠性印制电路板主要所使用的各类铜箔的品种及特征。
表2.压延铜箔的各种品种与特点电解铜箔的生产,是在金属钛的阴极辊上,通过电镀而形成铜箔,并连续的将它从阴极辊上剥离下,收成卷状。
压延铜箔的生产,是以约20CM厚的铜金属块(铜锭)为母材,反复的压延,进行退火,最后形成所需要箔厚规格的延铜箔。
电解铜箔和压延铜箔由于在制法上的不同,使得它们的许多特性是有所不同的。
这主要表现在机械特性、挠曲特性等方面。
1.2.铜箔的金属组织一般讲,挠性印制电路板的制造,是将涂布有粘合剂的树脂薄膜与铜箔叠合在一起,进行高温高压的层压加工。
压延铜箔的金属组织,由于有了这一个热加工(可看作是热处理)的过程,使得铜箔的金属组织又进行了再结晶。
再结晶后的压延铜箔表现出非常的柔韧。
又正因为这一特性,它多用在有基材柔韧要求的FPC之中。
在此点上电解铜箔与压延铜箔有着明显的区别。
图1所示了热处理前后两类铜箔的金属组织变化的情况。
从图1中的两类铜箔的部面组织可以观察出它们的差异:一般电解铜箔(不含低轮廓铜箔)在厚度方向呈现出柱状结构组织发达的特性。
在挠曲时,通过在术柱状结构组织的粒子界面的裂纹的逐渐传播,在铜箔进行折动挠内运动的较早期时,就会造成铜箔的结构破坏。
压延铜箔由于是通过辊压成形的箔,从而构成的结构组织呈薄层状,再经热处理,产生了成为等方的再结晶组织变化。
这种结构组织的等方性,不会传播粒子界面内的裂纹,从而在耐挠曲性上表现得特别的高。
1.3.铜箔的挠曲性图2。
表示了用于对挠曲性评价的测试装置。
测定中,对铜箔弯折的曲率半径为2.5μm(在铜箔厚度为35μm的情况下)。
处理温度是按照一般用户的层压加工的工艺条件,定为200℃30分。
在对铜箔进行折动挠曲时,为了为使其他因素会对非常柔软的压延铜箔有所影响的,在铜箔的试样的两侧夹0.1mm厚的聚酯(PET)薄膜。
通过上述的测定方法所得到的挠曲性评价结果在图3中表示。
从图3所示的挠曲性的测试、评价的结果可以看出,在挠曲性上,压延铜箔要比一般电解铜箔要高于4倍左右。
压延铜箔在挠曲可靠性上具有很大的优势。
目前,尽管有的FPC 在制造中,根据降低成本的需要,采用了具有高延展性的特殊电解铜箔,但是两类铜箔在挠曲性上是有很大差距的,同时考虑到这个特性在铜箔各个部位的分散性问题。
为此为了保证FPC高的挠曲可靠性,压延铜箔的使用前景仍是很广阔的。
2.对铜箔的要求特性当前,许多电子产品向着薄轻短小化的方向发展。
以移动电话产品为引导,今后将会在众多的携带型电子产品中会更加广泛的采用挠性印制电路板。
在这类的电子产品中的FPC,对所用铜箔的特性要求更加严格。
其中突出表现在以下两个方面。
①高挠曲性。
②便于形成微细电路图形。
除了满足上述的重要特性外,现实生产FPC还要重点考虑铜箔的可操作性、成本性。
而在电解铜箔应用于FPC制造中,却具有低成本、大面积等的优势。
2.1.挠曲性一些携带型电子产品对其PCB用铜箔的挠曲性有很高的要求。
像移动电话,它的折叠部位是使用挠性PCB进行电路的导通。
由于这种FPC在应用中要反复的挠曲,因此FPC所用的铜箔在挠曲性上的要求是十分重要的。
使用在这类场合下的FPC,所选用的铜箔多为压延铜箔。
近期,日本日矿材料公司为了提高FPC的挠曲可靠性,开发出了一种高挠曲性的压延铜箔(简称为HA箔)。
从折动挠曲试验的结果显示,它比一般压延铜箔在挠曲性上又有很大的提高(见图4的挠曲次数的对比)。
通过在电子显微镜下对HA箔表面的金属组织观察,可以看出HA箔的再结晶组织的尺寸比一般压延铜箔要大的很多(见图5的两种压延铜箔的再结晶组织的情况)。
像HA箔这样在再结晶组织上具有大尺寸的特点,可使得这种铜箔在挠曲性上有很大的提高。
其原因是:铜箔表面上的裂纹是破坏铜箔的挠曲性的主要根源。
在反复对铜箔进行折动挠曲的运动中,铜箔表面上的裂纹的出现、扩展,最后的结果是致使铜箔撕裂(或断裂)。
铜箔表面裂纹的产生条件之一,是有结晶粒界的存在。
裂纹是从结晶粒界上而出现的。
在铜箔的再结晶组织很大的情况下,结晶粒界大大的减少,这样就降低了裂纹产生的机会。
另外,HA箔的再结晶集合组织有着高取向性,因此它的结晶粒界机械强度要比一般压延铜箔高,从而也减少了裂纹的产生和扩展。
上述的两个原因,都使得HA箔的挠曲性优于一般压延铜箔。
表3所示了HA箔的一些主要特性。
2.2.微细电路图形化众多采用FPC的电子产品向着高密度安装、多功能化的方向发展,使得所的FPC在电路图形的制作上更加微细化。
以移动电话产品为例,它正向着液晶画面大型化、有摄像设置、动画画面等的多功能化方向进展。
移动电话使用的COF(chip on flexible printed circuit,在挠性印制电路板上的芯片)的布线间距更强烈的要求微细化,2002年间,在规模化生产的COF的FPC,尖端技术是它的布线间距已达到40-50。
预测到2003年,布线间距可缩下到30,导线电路宽为 l的COF将会投入工业化的生产。
在开发微细电路图形的FPC中,就铜箔的方面而言,主要表现有在以下三个特性要求上:①铜箔粗化面(即M面)的低粗轮廓度;②铜箔的簿箔化;③机械强度高(改善它的操作性)。
(1)铜箔粗化面(即M面)的低轮廓度粗化面(即M面)为低粗糙度的电解铜箔,实际上就是低轮廓铜箔(简称为LP或VLP 铜箔)。
电解铜箔M 面的粗糙度大小,一定程度地是由生箔的粗糙度大小的所决定的。
一般的电解铜箔,为了得到与树脂有着很高的粘接强度的特性,因而在生箔制造过程中,在它的M面一侧形成了凹凸表面形状。
成卷的生箔,还要在表面处理机上实施表面的粗化处理(又称为瘤化处理)。
经表面粗化处理后,电解铜箔的粗化面表面呈“菜花状”。
以工艺制造的不同,可将低轮廓的电解铜箔划分为两类。
一类是在生箔制造中降低M面粗糙度的类型,另一类是在生箔制造中和表面粗化处理中都降低M面粗糙度的类型。
后一类的低轮廓度铜箔要比前一类低轮廓铜箔,表现出更加低的M面粗糙度。
以日本日矿材料公司的低轮廓的电解铜箔为例,牌号为JTCAM箔是上述的前一种类型的低轮廓铜箔(只降低了生箔的M面粗糙度),牌号为AMFN箔是上述的后一种类型的低轮廓铜箔(生箔制造和表面处理的过程中都降低了M面的粗糙度)。
表4所示了这两类低轮廓铜箔与一般电解铜箔的特性对比。
图6所示了铜箔M面及铜箔经电路蚀刻后的表面的SEM照片近年来,适于PCB电路图形的微细化的低轮廓铜箔制造技术及应用,不仅在电解铜箔方面获得很大的进展,而且在压延铜箔方面也出现了开发成果。
压延铜箔在制造中,通过被研磨过的辊所进行压延加工,就可以达到比一般电解铜箔更低的表面粗糙度,并且表面粗糙度十分均一。
再将这种压延铜箔,进行微细的粗化处理和防氧化处理,制成适用于微细化电路图形FPC的压延铜箔。
这种新型的表面粗糙度低的压延铜箔,目前正在新一代COF上和高频电路的FPC上得到试用。
(2)铜箔的簿箔化铜箔厚度对FPC的电路形成的微细程度有着较大的影响。
铜箔越薄越有利于微细电路的形成。
例如,18厚的铜箔,形成电路导线为20宽是很困难的,它的尺寸精度是很难达到的。
因此,在使用厚铜箔(如35、18铜箔)制作微细电路时,目前往往是在制作微细电路之前,采用微蚀刻工艺先将铜箔厚度减薄。
这样就增加了制作电路图形的工序。
为了减少制作中的工序过程,日本有的PCB厂家己经开始采用更薄的铜箔。
如在COP制作上采用了12铜箔。
有的铜箔厂家还生产出g铜箔提供给PCB厂家,在生产COF中进行试用。
(3)铜箔的高机械强度表4所示了这两类低轮廓铜箔与一般电解铜箔的特性对比,可以从表4中看出:低轮廓电解铜箔一一JTCAM箔(LP箔)、AMFN箔(VLP箔)在机械强度特性上要比一般电解铜箔高出40 %。
低轮廓电解铜箔的机械强度的提高,对于防止今后挠性 PCB实现薄箔化所带来的容易发生铜箔皱折问题,是很有效的。
同时,由于铜箔自身强度的提高,对于外来异物等对铜箔表面的划伤,起到有效的阻碍作用。
从而也提高了FPC的生产合格率。
3.压廷合金箔在改善印制电路板用铜箔的机械强度方面,电解铜箔与压延铜箔在技术路线上是有所各异。
电解铜箔是通过开发出的低轮廓的铜箔,来提高其机械强度。
例如上述的日矿材料公司开发的具有高机械强度的低轮廓电解铜箔(牌号JTCAM、AMFN)。
而压延铜箔是一般通过使它的原铜材料(母材)的合金化,来解决机械强度提高的问题。
采用这条路线去改善机械强度,对于电解铜箔是很难达到的。
表5所示了日本日矿材料公司近年开发出的高性能压延铜合金箔的品种、主要特性。
表5中所示的C7025和NK120两种铜合金箔,是专门为引线框架的IC载板所提供的铜箔。
它们都是以高导电性、高强度、高弹性为显著性能特点的。
自几年前起,日本在硬盘驱动器(HDD)带状引线上的挠性电路基板材料己经开始采用了C7025的18铜合金箔。
在这类IT产品中,目前使用的NK120的18铜合金箔,己进入了批量试用、性能评价的阶段。
HS1200铜合金箔的导电率在90%以上,接近于纯铜的材料。
它的机械强度比一般压延铜箔要高出几倍,且在热态下表现稳定。
图7所示了一般压延铜箔与HS1200压延铜合金箔在热态下机械强度的对比。
在30分钟内温度升到400℃的处理环境下的两种抗拉试验结果证明,HS1200铜合金箔在2温度条件下具有高的软化温度特性。
正因如此,它在应用于二层型的挠性覆铜板的制造中,可适合于工艺加工(在300℃以上)的要求。
即在高温度下保持高的机械强度。
目前用于12及9厚度规格的这种铜合金箔的二层型的挠性覆铜板,也正在开发之中。