CN106585046A - 超微薄铜覆铜板制作工艺及配合其使用的五轴压合机 - Google Patents

超微薄铜覆铜板制作工艺及配合其使用的五轴压合机 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种超微薄铜覆铜板制作工艺，包括以下步骤：步骤一，将超微薄铜、低黏着层和载体铜顺次叠放形成超微薄铜箔；步骤二，通过照灯照射TPI材料为TPI材料除湿；步骤三，将超微薄铜箔与TPI材料共同通过五轴压合机进行N次压合并输出；步骤四，按需求将载体铜从超微薄铜箔上撕除。该方法最大的特点就是可实现总厚度15.5～18.5μm超微薄覆铜，并具有良好的接着力。

Description

超微薄铜覆铜板制作工艺及配合其使用的五轴压合机
技术领域
本发明涉及覆铜板制作领域，特别是指一种超微薄铜覆铜板制作工艺及配合其使用的五轴压合机。
背景技术
高度信息化的社会，柔性印制电路(FPC)作为一种应用于电子互连的特殊基础材料,具有轻、薄、短、小，且结构灵活的鲜明特点,除可静态弯曲外，还可作动态的弯曲、卷曲和折叠等。近年来,随着电子工业的迅速发展，电子产品进一步朝小型化、轻量化和组装高密度化方向发展,直接推动了高科技电子产品大量采用薄型产品。柔性印刷电路板作为应用于电子互连的特殊功能单元，因其质轻、超薄、体积小、柔韧好，尤其是可弯曲、卷曲以及可折叠的突出优点，在现代电子工业中得到了广泛的应用。特别是近年来，随着信息科学技术的飞速发展，对高科技电子产品微型化、轻量化和集成化要求的不断提高，并提出更高的技术要求，大量应用于笔记本电脑、数码相机、可折叠手机、液晶电视和卫星定位终端等，例如，电路板单位面积下所需要内载芯片数量不断增加，加上新兴的电池产业，为提升电池容量，电路板设计面积越来越小，相对上需求的材料也越来越薄。此背景下，作为生产柔性印刷电路板的上游基础材料，聚酰亚胺挠性覆铜板(FCCL)的制造和应用得到了飞速的发展，目前已成长为一个产值数十亿美元的庞大产业。
目前根据有无胶粘剂的存在，聚酰亚胺挠性覆铜板可主要分为三层结构的有胶覆铜板(3L-FCCL)和两层结构的无胶覆铜板(2L-FCCL)两大类。3L-FCCL是最早开发的技术，它是通过在聚酰亚胺薄膜上涂胶，然后经热压，从而将铜箔和聚酰亚胺膜粘接起来得到柔性覆铜板。但是由于有机胶粘剂层的存在，导致3L-FCCL耐热性能、尺寸稳定性、弯折性较差，在印刷、蚀刻、钻孔、锡焊的过程中易产生变形、起泡和铜层剥离的现象，而且产品厚度较大，限制了其在高密度高精度柔性线路制造中的应用。2L-FCCL则是由聚酰亚胺和铜箔直接复合而成。为了直接实现高界面粘结2L-FCCL通常需要采用特殊结构的聚酰亚胺树脂作为基体。由于去掉了耐温性较低的有机粘合剂层，两层无胶覆铜板的耐热性和尺寸稳定性都得到了较大的改善，且厚度更薄、耐弯折性能更好，从而成为当前高精密布线和制备高稳定性的柔性电路板的首选。
目前有采用溅镀法生产的超薄覆铜板，但直接化学镀铜的方式使得在镀铜过程中厚度不能很好的控制，况且还是非常薄的镀层，且需要采用许多的金属溶液进行置换，对环境带来很大的污染，产品的键结强度也难以达到客户要求；还有采用直接涂覆环氧树脂的方法，此种方法生产工艺简单但制得产品的耐热性、尺寸安定性、弯折性等性能大大的降低。
发明内容
本发明提出一种超微薄铜覆铜板制作工艺及配合其使用的五轴压合机，解决了现有技术中的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
超微薄铜覆铜板制作工艺，包括以下步骤：
步骤一，将超微薄铜、低黏着层和载体铜顺次叠放形成超微薄铜箔；
步骤二，通过照灯照射TPI材料为TPI材料除湿；
步骤三，将超微薄铜箔与TPI材料共同通过五轴压合机进行N次压合并输出，其中N＞0；
步骤四，按需求将载体铜从超微薄铜箔上撕除。
作为本发明的优选方案，所述超微薄铜置于底层，所述低黏着层设于所述超微薄铜上层，所述载体铜设于所述低黏着层上层。
作为本发明的优选方案，所述超微薄铜箔厚度为A，其中1.5μm≤A≤3μm，其粗糙度Rz≤2。
作为本发明的优选方案，所述超微薄铜覆铜板厚度为B，其中15.5μm≤B≤18.5μm。
作为本发明的优选方案，所述低黏着层剥离强度C≥0.8kgf/cm，所述超微薄铜箔30S耐热性≥320°，尺寸安定性(MD/TD)≤0.08％
作为本发明的优选方案，步骤二中照灯照射温度为150°±5°。
作为本发明的优选方案，步骤三中通过五轴压合机压合的具体步骤为：
一、将超微薄铜箔与TPI材料进行初级贴合；
二、将初级贴合的超微薄铜箔与TPI材料通过两竖直排列的加热辊轴之间进行热压；
三、将热压后的成品通过保温辊轴再经输出辊轴输出。
作为本发明的优选方案，两加热辊轴外径相同，两者温度为350°±30°。
作为本发明的优选方案，所述五轴压合机包括一预贴轴，预贴轴后侧的两并列热压轴，热压轴后部的保温轴和保温轴后侧的输出轴。
作为本发明的优选方案，所述保温轴温度为200°±50°。
有益效果：
本发明采用了一种超微薄铜利用低黏着层接着载体铜生产超微薄无胶覆铜板的方法，该方法最大的特点就是可实现总厚度15.5～18.5μm超微薄覆铜。其制造过程为将利用低黏着载体的超微薄铜与TPI经高温压合的方式制成超微薄型的覆铜板，此方法所生产的超微薄覆铜板具有良好的剥离强度、耐折性、耐热性。
利用搭载体铜方式增加厚度来克服超薄型化铜箔受到张力时容易产生皱折与断裂的物理性质；超薄型化铜箔本身具有极低粗糙度(Rz≤2)，有利于线路蚀刻时不易发生undercut，亦能让电路板电压以及电性的表现上更为稳定；利用此超微薄覆铜板所制作线路Fine Pitch由30/30μm进步至15/15μm；采用压合的工艺技术使产品进行连续生产且提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为超微薄铜箔结构示意图。
图中，载体铜1，低黏着层2，超微薄铜3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，超微薄铜覆铜板制作工艺，包括以下步骤：
步骤一，将超微薄铜3、低黏着层2和载体铜1顺次叠放形成超微薄铜箔；
步骤二，通过照灯照射TPI材料为TPI材料除湿；
步骤三，将超微薄铜箔与TPI材料共同通过五轴压合机进行N次压合并输出，其中N＞0；
步骤四，按需求将载体铜从超微薄铜箔上撕除。
超微薄铜置于底层，低黏着层设于所述超微薄铜上层，载体铜设于低黏着层上层。
超微薄铜箔厚度为A，其中1.5μm≤A≤3μm，其粗糙度Rz≤2。
超微薄铜覆铜板厚度为B，其中15.5μm≤B≤18.5μm。
低黏着层剥离强度C≥0.8kgf/cm，超微薄铜箔30S耐热性≥320°，尺寸安定性(MD/TD)≤0.08％
步骤二中照灯照射温度为150°±5°。
步骤三中通过五轴压合机压合的具体步骤为：
一、将超微薄铜箔与TPI材料进行初级贴合；
二、将初级贴合的超微薄铜箔与TPI材料通过两竖直排列的加热辊轴之间进行热压；
三、将热压后的成品通过保温辊轴再经输出辊轴输出。
两加热辊轴外径相同，两者温度为350°±30°。
五轴压合机包括一预贴轴，预贴轴后侧的两并列热压轴，热压轴后部的保温轴和保温轴后侧的输出轴。
保温轴温度为200°±50°。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将超微薄铜、低黏着层和载体铜顺次叠放形成超微薄铜箔；
步骤二，通过照灯照射TPI材料为TPI材料除湿；
步骤三，将超微薄铜箔与TPI材料共同通过五轴压合机进行N次压合并输出，其中N＞0；
步骤四，按需求将载体铜从超微薄铜箔上撕除。
2.根据权利要求1所述的超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，所述超微薄铜置于底层，所述低黏着层设于所述超微薄铜上层，所述载体铜设于所述低黏着层上层。
3.根据权利要求1所述的超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，所述超微薄铜箔厚度为A，其中1.5μm≤A≤3μm，其粗糙度Rz≤2。
4.根据权利要求1所述的超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，所述超微薄铜覆铜板厚度为B，其中15.5μm≤B≤18.5μm。
5.根据权利要求1所述的超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，所述低黏着层剥离强度C≥0.8kgf/cm，所述超微薄铜箔30S耐热性≥320°，尺寸安定性(MD/TD)≤0.08％。
6.根据权利要求1所述的超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，步骤二中照灯照射温度为150°±5°。
7.根据权利要求1所述的超微薄铜覆铜板制作工艺，其特征在于，步骤三中通过五轴压合机压合的具体步骤为：
一、将超微薄铜箔与TPI材料进行初级贴合；
二、将初级贴合的超微薄铜箔与TPI材料通过两竖直排列的加热辊轴之间进行热压；
三、将热压后的成品通过保温辊轴再经输出辊轴输出。
8.根据权利要求7所述的超微薄铜覆铜板，其特征在于，两加热辊轴外径相同，两者温度为350°±30°。
9.一种如权利要求1中应用的五轴压合机，其特征在于，所述五轴压合机包括一预贴轴，预贴轴后侧的两并列热压轴，热压轴后部的保温轴和保温轴后侧的输出轴。
10.根据权利要求9所述的五轴压合机，其特征在于，所述保温轴温度为200°±50°。
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