TWI772095B - 印刷電路板製造用離型膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種離型膜，其係於兩層離型樹脂層之間具有緩衝層，該離型樹脂層係由熔點在250℃以上的熱塑性樹脂構成，該緩衝層係由具有交聯結構的固化性樹脂構成。該固化性樹脂固化後的彈性儲存率，在23℃時為6MPa以下、在300℃時為0.6MPa以下。如使用本發明的離型膜，即使在高溫環境下生產製造軟性印刷電路板，也不會導致模具等用品的汙染。

Description

印刷電路板製造用離型膜
本發明關於一種離型膜，該離型膜用於例如軟性印刷電路板(FPC)等印刷電路板的生產製程。
常用的離型膜含有一緩衝層，其位於高度方向的中段，用於吸收覆蓋膜和銅箔基板(CCL)於加熱沖壓時的凹凸不平。該緩衝層由柔軟的樹脂薄膜構成，例如：聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)等熱塑性樹脂(請參照以下專利文獻1)。熱塑性樹脂薄膜理當有其熔點，當加熱到熔點以上時，該樹脂即具有流動性。
然而用於印刷電路板的材料，特別是軟性印刷電路板所用的材料性能提高，因此近年來加工溫度趨於高溫化。例如，在覆蓋膜和CCL的熱壓合加工中所使用的樹脂，若是由環氧樹脂製成的通用品(FR4)，其加工溫度為150℃；若是使用聚醯亞胺樹脂的耐熱品(FR5)，加工溫度為170℃；而使用LCP(液晶高分子)者(FR6)，加工溫度為250℃。再者，前述的「FR」係表示印刷電路板之材料銅箔基板的阻燃性指標(flame retardant grade)，該指標目前共分為FR1~FR6。
此外，為了提升加工效率並縮短加工時間，即使材料為FR4或FR5也能在高溫下進行。
一般認為，今後的加工溫度將會更加趨於高溫化。
然而，若採用比重0.97的同質聚合物時，高密度聚乙烯的熔點係為136℃左右；因此，如果使用高密度聚乙烯作為緩衝層，離型膜溫度被加熱至熔點以上時，即會導致聚合物溶出而汙染模具或產品。
專利文獻1：日本專利特開2007-98816號公報。
目前為止，緩衝層以樹脂薄膜製作已是業界常識，但在防止模具等用品污染的層面上卻有其限制。
因此，由於本發明使用固化性黏合劑作為緩衝層，所以即使在高溫環境下也不會造成模具等用品受到污染。
為達上述目的，本發明的離型膜於兩層樹脂層之間設有一緩衝層，該兩層樹脂層中至少有一層是由熱塑性樹脂構成的離型樹脂層，其熔點為200℃以上；該緩衝層由具有交聯結構的固化性樹脂構成，其固化後彈性儲存率係在23℃時為10MPa以下。
上述構造將緩衝層夾在樹脂層之間，而緩衝層所具有的交聯結構能防止固化性樹脂溶出。另外，彈性儲存率低的固化性樹脂非常柔軟，因此在進行熱沖壓時，可確保離型樹脂層的凹凸契合性。樹脂層中至少有一層的離型樹脂層具有高耐熱性，能發揮脫模的功能。
本發明之離型膜因為緩衝層由具有交聯結構的固化性樹脂構成，所以即使在高溫環境下使用也不會汙染模具等用品，同時能獲得良好的凹凸契合性。
11:離型膜
12:離型樹脂層
13:緩衝層
14:離型塗層
15、16:樹脂層
21a:單面銅箔基板
21b:雙面銅箔基板
22:覆蓋膜
23:加熱板
圖1係本發明離型膜的剖面圖。
圖2係本發明離型膜一實施例之分離狀態剖面圖。
圖3係本發明離型膜一實施例之沖壓成形時的剖面圖。
圖4係本發明離型膜另一實施例之剖面圖。
圖5係本發明離型膜再一實施例之剖面圖。
圖6係本發明離型膜又一實施例之剖面圖。
圖7係本發明離型膜其他實施例之剖面圖。
以下茲透過圖式說明本發明的實施形態。
圖1係離型膜11的剖面圖。該離型膜11的結構係為兩樹脂層之間具有一緩衝層，該兩樹脂層中至少有一層是由熱塑性樹脂構成的離型樹脂層。
圖1所示之離型膜11係於兩離型樹脂層12之間具有一緩衝層13，因此該離型膜至少有三層。該離型膜11具有優越的耐熱性，以適用於超過200℃或250℃的高溫環境。
離型樹脂層12分別位於上下兩最外層，其係由拉伸強度和延展伸度佳的熱塑性樹脂所構成，與模具或製品接觸並具有脫模功能。
如前所述，為了希望能在超過200℃之高溫環境下使用，因此需使用適當的材料製作，具體而言，例如：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚芳酯(PAR)、聚醯亞胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等；該適當材料至少由前述材料之一形成，其熔點可為200℃或250℃以上。
離型樹脂層12的厚度可因應其材料或期望的功能而作適當設定，例如可設定在4μm以上、50μm以下；而從凹凸契合性的觀點來看，也可將其設定在6μm以上、25μm以下。
離型樹脂層12中與緩衝層13接觸的那一面，可因應需求施以表面處理，例如透過電暈放電處理、等離子處理、底劑塗裝等進行表面改質，藉此提高與緩衝層13的接合性。
離型樹脂層12中與緩衝層13接觸面的相對面，亦能層疊其他合適的膜，或是層疊數層相同的離型樹脂層12。
緩衝層13係為吸收物件凹凸不平之層面，由具有交聯結構的固化性樹脂構成；換言之，固化性樹脂係藉由固化而具備有交聯結構。在本發明中，緩衝層13係使用黏合劑，特別是黏彈性體具有耐熱性的耐熱黏合劑。黏合劑係使用彈性儲存率低，也就是硬度值小的黏合劑；舉例來說，以23℃(室温)、頻率10Hz、升溫速度5℃/min的條件進行測量時，固化後彈性儲存率為0.1MPa以上、10MPa以下。較佳者，於23℃(室温)的前述上限內，彈性儲存率為0.6MPa以上、6MPa以下；或以300℃測量時，彈性儲存率為0.012MPa以上、0.6MPa以下。
前述黏合劑所使用的樹脂中，具有有助於固化反應的官能基，例如羥基、巰基、羧基、氧雜環丁烷基、胺基、乙烯基等。
再者，其固化方式有異氰酸鹽類固化、環氧樹脂固化、三聚氰胺固化、金屬固化、噁唑啉固化、由熱與起始劑產生的自由基固化、紫外線與光起始劑產生的自由基固化或陽離子固化、電子線固化等。
該黏合劑亦能因應需求添加單體，以補充物性之不足；且藉由此一添加，黏合劑即可配合使用目的而特製化。例如為了提高緩衝層13的黏合力，可添加玻璃轉化溫度低的單體；若考量耐熱性不足問題，則可添加玻璃轉化溫度高或多功能的單體。
從緩衝性的觀點來看，緩衝層13的厚度以5μm以上、100μm以下為佳，若是25μm以上、50μm以下更佳。
離型膜11的整體厚度能配合期望來設定，例如可設定在13μm~200μm左右；而最常用的離型膜11厚度，則是設定在25μm~75μm左右。
雖然該厚度根據需求緩衝性、最佳緩衝性、或離型樹脂層12的性質等而有異，不過若假設離型膜11的整體厚度為100，緩衝層13的厚度可設定在例如20~75%左右。
具有上述之離型樹脂層12和緩衝層13的離型膜11，其製造方法敘述如下。
於其中一層離型樹脂層12的一側面塗佈黏合劑，黏合劑乾燥後，於溫度5℃以上、200℃以下，將其與另一層離型樹脂層12貼合。
於塗佈黏合劑時，黏合劑的反應性樹脂化合物會稀釋為有機溶劑或水性溶劑。有機溶劑或水性溶劑中除了水之外，也可單獨使用或併用乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等的乙醇類、乙二醇甲醚、乙二醇***、乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇單丁醚等之烷二醇單烷基醚類等的乙醇類溶劑、甲苯和二甲苯等芳香烴類、乙酸乙酯和乙酸丁酯等的酸酯類、丁酮和甲基異丁酮等酮類。
塗佈作業可適當的採用以下方法：凹版塗佈、滾軸塗佈、逗號式塗佈、氣動刮刀塗佈、接觸塗佈、簾狀塗佈、旋轉塗佈、線棒塗佈等。
乾燥作業中會將黏合劑含有的溶劑揮發，雖然乾燥溫度會因使用的溶劑種類不同，但通常會設定在23℃以上、200℃以下，大部分則可設定在80℃以上、120℃以下。
貼合係利用乾燥後黏合劑層的黏著力進行乾式貼合。
於此種塗佈、溶劑乾燥、貼合之按順序進行的生產流程中，塗佈在其中一層離型樹脂層12的黏合劑將進行固化作業。
固化的操作與時間點會因固化方式而有所不同。若是異氰酸鹽固化，則會於貼合後的固化處理(時效處理)時進行。固化處理可例如用以下方式進行：在23~60℃的加溫狀態下靜置預定時間(例如24~168小時)。
若是環氧樹脂固化、三聚氰胺固化、金屬固化、噁唑啉固化、經由熱與起始劑產生的自由基固化，固化會與溶劑乾燥同時進行。若是紫外線固化、電子線固化，固化會在貼合之前或之後照射紫外線或電子線來進行。紫外線係用例如50~2000mJ/cm2照射，電子線係用例如10~300kGry照射。
以上構造的離型膜11，將用來生產後述之印刷電路板。
圖2係表示離型膜11使用於生產軟性印刷電路板時的實施例。圖2(a)係使用單面銅箔基板(CCL)21a生產軟性印刷電路板的實施例；圖2(b)係使用雙面銅箔基板(CCL)21b生產軟性印刷電路板的實施例。圖2中的標號22係一覆蓋膜(CL)。如圖3所示，銅箔基板係用離型膜11上下覆蓋後再用加熱板23夾合，接著進行加熱與加壓沖壓成形。
此時，由於位在離型膜11上下層的離型樹脂層12其構造態樣相同，所以離型膜11無表裏面之分，使用時可無需在意離型膜11的表裏面。
加熱與加壓以預定的溫度及預定的時間進行，例如在150℃以上、300℃以下的溫度，15分以上、120分以下的時間進行；待其冷卻至常溫後再生產軟性印刷電路板。
因為離型膜11的緩衝層13由粘彈性體形成，具有交聯結構而不具有熔點，因此即使以高溫進行加熱壓縮也能防止溶出，避免模具或製品因樹脂溶出而遭受汙染，同時亦能抑制不良發生。
再者，因緩衝層13是由彈性儲存率低的黏合劑固化後所形成，所以對於製品等的凹凸面仍可保有其契合性。特別是如果將聚醚醚酮(PEEK)用於離型樹脂層12，熔點即能高達334℃，不僅具有拉伸強度等高機械特性，耐熱性更加，因此能製作出高性能的離型膜11。
另外，在先前技術中，離型膜和加熱板的接觸面會用紙或緩衝膜作為中介，但本發明中可省略此中介無妨。
以下將說明離型膜的其他實施例。
圖4係離型膜11另一實施例之剖面圖，該實施例中的緩衝層13為複數層疊。如圖所示，緩衝層13不限定為只有一層，亦能視加工的實際狀況作成複數層。
圖5係離型膜11再一實施例之剖面圖，該實施例中離型樹脂層12的表面另有一離型塗層14。離型塗層14係由例如矽或氟等物質塗佈而成，可提高或補足離型樹脂層12之功能。
圖6係離型膜11又一實施例之剖面圖，該實施例中其中一層的離型樹脂層12與緩衝層13之間具有一樹脂層15。該樹脂層15可配合使用條件，由具有離型性質或不具有離型性質的樹脂構成。
採用圖6結構的離型膜11有以下優點：若離型樹脂層12所用的合成樹脂價格較高，例如聚醚醚酮(PEEK)，即能減少該樹脂的使用量。
圖7係離型膜11其他實施例之剖面圖，該實施例中離型膜11於兩樹脂層之間具有緩衝層。兩樹脂層中的其中一層係由熱塑性樹脂構成的離型樹脂層12，另外一層則是由不具有離型性質的樹脂層16構成。
11:離型膜
12:離型樹脂層
13:緩衝層

Claims (4)

  1. 一種印刷電路板製造用離型膜，其係於兩樹脂層之間包含有一緩衝層，其中，該兩樹脂層中至少有一層是由熱塑性樹脂構成的離型樹脂層，其熔點為200℃以上；該緩衝層由具有交聯結構的黏著劑或黏彈性體所構成的固化性樹脂所構成，其固化後的彈性儲存率係在23℃、10Hz時為0.1MPa以上、10MPa以下。
  2. 如請求項1所述之印刷電路板製造用離型膜，其中該固化性樹脂係由具有耐熱性的耐熱性黏著劑所構成。
  3. 如請求項1或2所述之印刷電路板製造用離型膜，其中該固化性樹脂固化後的彈性儲存率，於23℃、10Hz時係為0.6MPa以上、6MPa以下。
  4. 如請求項1或2所述之印刷電路板製造用離型膜，其中該固化性樹脂固化後的彈性儲存率，於300℃、10Hz時係為0.012MPa以上、0.6MPa以下。
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