柔性线路板用的铜箔材料主要分为压延铜(RA)和电解铜(ED)两种,选择何种类型的铜材做为柔性线路板的导体,需要从产品应用范围及线路精度等方面考量。
从性能上比较,压延铜材料压展性,抗弯曲性要优于电解铜材料,压延材料的延伸率达到20-45%,而电解铜材料只有4-40%。电解铜材料在蚀刻时很容易形成垂直的线条边缘,非常利于精细导线的制作。
电解铜,压延铜材料加工工艺:
电解铜箔是通过酸性镀铜液在光亮的不锈钢辊上析出,形成一层均匀的铜膜,经过连续剥离,收卷而获得;压延铜箔则是用一定厚度(20cm)的铜锭或铜块,经过反复压延,退火加工形成所需要的铜箔厚度。
铜箔材料的微观结构:
因加工艺不一样,在1000倍显微镜下观察材料断面,压延材料铜原子结构呈不规则层状强晶,对经过热处理的重结晶,所以不易形成裂纹,铜箔材料弯曲性能较好;而电解铜箔材料在厚度方向上呈现出柱状结晶组织,弯曲时易产生裂纹而断裂;同样,在经过热处理等特殊加工的高延电解铜箔材料断面观察时,虽还是以柱状结晶为主,但在铜层中以形成层状结晶,弯曲时也不易断裂。见以下示意图。
铜箔材料的弯曲性:
大多数柔性线路板产品对弯曲性能要求较高,所以导致多数生产厂对压延材压延铜箔的弯曲性是普通电解铜箔的4倍,但其价格也较贵。所以对弯曲性要求不高的的产品(如,按键板,模组板,3D静态挠性电路等),可以选择用高延电解铜箔来替代压延铜箔材料,当然可靠性要求比较高的情况下(如滑盖手机板,折叠手机板等),还是采用压延铜箔材料较好。
铜箔材料的发展趋向:
(1)高弯曲性压延铜箔,同样条件下,弯曲性是常规压延材料的七倍
(2)精细及超精细图形制作用电解铜箔材料,针对COF产品高弯折的精细导线制作,相同条件下线路蚀刻后线条更均匀,残铜更少。加工工艺是采用喷镀法在聚酰亚胺薄膜上喷度一层薄铜,然后再进行电镀达到铜层约9um的超薄铜箔。
(3)压延合金铜,合金铜箔材料主要特性是导电性能好,接近纯铜,机械性能,热稳定性都较好于常规压延材料。