许多FPC制造商往往以覆铜箔板的形式购入,然后以覆铜箔板为出发原料加工成FPC制品。使用第1代的聚酰亚胺膜的FPC用覆铜箔板或者保护膜(Cover Lay Film)是由使用环氧树脂或者丙烯酸树脂等粘结剂构成的。这里使用的粘结剂的耐热性低于聚酰亚胺,因此FPC的耐热性或者其它物理性能受到限制。


为了避免使用传统粘结剂的覆铜箔板的缺点,包括高密度电路在内的高性能FPC采用了不含粘结剂的无粘结剂型覆铜箔板。迄今已有许多制造方式,然而现在可供实用的有下面三种方式:


1)铸造工艺


铸造工艺是以铜箔为出发材料。在表面活化的铜箔上直接涂布液状的聚酰亚胺树脂,经过热处理而成膜。这里使用的聚酰亚胺树脂必须具有与铜箔的优良附着性和优良的尺寸稳定性,然而至今还没有可以满足这两方面要求的聚酰亚胺树脂。首先在活化的铜箔表面上涂布一薄层粘结性良好的聚酰亚胺树脂(粘结层),再在粘结层上涂布一定厚度的尺寸稳定性良好的聚酰亚胺树脂(芯层)。由于这些聚酰亚胺树脂对于热的物理特性的差异,如果蚀刻加工铜箔,基体膜就会出现大的凹坑。为了防止这种现象,芯层上再涂布粘结层,以便获得基体层的良好对称性。

  

为了制造双面覆铜箔板,粘结层使用热可塑性(Hot Melt)的聚酰亚胺树脂,再在粘结层上采用热压法层压铜箔。

 

2)溅射/电镀工艺

  

溅射/电镀工艺的出发材料是尺寸稳定性良好的耐热性膜。最初的步骤是在活性化的聚酰亚胺膜的表面上采用溅射工艺形成植晶层。这种植晶层可以确保对于导体基体层的粘结强度,同时担负着电镀用的导体层的任务。通常使用镍或者镍合金,为了确保导电性,再在镍或镍合金层上溅射薄层铜,然后电镀加厚到规定厚度的铜。

  

3)热压法

  

热压法是在尺寸稳定性良好的耐热性聚酰亚胺膜表面上涂布热塑性树脂(热可塑性的粘结性的树脂),然后再在热溶性树脂上高温、层压铜箔,这里使用了复合聚酰亚胺膜。

  

这种复合聚酰亚胺膜是由专门制造商市售的,制造工艺较为简单,制造覆铜箔板时,把复合膜和铜箔叠合在一起,在高温下热压。设备投资相对较小,适用于少量多品种生产。双面覆铜箔板的制造也较为容易。

  

构成FPC的另一种重要的材料要素是保护层(Cover Lay),现在提出了各种保护材料。最初实用的保护层是在与基体同样的耐热性膜上,涂布与覆铜箔板使用同样的粘结剂。这种构造的特性是对称性好,现在仍然占据市场的主要部分,通常称为“膜保护层(Film Cover Lay)”。然而这种膜保护层由于难以实现加工工程的自动化,使得整个制造成本上升,且由于难以进行微细开窗加工,因此无法适应近年来成为主流的高密度SMT的需要。

  

为了适应高密度安装的要求,近年来采用感光性保护层。在铜箔电路上涂布感光性树脂,然后采用光刻工艺,在必要的部分进行开窗。感光性树脂材料的形态有液状和干膜型。现在以环氧树脂或丙烯酸树脂为基体的保护层材料已经实用化,但是它们的物理特性尤其是机械特性远远不及以聚酰亚胺为基体的膜保护层。为了改良这种状况,需使用聚酰亚胺树脂或进行以环氧树脂或丙烯酸树脂为基体的保护层材料的物理特性,或者在加工工艺等方面改善。这里使用的感光性聚酰亚胺树脂有希望用作多层电路形成工程中的层间绝缘材料。


来源:聚酰亚胺在线