軟板材料介紹演示文稿

軟板材料介紹演示文稿第一頁，共五十二頁。優(yōu)選軟板材料介紹第二頁，共五十二頁。內(nèi)容FPC沿革/特性功能/發(fā)展歷程FPC基材分類&Composition介紹PI&PET材料介紹銅箔材料介紹覆蓋膜(Coverlay)材料介紹BondPly&純膠材料介紹第三頁，共五十二頁。FPC沿革/特性功能/發(fā)展歷程第四頁，共五十二頁。軟性印刷電路板(FlexibilityPrintedCircuitBoard:FPC)主要特徵:輕薄及可彎曲主要功能分四種:1.引線路(LeadLine)2.印刷電路(PrintedCircuit)3.連接器(Connector)4.多功能整合系統(tǒng)(IntegrationofFunction)FPC特性功能/沿革/發(fā)展歷程第五頁，共五十二頁。FPC特性功能/沿革/發(fā)展歷程軟性印刷電路板之特性1.輕薄短小2.可作三度空間立體配線3.可彎曲、耐屈折性4.組裝容易、減少誤配線5.高信賴性6.高密度配線7.可連續(xù)式生產(chǎn)8.高頻應(yīng)用第六頁，共五十二頁。代表人物年度重要記事T.Edison1889電鍍銅開始用於製程A.Hanson1903第一篇繞曲電路專利發(fā)表T.Edison1904多層電路板概念產(chǎn)生A.Berry1913電路蝕刻製程出現(xiàn)M.Schoop1918火焰噴射製程出現(xiàn)Ducas1925電路蝕刻及鍍金製程用於製造C.Parolini1926以跳線印刷及電鍍增加電路密度F.Seymour1927動態(tài)繞曲電路Croot1927多樣通信產(chǎn)品電路製程Littledale1930電路加熱器Pender1931連續(xù)式銅箔壓合Miller1938連續(xù)式銅箔電鍍S.Foord1945Copper-PE壓合Deakin1947圓線纜帶的製造NBS-U.S.Gov’t1947首次印刷電路研討會VictorDahigren.SandersAssoc.Mid1950銅與butryal-phenolicfilm結(jié)合生產(chǎn)無膠系或2Layer1955銅與FEPTeflon?,vinyls,polyurethanes,glassreinforcement熔合生產(chǎn)無膠系或2Layer1955無膠系保護(hù)膜(coverlayer)出現(xiàn)SandersAssoc.1963Urethane運用於DuPontFEPTeflon?上，為早期的3-layer基板之一SandersAssoc.1971銅與凡立水(varnish)接合;DuPontPIKaptonfilmCopperbondedwithvarnishtoDupont’spolyimideKaptonfilmDuPont1974acrylic/PI3-layer基板:DuPontPyralusLF商品化FPC/沿革第七頁，共五十二頁。軟性印刷電路板發(fā)展歷程產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域之發(fā)展技術(shù)發(fā)展1960~19702000~1990~1980~通訊LCDIC基板資訊與通訊產(chǎn)品電信與軍事產(chǎn)品汽車照相機(jī)5/5mil4/4~3/3mil2/2~1/1mil1960~19702000~1990~1980~FPC特性功能/沿革/發(fā)展歷程第八頁，共五十二頁。FPC基材分類&Composition介紹第九頁，共五十二頁。原料單面銅箔雙面銅箔純銅無膠銅Coverlay純膠LEDConnector電容其他Switch電阻金鹽鋁板墊木板以色列板乾膜導(dǎo)電布FR4Mylar化學(xué)藥水Kapton低黏著紙Pacthane背膠防電鍍膠帶離形紙油墨矽橡膠物料第十頁，共五十二頁。軟性電路板材料組成基材(Basefilm)PI(Polyimide)(KAPTON、APICAL、U-BE)PET中間膠層改良型的環(huán)氧樹脂(Epoxy),亞克力樹脂(Acrylic)壓著層銅箔:壓延銅(RA)、電解銅(ED)離形紙Cu中間膠層(Acrylic/Epoxy)BaseFilm(PIorPET)中間膠層(Acrylic/Epoxy)離型紙BaseFilm(PIorPET)中間膠層(Acrylic/Epoxy)Cu雙面FCCLCoverlayerFPC基材分類&Composition介紹第十一頁，共五十二頁。單面板(S/S)雙面板D/SCuAcrylic/EpoxyPICuAcrylic/EpoxyAcrylic/EpoxyCuPI二層板-無膠型(2Layer-adhesiveless/allpolyimide)CuPICuCuPI三層板-傳統(tǒng)型(3Layer-conventional)FPC基材分類&Composition介紹第十二頁，共五十二頁。CopperCladLaminates(銅箔基材)Single-SidedC.C.L.(單面銅箔基材)AdhesiveConductorDielectricSubstrateFPC基材分類&Composition介紹第十三頁，共五十二頁。Double-SidedC.C.L..(雙面銅箔基材)ConductorDielectricSubstrateAdhesiveFPC基材分類&Composition介紹第十四頁，共五十二頁。Adhesive-LessC.C.L..(無膠銅箔基材)DielectricSubstrateConductorFPC基材分類&Composition介紹第十五頁，共五十二頁。銅箔粘著劑PI膜3層有膠軟板銅箔PI膜2層無膠軟板什麼是無膠軟板？第十六頁，共五十二頁。產(chǎn)品介紹軟板基材具有輕薄、可撓曲與動態(tài)使用功能，現(xiàn)行軟板基材其製程方式有三種：(1)濺鍍法/電鍍法(Sputtering/Plating)；(2)塗佈法(Casting)；與(3)熱壓法(Lamination)。其製程方法如下：濺鍍法/電鍍法：以PI膜為基材，先濺鍍上一層薄銅，再以電鍍法電鍍，銅箔厚度無中生有，可以製造奈米級銅箔厚度。塗佈法：以銅箔為基材，先塗上一層薄的高接著性PI樹脂，經(jīng)高溫硬化後，再塗上第二層PI樹脂來增加基板剛性，經(jīng)高溫硬化後形成，此方式需要塗佈兩次，製程成本較高。塗佈法只能用於單面軟板基材，無法應(yīng)付愈來愈多的雙面板需求。因超薄銅箔價格昂貴且難以取得，加上以超薄銅箔為底材加工不易，所以銅箔厚度難以低於12μm。2層無膠軟性電路板基材第十七頁，共五十二頁。熱壓法：以PI膜為基材先塗上一層樹脂，再利用高溫高壓將銅箔、樹脂、PI膜壓合。因樹脂難耐COF、TAB與SMT之高溫製程，所以有膠軟板基材只能製作傳統(tǒng)排線，無法符合軟板現(xiàn)今線路與元件一體之要求。且超薄銅箔價格昂貴且難以取得，加上超薄銅箔加工不易，所以銅箔厚度難以低於12μm。無膠軟板基材生產(chǎn)技術(shù)係使用奈米製程之真空濺鍍方式，首先以遠(yuǎn)紅外線IR進(jìn)行底材高溫加熱，以高真空電漿科技(plasma)進(jìn)行底材表面轟擊處理，再以氬離子(Ar+)撞擊靶材，使靶材金屬原子濺射於底材表面形成金屬層，再配合以造利科技自行研發(fā)製造之特殊水平電鍍設(shè)備將銅層增厚，此產(chǎn)品將完全取代傳統(tǒng)的有膠貼合軟板基材，以低成本、高品質(zhì)、高產(chǎn)量的優(yōu)勢，進(jìn)入軟板基材市場。2層無膠軟性電路板基材第十八頁，共五十二頁。

產(chǎn)品優(yōu)點耐撓曲性超過1,000,000次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過價格高昂之壓延銅的100,000次，切合動態(tài)軟板需求。無膠軟板具優(yōu)異的尺寸安定性，傳統(tǒng)有膠軟板其粘合膠層會因高溫而劣化變質(zhì)，影響尺寸安定性。無膠軟板具優(yōu)異的抗撕強(qiáng)度，傳統(tǒng)有膠軟板其銅層與粘合膠層界面會因高溫而剝離，不能符合主流產(chǎn)品COF、TAB與SMT製程要求。無膠軟板無含鹵素之粘合膠層，符合歐規(guī)環(huán)保要求。

由於歐盟下令於2006年七月全面禁止含滷素（halogen-free）、含鉛（lead-free）等有毒物質(zhì)的產(chǎn)品輸入，為因應(yīng)此一政策，業(yè)者莫不積極尋找替代材料來替代現(xiàn)有的三層軟板基材；而因二層軟板免除接著劑的使用，故不需使用含滷素的難燃劑，同時又可滿足無鉛高溫製程的要求，是目前業(yè)者最佳的選擇。無膠軟板不需粘合膠層，無銅離子遷移造成micro-short問題。超薄銅層可強(qiáng)化細(xì)線路製作能力與解決線路側(cè)蝕問題。獨家銅面預(yù)粗化處理可節(jié)省客戶乾膜前處理製程。2層無膠軟性電路板基材第十九頁，共五十二頁。2層無膠基材三種製程方式與差異名稱關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)製造方法塗佈CuPIvarnishHeaterCuPIfilmCuPIfilm濺鍍金屬表面處理PI配方高溫高壓製程PI配方濺鍍+電鍍PIfilm電解鍍液CuCuPIfilm壓合CuCuPIfilmPIvarnishHeaterCuCu第二十頁，共五十二頁。2Layer&3Layer製造流程比較製程(Processes)

3-FCCL熱壓Lamination塗佈CastingPIFilm接著劑配方AdhesiveFormulation烘烤乾燥Drying銅箔CopperFoil離型紙ReleasePaperCoverlay熱壓Lamination3-FCCL2-FCCL塗佈CastingPI配方Polyimide銅箔CopperFoil烘烤乾燥Drying2-FCCL第二十一頁，共五十二頁。

熱安定性—5%重量損失溫度可達(dá)560℃以上

電氣特性—低漏電率，適用於高頻線路

機(jī)械特性—具可撓性與耐機(jī)械加工性

耐化學(xué)性—可承受製程中所使用之化學(xué)品

無鹵素材料—符合環(huán)保需求2-layer產(chǎn)品功能性第二十二頁，共五十二頁。Sputtering/PlatingProcessCastProcessLaminationProcessChoiceofDielectricWideSmallSmallBaseEtchabilityFairDifficultDifficultDielectricThickness12.5~125μm12.5~125μm12.5~150μmChoiceofConductorsSmallWideWideConductorsThickness~35μm12~70μm12~70μmBondStrengthFairHighFairDoubleSidedFairAvailableFairRollCladStandardStandardNotAvailableComparisonofAdhesivelessCopperCladLaminates第二十三頁，共五十二頁。MaterialsThelistbelowrepresentsthestandardPImaterialsutilized:BaseLaminatesThickness(microns)AdhesiveTypeAdhesiveThicknessmicronsmilsPolyimide12.5,25,50Epoxy12.5,15,200.5,0.6,0.8Acrylic(Dupont)N/AN/A12.5,25,50AdhesivelessSputtering00CastingLaminationPolyester25,50FRPolyester20,250.8,1.0Polyamber(PEN)N/AModifiedEpoxyN/AN/APEN:PolyethleneNaphthalateMaterialsTechnology:第二十四頁，共五十二頁。PI&PET材料介紹第二十五頁，共五十二頁。Kapton聚亞醯胺軟材－－此為杜邦公司產(chǎn)品的商名，是一種“聚亞醯胺”薄片狀的絕緣軟材，在貼附上壓延銅箔或電鍍銅箔後，即可做成軟板(FPC)的基材。第二十六頁，共五十二頁?；牡姆N類Polyimide軟式銅箔積層板-PI特長：1.可供應(yīng)多種厚度的PI銅箔積層板及更薄的接著劑厚度。2.長期優(yōu)良的耐熱，抗溼及剝離強(qiáng)度。3.電氣特性佳。4.卓越的可撓性。5.配合應(yīng)用領(lǐng)域，提供兩種膠系Polyester軟式銅箔積層板-PET特長：1.尺寸安定性佳。2.抗溼及剝離強(qiáng)度。3.電氣特性及可撓性佳。

缺點：價格較高

缺點：不耐高溫度,溢膠較大(不穩(wěn)定)第二十七頁，共五十二頁。PropertyPolyesterPolyimideFluorocarbonAramidCompositeTensilestrengthExcellentExcellentFairGoodBestFlexibilityExcellentExcellentExcellentGoodFair/GoodDimensionalstabilityFair/GoodGoodFairGoodFair/GoodDielectricstrengthGoodGoodVeryGoodVeryGoodGoodSolderabilityPoorExcellentFairExcellentExcellentOperatingtemperature105200~230°150–180OC220OC105–180OCCoeff.ofthermalexpansionLowLowHighModerateLowChemicalresistanceGoodGoodExcellentVeryGoodFairMoistureabsorptionVeryLowHighVeryLowVeryHighLowCostLowHighHighModerateModerateTradeNameMylarKaptonTeflon/TedlarNomexDielectricSubstrates第二十八頁，共五十二頁。銅箔材料介紹第二十九頁，共五十二頁。單面板材料種類

2layerSinglesidePI(mil)CU(oz)銅箔種類0.50.5RAED10.25ED10.33ED10.5RAED11RAED選用原則:1.越薄越柔軟,耐屈曲能力越強(qiáng)2.RA銅較ED銅耐屈曲能力強(qiáng)3.盡量使用標(biāo)準(zhǔn)品降低採購成本

3layerSinglesidePI(mil)AD(mil)CU(oz)銅箔種類3EDRAED0.50.721RAED10.40.33ED10.60.5RAED10.81RAED20.720.5RAED20.721RAED30.720.5RAED30.721RAED50.720.5RAED50.721RAED*粉紅色標(biāo)示為非正常備料機(jī)種第三十頁，共五十二頁。雙面板材料種類2layerDoublesidePI(mil)CU(oz)銅箔種類0.50.5RAED10.25ED10.33ED10.5RAED11RAED選用原則:1.越薄越柔軟,耐屈曲能力越強(qiáng)2.RA銅較ED銅耐屈曲能力強(qiáng)3.不可使用於耐屈曲之機(jī)種(3Layer)粉紅色標(biāo)示為非正常備料機(jī)種3layerDoublesidePI(mil)AD(mil)CU(oz)銅箔種類3EDRAED0.50.721RAED10.40.33ED10.60.5RAED10.81RAED20.720.5RAED20.721RAED30.720.5RAED30.721RAED50.720.5RAED50.721RAED粉紅色標(biāo)示為非正常備料機(jī)種第三十一頁，共五十二頁。Conductors

Thickness(oz/ft2)μm(microns)RolledAnnealedCopper(RA)1/2,1,217,35,70ElectrodepositedCopper(ED)-Standard1/3,1/2,1,29,18,35,70ElectrodepositedCopper-HeatTreatedN/AN/ACopperFoilMaterials第三十二頁，共五十二頁。E.D.Foil電鍍銅箔——是由一種特殊的高速鍍銅機(jī)組所製造的薄銅層，其中陰極為直徑2~3m長度2~3m汽油桶式的柱狀不銹鋼空心胴體(Drum)，所匹配的陽極多為不溶性的金屬。陰陽極之間極薄電解槽液，其厚度不到1cm，而其高溫電解液60℃為100g/l之硫酸銅，故在電阻甚低下其操作電流密可高達(dá)1200ASF。如此在陰極胴體表面無縫鈦層表面，可高速鍍上一層頗厚的銅箔，並可隨胴體轉(zhuǎn)動下而能不斷的撕起，持續(xù)得到一面光滑而另一面稜線起伏柱狀結(jié)晶的大面銅箔。厚度以重量表示(1oz/ft2=1.35mil)，常見者為1oz與0.5oz兩種。經(jīng)高速鍍銅所得之生箔(RawFoil)，還要再進(jìn)行：毛面上增強(qiáng)附著力之電鍍銅瘤?毛面ThermalBarrier用之鍍鋅或鍍黃銅(R)兩面鍍薄鉻；等三道後處理(Post-Treatment)，使一則能完成更好的抓地力；二則能避免與純銅與高溫樹脂的架橋劑Dicy接觸而產(chǎn)生水分而爆板；以及能防污防銹等三種功能，才能成為可用的熟箔(TreatedFoil)。第三十三頁，共五十二頁。電解銅箔製造流程(EDCopper)(-)NegativePole(-)[生箔工程]根據(jù)電鍍電解銅箔的結(jié)晶於燒烤控制結(jié)晶構(gòu)造(=>機(jī)械特性?表面粗糙控制)[表面處理工程]就多階段表面處理工程,與樹脂之接著特性?提供對熱處理安定性?耐候性等第三十四頁，共五十二頁。陰極陽極光銅面(Drumside)毛面(Matteside)資料來源：工研院IEKITIS計畫電解銅箔製法過程Electrodepositscopper(ED)接著處理中間層處理抗氧化處理生箔Cu溶解垂直針狀結(jié)晶電解銅箔第三十五頁，共五十二頁。RolledandAnnealedCopperFoil(RAFoil)輥輾銅箔,壓延銅箔——係將銅碇以多道金屬輥輪,進(jìn)行連續(xù)輾薄至所要求的厚度，隨即再置於高溫中進(jìn)行回火(Annealing)與還緩緩冷卻到室溫之正?；?Normalization)後,即成為柔軟無力之銅箔,可用於動態(tài)軟板中。目前經(jīng)濟(jì)量產(chǎn)已可製得0.5oz之產(chǎn)品,但價格卻很貴.下圖為三種不同結(jié)晶銅層的比較;電鍍銅皮為柱狀結(jié)晶(columnar),輥輾銅皮為片狀結(jié)晶(Laminar),一般PCB之鍍銅則為非明顯結(jié)晶之組成,臺灣業(yè)者對RAFoil多按日文名詞“壓延銅箔”稱之。第三十六頁，共五十二頁。圧延銅箔製程銅鑄塊壓延製程表面處理第三十七頁，共五十二頁。壓延銅箔表面處理工程壓延原箔處理過箔Oven檢查機(jī)脫脂工程?表面清浄化粗化處理工程?Cu-Co-Ni合金電鍍?熱的安定性?化學(xué)的安定性?與樹脂基板的密著性（拉力強(qiáng)度）防鏽處理?硌?亜鉛電鍍?氧化防止?耐候性?耐藥品性第三十八頁，共五十二頁。覆蓋膜(Coverlay)材料介紹第三十九頁，共五十二頁。Coverlay種類Coverlay種類PI(mil)AD(mil)11111.42131.251.271.2一般當(dāng)作補(bǔ)強(qiáng)材第四十頁，共五十二頁。Coverlayer

TypeThickness(microns)AdhesiveTypeAdhesiveThicknessμm(microns)milsFilmPolyimide12.5,25,50Epoxy15,25,30,350.6,1,1.2,1.4AcrylicPolyester12,5,25Epoxy25,351.0AcrylicDryFilm(PIC)40---SoldermaskLPI10~25--ScreenPrintedInk10~25---*PIC:Photoimagedcoverlay*LPI:LiquidPhotoimagableCoverlayerMaterial第四十一頁，共五十二頁。FCCL

Coverlay3Layer2LayerPETbasedFilmPIbasedFilmPIbasedFilmPETfilmAdhesive◎○○PIfilmAdhesive×◎○PIfilmTPIAdhesive××◎FCCL與CL的組合◎:良○:可×不能使用第四十二頁，共五十二頁。接著劑(Adhesive)材料介紹第四十三頁，共五十二頁。Adhesive之種類Polyester

AcrylicEpoxyPolyimideButyralPhenolic接著劑第四十四頁，共五十二頁。接著劑必備之特性AdhesionStrength結(jié)合強(qiáng)度Flexibility柔軟度ChemicalResistance抗化性ThermalResistance耐熱性MoistureAbsorption吸水性小ElectricalProperties電性特性Cost成本低第四十五頁，共五十二頁。Polyester:U