日本挠性印制电路板用原材料技术的新发展--FPC用铜箔的技术发展VIP专享VIP免费

日本挠性印制电路板用原材料技术的新发展--FPC用铜箔的技术发展1．挠性基板使用的铜箔1．1铜箔的类型铜箔是制造挠性印制电路板的重要导电材料。用于挠性印制电路板（FPC）的铜箔，按照IPC-4562（2000.5版）所规定铜箔产品类型分类，主要有两大类、五个品种。其中一类是电解铜箔，它适用在FPC的品种，按IPC标准中有三个；它们的类型编号分别为No.1；No.3；No.10，另一类是压延铜箔，它适于用在FPC的品种，分别为No.7；No.8。两类铜箔的品种、特性，见表1所示。目前在挠性印制电路板的制造中，还很大部分是使用压延铜箔。压延铜延铜箔的各个品种与特点见表2所示。表1.挠性印制电路板主要所使用的各类铜箔的品种及特征。表2.压延铜箔的各种品种与特点电解铜箔的生产，是在金属钛的阴极辊上，通过电镀而形成铜箔，并连续的将它从阴极辊上剥离下，收成卷状。压延铜箔的生产，是以约20CM厚的铜金属块（铜锭）为母材，反复的压延，进行退火，最后形成所需要箔厚规格的延铜箔。电解铜箔和压延铜箔由于在制法上的不同，使得它们的许多特性是有所不同的。这主要表现在机械特性、挠曲特性等方面。1．2.铜箔的金属组织一般讲，挠性印制电路板的制造，是将涂布有粘合剂的树脂薄膜与铜箔叠合在一起，进行高温高压的层压加工。压延铜箔的金属组织，由于有了这一个热加工（可看作是热处理）的过程，使得铜箔的金属组织又进行了再结晶。再结晶后的压延铜箔表现出非常的柔韧。又正因为这一特性，它多用在有基材柔韧要求的FPC之中。在此点上电解铜箔与压延铜箔有着明显的区别。图1所示了热处理前后两类铜箔的金属组织变化的情况。从图1中的两类铜箔的部面组织可以观察出它们的差异：一般电解铜箔（不含低轮廓铜箔）在厚度方向呈现出柱状结构组织发达的特性。在挠曲时，通过在术柱状结构组织的粒子界面的裂纹的逐渐传播，在铜箔进行折动挠内运动的较早期时，就会造成铜箔的结构破坏。压延铜箔由于是通过辊压成形的箔，从而构成的结构组织呈薄层状，再经热处理，产生了成为等方的再结晶组织变化。这种结构组织的等方性，不会传播粒子界面内的裂纹，从而在耐挠曲性上表现得特别的高。1．3.铜箔的挠曲性图2。表示了用于对挠曲性评价的测试装置。测定中，对铜箔弯折的曲率半径为2.5μm（在铜箔厚度为35μm的情况下）。处理温度是按照一般用户的层压加工的工艺条件，定为200℃30分。在对铜箔进行折动挠曲时，为了为使其他因素会对非常柔软的压延铜箔有所影响的，在铜箔的试样的两侧夹0.1mm厚的聚酯（PET）薄膜。通过上述的测定方法所得到的挠曲性评价结果在图3中表示。从图3所示的挠曲性的测试、评价的结果可以看出，在挠曲性上，压延铜箔要比一般电解铜箔要高于4倍左右。压延铜箔在挠曲可靠性上具有很大的优势。目前，尽管有的FPC在制造中，根据降低成本的需要，采用了具有高延展性的特殊电解铜箔，但是两类铜箔在挠曲性上是有很大差距的，同时考虑到这个特性在铜箔各个部位的分散性问题。为此为了保证FPC高的挠曲可靠性，压延铜箔的使用前景仍是很广阔的。2．对铜箔的要求特性当前，许多电子产品向着薄轻短小化的方向发展。以移动电话产品为引导，今后将会在众多的携带型电子产品中会更加广泛的采用挠性印制电路板。在这类的电子产品中的FPC，对所用铜箔的特性要求更加严格。其中突出表现在以下两个方面。①高挠曲性。②便于形成微细电路图形。除了满足上述的重要特性外，现实生产FPC还要重点考虑铜箔的可操作性、成本性。而在电解铜箔应用于FPC制造中，却具有低成本、大面积等的优势。2．1．挠曲性一些携带型电子产品对其PCB用铜箔的挠曲性有很高的要求。像移动电话，它的折叠部位是使用挠性PCB进行电路的导通。由于这种FPC在应用中要反复的挠曲，因此FPC所用的铜箔在挠曲性上的要求是十分重要的。使用在这类场合下的FPC，所选用的铜箔多为压延铜箔。近期，日本日矿材料公司为了提高FPC的挠曲可靠性，开发出了一种高挠曲性的压延铜箔（简称为HA箔）。从折动挠曲试验的结果显示，它比一般压延铜箔在挠曲性上又有很大的提高（见图4的挠曲次数的对比）。通过在电子显微镜下对HA箔表面的金属组织观察，可以看...