专利名称：挠性电路板的层压用辅助材料及挠性电路板的层压工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挠性电路板，特别涉及一种挠性电路板的层压用辅助材料及使用该种层压辅助材料的挠性电路板的层压工艺。
背景技术：
现有技术中普遍采用的单面挠性电路板的层压工艺是把隔离钢板、形变控制材 料例如牛皮纸、填充包敷材料例如聚乙烯薄膜、耐高温脱模薄膜、电路板保护膜、带有导电 线路的电路板基材、耐高温脱模薄膜、隔离钢板平铺成一个层压单元，在层压机每个开口内 可以叠放一个或者多个层压单元，在一定的真空度、温度、压力和时间的参数条件下，使用 层压机进行压合，使保护膜紧密地包敷在具有导体线路的挠性电路板基板上，并借助于保 护膜反面的半固化胶，使得保护膜和线路以及基板胶合，形成一体。层压完成后，将隔离钢 板、形变控制材料、填充包敷材料和耐高温脱模薄膜从电路板上剥离，形成带有保护膜的挠 性电路板。现有技术中普遍采用的双面或多层挠性电路板的层压工艺为把隔离钢板、形变 控制材料例如牛皮纸、填充包敷材料例如聚乙烯薄膜、耐高温脱模薄膜、挠性电路板保护 膜、带有双面或者多层导电线路的电路板基材、挠性电路板保护膜、耐高温脱模薄膜、填充 包敷材料例如聚乙烯薄膜、形变控制材料例如牛皮纸、隔离钢板一层一层平铺为一个层压 单元。在层压机每个开口内可以叠放一个或者多个层压单元，其他操作和工艺参数与单面 挠性电路板的层压工艺类似，层压完成后，形成带有保护膜的双面或者多层挠性电路板。在上述层压工艺中，作为填充包敷材料的聚乙烯薄膜在层压受热时容易流动，会 在水平方向上流至整个层压区域的外面，造成污染，影响线路板的品质。并且填充包敷材料 与形变控制材料直接接触，受热时会朝形变控制材料中发生渗透，也就是在厚度方向上发 生逃逸性质的流动与渗透，造成材料的利用效率不高。由于层压辅助材料的缘故，保护膜下 半固化胶在焊盘开口处的流胶抑制性能也不好，一般在3. 5mil以上。专利号为CN200410041690. 1的发明专利公开了一种层压工艺，该工艺是先将耐 高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料和耐高温脱模薄膜复合为一体，制成层压用辅 助材料，然后再利用该层压用辅助材料进行层压。通过上述方法能在一定程度上降低聚乙 烯薄膜层的流动性，避免夹带灰尘并大大降低层压的叠放操作工作量。但依然无法避免聚 乙烯受热后朝形变控制材料中发生渗透。专利200710190328. 4的实质是将层压中的PE (聚乙烯，下同)薄膜，用碳酸钙等 添加剂改性，减小PE在高温高压下横向逃逸，同时碳酸钙等改性剂将牛皮纸上的细孔封 住，从而阻止PE在高温高压下纵向向牛皮纸中渗透逃逸，从而可以降低PE薄膜的厚度，降 低生产成本，并提高层压设备的产能。但使用过程中依然会有部分牛皮纸被渗透，而且使用 牛皮纸厚度不可能能很薄，客观上限制了电路板层压设备产能的进一步提高。专利200710134689. 7的实质是将专利200410041690. 1的耐高温薄膜用FEP代替，消除电路板板面上的异物残留，提高FPC焊盘流胶抑制性能。但是在新出现的带有微孔的FPC层压面前，也避免不了一般层压工艺下少量异物会嵌在电路板的小孔里面这一新问 题，从而影响电路板的性能和成品率。如图(六)、图(七)所示。
发明内容
本发明目的之一是提供一种电路板层压辅助材料，能够避免层压后层压辅料或其 它异物碎屑嵌在电路板的小孔里面的缺陷，并对形变控制材料做改进，提高电路板的层压效率。本发明目的之二是提供一种电路板层压辅助材料，比专利200710190328. 4更 好 的防止PE在高温高压下纵向向牛皮纸中渗透逃逸，同时减小PE在高温高压下横向流动逃 逸，进一步使得层压辅助材料的总厚度大大减少一提高设备产能。本发明的目的之三是提供一种挠性电路板的层压工艺，该工艺中使用了技术方案 一中的电路板层压辅助材料。技术方案一种挠性电路板的层压用辅助材料，所述的层压用辅助材料至少包含依次平铺叠 放的如下各层耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料，其特征在于所述的耐高温 脱模薄膜为聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯薄膜；所述的填充包敷材料组分为丙烯酸烷基酯聚 合物、聚有机硅氧烷和聚乙烯至少由上述两种制造而成，所述的形变控制材料为PET(聚对 苯二甲酸乙二醇酯，下同)、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯，下同)或PA(尼龙，下同)薄膜； 所述的耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料，至少有相邻两层复合为一体；作为一种优化方式所述的耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料，三层复 合为一体。作为一种优化方式所述的丙烯酸烷基酯为CH = CHC00R，其中R为Cl C18烷基。作为进一步的优化方式所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯 酸异辛酯或丙烯酸十八酯。作为一种优化方式所述的聚有机硅氧烷为MQ树脂和羟基封端硅橡胶。所述的MQ树脂，可以为乙烯基，甲基或者苯基MQ树脂，M/Q的数值在0.6 0.9之 间所述的MQ树脂，羟基封端硅橡胶的结构式为
其中R1可以是苯基、乙烯基、含氟基团洱可以是乙
烯基、氢基，粘度在5000 30000cPa. s。作为一种优化方式所述的填充包敷材料，根据所采用的加工工艺的不同，丙烯酸 烷基酯聚合物和聚有机硅氧烷的重量百分比可以在O到90%之间变化，聚乙烯的组分重量 百分比可以在0 50%之间变化。作为一种优化方式所述的填充包敷材料的厚度为0. Olmm 0. 16mm。作为一种优化方式所述的填充包敷材料的厚度为0. 04mm。
作为一种优化方式所述的耐高温脱模薄膜的厚度为0. 005mm 0. 024mm。作为进一步优化方式所述的耐高温脱模薄膜的厚度为0. 01mm。作为一种优化方式所述的形变控制材料的厚度为0. 012mm 0. 05mm。 作为一种优化方式所述的形变控制材料的厚度为0. 12mm—种使用了所述的层压用辅助材料的单面挠性电路板的层压工艺，其特征在于 依次以隔离钢板、层压用辅助材料、电路板保护膜、单面挠性电路板基板、耐高温薄膜、隔离 钢板为单元，在压机的开口中平铺叠放一个或多个单元进行压合；所述的层压用辅助材料 至少包含依次平铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料；所述 的电路板保护膜在经所述的压合步骤后紧密的包敷在所述单面挠性电路板上；在所述的平 铺叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料，至少有相邻两层复 合为一体；或者在所述的平铺叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控 制材料，三层复合为一体。一种使用了所述的层压用辅助材料的双面或多层挠性电路板的层压工艺，其特征 在于依次以隔离钢板、层压用辅助材料、电路板保护膜、双面或者多层挠性电路板基板、电 路板保护膜、层压用辅助材料、隔离钢板为单元，在层压机中平铺叠放一个或多个单元进行 压合；所述的层压用辅助材料至少包含依次平铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜、填充 包敷材料、形变控制材料；所述的电路板保护膜在经所述的压合步骤后紧密的包敷在所述 双层或多层挠性电路板基板上；或者在所述的平铺叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄膜、填 充包敷材料、形变控制材料，至少有相邻两层复合为一体。或者所述的耐高温脱模薄膜、填 充包敷材料、形变控制材料，三层复合为一体。作为一种优化方式所述的压合步骤的工艺条件为温度150 220°C范围内，真 空度为68 72cmHg范围内、层压压力为10 25kg/cm2范围内，层压时间为3秒到180分 钟范围内。所述的耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料，至少有相邻两层复合为一 体的层压辅助材料，可以将填充包敷材料的丙烯酸烷基酯聚合物等组分制成乳液，通过涂 布工艺涂布在耐高温脱模薄膜或形变控制材料上并干燥，得到带有填充包敷层的双层层压 辅助材料；也可以将丙烯酸烷基酯聚合物、聚有机硅氧烷和PE粒子事先混炼成粘性树脂， 再采用热熔涂布或者流延的加工工艺，在耐高温脱模薄膜或形变控制材料上直接涂布或者 流延一层填充包敷层，得到带有填充包敷层的双层层压辅助材料所述的耐高温脱模薄膜、填充包敷材料、形变控制材料，三层复合为一体的层压辅 助材料，是在双层层压辅助材料上，用热压或者冷裱加工工艺，再复合一层对应的耐高温脱 模薄膜或形变控制材料，得到结构为耐高温脱模薄膜/填充包敷材料/形变控制材料三层 一体的层压辅助材料有益效果1、形变控制材料牛皮纸由PET、PBT或PA薄膜来代替。尽管牛皮纸在施压的过程 中不会横向扩张，但会有PE的渗透。采用PET、PBT或PA薄膜，其耐温性足够且不会发生包 敷材料的纵向渗透；PET、PBT或PA薄膜，较牛皮纸厚度可以大大下降，比牛皮纸要薄1/2 2/3，这样可以在不对电路板层压设备进行任何改造的情况下极大的提高设备产能。2、对于近期出现的带有微孔开口的FPC的层压，目前使用一般层压辅助材料及其层压工艺，在经过高温高压的层压后，层压材料或者其它异物碎屑会嵌入小孔里面，在将辅 助层压材料和电路板FPC分开时，异物和碎屑往往会残留在孔壁上，如图6和图7，而发明人 经过大量试验发现，如果采用了经过层压后仍然有粘性的填充包敷材料，如果在层压过程 中，层压材料被嵌入小孔内，表层的耐高温薄膜很薄，又在小孔嵌入处被数倍拉伸，往往会 有微小破裂，有粘性的包敷材料暴露并和孔壁接触，层压结束在将层压辅助材料和电路板 FPC分开时，这些具有粘性的内聚力很大的包敷材料会将孔内的残留异物残粘住并一起拉 出。也就是说具有粘性的包敷材料对孔内残留异物有清洁作用。本发明中的填充包敷材料 的为碳原子数为4 21的丙烯酸烷基酯、聚有机硅氧烷和聚乙烯构成，该填充包敷材料在 常温，特别在高温以及高温后仍具有一定的粘性，从而保证层压结束在将辅助层压材料和 电路板FPC分开时，将小孔中内异物一并带出，故可以解决了孔内异物残留问题，该胶层特 殊的成分，同时保证在高温高压环境下，胶水具有粘弹性而几乎不存在横向流动逃逸问题。 具体见图6和图7。填充包覆材料的初粘力在7 10号钢球为宜(初粘力采用斜面滚球法 测量)。3、本发明的耐高温脱模薄膜采用聚四氟乙丙烯(FEP)或聚四氟乙烯(PTFE)薄膜， 该塑料薄膜具有化学惰性，并且耐温性好，在本发明工艺中，可以在不高于220°C条件下稳 定工作。4、本发明的形变控制材料选用PBT，PET或PA薄膜，或者经过拉伸的PET或PA薄 膜，厚度可以在12微米到50微米之间。
附图1为本发明中层压用辅助材料的结构示意图；附图2为单面挠性电路板层压工艺示意图；附图3为单面挠性电路板成品示意图附图4为双层或者多层挠性电路板层压工艺示意图。附图5为双面或多层挠性电路板成品示意图附图6FPC层压孔内异物产生示意图附图7FPC层压孔内异物残留示意图其中1、耐高温脱模薄膜；2、填充包敷材料；3、形变控制材料；4、层压用辅助材 料；5、隔离钢板；6、电路板保护膜；7、单面挠性电路板基板；8、耐高温薄膜；9、双面或者多 层挠性电路板基板；10、小孔；11、残留物
具体实施例方式实施例1 层压用辅助材料A层压用辅助材料A的物理结构包含依次平铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜1、 填充包敷材料2、形变控制材料3，三层材料依次复合为一体。耐高温脱模薄膜1选用厚度为10 μ m的FEP薄膜形变控制材料3选用厚度为12 μ m 的双向拉伸PET薄膜采用流延加工工艺将粘性树脂(重量百分比为30%粘度为2000cPa. s的丙烯酸异辛酯；重量百分比为10%的M/Q = 0. 75的乙烯基MQ树脂，重量百分比为10%粘度为20000cPa. s羟基封端乙烯基硅橡胶；重量百分比为50%的低密度PE塑料粒子[牌号上海 赛科LL0220KJ]，将上述组分高速混炼得粘性树脂)在200°C温度下流延在12 y m的PET薄 膜上形成具有粘性的40 y m的填充包敷材料2后，再直接与10 y m的FEP薄膜热压复合得 层压用辅助材料A。实施例2 层压用辅助材料B层压用辅助材料B的物理结构与层压用辅助材料A相同。耐高温脱模薄膜1选用 厚度为25 y m的PTFE薄膜；形变控制材料3选用厚度为15 y m的双向拉伸PA薄膜采用涂布加工工艺将重量百分比为30%的丙烯酸异辛酯/丙烯酸乙酯的共聚物 和重量百分比为20%的M/Q = 0. 75的乙烯基MQ树脂的水性分散液(其余为水)，涂布在 形变控制材料3上并在110摄氏度下干燥，干燥后得到含重量百分比为60%的丙烯酸异辛 酯/丙烯酸乙酯的共聚物和重量百分比为40%的M/Q = 0. 75的乙烯基MQ树脂的具有粘性 的填充包敷材料2，厚度为的30 ym，再直接与耐高温脱模薄膜1冷裱复合得层压用辅助材 料B。实施例3 层压用辅助材料C层压用辅助材料C的物理结构与层压用辅助材料A相同。耐高温脱模薄膜1选用 厚度为12 y m的FEP薄膜；形变控制材料3选用厚度为15 y m的双向拉伸PA薄膜采用热熔涂布加工工艺将粘性树脂(重量百分比为40%粘度为25000cPa. s的丙 烯酸异辛酯；重量百分比为30%的M/Q = 0. 80的乙烯基MQ树脂，重量百分比为30%粘度 为20000CPa. s羟基封端乙烯基硅橡胶加温混炼得粘性树脂)在210°C下热熔涂布在形变控 制材料3上得30 y m厚度的填充包敷材料2后，再直接与耐高温脱模薄膜1热压复合得层 压用辅助材料C。实施例4 层压用辅助材料D层压用辅助材料D的物理结构与层压用辅助材料A相同。耐高温脱模薄膜1选用 厚度为12 y m的FEP薄膜；形变控制材料3选用厚度为15 y m的双向拉伸PA薄膜采用热熔涂布加工工艺将粘性树脂(重量百分比为50%，M/Q = 0. 80的乙烯基MQ 树脂，重量百分比为40%粘度为20000cPa. s的羟基封端乙烯基硅橡胶，重量百分比为10% 的低密度PE塑料粒子[上海赛科LL0220KJ]加温混炼得粘性树脂)，在200°C下热熔涂布 在形变控制材料3上得30 y m厚度的填充包敷材料2后，再直接与耐高温脱模薄膜1复合 得层压用辅助材料D。实施例5 层压用辅助材料E层压用辅助材料E的物理结构与层压用辅助材料A相同。耐高温脱模薄膜1选用 厚度为12 y m的FEP薄膜；形变控制材料3选用厚度为15 y m的双向拉伸PA薄膜采用热熔涂布加工工艺将粘性树脂(重量百分比为50%粘度为25000cPa. s的丙 烯酸异辛酯，重量百分比为50%的低密度PE塑料粒子[上海赛科LL0220KJ]加温混炼得粘 性树脂)，在195°C下热熔涂布在形变控制材料3上得30 y m厚度的填充包敷材料2后，再 直接与耐高温脱模薄膜1复合得层压用辅助材料E。实施例6选用真空层压机，平铺隔离钢板、层压用辅助材料、电路板保护膜(lmil的半固化 胶)、单面挠性电路板基板、5丝TPX薄膜、隔离钢板为一个单元，在层压机一个开口中叠放20个单元后，在180°C，压力20kg/cm2，真空度75mmhg，层压时间为150分钟条件下，分别选 用实施例1 5中所得的层压用辅助材料A E进行层压加工，结果如下 实施例6选用真空层压机，平铺隔离钢板、层压用辅助材料、电路板保护膜(Imil的半固化 胶)、双面带小孔挠性电路板基板、层压用辅助材料、隔离钢板为一个单元，在层压机一个开 口中叠放20个单元后，在180°C，压力20kg/cm2，真空度75mmhg，层压时间为150分钟条件 下，分别选用实施例1 5中所得的层压用辅助材料A E进行层压加工，结果如下 实施例7选用真空层压机，平铺隔离钢板、层压用辅助材料、电路板保护膜(Imil的半固化 胶)、多层带小孔挠性电路板基板、层压用辅助材料、隔离钢板为一个单元，在层压机一个开 口中叠放20个单元后，在180°C，压力20kg/cm2，真空度75mmhg，层压时间为150分钟条件 下，分别选用实施例1 5中所得的层压用辅助材料A E进行层压加工，结果如下 实施例8选用真空层压机，平铺隔离钢板、2张牛皮纸(克重180g/m2)、PE薄膜(厚度 120 ym)、耐高温薄膜、电路板保护膜(lmil的半固化胶)、多层带小孔挠性电路板基板、耐 高温薄膜、PE薄膜(厚度120i!m)、2张牛皮纸(克重180g/m2)、隔离钢板为一个单元，在层 压机一个开口中叠放20个单元后，在180°C，压力20kg/cm2，真空度75mmhg，层压时间为150 分钟条件下，耐高温薄膜分别选用5丝的TPX薄膜X，5丝的PTFE薄膜Y，2. 5丝的FEP薄膜 Z进行层压加工，结果如下 实施例9 选用快速层压机，钢板+硅橡胶为上下开口，平铺层压用辅助材料、电路板保护膜 (lmil的半固化胶)、单面挠性电路板基板、5丝TPX薄膜于开口中，在190°C，压力22kg/cm2， 层压时间为3秒条件下，分别选用实施例1 5中所得的层压用辅助材料A E进行层压 加工，结果如下 如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实 施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的 变化及实施。
权利要求
一种挠性电路板的层压用辅助材料，所述的层压用辅助材料(4)至少包含依次平铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，其特征在于所述的耐高温脱模薄膜(1)为聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯；所述的填充包敷材料(2)为丙烯酸烷基酯聚合物、聚有机硅氧烷和聚乙烯至少由上述两种制造而成；所述的形变控制材料(3)为PET、PBT或PA薄膜；所述的耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，至少有相邻两层复合为一体。
2.根据权利要求1中所述挠性电路板的层压用辅助材料，其特征在于耐高温脱模薄膜 (1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，三层复合为一体。
3.根据权利要求1或2所述的挠性电路板的层压用辅助材料，其特征在于所述的丙烯 酸烷基酯为CH = CHCOOR，其中R为Cl C18烷基。
4.根据权利要求1或2所述的挠性电路板的层压用辅助材料，其特征在于所述的丙烯 酸烷基酯聚合物为以丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯或丙烯酸十八酯为单体的 聚合物。
5.根据权利要求1所述的挠性电路板的层压用辅助材料，其特征在于所述的聚有机 硅氧烷为MQ树脂或羟基封端硅橡胶。
6.根据权利要求1所述的挠性电路板的层压用辅助材料，其特征在于所述的耐高温 脱模薄膜(1)的厚度为0. 005mm 0. 024mm，所述的层压用辅助材料(2)的厚度为0. Olmm 0. 16mm，形变控制材料(3)的厚度为0. 012mm 0. 05mm。
7.根据权利要求6所述的挠性电路板的层压用辅助材料，其特征在于所述的耐高温 脱模薄膜(1)的厚度为0.01mm，层压用辅助材料(2)的厚度为0. 04mm，形变控制材料(3) 的厚度为0. 012mm。
8.一种使用了如权利要求1所述的层压用辅助材料的单面挠性电路板的层压工艺，其 特征在于依次以隔离钢板(5)、层压用辅助材料(4)、电路板保护膜(6)、单面挠性电路板 基板(7)、耐高温薄膜(8)、隔离钢板(5)为单元，在压机中平铺叠放一个或多个单元进行压 合；所述的层压用辅助材料(4)至少包含依次平铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜(1)、 填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)；所述的电路板保护膜(6)在经所述的压合步骤后紧 密的包敷在所述单面挠性电路板(7)上；在所述的平铺叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄 膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，至少有两层复合为一体；或者在所述的平铺 叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，三层材料 复合为一体。
9.一种使用了如权利要求1所述的层压用辅助材料的双面或多层挠性电路板的层压 工艺，其特征在于依次以隔离钢板(5)、层压用辅助材料(4)、电路板保护膜(6)、双面或者 多层挠性电路板基板(9)、电路板保护膜(6)、层压用辅助材料(4)、隔离钢板(5)为单元，在 层压机中平铺叠放一个或多个单元进行压合；所述的层压用辅助材料(4)至少包含依次平 铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)；所述的电 路板保护膜(6)在经所述的压合步骤后紧密的包敷在所述双层或多层挠性电路板基板(9) 上；在所述的平铺叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材 料(3)，至少有相邻两层复合为一体；或者在所述的平铺叠放步骤前，所述的耐高温脱模薄 膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，三层材料复合为一体。
10.根据权利要求8或9所述的工艺，其特征在于所述的层压步骤的工艺条件为温度 在150 220°C范围内、真空度为68 72cmHg范围内、层压压力为10 25kg/cm2范围内， 层压时间为3秒到180分钟范围内。
全文摘要
本发明涉及一种挠性电路板的层压用辅助材料及挠性电路板的层压工艺；所述的层压用辅助材料(4)至少包含依次平铺叠放的如下各层耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，所述的耐高温脱模薄膜(1)为聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯薄膜；所述的填充包敷材料(2)成分为丙烯酸烷基酯聚合物、聚有机硅氧烷和聚乙烯，所述的形变控制材料(3)为PET、PBT或PA薄膜；所述的耐高温脱模薄膜(1)、填充包敷材料(2)、形变控制材料(3)，至少有相邻两层复合为一体或三层复合为一体；解决了异物堵孔问题，特殊的填充包敷材料，保证在压层过程中，填充包敷材料不横向流动逃逸；提供一种优异的抑胶能力的层压工艺。
文档编号B32B27/08GK101841971SQ2010101407
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者周伟 申请人:周伟