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    軟性電路板基板材料發展趨勢

    發布時間 :2016-07-06 16:34 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
      軟性電路板基板是由絕緣基材、接著劑及銅導體所組成,當微影制造完線路后,為防止銅線路氧化及保護線路免受環境溫濕度之影響,必須在上面加上一層覆蓋膜保護(Coverlayer),覆蓋膜的組成為絕緣基材及接著劑。軟性電路板基板的絕緣基材一般常用為Polyester (PET)、Polyimide (PI)兩種材料,其各有優缺點,PET的成本較低,PI的可靠性較高,目前有許多公司正在研發可取代之材料,如Dow Chemical發展之PBO、PIBO與Kuraray公司的LCP等。軟性電路板基板一般均有使用接著劑,目前接著劑材料特性之熱性質及可靠度較差,因此若能將其接著劑去除將可提高其電氣及熱性質。另外在覆蓋膜材料技術方面,傳統是用非感旋光性的材料,在加上此保護膜前,須先利用機械鉆孔將其接點、焊墊及導孔預留下來,一般其精密度只能達到0.6~0.8mm之直徑,無法應用在承載組件軟板上。此導孔直徑未來將須達到50μm,若改用感光型覆蓋膜時,其分辨率將可提升至100μm 以下。
     
      目前無接著劑軟板基材將隨產品之長期可靠性之需求增加,及細線化與承載組件之應用,無接著劑軟板基材將是未來軟板基材的趨勢,其主要制程方式有三種:(1)濺鍍法 /電鍍法(Sputtering/Plating);(2)涂布法(Cast);(3)熱壓法(Lamination)。三者各有優缺點,其制程方式如下:
    一、濺鍍法/電鍍法:以PI膜為基材,先濺鍍上一層薄銅(1μ以下),以微影蝕刻的方式將線路蝕刻出來,再以電鍍法在銅線路上電鍍,使銅的厚度增加以達到所需厚度,類似電路板之半加成法。
    二、涂布法:以銅箔為基材,先涂上一層薄的高階著性PI樹脂,經高溫硬化后,再涂上第二層較厚的PI樹脂以增加基板剛性,經高溫硬化后形成2L,此方式需要涂布兩次,制程成本較高,若要降低成本,有兩種方式,一種是利用精密涂布技術設計雙層同時涂布,將兩種不同性質的PI樹脂同時涂布在銅箔上,降低制造流程的步驟,另一種是開發單層PI樹脂配方取代雙層涂布,使其具有接著性及安定性,也可簡化制程。
    三、熱壓法:以PI膜為基材先涂上一層薄的熱可塑性PI樹脂,先經高溫硬化,將銅箔放置在已硬化之熱可塑性PI樹脂上,再利用高溫高壓將熱可塑性PI重新熔融與銅箔壓合在一起形成2L。
     
      目前并沒有一種制程方式可以滿足所有的需求,需要從其設計者的材料選擇及厚度要求來決定其制程,如果選擇涂布法在成本及性質上可以得到較好的平衡,除了有良好的接著性且導體的選擇性大外,基材的厚度也可以很薄,目前雙面制程只有少數幾家廠商有能力生產,因為其制程較困難,不過在1999年,雙面涂布法的2L其產量超過97萬平方米。根據TechSearch Internation的統計,由2000年的產量來看三種制程方式所占的比例推估,全球的月產量預估為22萬平方米,最常使用的方式為濺鍍法。
     
      目前PIC有干膜與液態兩種,干膜的優點是無溶劑且制造較容易,但是單位面積成本較高,且較不耐化學藥劑,而液態PIC需準備涂布機,但成本較低,適合大量生產的制程。材質上有分Acrylic/Epoxy及PI兩種基材,根據TechSearch統計,目前市場占有率以Epoxy系液態PIC最高,超高過70%,且Nippon Polytech/Rogers的占有率最高達44%,其次為Nitto Denko其占有21%的比例,DuPont排名第三占有18%。其中液態PI具有優異的耐熱性及絕緣性可應用在高階IC構裝上。


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