有胶铜材与无胶铜材(2-layer)的差异与选料

1、有膠銅材與無膠銅材有膠銅材與無膠銅材(2-layer)的差異與選料應用的差異與選料應用 產審課 劉美蓮軟軟 板板 原原 材材 料料 之之 組組 成成1.銅箔銅箔 Copper foil2.基板基板 Dielectric Base Film3.接著劑接著劑 Adhesive銅銅 箔箔 製製 造造 流流 程程RA CopperRA Copper壓壓 延延 銅銅ED CopperED Copper電電 解解 銅銅Copper Foil銅銅 箔箔Mod. Epoxy Mod. Epoxy 環氣樹脂膠系環氣樹脂膠系Acrylic Acrylic 壓克力膠系壓克力膠系Adhesive接接 著著 劑劑Pol

2、yimidePolyimide聚亞醯胺聚亞醯胺Base Film基板材料基板材料軟板電路板軟板電路板基板材料基板材料FCCLFCCLPolyesterPolyester聚酯聚酯Halogen-free AdhesiveHalogen-free Adhesive無鹵素無鹵素Halogenated AdhesiveHalogenated Adhesive含鹵素含鹵素銅銅 箔箔 材材 料料 種種 類類 一般銅箔材料分為：純銅、單面板、雙面板(Acrylic/Epoxy)(Acrylic/Epoxy)3 layer2 layer銅原材介紹銅箔為銅原材，非壓合完成之材料，銅箔依銅性可概分為壓延銅（RA銅

3、，Rolled Annealed Copper），電解銅（ED銅，Electro-deposited Copper）及高延展性電解銅（High Density Electro-deposited Copper） 壓延銅箔（ Wrought foil ）利用純銅金屬,經多次的加溫輥輾（Rolling）而成的薄片,稱之Wrought Foil.一般動態軟板（Dynamic FPC）所用的壓延銅皮就是此類產品,不過外界較少加工壓延成銅箔金屬.不過業界較少使用此詞,反而多稱為R.A. Foil（Rolled Annealed Foil）電解銅箔電解銅箔 Electro-Deposited FoilEl

4、ectro-Deposited Foil利用鈦極輪的滾動，在二個同心圓弧的陽極中，噴入高速電解液，以0.52A/c的電流密度，在陰極滾輪上電著銅箔，在陰極轉出液面時，同時將銅箔拉出銅原材應用銅性應用產品型能備註壓延銅折撓、動態1.有很好的平整性，經過處理有利於曝光製程製作。2.反面能刻意作出粗化面，再經過細部粗化及耐溫耐熱處理，因此非常適合與塑膠材料結合。電解銅靜態、組合反折一次壓延銅箔兩面都是光滑面，因此不論蝕刻、電鍍接合性、表面處理、焊接都較為困難。高延展性電解銅靜態為主、動態視情況而定銅銅箔箔應應用用選選擇擇邏邏輯輯Applocation 應用建議選擇應用邏輯動態或持續擺動應用RA(壓延

5、銅)高密度線路設計應用RA(壓延銅)非動態但為震動擺動設計RA(壓延銅)大曲率半徑彎折設計ED(電解銅)靜態組裝之設計ED(電解銅)彎折一次後進行組裝ED(電解銅)無膠系材料無膠系材料(2layer)(2layer)無膠系材料製造方法製造方式銅厚選擇PI厚度選擇雙面板製造主要供應商濺鍍法(Sputtering)在PI膜上以乾式濺鍍方式鍍上銅層容易自由度大自由度大 容易3M、TOYO、律勝塗佈法Casting將PI塗佈銅箔上經高溫烘烤而成不容易自由度小自由度小 困難杜邦太巨、新揚、新日鐵壓合法Iaminating利用300以上高溫將熱可塑型PI (TPI)與銅箔接著結合不容易自由度小自由度小 容

6、易UBE2 Layer三種製程方式與差異 銅箔銅箔(2Layer)(2Layer)基板之製造比較基板之製造比較三種製程特性之比較濺鍍/電鍍法優點:具有基材選擇性高,可製作較薄電路板.製程時 間短,成本不高.(美國-3M)缺點:撓曲壽命較差(導體層是屬於ED銅). PI與銅的 接著性較差.塗佈法優點:可以製造較薄的基材.PI與銅的接著性最佳.生 產速度快.成本低.(日本新日鐵)缺點:目前無法製作薄銅的基板(小於10um時,易造成 銅箔捲曲.壓合法壓合法的優缺點和塗佈法相同。但拉力值和耐撓性沒有塗佈法好。無膠系銅箔基板無膠系銅箔基板(2layer)(2layer)製造特性比較製造特性比較濺鍍法濺鍍

7、法sputtering)sputtering) 塗佈法塗佈法(casting)(casting)壓合法壓合法(lamination)(lamination)銅箔種類銅箔種類& &厚度厚度EDRA、EDRA、ED0.2-35um9 - 70um12.5-70um基材種類基材種類& &厚度厚度Kapton,ApicalPI VarnishPI(Varnish+Epoxy)12.5 - 125um7 - 75um12.5 - 150um雙面板製造雙面板製造相對容易複雜&困難相對容易生產性生產性差優尚可線路製作能力線路製作能力優好好拉力強度拉力強度差優好耐熱性耐

8、熱性好優優耐屈撓性耐屈撓性差優可基板透明性基板透明性優尚可優成本成本高低中廠商代表廠商代表Sumitomo、Toyo、律勝、3M新日鐵、杜邦、新揚、佳勝Ube無膠系材料特徵無膠系材料特徵n耐熱性：長期使用選 200以上,搭配無鉛化製程n耐燃性：無鹵素添加可通過 UL94V-O規格,符合無鹵環保需求n輕量性：厚度降低,減少重量,達到薄型化目的n電氣特性：減少離子遷移效應(Ion Migration),減少線路短路現象n耐藥品性：減少接著劑受化學藥品之侵蝕,而提高銅箔與基材間的抗撕強度n尺寸安全性：尺寸容易控制可因應高密度化的趨勢n高密度化：Fine line高密度線路設計趨動2layer材料大量

9、化使用n耐屈折高：耐屈撓之表現可因應高度動態屈撓設計之需求有膠銅與無膠銅性質之比較有膠銅與無膠銅性質之比較(1)特性2 Layer3 Layer說 明Flexibility 耐折性1400 cycles300 cycles2 layer 具較高耐屈撓特性Peel strength 拉力強度0.7 - 1.31.8 - 2.53 layer 具長期耐候性的拉力強度熱收縮性- 0.03%- 0.1%熱收縮變化小，尺寸安定性佳抗化學性ExcellentGood減少膠層，可降低化學藥液攻擊薄型化，輕量化ExcellentGood2 layer 具材料薄，重量輕優點環境測試ExcellenGood2 l

10、ayer 具較佳之離子遷移性無膠系材料之應用無膠系材料之應用nCOF-晶片直裝薄膜電路片n折疊式手機設計n薄型化設計n尺寸安定要求嚴格n高度動態屈撓產品未來趨勢終端應用設計趨勢1.IC封裝的小型化、輕量化2.可動式線路3.三度空間的立體封裝形成4.微孔和細線路5.信賴度提昇FPC解決方案1.適用細線路製程2.尺寸安定性優3.動態撓性優4.耐製程加工5.環保材料需求1.無膠型系列2.超薄型無膠系列廠內選材依據2 LAYER2 LAYER3LAYER3LAYERLCDLCDMonitor連接板VLCMLCMDADS尺寸(0.05%以下)V尺寸(0.05%以下VSlidsrSlidsr手機手機SS&

11、amp;DSVKeypad/SidekeyKeypad/SidekeyDSVMLV超薄要求VHingeHinge手機手機單+單 &ML內層&signal外層VGND(外層)NBNB及其他及其他SS/DS/ML非Hinge使用V實物材料選用：以客戶需求為主、廠內選材依據為輔廠內選材依據2 LAYER2 LAYER3LAYER3LAYERCMOSCMOSSSVDS單PCS(或連板)出貨VSS+S耐折(10萬)VML超薄要求VHingeHinge手機手機單+單、 &ML實物材料選用：以客戶需求為主、廠內選材依據為輔Q&AQ1.2layer 塗佈型PI與壓合型PI差異?

12、A：塗佈型使用液態型PI，製程為將液態PI塗佈於銅箔上再與PI進行壓合壓合型使用熱溶型PI，製程為透過壓合滾輪溫度達到熱溶PI的溶點後與銅箔進行接著Q&AQ2.何謂離子遷移效應(Ion Migration)?A.所謂的離子指的是銅離子，如銅離子不純物量少，可確保可靠度；尺寸變化小，X軸與Y軸方面幾乎相同;因此在剝離強度受熱影響小;相對打線也較為容易 Q&AQ3.所有的2LAYER材料是否均符合無鹵要求?A.雖說是無鹵化材料，但不可能達到完全沒有（溴、氯）的地步，目前電路板材料部份較清楚的定義則是以JPCA-ES01-2003定義，其中針對鹵素含量及檢測方法有明確的規範。【目前的定義：溴含量900ppm、氯含量900ppm】 目前廠內依據JPCA-ES01-2003定義做為材料是否為無鹵之判定。PI與TPI之差異TPI在軟板材料的功能1.發揮黏著的特性(利用其在高溫可以流動的特性，使C