软板材料介绍演示文稿

软板材料介绍演示文稿目前一页\总数五十二页\编于十三点优选软板材料介绍目前二页\总数五十二页\编于十三点內容FPC沿革/特性功能/發展歷程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&純膠材料介紹目前三页\总数五十二页\编于十三点FPC沿革/特性功能/發展歷程目前四页\总数五十二页\编于十三点軟性印刷電路板(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(IntegrationofFunction)FPC特性功能/沿革/發展歷程目前五页\总数五十二页\编于十三点FPC特性功能/沿革/發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.可連續式生產8.高頻應用目前六页\总数五十二页\编于十三点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表T.Edison1904多層電路板概念產生A.Berry1913電路蝕刻製程出現M.Schoop1918火焰噴射製程出現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動態繞曲電路Croot1927多樣通信產品電路製程Littledale1930電路加熱器Pender1931連續式銅箔壓合Miller1938連續式銅箔電鍍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結合生產無膠系或2Layer1955銅與FEPTeflon®,vinyls,polyurethanes,glassreinforcement熔合生產無膠系或2Layer1955無膠系保護膜(coverlayer)出現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/沿革目前七页\总数五十二页\编于十三点軟性印刷電路板發展歷程產品應用領域之發展技術發展1960~19702000~1990~1980~通訊LCDIC基板資訊與通訊產品電信與軍事產品汽車照相機5/5mil4/4~3/3mil2/2~1/1mil1960~19702000~1990~1980~FPC特性功能/沿革/發展歷程目前八页\总数五十二页\编于十三点FPC基材分類&Composition介紹目前九页\总数五十二页\编于十三点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電布FR4Mylar化學藥水Kapton低黏著紙Pacthane背膠防電鍍膠帶離形紙油墨矽橡膠物料目前十页\总数五十二页\编于十三点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介紹目前十一页\总数五十二页\编于十三点單面板(S/S)雙面板D/SCuAcrylic/EpoxyPICuAcrylic/EpoxyAcrylic/EpoxyCuPI二層板-無膠型(2Layer-adhesiveless/allpolyimide)CuPICuCuPI三層板-傳統型(3Layer-conventional)FPC基材分類&Composition介紹目前十二页\总数五十二页\编于十三点CopperCladLaminates(銅箔基材)Single-SidedC.C.L.(單面銅箔基材)AdhesiveConductorDielectricSubstrateFPC基材分類&Composition介紹目前十三页\总数五十二页\编于十三点Double-SidedC.C.L..(雙面銅箔基材)ConductorDielectricSubstrateAdhesiveFPC基材分類&Composition介紹目前十四页\总数五十二页\编于十三点Adhesive-LessC.C.L..(無膠銅箔基材)DielectricSubstrateConductorFPC基材分類&Composition介紹目前十五页\总数五十二页\编于十三点銅箔粘著劑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？目前十六页\总数五十二页\编于十三点產品介紹軟板基材具有輕薄、可撓曲與動態使用功能，現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，經高溫硬化後，再塗上第二層PI樹脂來增加基板剛性，經高溫硬化後形成，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目前十七页\总数五十二页\编于十三点熱壓法：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排線，無法符合軟板現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。無膠軟板基材生產技術係使用奈米製程之真空濺鍍方式，首先以遠紅外線IR進行底材高溫加熱，以高真空電漿科技(plasma)進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製造之特殊水平電鍍設備將銅層增厚，此產品將完全取代傳統的有膠貼合軟板基材，以低成本、高品質、高產量的優勢，進入軟板基材市場。2層無膠軟性電路板基材目前十八页\总数五十二页\编于十三点

產品優點耐撓曲性超過1,000,000次，遠遠超過價格高昂之壓延銅的100,000次，切合動態軟板需求。無膠軟板具優異的尺寸安定性，傳統有膠軟板其粘合膠層會因高溫而劣化變質，影響尺寸安定性。無膠軟板具優異的抗撕強度，傳統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，符合歐規環保要求。

由於歐盟下令於2006年七月全面禁止含滷素（halogen-free）、含鉛（lead-free）等有毒物質的產品輸入，為因應此一政策，業者莫不積極尋找替代材料來替代現有的三層軟板基材；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。超薄銅層可強化細線路製作能力與解決線路側蝕問題。獨家銅面預粗化處理可節省客戶乾膜前處理製程。2層無膠軟性電路板基材目前十九页\总数五十二页\编于十三点2層無膠基材三種製程方式與差異名稱關鍵技術結構製造方法塗佈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目前二十页\总数五十二页\编于十三点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目前二十一页\总数五十二页\编于十三点

熱安定性—5%重量損失溫度可達560℃以上

電氣特性—低漏電率，適用於高頻線路

機械特性—具可撓性與耐機械加工性

耐化學性—可承受製程中所使用之化學品

無鹵素材料—符合環保需求2-layer產品功能性目前二十二页\总数五十二页\编于十三点Sputtering/PlatingProcessCastProcessLaminationProcessChoiceofDielectricWideSmallSmallBaseEtchabilityFairDifficultDifficultDielectricThickness12.5~125µm12.5~125µm12.5~150µmChoiceofConductorsSmallWideWideConductorsThickness~35µm12~70µm12~70µmBondStrengthFairHighFairDoubleSidedFairAvailableFairRollCladStandardStandardNotAvailableComparisonofAdhesivelessCopperCladLaminates目前二十三页\总数五十二页\编于十三点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:目前二十四页\总数五十二页\编于十三点PI&PET材料介紹目前二十五页\总数五十二页\编于十三点Kapton聚亞醯胺軟材－－此為杜邦公司產品的商名，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。目前二十六页\总数五十二页\编于十三点基材的種類Polyimide軟式銅箔積層板-PI特長：1.可供應多種厚度的PI銅箔積層板及更薄的接著劑厚度。2.長期優良的耐熱，抗溼及剝離強度。3.電氣特性佳。4.卓越的可撓性。5.配合應用領域，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(不穩定)目前二十七页\总数五十二页\编于十三点PropertyPolyesterPolyimideFluorocarbonAramidCompositeTensilestrengthExcellentExcellentFairGoodBestFlexibilityExcellentExcellentExcellentGoodFair/GoodDimensionalstabilityFair/GoodGoodFairGoodFair/GoodDielectricstrengthGoodGoodVeryGoodVeryGoodGoodSolderabilityPoorExcellentFairExcellentExcellentOperatingtemperature105200~230°150–180OC220OC105–180OCCoeff.ofthermalexpansionLowLowHighModerateLowChemicalresistanceGoodGoodExcellentVeryGoodFairMoistureabsorptionVeryLowHighVeryLowVeryHighLowCostLowHighHighModerateModerateTradeNameMylarKaptonTeflon/TedlarNomexDielectricSubstrates目前二十八页\总数五十二页\编于十三点銅箔材料介紹目前二十九页\总数五十二页\编于十三点單面板材料種類

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2.RA銅較ED銅耐屈曲能力強3.盡量使用標準品降低採購成本

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*粉紅色標示為非正常備料機種目前三十页\总数五十二页\编于十三点雙面板材料種類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2.RA銅較ED銅耐屈曲能力強3.不可使用於耐屈曲之機種(3Layer)粉紅色標示為非正常備料機種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粉紅色標示為非正常備料機種目前三十一页\总数五十二页\编于十三点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目前三十二页\总数五十二页\编于十三点E.D.Foil電鍍銅箔——是由一種特殊的高速鍍銅機組所製造的薄銅層，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，並可隨胴體轉動下而能不斷的撕起，持續得到一面光滑而另一面稜線起伏柱狀結晶的大面銅箔。厚度以重量表示(1oz/ft2=1.35mil)，常見者為1oz與0.5oz兩種。經高速鍍銅所得之生箔(RawFoil)，還要再進行：毛面上增強附著力之電鍍銅瘤?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)。目前三十三页\总数五十二页\编于十三点電解銅箔製造流程(EDCopper)(-)NegativePole(-)[生箔工程]根據電鍍電解銅箔的結晶於燒烤控制結晶構造(=>機械特性・表面粗糙控制)[表面處理工程]就多階段表面處理工程,與樹脂之接着特性・提供對熱處理安定性・耐候性等目前三十四页\总数五十二页\编于十三点陰極陽極光銅面(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溶解垂直針狀結晶電解銅箔目前三十五页\总数五十二页\编于十三点RolledandAnnealedCopperFoil(RAFoil)輥輾銅箔,壓延銅箔——係將銅碇以多道金屬輥輪,進行連續輾薄至所要求的厚度，隨即再置於高溫中進行回火(Annealing)與還緩緩冷卻到室溫之正常化(Normalization)後,即成為柔軟無力之銅箔,可用於動態軟板中。目前經濟量產已可製得0.5oz之產品,但價格卻很貴.下圖為三種不同結晶銅層的比較;電鍍銅皮為柱狀結晶(columnar),輥輾銅皮為片狀結晶(Laminar),一般PCB之鍍銅則為非明顯結晶之組成,台灣業者對RAFoil多按日文名詞“壓延銅箔”稱之。目前三十六页\总数五十二页\编于十三点圧延銅箔製程銅鑄塊壓延製程表面處理目前三十七页\总数五十二页\编于十三点壓延銅箔表面處理工程壓延原箔處理過箔Oven檢查機脱脂工程・表面清浄化粗化處理工程・Cu-Co-Ni合金電鍍・熱的安定性・化學的安定性・與樹脂基板的密着性（拉力強度）防鏽處理・硌・亜鉛電鍍・氧化防止・耐候性・耐藥品性目前三十八页\总数五十二页\编于十三点覆蓋膜(Coverlay)材料介紹目前三十九页\总数五十二页\编于十三点Coverlay種類Coverlay種類PI(mil)AD(mil)11111.42131.251.271.2一般當作補強材目前四十页\总数五十二页\编于十三点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目前四十一页\总数五十二页\编于十三点FCCL

Coverlay3Layer2LayerPETbasedFilmPIbasedFilmPIbasedFilmPETfilmAdhesive◎○○PIfilmAdhesive×◎○PIfilmTPIAdhesive××◎FCCL與CL的組合◎:良○:可×不能使用目前四十二页\总数五十二页\编于十三点接著劑(Adhesive)材料介紹目前四十三页\总数五十二页\编于十三点Adhesive之種類Polyester

AcrylicEpoxyPolyimideButyralPhenolic接著劑目前四十四页\总数五十二页\编于十三点接著劑必備之特性AdhesionStrength結合強度Flexibility柔軟度ChemicalResistance抗化性ThermalResistance耐熱性MoistureAbsorption吸水性小ElectricalProperties電性特性Cost成本低目前四十五页\总数五十二页\编于十三点Polyester:Usedwherethe