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可撓性層積板以及多層電路基板的製作方法

2023-09-09 19:13:40


本發明涉及可撓性層積板以及多層電路基板。



背景技術:

由絕緣層和金屬層接合而成的可撓性層積板例如作為用於製造可撓性印刷配線基板的材料使用。近年,由於對可撓性印刷配線基板的高頻化要求,將作為低介電材料的液晶聚合物作為絕緣層使用的可撓性層積板受到關注。

例如,在專利文獻1中公開了一種製造可撓性層積板的技術,使用雙帶壓力裝置,在由液晶聚合物構成的絕緣膜的兩面重疊金屬箔,對其進行熱壓成形,從而製造絕緣膜與金屬膜熱壓接合的可撓性層積板。此外,還公開了如下內容:通過將熱壓成形時的加熱溫度設定在構成絕緣膜的液晶聚合物的熔點以上且比熔點高20度的溫度以下的範圍,使得所製造的可撓性層積板能夠維持在絕緣層與金屬箔之間的剝離強度(peelstrength),同時能降低尺寸變形。

另一方面,在專利文獻2中,作為多層電路基板的製造方法,公開了層積多個圖案膜並通過加熱衝壓將多個圖案膜接合為一體進行多層化的方法,其中該圖案膜包括由熱塑性樹脂構成的絕緣膜以及形成於絕緣膜表面的導體圖案。在用於製造此多層電路基板的圖案膜上,在由絕緣膜構成的絕緣層設有通孔,在通孔中填充有層間接合材料。然後,在多層電路基板上,透過填充於通孔內的層間接合材料,來確保層間的導通。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2010-221694號公報

專利文獻2:日本特開2003-23250號公報



技術實現要素:

然而,近年隨著對於可撓性印刷配線基板的高密度安裝技術的進步,需要尺寸變化率小的可撓性層積板。具體地說,需要導體電路形成的前後、安裝各種元件用的回流焊(reflow)時的加熱工序前後的尺寸變化率小的可撓性層積板。

此外,使用由各種液晶聚合物構成的絕緣膜的圖案膜來製造多層電路基板,發現與使用i型液晶聚合物構成的絕緣膜的情況相比,當使用ii型液晶聚合物構成的絕緣膜時,存在容易發生層間導通不良的問題。其原因被認為是,當通過加熱衝壓進行一體化時,軟化後的液晶聚合物流入通孔中,阻礙了通過層間接合材料進行的層間導通。

本發明是鑑於上述情況而作出的,其目的在於,提供一種尺寸變化率小的可撓性層積板。此外,本發明的另一個目的是,關於使用ii型液晶聚合物而成的絕緣膜的層積板,提供一種層積板的製造方法,能夠抑制在形成多層電路基板時的層間導通不良的發生,並且提供一種多層電路基板,能夠抑制層間的導通不良的發生。

為達上述目的的本發明的一方式,提供一種可撓性層積板,具備:由液晶聚合物構成的絕緣層;以及在所述絕緣層的單面或雙面形成的金屬層,其中,所述液晶聚合物為熔點超過250℃的液晶聚合物,所述可撓性層積板在日本工業標準jisc6471所規定的尺寸穩定性試驗中,當加熱溫度為250℃時的尺寸變化率為±0.05%的範圍內,在所述絕緣層的寬度方向上的、所述絕緣層的厚度的標準偏差為1.2μm以下。

為達到上述目的的本發明的另一方式,提供一種可撓性層積板的製造方法,包括:在一對環狀帶之間連續地供給由液晶聚合物構成的絕緣膜和金屬箔的工序;在所述環狀帶之間將所述絕緣膜和所述金屬箔熱壓接合而形成可撓性層積板的工序,其中,所述熱壓接合工序包括:以使所述可撓性層積板的最高溫度處於比構成所述絕緣膜的所述液晶聚合物的熔點低45℃的溫度以上且比該熔點低5℃的溫度以下的範圍的方式加熱所述可撓性層積板,以使從所述環狀帶搬送出時的所述可撓性層積板的溫度、即出口溫度處於比構成所述絕緣膜的所述液晶聚合物的熔點低235℃的溫度以上且比該熔點低100℃的溫度以下的範圍的方式緩冷所述可撓性層積板。

在所述可撓性層積板的製造方法中,較佳地為,所述絕緣膜由以6-羥基-2-萘甲酸和對羥基苯甲酸為結構單元且熔點超過250℃的液晶聚合物構成。

在所述可撓性層積板的製造方法中,較佳地為,所述金屬箔是從銅箔、鋁箔、不鏽鋼箔、由銅鋁合金構成的箔中選擇的至少一種。

本發明的另一種方式為,提供一種層積板的製造方法,用於多層電路基板的製造,所述層積板由絕緣膜和金屬箔層積而成,所述絕緣膜由6-羥基-2-萘甲酸和4-羥基苯甲酸的聚合物構成,所述方法具有:將所述絕緣膜以120~250℃的溫度加熱20秒以上進行乾燥的工序;將乾燥後的所述絕緣膜和所述金屬箔以250~330℃的溫度加熱的同時,以0.5~10mpa的壓力加壓10~600秒進行熱壓接合而形成層積板的工序;其中,針對從所述熱壓接合的工序後的所述層積板去除所述金屬箔所得的所述絕緣膜,使用動態粘彈性測定裝置以動態應力控制模式以及自動靜負載模式對動態應力以及靜負載進行控制的同時,以動負載15g、頻率1hz、升溫速度5℃/分鐘的條件測定到的在250~300℃的最大變形率為0.85%以下。

本發明的又一種方式,提供一種多層電路基板,其是層積多張圖案膜進行多層化而成的,所述圖案膜是通過對由權利要求5所述的層積板的製造方法得到的層積板進行電路加工而成,其特徵在於,在各圖案膜的所述絕緣膜部分,設置有填充了層間接合材料的通孔。

發明效果

根據本發明可提供尺寸變化率小的可撓性層積板。此外,可以抑制於多層電路基板中層間導通不良的發生。

附圖說明

圖1是示出本發明的一實施方式中的熱壓接合工序的概要構成的示意圖。

圖2是示出變形例的熱壓接合工序的概要構成的示意圖。

具體實施方式

[第一實施方式]

以下參考圖1,詳細說明將本發明的可撓性層積板的製造方法具體化的一實施方式。

本實施方式的可撓性層積板10的製造方法具有熱壓接合工序,將金屬箔12連續地熱壓接合於絕緣膜11的兩個面,通過該熱壓接合工序製造可撓性層積板10。

首先,敘述製造可撓性層積板10所使用的絕緣膜11以及金屬膜12。

絕緣膜11構成可撓性層積板10中的絕緣層。作為絕緣膜11,使用由熔點超過250℃的液晶聚合物形成的絕緣膜11。作為這種液晶聚合物的例子可舉出:以對苯二甲酸乙二醇酯(etheneterephthalate)以及對羥基苯甲酸(parahydroxybenzoicacid)為結構單元的液晶聚合物、以苯酚及鄰苯二甲酸與對羥基苯甲酸為結構單元的液晶聚合物、以6-羥基-2-萘甲酸(hydroxy-6-naphthoicacid)與對羥基苯甲酸為結構單元的液晶聚合物等。

絕緣膜11的厚度並不特別限定,例如,優選為6至300微米(μm)的範圍,更優選為12至150微米的範圍,進一步優選為25至100微米的範圍。

金屬箔12構成可撓性層積板10中的金屬層。作為金屬箔12,能夠使用例如銅箔、鋁箔、不鏽鋼箔、以及由銅和鋁的合金構成的箔等金屬箔,優選使用從壓延銅箔、電解銅箔以及鋁箔當中所選的至少一種。

金屬箔12的表面粗糙度並不特別限定。例如,在十個點平均粗糙度(rz)當中,優選為0.5至10微米的範圍,更優選為0.5至7微米的範圍。此外,金屬箔12的厚度並不特別限定,例如,優選為1.5至150微米的範圍,更優選為2至70微米的範圍,進一步優選為9至35微米的範圍。

接著,敘述關於本實施方式的製造方法中的熱壓接合工序。

如圖1所示,在如下的生產線實施熱壓接合工序,該生產線具備:雙帶壓力裝置20;出料部30,其將絕緣膜11以及金屬箔12分別地供給至雙帶壓力裝置20;卷繞部40,其將從雙帶壓力裝置20搬送來的可撓性層積板10卷繞。

雙帶壓力裝置20具備:一對上側鼓輪21,在搬送方向上隔開預定的間隔並列設置;一對下側鼓輪22,在各個上側鼓輪21的下側,同樣於搬送方向上隔開預定的間隔並列設置。環狀帶23鋪架於一對上側鼓輪21。環狀帶23構成為藉由一對上側鼓輪21的旋轉而轉動。同樣地,環狀帶24鋪架於一對下側鼓輪22。環狀帶24構成為藉由一對下側鼓輪22的旋轉而轉動。此外,環狀帶23、24可由例如不鏽鋼、銅合金、鋁合金等金屬材料來形成。

各環狀帶23、24的內側設置有熱壓裝置25,該熱壓裝置25夾著環狀帶23、24而位於其上下。熱壓裝置25是對環狀帶23、24的位於熱壓裝置25之間的部位施加預定的壓力並加熱該部位的裝置。而且,熱壓裝置25構成為能夠在搬送方向上以針對每段預定範圍來調整加熱溫度。例如,圖1所示的熱壓裝置25,能夠對沿著搬送方向設置的四個部位25a至25d的每個部分單獨地調整加熱溫度。

出料部30具備:由呈長尺狀的絕緣膜11卷繞成滾輪狀而成的絕緣膜滾輪31;以及由呈長尺狀金屬箔12卷繞成滾輪狀而成的一組的金屬箔滾輪32。

在熱壓接合工序中,首先,針對從出料部30的絕緣膜滾輪31所給出的絕緣膜11的兩面,分別重疊從金屬箔滾輪32所給出的金屬箔12,並且連續地供給至雙帶壓力裝置20。供給至雙帶壓力裝置20的絕緣膜11以及金屬箔12藉由環狀帶23、24的旋轉而能夠在被夾於環狀帶23、24之間的狀態下被搬送至下遊側。

絕緣膜11以及金屬箔12在通過環狀帶23、24之間時,藉由熱壓裝置25隔著環狀帶23、24而被施加預定的面壓。同時,藉由熱壓裝置25隔著環狀帶23、24來加熱絕緣膜11以及金屬膜12。藉此,絕緣膜11軟化,絕緣膜11與金屬箔12被熱壓接合,形成在絕緣層的兩面具有金屬層的可撓性層積板10。由雙帶壓力裝置20搬送出的可撓性層積板10,於卷繞部40上卷繞成滾輪狀而被回收。

此處,熱壓接合工序中的對絕緣膜11以及金屬膜12的加熱以下述方式進行。即,在環狀帶23、24之間的上遊側區域(加熱區)中,加熱絕緣膜11以及金屬箔12使其達到第1溫度t1。然後,在其下遊側的區域(緩冷區)中以如下方式進行加熱:減弱對絕緣膜11以及金屬膜12的加熱,使絕緣膜11以及金屬箔12緩冷,可撓性層積板10在比第一溫度t1低的第二溫度t2下從雙帶壓力裝置20搬送出。換句話說,進行加熱使得通過環狀帶23、24之間時的可撓性層積板10(絕緣膜11以及金屬箔12)的最高溫度為第一溫定t1;並且進行加熱使得出口溫度(即,從環狀帶23、24搬送出時的可撓性層積板10的溫度)為第二溫度(t2)。此外,在上述加熱區與緩冷區的分界部分一邊維持施加預定的面壓於可撓性層積板10(絕緣膜11以及金屬膜12)的狀態一邊變更加熱的方式。

在形成絕緣膜11的液晶聚合物的熔點為mp時,第一溫度t1為「mp-45℃≤t1≤mp-5℃」的範圍。也就是說,比液晶聚合物的熔點低45℃的溫度以上且比該熔點低5℃的溫度以上的範圍。例如,形成絕緣膜11的液晶聚合物的熔點為335℃的時候,第一溫度為「290℃≤t1≤330℃」的範圍。第一溫度t1的下限「mp-45℃」為將絕緣膜11與金屬箔12充分接合所需的最小溫度。

此外,第一溫度t1的上限「mp-5℃」為能夠抑制形成絕緣膜11的液晶聚合物的熔融的最大溫度。如果液晶聚合物一旦熔融的話,就會因液晶聚合物的的流動使得分子配向變亂,導致可撓性層積板10在殘留應力狀態下形成。其結果,當再次加熱處理可撓性層積板時,發生大的尺寸變化。藉由將第一溫度t1的上限設為「mp-5℃」,抑制液晶聚合物的熔融以及流動,使得此類問題難以發生,能夠降低加熱處理前後的可撓性基板10的尺寸變化率。

將形成絕緣膜11的液晶聚合物的熔點設為mp時,第二溫度t2為「mp-235℃≤t2≤mp-100℃」的範圍。也就是說,比液晶聚合物的熔點低235℃的溫度以上且比該熔點低100℃的溫度以下的範圍。例如,當形成絕緣膜11的液晶聚合物的熔點為335℃時,第二溫度t2為「100℃≤t2≤235℃」的範圍。藉由進行緩冷使第二溫度t2處於上述範圍,能夠將因達到第一溫度t1而產生的液晶聚合物的流動而造成的配向變化的影響抑制到較小。其結果,能夠使得加熱處理前後的可撓性層積板10的尺寸變化率得以降低。

此外,可藉由測定通過熱壓裝置25中的加熱溫度切換至低下側的位置時的可撓性層積板10的溫度來確認第一溫度t1。例如,在圖1所示的熱壓裝置25中,當以部位25a至25b為加熱區並以高溫加熱至應達的第一溫度、且以部位25c至25d為緩冷區並以低溫加熱使溫度降至應達的第二溫度t2的情形下,可藉由測定通過與部位25b和部位25c的分界對應的位置時的可撓性層積板10的溫度,來確認第一溫度t1。此外,可藉由測定剛從環形帶23、24搬送出的可撓性層積板10的溫度,來確認第二溫度t2。

進一步地,第一溫度t1與第二溫度t2之差(t1-t2)優選為55至230℃的範圍。此外,第一溫度t1與第二溫度t2的比率(t1/t2)優選為1.2至3.3的範圍。

此外,通過環狀帶23、24之間時,施加到絕緣膜11以及金屬箔12的面壓,例如,優選為0.5~6.0mpa的範圍,更優選為1.5~5.0mpa的範圍。

通過上述熱壓接合工序而製造的可撓性層積板10為尺寸變化率小的可撓性層積板。例如,在日本工業標準jisc6471-1995所規定的尺寸穩定性試驗中,加熱溫度為250℃時的尺寸變化率為±0.05%的範圍內。此外,可撓性層積板10為厚度不均度較小的可撓性層積板。例如,絕緣層的寬度方向上的絕緣層厚度的標準偏差為1.2微米以下。

以本實施方式而得到的可撓性層積板10,可用於可撓性印刷基板,亦可用於tab(tapeautomatedbonding,膠帶自動貼合方式)、cof(chiponfilm,薄膜覆晶方式)等安裝方式所用的膠帶。此外,裝備有可撓性層積板10的製品為例如照相機、計算機、液晶顯示器、印表機、行動電話等電子機器。

其次描述本實施方式的效果。

可撓性層積板的製造方法具有:在一對環狀帶23、24之間,連續地供給由液晶聚合物構成的絕緣膜11以及金屬箔12的工序;以及在環狀帶23、24之間,將絕緣膜11以及金屬箔12熱壓接合而形成可撓性層積板10的工序。

熱壓接合工序包含:以可撓性層積板10的最高溫度(第一溫度t1)為比構成絕緣膜11的液晶聚合物的熔點低45℃的溫度以上且為比該熔點低5℃的溫度以下的範圍的方式來加熱;以從環狀帶23、24搬送出時的可撓性層積板10的溫度、即出口溫度(第二溫度t2)為比構成絕緣膜11的液晶聚合物的熔點低235℃的溫度以上且比該熔點低100℃的溫度以下的範圍的方式來緩冷可撓性層積板10。

根據上述構成,能夠降低可撓性層積板10的尺寸變化率,特別是能夠降低以250℃的加熱處理前後的尺寸變化率。當將可撓性層積板10作為可撓性印刷基板來使用的情況下,則在導體電路形成時、以及安裝各種元件而進行熱回焊時,可撓性層積板10暴露於約250℃左右的高溫下。此時抑制可撓性層積板10的尺寸變化在高密度安裝的觀點上變得重要。因此,將250℃的加熱處理前後時的尺寸變化率降低後的可撓性層積板10,作為高密度安裝用的可撓性印刷基板的材料是有用的。

此外,上述實施方式可變更為如下並具體化。

在上述實施方式中,將金屬箔12熱壓接合於絕緣膜11的兩面,但也可僅將金屬箔12熱壓接合於絕緣膜11的單面,形成在絕緣層的單面具有金屬層的可撓性層積板10。

此情形下,例如,如圖2所示,也可以在出料部30設置以呈長尺狀的脫模膜13卷繞成滾輪狀的脫模膜滾輪33。其次,也可以在出料部30的絕緣膜滾輪31所給出的絕緣膜11的單面,重疊由金屬箔滾輪32所給出的金屬箔12,並且在絕緣膜11的反面側的單面,重疊由脫模膜33所給出的脫模膜13,並且將其連續地供給至雙帶壓力裝置20。由雙帶壓力裝置20搬送出的可撓性層積板10,以重疊有脫模膜13的狀態,在卷繞部40上卷繞為滾輪狀而被回收。絕緣膜11與金屬箔12的熱壓接合時的加熱條件以及加壓條件,亦可與上述實施方式相同。

脫模膜13是用於為抑制熱壓接合時軟化的絕緣膜11轉印至雙帶壓力裝置20的膜。作為脫模膜13,能夠使用用於可撓性層積板製造的公知的脫模膜。特別是,使用耐熱性高且脫模性佳的柔軟材料,優選為由例如從非熱壓接合性的耐熱性芳香族聚醯亞胺、氟樹脂以及矽酮樹脂所選出的至少一種而成的脫模膜。

此外,脫模膜13在使用可撓性層積板10時會適當地剝離。此外,也可以另行於卷繞部40設置回收脫模膜13的回收滾輪,在由雙帶壓力裝置20搬送出的時間點,一邊使脫模膜13由可撓性層積板10剝離,一邊分別地回收可撓性層積板10以及脫模膜13。

其次舉出實施例以及比較例,更具體地說明上述實施方式。

實施例101-113以及比較例101-112

使用雙帶壓力裝置,製造在絕緣層的兩面或單面上具有金屬層的可撓性層積板,並評價所得到的可撓性層積板的質量。實施例101-113以及比較例101-112的熱壓接合工序的加熱條件如表1及表2所示。也就是說,於實施例101-113中,第一溫度t1為「mp-45℃<t1<mp-5℃」(290℃<t1<330℃)的範圍,且第二溫度t2為「mp-235℃<t2<mp-100℃」(100℃<t2<235℃)的範圍。於比較例101-112中,第一溫度t1以及第二溫度t2的其中一方處於上述範圍之外。

此外,加熱條件之外的製造時的條件如下列所示。

金屬箔:壓延銅箔(jx日礦日石公司制bhyx-92-ha)

絕緣膜;lcp膜(庫拉雷公司制vecstarctz,熔點335℃)

脫模膜:聚醯亞胺膜(宇部興產公司制upilexs,厚度2.5微米)。此外,脫模膜於熱壓接合工序後由可撓性層積板上剝離。

壓力:4.0mpa

此外,使用的金屬箔以及絕緣膜的厚度如表1及表2所示。

評價尺寸變化率

以日本工業標準jisc6471所規定的尺寸穩定性試驗為基準,測量以150℃以及250℃的溫度加熱時的可撓性層積板的尺寸變化率。其結果如表1及表2所示。此外,表1及表2中,md為機器方向(machinedirection)的略稱,也就是表示可撓性層積板的連續製造時的長度方向,td為橫向方向(transversedirection)的略稱,也就是表示與可撓性層積板的連續製造時的長度方向垂直的方向。

評價厚度不均度

由實施例101-113以及比較例101-112的各可撓性層積板取下50mm×520mm尺寸的樣本,對此樣本以蝕刻處理來將其金屬層除去。然後,對殘留的絕緣層,使用打點式厚度計,以寬度方向間隔10mm於52個點測量厚度,算出其標準偏差。其結果示於表1以及表2。

剝離強度的評價

以日本工業標準jisc6471所規定的銅箔剝離強度試驗為基準,測定實施例101-113以及比較例101-112的可撓性層積板的金屬層的剝離強度。其結果示於表1以及表2。

[表1]

[表2]

首先,如表2中可否連續運轉欄所示,將第二溫度t2設為比「mp-235℃」(100℃)低的溫度的比較例101、103、105、107、109中,在製造好預定長度的可撓性層積板的階段,雙帶壓力裝置的帶子發生旋轉失誤,無法連續地使雙帶壓力運轉。因此,有關這些可撓性層積板,判斷為量產性明顯地低,而並未進行尺寸變化率的評價、厚度不均度的評價、以及剝離強度的評價。另一方面,將第2溫度t2設定為「mp-235℃」(100℃)以上的溫度的其他實施例以及比較例則並未發生此問題。

由實施例102、104、106、108、110以及比較例102、104、106、108、110之比較,可得到將第二溫度t2設為比「mp-100℃」(235℃)高的溫度的情況下,於150℃以及250℃的試驗中的尺寸變化率增加了一倍以上。

由實施例101與比較例111、112相比較,將第一溫度t1設為比「mp-5℃」(330℃)高的溫度的情況下,於150℃以及250℃的試驗結果為尺寸變化率都增加了一倍以上。

此外,如果1所示,關於實施例101至113,厚度不均度呈現為1.2微米以下的微小數值,且剝離強度呈現0.6n/m以上的高數值。

由此結果來看,確認到當第一溫度t1以及第二溫度t2設在上述範圍內時,不但可確保厚度不均度、剝離強度等質量,還能降低250℃的加熱前後的尺寸變化率。此外,可確認到在可撓性層積板的量產性的觀點亦無問題。此效果於變更絕緣膜厚度的情形(實施例111、112),以及僅於單面具有金屬層的可撓性層積板的情形(實施例113)時亦同。此外,雖省略詳細數據,當使用厚度12微米的電解銅箔(三井金屬礦業公司制3ec-vlp)作為金屬箔時、使用其他lcp膜(primatec公司制biac-bc,熔點315℃,厚度50微米)作為絕緣膜時,也得到同樣的結果。

[第二實施方式]

以下說明關於將本發明層積板的製造方法具體化的一實施方式。

本實施方式的層積板的製造方法具有:使絕緣膜乾燥的乾燥工序;以及將金屬箔熱壓接合於乾燥工序後的絕緣膜的熱壓接合工序。經過乾燥工序以及熱壓接合工序而製造層積板。

首先,記載關於製造層積板所用的絕緣膜以及金屬箔。

絕緣膜構成層積板的絕緣層。使用6-羥基-2-萘甲酸與4-羥基苯甲酸的聚合物(以下稱為ii型液晶聚合物)所構成的絕緣膜作為絕緣膜。ii型液晶聚合物的熔點優選為280至360℃的範圍,更優選為300至345℃的範圍。

絕緣膜的厚度並不特別限制,例如優選為5至200微米的範圍,更優選為12至150微米的範圍,進一步優選為25至100微米的範圍。

金屬箔構成層積板的金屬層。作為金屬箔,能夠使用例如銅箔、鋁箔、不鏽鋼箔、以及由銅及鋁的合金所構成的箔等金屬箔,特別優選從壓延銅箔、電解銅箔以及鋁箔當中所選的至少一種。金屬薄的厚度並不特別限制,例如,優選為3至40微米的範圍,更優選為3至35微米的範圍,進一步優選為8至35微米的範。

其次記載關於本實施方式的製造方法中的乾燥工序。

乾燥工序為使絕緣膜乾燥,除去絕緣膜中含有的水分的工序。在乾燥工序中,使用乾燥裝置,於特定的溫度環境下以特定的時間曝曬絕緣膜,從而加熱絕緣膜。

乾燥工序中的溫度(乾燥溫度)為120至250℃範圍,優選為150至220℃的範圍。若此乾燥溫度小於120℃,則可能無法充分地除去包含在絕緣膜中的水分。此外,若干燥溫度超過250℃,則構成絕緣膜的液晶聚合物可能軟化。

乾燥工序的時間(乾燥時間)為20秒以上。若此乾燥時間少於20秒,則可能包含在絕緣膜中的水分無法充分地除去。此外,雖然不特別地限定乾燥時間的上限,若考慮生產效率則以600秒以下為佳。

此外,用於乾燥工序的乾燥裝置,若為可滿足上述條件者,則不特別限定。乾燥裝置舉例可為紅外線加熱器、熱風爐、電熱爐、介電加熱輥等。

此外,可用連續供給的連續式,也可以用每隔一定單位的批次式,來對由供膜滾輪(filmroller)等連續供給的絕緣膜執行乾燥工序。

接著,記載關於本實施方式的製造方法中的熱壓接合工序。

熱壓接合工序為將金屬箔熱壓接合於乾燥工序後的乾燥後絕緣膜,形成層積板的工序。在熱壓接合工序中,在將金屬箔重疊於絕緣膜的單面或是兩面上的狀態下,使用加熱加壓裝置加熱絕緣膜以及金屬箔,並且以預定的壓力加壓。

供給於熱壓接合工序的絕緣膜可為乾燥工序剛結束的高溫狀態的絕緣膜,亦可為乾燥工序後降溫至預定溫度(例如室溫)的絕緣膜。然而,當使用已降溫的絕緣膜時,為了不使其吸收水分,優選在除溼環境下進行乾燥工序後的絕緣膜的冷卻以及保管。

在熱壓接合工序中,絕緣膜以及金屬箔被加熱至250至330℃;優選為加熱至300至320度。當此加熱溫度小於250℃時,絕緣膜與金屬箔可能無法充分地接合。此外,當加熱溫度超過330℃時,構成絕緣膜的液晶聚合物的結晶構造可能發生崩壞,而導致絕緣膜的粘著性降低。

在熱壓接合工序中,施加於絕緣膜以及金屬膜的壓力為0.5至10mpa範圍,優選為2至6mpa範圍。該壓力小於0.5mpa的話,絕緣膜與金屬箔可能無法充分地接合。另外,超過10mpa的壓力對於絕緣膜與金屬箔的接合來說為過剩,導致生產性降低。

熱壓接合工序中的加熱加壓時間為10至600秒的範圍,優選為30至500秒的範圍。當該加熱加壓時間小於10秒時,則絕緣膜與金屬箔可能無法充分地接合。此外,超過600秒的加熱加壓時間,對絕緣膜與金屬膜的接合來說為過剩,導致生產性的降低。

此外,用於熱壓接合工序的加熱加壓裝置,若為滿足上述條件者,則可不特別限定。作為加熱加壓裝置,可以舉出例如:具有平坦面狀的加熱加壓部的熱壓機、真空批次壓力機、多段壓力機、加熱輥壓機以及於帶子間加熱並加壓的雙帶壓力裝置等。

此外,熱壓接合工序可針對由膜滾輪連續供給的絕緣膜以及金屬箔以連續式進行,亦可每隔預定單位以批次式進行。

依本實施方式的製造方法而製造的層積板,可用作多層電路基板的製造用的材料。也就是說,通過在層積板的金屬層部分形成電路,而用作圖案膜。在該圖案膜的絕緣層部分,設置填充有層間接合材料的通孔。然後,層積多個由層積板形成的圖案膜,通過加熱衝壓將多個圖案膜接合為一體而多層化,由此製造多層電路基板。

作為多層電路的製造方法,可使用公知的製造方法(例如專利文獻2公開的製造方法)。然而,加熱衝壓中的加熱溫度,優選為250至330度的範圍。此外,加熱衝壓中的壓力優選為1至10mpa的範圍。

依本實施方式的製造方法而製造的層積板,為絕緣膜所構成的絕緣層部分的動態熱變形量較小的層積板。例如,使用動態粘度彈性檢測裝置,以動態應力控制模式以及自動靜負載模式來控制動態應力以及靜負載,以動負載15g、頻率1hz、升溫速度5℃/分鐘的條件測定出的250至300℃時的最大變形率為0.85%以下。

本實施方式的製造方法,使用乾燥工程後的乾燥後絕緣膜而進行熱壓接合,使得所製造層積板的構成絕緣層的ii型液晶聚合物中所含有的水分量減少。其結果可得到動態熱變形較小的層積板。

也就是說,由於ii型液晶聚合物在分子構造中具有酯鍵,所以在水的存在下加熱時會引起加水分解。然後,因加水分解而產生的低分子量ii型液晶聚合物具有容易流動的性質,使得低分子量ii型液晶聚合物的生成會導致絕緣層部分的動態熱變形量的增加。於此,依本實施方式的製造方法而製造出的層積板,由於構成絕緣層的ii型液晶聚合物所含水分量較少,因此得以抑制加熱時的ii型液晶聚合物的加水分解、以及伴隨加水分解的低分子量化。其結果為可得到絕緣層部分的動態熱變形量較小的層積板。

此外,以本實施方式的製造方法所製作的層積板,由於絕緣層部分的動態熱變形量較小,因此於製造多層電路基板時的加熱衝壓時,難以發生因構成絕緣層的ii型液晶聚合物的軟化而伴隨來的較大流動。藉此能夠抑制ii型液晶聚合物流入通孔。其結果為於多層電路基板的層間導通不良的發生可得以抑制。

接著,說明本實施方式的效果。

將由ii型液晶聚合物構成的絕緣膜與金屬箔進行層積,多層電路基板的製造所使用的層積板經由以下工序製造:乾燥工序,以120℃至250℃溫度、20秒以上將絕緣膜加熱使其乾燥;熱壓接合工序,以250至330℃溫度一邊加熱乾燥後絕緣膜以及金屬箔,一邊以0.5至10mpa壓力、10至600秒來加壓進行熱壓接合。

根據上述結構,能夠製造出如下的層積板:使用動態粘彈性測定裝置,以動態應力控制模式以及自動靜負載模式來控制動態應力以及靜負載的同時,以動負載15g、頻率15hz、升溫速度5℃/分鐘的條件來測定於250至300℃的最大變形率為0.85%以下、即動態熱變形量較小的層積板。

接著舉出實施例以及比較例,以具體地說明上述實施方式。

實施例201-205以及比較例201-206

將乾燥工序的條件以及熱壓接合工序的條件進行各種差異化製造層積板。即,於製造各層積板時,首先,將由膜滾輪給出的絕緣膜連續地供給至乾燥裝置,以預定時間使其通過已加熱到預定溫度的乾燥裝置內,以使絕緣膜乾燥(乾燥工序)。然後,於通過乾燥裝置成為乾燥狀態的絕緣膜的兩面上,重疊由一對金屬箔滾輪所給出的金屬箔,再將其連續地供給至雙帶壓力裝置,藉由雙帶壓力裝置進行熱壓接合,得到層積板(熱壓接合工序)。

實施例201-205以及比較例201-206的乾燥工序的條件(乾燥溫度以及乾燥時間)以及熱壓接合工序的條件(加熱溫度、壓力,以及加熱加壓時間)如表3以及表4所示。此外,其他的製造條件如下所示。

絕緣膜:ii型液晶聚合物膜(庫拉雷公司制vecstarctz,熔點335℃)

金屬箔:銅箔(古河電氣工業公司制f2-ws)或是不鏽鋼箔(東洋精箔公司制sus304h-ta)

實施例206

將切裁成預定大小的絕緣膜放入乾燥裝置內,以預定時間接觸預定溫度的熱風而使絕緣膜乾燥(乾燥工序)。其後,以將金屬箔重疊於乾燥狀態的絕緣膜的兩面上的狀態,以熱壓機來進行熱壓接合,得到層積板(熱壓接合工序)。

動態熱變形量的評價

將在實施例201至206以及比較例201至206中得到的層積板的兩面的金屬層,通過使用了三氯化鐵溶液的蝕刻處理來除去。將剩下的絕緣膜(絕緣層)切裁出長10mm×寬5mm的樣本,安置到動態粘彈性測定裝置(ubm公司制rheogel-e4000)。動態粘彈性測定裝置設定如下:動態應力控制方法為動態應力控制模式;靜負載控制方法為自動靜負載模式;動負載15g、頻率1hz。然後,以5℃/分鐘的速度一邊進行升溫一邊計測各樣本的動態變形量。將250至300℃中各樣本的長度方向的動態變形量的最大值表示於表3以及表4的「動態變形量」欄,以同一個樣本的原來長度(10mm)除以此動態變形量的最大值所得到的值以百分比示於表3以及表4的「最大變形率」欄。

接合性的評價

以日本工業標準jisc6471所規定的銅箔剝離強度試驗為基準,評價實施例201-206以及比較例201-206所得到的層積板的金屬層的剝離強度,根據該測定值評價層積板的接合性。其結果示於表3及表4。接合性的評價按照如下基準來實施:剝離強度0.3n/m以上為「良」;剝離強度小於0.3n/m為「不良」。

多層電路基板的製造

分別準備多份與如上所述的實施例201-206以及比較例201-203的層積板相同的層積板,在各層積板的兩個金屬層當中的其中一方上形成電路的同時,通過蝕刻處理除去另一方的金屬層,以製作圖案膜。然後,於該層積板製成的多個圖案膜中的一部分上形成通孔,填充層間接合材料於該通孔內。將由相同的層積板所製成的多個圖案膜當中形成有貫孔的圖案膜8片以及未形成有貫孔的圖案膜1片層積,並且一邊使用真空熱壓機以280℃加熱一邊以4mpa來加壓而得到多層電路基板。

導通性的評價

對所得到的多層電路基板進行液態熱衝擊試驗(-40℃至125℃,300周期),分別採用電阻測定器來測定該試驗前後的多層電路基板的電路電阻值。然後,計算出液態熱衝擊後的電路電阻值相對於液態熱衝擊試驗前的電路電阻值的變化率,然後根據該變化率,評價多層電路基板的導通性。導通性的評價以如下基準來實施:電阻值變化率小於20%為「良」;20%以上為「不良」。此外,上述接合性的評價為不良的比較例204至206在此省略導通性評價。

[表3]

[表4]

如圖3及圖4所示,動態熱變形量為85微米以下(最大變形率為0.85%以下)的實施例201-206,導通性的評價性為「良」,相對地,動態熱變形量超過85微米(最大變形率超過0.85%)的比較例201至203,導通性為「不良」。而其結果為:可確認到通過將動態熱變形量(最大變形率)縮小,從而使得多層電路基板的導通不良得以抑制。

由比較例201的結果可確認到:當乾燥工序中的乾燥溫度比120-250℃範圍低時,動態熱變形量以及最大變形率會變大。由比較例202的結果來看,可確認到當乾燥工序中的乾燥時間少於20秒時,動態熱變形量以及最大變形率變大。由比較例3的結果來看,可確認到熱壓接合工序中的加熱溫度比250至330℃的範圍高的情形下,動態變形量以及最大變形量會變大。由此些結果可得知,在調整動態熱變形量以及最大變形率上,乾燥工序中的乾燥時間和乾燥溫度、熱壓接合工序中的加熱溫度重要。

此外,由比較例204-206的結果,可確認得知熱壓接合工序中的加熱溫度比250至330℃範圍低的時候、熱壓接合工序的壓力比0.5至10mpa的範圍小的時候、熱壓接合工序中的加熱加壓時間比10-600秒範圍短的時候,均無法得到充分的接合性。由此些結果,可得知為了要達到確保充分接合性的層積板,熱壓接合工序中的加熱溫度、熱壓接合工序中的壓力以及加熱加壓時間是重要的。

實施方式以及變形例可適當地組合或是替換。此外,亦可將舉例的特徵適當地組合。

本發明並不限定於舉例所示的特徵。例如,所公開的特定實施方式的所有的特徵,不應解釋為本發明所必須。本發明的主題存在於比所公開的特定實施方式的所有特徵還要少的特徵。

附圖標記說明

10可撓性層積板;11絕緣膜;12金屬箔;13脫模膜;20雙帶壓力裝置;21上側鼓輪;22下側鼓輪;23,24環狀帶;25熱壓裝置;30出料部;31絕緣膜滾輪;32金屬箔滾輪;33脫模膜滾輪;40卷繞部。

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