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探討超薄FPC用運(yùn)載膜的熱處理性能

  1 FPC 運(yùn)載膜簡(jiǎn)介
  FPC 運(yùn)載膜(carrierfilm),也稱(chēng)為載板膜或背襯膜,主要針對(duì)FPC 及COF 廠家生產(chǎn)超薄FPC 、RTR 、COF 等生產(chǎn)線專(zhuān)用的一種輔助材料,主要對(duì)解決生產(chǎn)操作過(guò)程中容易起皺、尺寸穩(wěn)定性、線路精密度、不方便操作及產(chǎn)生報(bào)廢率高等問(wèn)題起到很好的幫助。
  1.1 FPC運(yùn)載膜一般結(jié)構(gòu)
  FPC運(yùn)載膜一般為幅寬250mm 或5mm 的卷狀材料,其一般結(jié)構(gòu)和組成如圖1 所示:
  1.2 FPC運(yùn)載膜主要特點(diǎn)
  由于目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)門(mén)針對(duì)超薄FPC 加工所開(kāi)發(fā)的運(yùn)載膜還不多,而采用進(jìn)口材料存在成本高,進(jìn)貨周期長(zhǎng)等缺點(diǎn),所以部分FPC 生產(chǎn)廠家用帶膠保護(hù)膜來(lái)代替。相比帶膠保護(hù)膜,F(xiàn)PC 運(yùn)載膜具有如下主要優(yōu)點(diǎn):
  A 針對(duì)性更強(qiáng),更易操作;
  B. 能耐FPC 加工過(guò)程中的高溫、酸堿、藥水等侵蝕;
  C. 表面初粘性更小,易貼合、對(duì)位;
  D. 使用完后易揭離,不會(huì)引起線路板的皺折變形;
  E. 板面無(wú)殘膠,不影響后續(xù)的粘接和使用。
  運(yùn)載膜的一般使用方法
  FPC 運(yùn)載膜的一般使用程序?yàn)椋焊层~板板貼運(yùn)載膜-開(kāi)料-貼干膜-圖形轉(zhuǎn)移-顯影蝕刻-貼coverlay -層壓固化成型-沉鎳金-揭去運(yùn)載膜。貼運(yùn)載膜時(shí)可以用貼膜機(jī)或過(guò)塑機(jī)在適當(dāng)溫度和壓力下貼合,無(wú)需添加設(shè)備。如需貼補(bǔ)強(qiáng)板,在貼補(bǔ)強(qiáng)板前去掉FPC 運(yùn)載膜,貼補(bǔ)強(qiáng)板后再貼新運(yùn)載膜,接著進(jìn)行后續(xù)的壓合等工序。運(yùn)載膜也可以根據(jù)工藝和板厚度的需要在加工過(guò)程中的某個(gè)工序后揭離。
  2. 生產(chǎn)FPC 運(yùn)載膜的熱處理工藝探討
  為使運(yùn)載膜在線路板的整個(gè)加工過(guò)程中不變形、不脫落、性能穩(wěn)定,筆者采用對(duì)涂膠后的產(chǎn)品進(jìn)行固化熱處理,提高膠黏劑的交聯(lián)密度,從而保證使用完揭離后板面無(wú)殘膠,并大大提高運(yùn)載膜耐高溫、酸堿、藥水等侵蝕的能力。
  取同一批涂膠好的運(yùn)載膜產(chǎn)品,分別在60℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、140℃7 個(gè)不同溫度條件下烘烤,每組樣品成卷烘烤24h,并每間隔2h 取樣檢測(cè)。對(duì)不同熱處理溫度和不同熱處理時(shí)間的樣品分別進(jìn)行初粘性、剝離強(qiáng)度、揭離后殘膠情況、耐高溫能力、耐酸堿藥水侵蝕能力等方面的測(cè)試。
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:同一時(shí)間下,隨著烘烤溫度的提高,樣品的初粘性和剝離強(qiáng)度逐漸減小,揭離后殘膠逐漸消失,耐高溫、酸堿、藥水侵蝕能力逐漸提高,總的變化趨勢(shì)先快后慢。同一溫度下,隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng),樣品的初粘性和剝離強(qiáng)度逐漸減小,揭離后殘膠逐漸消失,耐高溫、酸堿、藥水侵蝕能力逐漸提高,總的變化趨勢(shì)先快后慢。溫度越高,達(dá)到各項(xiàng)性能要求并穩(wěn)定所需要的時(shí)間越短。
  綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并考慮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間、浪費(fèi)資源,溫度過(guò)高離型膜熱變形大等情況,最終得到了最佳的熱處理?xiàng)l件。
  3. 熱處理后產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果
  用上述最佳的處理?xiàng)l件對(duì)涂膠后的樣品進(jìn)行熱處理,測(cè)試處理前后的各項(xiàng)性能,主要測(cè)試結(jié)果如表1 所示:
  表1 熱處理前后運(yùn)載膜測(cè)試結(jié)果對(duì)比表
  檢測(cè)項(xiàng)目 單位 檢測(cè)條件 熱處理前 熱處理后
  初粘性(滾球法) #  常溫 4  2
  剝離強(qiáng)度 22kg/cm2, 45℃    0.97  0.25
 ?。?80 度) 100kg/cm2, 170℃,2h  N/25mm  常溫 0.42  0.20
  耐化學(xué)性 -  2N NaOH 50℃  差 好
  2N HCl 50℃  一般 優(yōu)秀
  膠層殘留 -  常溫 部分殘留 無(wú)殘留
  通過(guò)熱處理前后各項(xiàng)性能的對(duì)比可知:熱處理能提高運(yùn)載膜的性能,經(jīng)過(guò)處理的運(yùn)載膜具有合適的初粘性和剝離強(qiáng)度,好的耐酸堿性能,揭離后無(wú)膠層殘留,能滿(mǎn)足超薄FPC加工的要求。
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