軟性電路板FPC基板材料發展趨勢

文章來源：PCB time作者：龔愛清查看手機網址

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人氣：5022發布日期：2016-12-19 11:40【大中小】

FPC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)。

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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