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FPC之特殊銅箔的使用

2016-12-13 06:27

  隨著電路板配線技術(shù)的高密度及多樣化,對(duì)于材料性能的標(biāo)準(zhǔn)要求日益增高。為了適應(yīng)以蝕刻制造Fine Pattern ,銅箔厚度的選擇就必須更加薄型且銅面須無(wú)缺點(diǎn)。對(duì)于多層電路板所追求的方向與要求,應(yīng)該使用Low Profile 銅箔,并于高溫加熱時(shí)同時(shí)具有優(yōu)越的機(jī)械特性。但是對(duì)于軟板或軟性IC載板所使用的銅箔,又另有不同機(jī)械特性上的需求。故除了需滿(mǎn)足新的需求之外,也不可忽視其原有基本特性,因此一些特殊銅箔隨應(yīng)用的需求就會(huì)出現(xiàn)。


1.極薄銅箔
   假設(shè)銅箔的Etching速度一定,蝕刻因子也一定時(shí),則銅箔的厚度愈薄則Etching的時(shí)間就愈短,并使蝕刻液容易直接打入待蝕山谷中,導(dǎo)致側(cè)蝕、懸出及殘足等缺點(diǎn)得以減至最低。因此薄箔化可說(shuō)是制造Fine Pattern 最恰當(dāng)之示范代言者。電路板市場(chǎng)最常用又大宗的薄型之18μm銅箔,已有逐漸轉(zhuǎn)向要求朝更加薄箔之12μm、9μm、5μm發(fā)展的趨勢(shì)。
   厚度低于9μm之銅箔,成為極薄銅箔。此一類(lèi)型銅箔含有載體。載體通常使用鋁或者銅,與加工制作銅面基板時(shí),將載體一起壓合,并在電路板制造線路之前,先以Etching或剝離的方式去除載體。其加工種類(lèi)就區(qū)分為Etchable及Pillable兩種型式。
2.機(jī)械性質(zhì)加強(qiáng)之特殊銅箔
   銅箔的抗拉強(qiáng)度與延伸率在之前已做說(shuō)明,為適應(yīng)在高溫環(huán)境中延伸率亦隨之增強(qiáng)的已有Class 3規(guī)格化品種,近年來(lái)另開(kāi)發(fā)出性能更高一級(jí)的銅箔,稱(chēng)之為Super-HTE。此Super-HTE 在180℃一小時(shí)加熱后就發(fā)生冶金組織再結(jié)晶化,并有超越20%以上的高延伸率,通常此一現(xiàn)象僅限于壓延銅所獨(dú)具特色,一般電解銅箔并無(wú)此一現(xiàn)象。超越展性銅箔的應(yīng)用,在下游積層板制造上具有下列特殊性能:
(1)防止銅箔熱應(yīng)力下產(chǎn)生之裂化
(2)降低基板尺寸的變化
(3)減少不同厚度兩面基板的翹曲
   因具有表1所示之特優(yōu)機(jī)械特性,使用Super-HTE制作FPC,也保有非常高之信賴(lài)性。因?yàn)橥瑫r(shí)具有電解銅箔之低價(jià)位及壓延銅箔之高機(jī)械特性,Super-HTE銅箔已經(jīng)成為目前高密度軟板及硬板通用之新選擇。

表1.高溫超延展性Super-THE銅箔之機(jī)械特性

35μm

Super-HTE

Class- 3

Tensile Strength(Kgf/m㎡)

At Room Temp

40

37

At 180℃

17

20

After180℃*1hr

22

35

Elongation(%)

At Room Temp

16

17

At 180℃

30

8

After180℃*1hr

24

16

3.高性能、無(wú)缺點(diǎn)銅箔
   當(dāng)銅箔制品提供給下游業(yè)之銅箔基板廠或PCB廠制作線路時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有因銅面破折、傷痕、凹凸點(diǎn)、異物、Pinhole …等外觀上的缺陷,引發(fā)制程產(chǎn)品上的問(wèn)題,為減少及避免發(fā)生上述缺陷,在銅箔制程上應(yīng)特別注意下列問(wèn)題之管控:
(1)制程內(nèi)與銅箔接觸的空氣、水、藥劑、機(jī)械部品及包裝物品,均應(yīng)保持清潔并防止銅箔的損傷、氧化、及異物混入。
(2)外觀品質(zhì)檢查除了以人工目視外,也搭配CCD外觀自動(dòng)檢查機(jī)檢驗(yàn),當(dāng)異常發(fā)生時(shí),能迅速有效處理,并于產(chǎn)品工單保留記錄。
(3)制程操作人員除了提升品質(zhì)保證意識(shí)外了,更需于日常培養(yǎng)制造無(wú)缺點(diǎn)銅箔的理念,徹底落實(shí)維持制程條件與操控上之穩(wěn)定性。

   銅箔廠制造流程大部分屬于易消耗的傳動(dòng)滾輪設(shè)備,加之制程原料系為易結(jié)晶、強(qiáng)酸性之硫酸銅化學(xué)藥液,系屬濕制程,且具大量酸氣發(fā)生,又制程為日夜連續(xù)性操作,每日產(chǎn)出達(dá)數(shù)十萬(wàn)米,故要達(dá)成無(wú)缺點(diǎn)銅箔,其實(shí)是非常不容易的事。
   因此,制程設(shè)備與操作方面的維修與改善,勢(shì)必投入更多精力與研發(fā)經(jīng)費(fèi),其結(jié)果當(dāng)然品質(zhì)水準(zhǔn)可獲提升,但相對(duì)的成本卻大幅增加,但在價(jià)格上并未因等級(jí)的不同而有太大差異。今后為因應(yīng)客戶(hù)對(duì)于無(wú)缺陷銅箔品質(zhì)要求,也變成銅箔制造商的一大難題與挑戰(zhàn)。

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