柔性印制电路中粘结剂的使用

文章摘要：与聚酯粘结剂相比，丁缩酚醛粘结剂的热阻较大，但是它们的电性能不是很好，并且柔性也不是很好。然而，通过添加剂的应用，能够增强酚醛塑料粘结剂的柔性。飞溅薄膜的方法包括把薄膜放置在一个有铜阴极的大真空舱内。这个阴极被正离子轰击，产生了带电的铜粒子，粘附在薄膜上，形成了极薄的铜筒，随后通过电解铜的层叠达到想要的厚度。然而，这种铜的附着力没有浇铸或电镀的方法好，而空间稳定性与使用粘结剂的材料相当。使用电镀薄膜的方法制造无胶层压板，就是在聚酰亚胺薄膜上镀铜。这个过程首先要对薄膜卷进行表面处理，接着使用极薄的金属阻隔涂层来提高铜的附着力，然后铜被不断的电镀在金属阻隔涂层上，以达到理想的厚度。这种属沉积的过程

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　　与聚酯粘结剂相比，丁缩酚醛粘结剂的热阻较大，但是它们的电性能不是很好，并且柔性也不是很好。然而，通过添加剂的应用，能够增强酚醛塑料粘结剂的柔性。

　　飞溅薄膜的方法包括把薄膜放置在一个有铜阴极的大真空舱内。这个阴极被正离子轰击，产生了带电的铜粒子，粘附在薄膜上，形成了极薄的铜筒，随后通过电解铜的层叠达到想要的厚度。然而，这种铜的附着力没有浇铸或电镀的方法好，而空间稳定性与使用粘结剂的材料相当。

　　使用电镀薄膜的方法制造无胶层压板，就是在聚酰亚胺薄膜上镀铜。这个过程首先要对薄膜卷进行表面处理，接着使用极薄的金属阻隔涂层来提高铜的附着力，然后铜被不断的电镀在金属阻隔涂层上，以达到理想的厚度。这种属沉积的过程可以控制，以形成很薄的铜箔，具有较大的需求量。

　　一种常见的无胶聚酰亚胺层压板是Mis 杜邦公司生产的Pyralux AP (杜邦公司的电子材料，美国北卡罗来纳州研究三角公园)。这种层压板在200℃以上的温度中能够保持连续的热稳定性、极好的抗化学性、低的吸湿性、在z 轴方向上的低热膨胀系数，以及极好的焊接阻抗。它们和丙烯酸的、环氧的和聚酰亚胺的粘结剂是兼容的( Crum , 1994) 0 Pyralux AP 是一种双面铜箔的层压板，它是由聚酰亚胺薄膜粘接在铜箔上的无胶合成物。层压板的所有聚酰亚胺绝缘体结构改善了柔性印制电路板，并被推荐应用于双面、多层柔性板，也应用于需要先进的材料性能和高可靠性的软硬结合板中。层压板由IPC-FC-241111 Class 3 鉴定。

　　5 无胶层压板的优点

　　当无胶层压板用于制造柔性印制电路和刚柔性多基板时，能发挥其极好的性能优势。许多优点是基于其本身电路较薄，并且避免了薄膜与铜宿粘接时粘结剂不匹配的问题的。无胶覆铜层压板较薄是因为通常层压板中缺少了1 - 2mil的粘结剂，这个优点使电路层数成比例的增加。已经发现，在镀通孔时使用无胶层压板能减少4mil 的厚度，可与双面板相媲美。

　　目前，丙烯酸粘结剂在粘接柔性印制电路中的应用已经被认为是限制使用的材料技术，这是由于在粘结剂和聚酰亚胺薄膜之间的高热扩张系数与铜的延展性相互矛盾，这个问题通过对电路结构的不同处理已经得到解决。所有这些方法的共同目的就是通过在重要区域(例如刚柔电路部分)有选择地减少粘结剂基材的使用来尽可能地避免粘结剂带来的问题，特别是覆膜和用改良的丙烯酸树脂制造的浇铸粘结剂。

　　对于粘结剂基板不适合的操作环境，可使用无胶电路，它的薄结构具有很好的导热性，并且避免了粘结剂的热阻问题。聚酰亚胺可在450℃的温度下连续工作，且不会使材料退化。粘接到散热器上的无胶电路可应用于高性能和高可靠性的电路中，例如自动推进电子电路。

　　无胶电路的另外一个重要的性能是它能够保持相同的厚度。由于薄膜的玻璃转换温度高，铜走线不会变形为基板薄膜。相反，使用粘结剂的导体图形则不可控制。

　　目前，已经对无胶电路与使用粘结剂的电路的性能进行了宽范围的测试比较。图1为使用标准的粘结剂制造的10 层板和由电镀的方法制造的相同层数的电路的弯曲循环数的比较结果。由图可知，无胶电路中导体被破坏的弯曲循环数相当高，无胶电路可承受的弯曲周期数为使用标准粘结剂电路的两倍。

　　图2为电镀膜材料和使用标准粘结剂的18 层电路中镀通孔的完整性比较。在- 65 -125℃之间，标准的粘结剂电路只持续了175 个温度周期，而无胶电路在500 个温度周期时仍然保持完好。

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