日本工業技術研究所和日本先進技術研究所合作開發了一種能够 柔性印刷電路板(FPC) 用於高頻應用.
FPC在聚合物膜的一側或兩側使用銅箔(FCCL:柔性覆銅板),但它需要一種能够使銅箔和聚合物膜高强度粘合的方法,以便能够傳輸高頻。 訊號損耗小且平滑。 當前用於提高粘合强度的FCCL方法是將銅箔表面粗糙化,然後使用粘合劑將聚合物膜粘合在粗糙不平的表面上,或直接將加熱的聚合物表面粘合到銅箔上(錨定效應))。 然而,粘合劑的使用存在一系列問題,例如耐久性問題、連接部件的透明度差以及粘合劑隨時間的退化。 此外,由於高頻訊號通過佈線表面,銅箔表面的不平整將新增傳輸距離並新增傳輸損耗。
這一次,研發團隊利用基於紫外光照射的化學納米塗層科技,將含氧官能團引入到用於FPC的聚酯薄膜表面。 通過對鍵合前後聚合物膜和銅箔表面的詳細分析,闡明了鍵合機理,並利用分析結果構建了與銅箔具有高反應性的表面化學結構。
關於含氧官能團引入科技, 聚酯薄膜和氧化劑共存,並用紫外光照射, 囙此,通過共價鍵牢固固定的含氧官能團(例如羥基)可以有效地引入聚酯膜表面. 傳統的含氧官能團引入科技包括氧电浆處理, 臭氧處理, 和電暈放電處理, 但也存在一些問題,例如需要使用大型設備, 聚合物膜損壞, 以及隨時間變化的表面改性特性. 這次開發的化學納米塗層方法可以使用一個簡單的裝置有效地引入含氧官能團, 少用氧化劑, 表面改性特性持續時間更長.
將引入含氧官能團的聚酯膜和銅箔熱壓,通過化學反應將聚酯膜表面的含氧官能團牢固地粘合到銅上,從而在不使用粘合劑的情况下實現高强度粘合。 圖1將粘合强度與傳統科技進行了比較,並顯示了這次的粘合方法。 由於大量含氧官能團直接粘合到銅箔上,囙此表明粘合强度的剝離强度超過開發目標值(JPCA標準:0.7 N/mm或更高)。
這個 生產PCB板 通過這次開發的粘合科技,銅箔表面沒有不平整, 囙此,即使訊號以高頻通過銅線表面傳輸, 傳輸距離不會延長. 預計將應用於第五代通信 (5G)印刷電路板 傳輸損耗低,性能優良.