柔性印制電路中銅箔的應(yīng)用

在柔性印制電路板中，銅箔作為基材使用，這是眾所周知的。然而，卻有很少人知道它是怎樣制造的。為柔性印制電路工業(yè)提供的優(yōu)質(zhì)銅箔產(chǎn)品的生產(chǎn)需要許多加工步驟。

目前，柔性層壓板使用的銅箔類(lèi)型有兩種:①壓延退火銅箔(也被稱(chēng)作為鍛碾銅箔) ;②電解銅箔。銅箔的制造方法，不是壓延退火就是電解，這些方法

確定了它們的力學(xué)悖能。根據(jù)銅箔的力學(xué)性能和應(yīng)用，每一種銅箔又進(jìn)一步被分成不同的等級(jí)。表12-3 中給出了銅箔的分類(lèi)，電解銅箔和鍛碾銅箔分別被分為四個(gè)等級(jí)(Savage. 1992) 。通常電解銅箔為1 - 4 級(jí)，用于剛性印制電路板中。柔性印制電路使用所有的電解銅箔和鍛碾銅箔的5 - 8 級(jí)。典型的2 ， 5 , 7和8 級(jí)被應(yīng)用在柔性層壓板中。

1 壓延退火銅箔

壓延退火銅箔的制造，首先要加熱銅鏈，然后把它們送入一系列的滾筒中，使它們縮減為指定厚度的銅箔，如圖12-3所示。旋轉(zhuǎn)生成了銅箔中的顆粒結(jié)構(gòu)，這些顆粒結(jié)構(gòu)看起來(lái)像搭接的水平面上。在壓力和溫度的作用下，大小不同的銅顆粒之間相互作用，這就行成了銅箔的性能，例如延展性和硬度，同時(shí)也產(chǎn)生了一個(gè)光滑的表面。與電解銅箔相比，這種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的銅箔能承受更大的反復(fù)彎曲。

然而，它的缺點(diǎn)是成本較高，銅箔的厚度和寬度的可選性較少。

2 電解銅箔

電解銅箔的制造是將銅離子電鍍到一個(gè)圓柱形陰極上，銅箔不斷地從上面剝離下來(lái)。電解銅箔是柱狀晶粒結(jié)構(gòu)的，當(dāng)銅箔被彎曲時(shí)顆粒分離，這就使得銅箔彎曲時(shí)，其柔性和抗破裂能力比壓延退火銅箔要小。圖12 -4為電解銅箔筒制造過(guò)程的示意圖。

電解過(guò)程開(kāi)始是將銅從硫酸溶液中分解出來(lái)，通過(guò)溫度和攪動(dòng)來(lái)控制分解率。銅箔的外形和力學(xué)性能可能過(guò)使用不同類(lèi)型的添加劑加以控制。

銅溶液不斷地被注入電解池中，在電解池陽(yáng)極和陰極之間電流的作用下，銅離子從化學(xué)池中析出到陰極表面。陰極是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓柱形磁鼓，它的一分浸沒(méi)在溶液中。當(dāng)陰極進(jìn)入溶液中時(shí)，銅開(kāi)始沉積在磁鼓的表面，并且連續(xù)電鍍直到磁鼓離開(kāi)溶液。當(dāng)陰極繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，銅箔從陰極剝離。陰極磁鼓的旋轉(zhuǎn)速度決定了銅箔的厚度，電解過(guò)程能夠生產(chǎn)許多厚度和寬度的銅箔。

不論鍛碾或是電解的原始銅箔產(chǎn)品，還需要分三個(gè)處理階段進(jìn)行加工，如圖12-5 所示。

1)結(jié)合(固定)處理:這種處理通常包括金屬銅/銅氧化物的處理，增加了銅的表面積，為粘結(jié)劑或樹(shù)脂提供了更好的濕潤(rùn)性。

2) 耐熱性處理:這種處理使得覆銅層壓板能夠承受印制電路板制造過(guò)程中的高溫環(huán)境。

3) 穩(wěn)定性處理:這種處理也被稱(chēng)為鈍化或抗氧化，這個(gè)處理被應(yīng)用在銅的兩面，用來(lái)預(yù)防氧化和著色。所有的穩(wěn)定性處理是以鋁合金為基礎(chǔ)的，一些制造者將鎳、鋅以及其他金屬與鉛結(jié)合使用。

處理之后，銅卷被切成需要的寬度，切口芯部用塑料薄膜包裝以防止氧化。銅箔的延展性如下:

1)電解銅箔:延長(zhǎng)4% -40% 。

2) 壓延退火銅箔:延長(zhǎng)20% -45% 。

銅箔通常使用自聚酰亞胺或液態(tài)的聚合體榕液制成的薄膜覆蓋。經(jīng)過(guò)這種處理，導(dǎo)體薄膜可使銅宿受到長(zhǎng)期的保護(hù)，免受腐蝕性環(huán)境和焊料污染的影響。