超薄FPC用运载膜的热处理技术和性能分析

        超薄化、高密度化已经成为软性线路板的主流发展趋势，但超薄材料容易起皱、操作不方便等问题逐渐突出，对超薄线路板的精密加工提出了更大挑战。
　　1 FPC 运载膜简介
　　FPC 运载膜（carrierfilm），也称为载板膜或背衬膜，主要针对FPC 及COF 厂家生产超薄FPC 、RTR 、COF 等生产线专用的一种辅助材料，主要对解决生产操作过程中容易起皱、尺寸稳定性、线路精密度、不方便操作及产生报废率高等问题起到很好的帮助。
　　1.1　FPC运载膜一般结构
　　FPC运载膜一般为幅宽250mm 或5mm 的卷状材料，其一般结构和组成如图1 所示：

　　

　　1.2　FPC运载膜主要特点
　　由于目前国内专门针对超薄FPC 加工所开发的运载膜还不多，而采用进口材料存在成本高，进货周期长等缺点，所以部分FPC 生产厂家用带胶保护膜来代替。相比带胶保护膜，FPC 运载膜具有如下主要优点：
　　A. 针对性更强，更易操作；
　　B. 能耐FPC 加工过程中的高温、酸碱、药水等侵蚀；
　　C. 表面初粘性更小，易贴合、对位；
　　D. 使用完后易揭离，不会引起线路板的皱折变形；
　　E. 板面无残胶，不影响后续的粘接和使用。
　　运载膜的一般使用方法
　　FPC 运载膜的一般使用程序为：覆铜板板贴运载膜－开料－贴干膜－图形转移－显影蚀刻－贴coverlay －层压固化成型－沉镍金－揭去运载膜。贴运载膜时可以用贴膜机或过塑机在适当温度和压力下贴合，无需添加设备。如需贴补强板，在贴补强板前去掉FPC 运载膜，贴补强板后再贴新运载膜，接着进行后续的压合等工序。运载膜也可以根据工艺和板厚度的需要在加工过程中的某个工序后揭离。
　　2. 生产FPC 运载膜的热处理工艺探讨
　　为使运载膜在线路板的整个加工过程中不变形、不脱落、性能稳定，笔者采用对涂胶后的产品进行固化热处理，提高胶黏剂的交联密度，从而保证使用完揭离后板面无残胶，并大大提高运载膜耐高温、酸碱、药水等侵蚀的能力。

　　取同一批涂胶好的运载膜产品，分别在60℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、140℃7 个不同温度条件下烘烤，每组样品成卷烘烤24h，并每间隔2h 取样检测。对不同热处理温度和不同热处理时间的样品分别进行初粘性、剥离强度、揭离后残胶情况、耐高温能力、耐酸碱药水侵蚀能力等方面的测试。
　　实验结果显示：同一时间下，随着烘烤温度的提高，样品的初粘性和剥离强度逐渐减小，揭离后残胶逐渐消失，耐高温、酸碱、药水侵蚀能力逐渐提高，总的变化趋势先快后慢。同一温度下，随着烘烤时间的延长，样品的初粘性和剥离强度逐渐减小，揭离后残胶逐渐消失，耐高温、酸碱、药水侵蚀能力逐渐提高，总的变化趋势先快后慢。温度越高，达到各项性能要求并稳定所需要的时间越短。
　　综合上述实验结果，并考虑时间过长会延长生产时间、浪费资源，温度过高离型膜热变形大等情况，最终得到了最佳的热处理条件。
　　3. 热处理后产品测试结果
　　用上述最佳的处理条件对涂胶后的样品进行热处理，测试处理前后的各项性能，主要测试结果如表1 所示：
　　表1 热处理前后运载膜测试结果对比表
　　

检测项目		单位	检测条件	热处理前	热处理后
初粘性（滚球法）		#	常温	4	2
剥离强度	22kg/cm2， 45℃			0.97	0.25
（180 度）	100kg/cm2， 170℃,2h	N/25mm	常温	0.42	0.20
耐化学性		—	2N NaOH 50℃	差	好
			2N HCl 50℃	一般	优秀
胶层残留		—	常温	部分残留	无残留

　　通过热处理前后各项性能的对比可知：热处理能提高运载膜的性能，经过处理的运载膜具有合适的初粘性和剥离强度，好的耐酸碱性能，揭离后无胶层残留，能满足超薄FPC加工的要求。
　　4. 结论
　　经过热处理的运载膜在超薄FPC 加工过程中有良好的使用性，能适应线路板加工过程的温度和药水影响，易揭离，无残留。多家FPC 加工厂家的使用结果显示热处理后的运载膜确实能对超薄板的加工提供很大帮助，能大大降低不良率。