專利名稱:撓性印刷電路及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及主要用于電氣和電子領(lǐng)域的功能件的撓性印刷電路及其制造方法。
迄今,富于撓性的印刷電路通稱為撓性印刷電路,通常用于電子等領(lǐng)域。通常,為了制造撓性印刷電路,將材料膜按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸,將拉伸膜按預(yù)定尺寸切割成兩層以上的塑料膜,并將這些切割出的膜相互迭置。材料膜的直向和橫向就是縱向和側(cè)向。
圖16A示出撓性印刷電路的一個(gè)例子。撓性印刷電路1包括用聚酰亞胺,聚酯等構(gòu)成的塑料膜4(用作基底層)上用印刷技術(shù),減去法,或類似方法形成的預(yù)定的金屬電路3,和在金屬電路3上形成的與塑料膜4相似的塑料膜2(用作覆蓋層)。通常,用粘合劑將塑料膜2和4迭層(迭層粘合)。圖16A中未畫出粘合層。
圖16B示出撓性印刷電路的一般結(jié)構(gòu)。如圖所示,撓性印刷電路包括塑料膜4(用作底層)上形成的粘合層8,粘合層8上形成的金屬電路3,在塑料膜2上(用作覆蓋膜)形成的粘合層8,使塑料膜2和4上的各粘合膜8相對(duì)迭置。
其上安裝有電子部件,如半導(dǎo)體器件的撓性印刷電路需要有精確的形狀,但是,在撓性印刷電路的制造中出現(xiàn)如圖17A所示的稱作卷邊的翹曲。即,在撓性印刷電路制造中,要對(duì)迭置件進(jìn)行熱壓處理,使塑料膜迭層,此外,在固化熱固性粘合劑和印刷工藝中要進(jìn)行熱處理。當(dāng)塑料膜迭層件(撓性印刷電路)經(jīng)過(guò)這種熱處理后回到室溫時(shí),出現(xiàn)卷邊。如圖17B所示,撓性印刷電路上出現(xiàn)的卷邊不只簡(jiǎn)單的象一個(gè)方向的翹曲的卷邊,而被稱作在矩形撓性印刷電路的兩個(gè)對(duì)角線方向的相對(duì)方向翹曲的雙倍卷邊。
例如,日本特許公開平7-95987中提出粘結(jié)厚的防卷邊膜來(lái)防止撓性印刷電路卷邊的方法。但是,這種靠防卷邊膜的皮重來(lái)抑制某些卷邊的方法對(duì)于根本抑制卷邊不太有效。而且,這會(huì)損壞作為撓性印刷電路重要特性的撓性。若撓性損壞,就會(huì)出現(xiàn)撓性印刷電路的主要特性不能令人滿意的新問(wèn)題。因而,若抑制了卷邊,撓性印刷電路不具有主要特性,那么該方法就不能根本解決卷邊問(wèn)題。
因此,從撓性印刷電路開始研究時(shí)就存在的卷邊問(wèn)題,經(jīng)過(guò)了約20年后仍然是待解決的重要問(wèn)題。既要使撓性印刷電路有足夠的撓性,又要不出現(xiàn)卷邊,這是造成撓性印刷電路最重要特性要解決的重要問(wèn)題。
另一方面,對(duì)于用在那些要求有適當(dāng)剛度和撓性處的,如連接件的撓性印刷電路上粘合較薄的不破壞撓性的增強(qiáng)塑料膜(加強(qiáng)條)。這種情況下,如圖26A所示,撓性印刷電路用厚度和材料不同的塑料膜2和4和增強(qiáng)塑料膜7,因此,撓性印刷電路結(jié)構(gòu)在其橫截面方向變成不對(duì)稱。從出現(xiàn)卷邊的觀點(diǎn)來(lái)看這種不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路上粘結(jié)增強(qiáng)塑料膜7更不利。
而且,為了構(gòu)成撓性印刷電路,通過(guò)粘結(jié)層粘結(jié)塑料膜,使相互粘結(jié)的塑料膜迭層件凝固。但是,由于塑料膜、金屬電路和粘結(jié)層的厚度變化,使整個(gè)撓性印刷電路的厚度也變化,用常規(guī)壓力機(jī)械加壓時(shí),凝固了的撓性印刷電路上加的壓力局部過(guò)壓時(shí),會(huì)使撓性印刷電路本身橫向延伸,因此,用這種方法制成的撓性印刷電路的性能有時(shí)會(huì)變化。
本發(fā)明的目的是,提供防止出現(xiàn)卷邊的撓性印刷電路及其制造方法。
按本發(fā)明第1方案,提供一種撓性印刷電路,它包括兩層以上的相互迭置的塑料膜,兩層以上的塑料膜是按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸的膜,其中,疊置膜的最外層的兩層膜有以下關(guān)系在兩層塑料膜的膜表面的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上,用下述的方法(A)建立兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓,并使其重迭,因而,它們的中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同。這時(shí),兩層塑料膜之間的線膨脹系數(shù)之差的最大值等于或小于1.4×10-5(1/℃);(A)包括步驟在塑料膜的膜表面上確定基點(diǎn)P,測(cè)試第1和第2樹脂薄上離開任意軸θ角方向的位置處的線膨脹系數(shù),任意軸選在第1和第2樹脂膜上,以便以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)基點(diǎn)并指向任意方向,另一方面,用任意軸作Y軸,用與Y軸夾角為90度的軸為X軸,構(gòu)成坐標(biāo)系統(tǒng),該坐標(biāo)系統(tǒng)中,規(guī)定X軸與Y軸的相交點(diǎn)為線膨脹系數(shù)測(cè)試中的基點(diǎn)P,并規(guī)定離開基點(diǎn)P的距離r為線膨脹系數(shù)測(cè)試值的大小,然后,在測(cè)試中測(cè)繪相對(duì)于Y軸測(cè)試θ角方向的該距離r的頂點(diǎn),并改變測(cè)試角θ多次測(cè)繪頂點(diǎn),以基點(diǎn)P為中心。遍及360度方向畫分析線以通過(guò)測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),確定一個(gè)橢圓。
按本發(fā)明,提供撓性印刷電路,它包括兩層以上的相互迭置的塑料膜,兩層以上的塑料膜是按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸的,其中,迭層塑料膜的最外層兩層膜有以下關(guān)系當(dāng)在兩層塑料膜的膜表面的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上,用上述方法(A)建立了兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓并使其重迭時(shí),其中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,橢圓沒(méi)重迭的部分的總面積等于或小于6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
按本發(fā)明,提供一種撓性印刷電路,它包括兩層以上的相互迭置的塑料膜,兩層以上的塑料膜是按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸的,其中迭層膜最外層的兩層膜有以下關(guān)系在兩層塑料膜的膜表面的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用以下要說(shuō)明的方法(B)建立了超聲波傳播速度橢圓,并使其重迭時(shí),其中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,橢圓的晶體取向主軸之間的偏移角差(Δθ)在30度以內(nèi)(B)包括步驟在塑料膜的膜表面上確定預(yù)定的基點(diǎn)P,測(cè)試第1和第2樹脂膜上離開任意軸θ角方向的位置處的超聲波傳播速度,任意軸選在第1和第2樹脂膜上,以便穿過(guò)基點(diǎn)P,以基點(diǎn)P為中心并指向任意方向,另一方向,用任意軸為Y軸,用與Y軸夾角為90度的軸為X軸建立坐標(biāo)系,在該坐標(biāo)系中規(guī)定X軸與Y軸的相交點(diǎn)為超聲波傳播速度測(cè)試中的基點(diǎn)P,距離基點(diǎn)P的距離r為超聲波傳播速度測(cè)試值的大小,然后測(cè)繪測(cè)試中相對(duì)于Y軸θ角方向的該距離r的頂點(diǎn),改變測(cè)試角θ,多次測(cè)繪距離頂點(diǎn)。而且,以基點(diǎn)P為中心穿過(guò)360度方向畫分析線,以便穿過(guò)測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),確定有在長(zhǎng)軸向的晶體取向主軸和在短軸向的晶體取向子軸的橢圓。
所述撓性印刷電路中,兩個(gè)迭層塑料膜可以用最外層的相同表面相對(duì)迭置在一起。
而且,所述撓性印刷電路中,在按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸的兩層以上的迭置塑料膜中,至少有一層膜中形成金屬電路,其中,金屬電路的厚度與拉伸模數(shù)之積是500千克/毫米或以下。
按本發(fā)明,提供一種撓性印刷電路,這包括兩層以上相互迭置的塑料膜,兩層或以上的塑料膜是直向和橫向拉伸的,有其上粘有增強(qiáng)塑料膜的板面,其中,迭層塑料膜的最外層的一邊上沒(méi)貼增強(qiáng)塑料膜的塑料膜與增強(qiáng)塑料膜有以下關(guān)系在兩層塑料膜的膜表面的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用上述的方法(A)確定線膨脹系數(shù)橢圓,并相重迭,使其中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同。此時(shí),兩層塑料膜之間的線膨脹系數(shù)之差的最大值等于或小于1.4×10-5(1/℃)。
按本發(fā)明,提供一種撓性印刷電路,它包括相互迭置的兩層以上的塑料膜,兩層以上的塑料膜是直向和橫向拉伸的,并有其上粘有增強(qiáng)塑料膜的板面,其中,迭層塑料膜的最外層的一邊上沒(méi)貼增強(qiáng)塑料膜的塑料膜和增強(qiáng)塑料膜有以下關(guān)系在兩層塑料膜的膜表面相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用上述的方法(A)建立線膨脹系數(shù)橢圓,并相互重迭時(shí),其中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,橢圓的沒(méi)有重迭的部分的總面積等于或小于6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
按本發(fā)明,提供一種撓性印刷電路,包括兩層以上相互迭置的塑料膜,兩層以上的塑料膜是直向和橫向兩個(gè)方向拉伸的,并具有其上貼有增強(qiáng)塑料膜的板面,其中,迭層塑料膜的最外層的一邊沒(méi)貼增強(qiáng)塑料膜的塑料膜和增強(qiáng)塑料膜有以下關(guān)系當(dāng)在兩層塑料膜的膜表面的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用上述方法(B)建立超聲波傳播速度橢圓,并相互重迭時(shí),其中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,橢圓的晶體取向主軸的偏移角差(Δθ)在30度以內(nèi)。
所述撓性印刷電路中,用粘接層迭置在一起的許多層塑料膜,可用輥壓迭層法按迭置關(guān)系暫時(shí)固定在一起,然后放入加壓凝固室在氣體壓力下加壓使其凝固。
按本發(fā)明,提供撓性印刷電路的制造方法,包括以下步驟用粘接層將多層塑料膜迭置,按迭置關(guān)系,用輥壓迭層法將迭層塑料膜暫時(shí)固定,然后,在加壓凝固室內(nèi)在氣體壓力下對(duì)其加壓,使其凝固。
上述方法(A)和(B)中,任意軸是在兩層塑料膜上任意選取的,用任選軸為Y軸,用與Y軸夾角90度的軸為X軸,構(gòu)成坐標(biāo)系。但是,允許規(guī)定塑料膜的拉伸直向軸為Y軸,塑料膜的拉伸橫向軸為X軸。
本發(fā)明中,用以下方法導(dǎo)出線膨脹系數(shù)α加熱塑料膜時(shí),塑料膜隨其特性而膨脹,此時(shí),可按等式(1)由測(cè)試時(shí)塑料膜的長(zhǎng)度P隨溫度t的變化率(эp/эt)和0℃時(shí)的膜長(zhǎng)度p0(Kagaku Binram-KisohenII,edited byNippon Kagakukai,published by Maruzen Shuppan)計(jì)出線膨脹系數(shù)α。
α=1/p0×p/t(yī)…(1)但是發(fā)明中所述線膨脹系數(shù)是指塑料膜的玻璃轉(zhuǎn)換溫度(Tg)范圍以下的線膨脹系數(shù)。因?yàn)?,本發(fā)明用的塑料膜的Tg在超過(guò)室溫(約23℃)的溫度范圍內(nèi),而且,在接近室溫的溫度范圍內(nèi)的彎曲的卷邊成了問(wèn)題,在Tg或軟化點(diǎn)以下溫度的線膨脹系數(shù)成了問(wèn)題的焦點(diǎn)。聚酰亞胺膜的Tg在300℃以上,它超過(guò)了工作溫度范圍而且不明顯,因此,必須會(huì)認(rèn)為聚酰亞胺膜的Tg小。
本發(fā)明中,用表示線膨脹系數(shù)二次冪值差(Δαc)的積分值的下式(2)確定橢圓沒(méi)重迭部分的總面積(C)。即,本發(fā)明中,橢圓的沒(méi)重迭部分的總面積(C)等于線膨脹系數(shù)二次冪值差((Δα)的積分值。下式(2)中,θ是以拉伸直向軸為標(biāo)準(zhǔn)的線膨脹系數(shù)測(cè)試角,Δαc(θ)由下式(3)得出。本發(fā)明中的橢圓包含精確的圓。C=1/2∫02πΔαc(θ)dθ………(2)]]>Δαc(θ)=|r12(θ)-r22(θ)|…(3)而且,本發(fā)明中的超聲波傳播速度是指超聲波脈沖(頻率為25MHz)穿過(guò)塑料膜并在塑料膜中傳播預(yù)定距離時(shí)的傳播時(shí)間(秒)或傳播速度(米/秒)。
本發(fā)明中,撓性印刷電路不限于包括兩層以上相互迭置(迭置和粘接)的塑料膜和用于印刷電路。因而,本發(fā)明中,在撓性印刷電路中還包含也不用金屬電路構(gòu)成的或在構(gòu)成電路圖形之前用金屬薄膜構(gòu)成的印刷電路。
本發(fā)明中,所述“迭層塑料膜的兩層最外層的塑料膜”的“兩個(gè)最外層”并不是指撓性印刷電路的兩個(gè)最外層,而是指塑料膜迭層件的兩個(gè)最外層。因而,若撓性印刷電路包括用涂敷、印刷等方法在塑料膜迭層件上形成的防護(hù)層,在本發(fā)明中的“兩個(gè)最外層”不包括防護(hù)層。甚至在撓性印刷電路上粘有增強(qiáng)塑料膜時(shí),若在塑料膜迭層件中包括增強(qiáng)塑料膜并粘在板面上時(shí),則該增強(qiáng)膜構(gòu)成本發(fā)明中的“兩個(gè)最外層”中的一個(gè)。
本發(fā)明中,所述“抑制卷邊”是指卷邊程度(%)規(guī)定在5%以下的情況。假設(shè)內(nèi)接有撓性印刷電路的最小矩形的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度是撓性印刷電路的最長(zhǎng)長(zhǎng)度L,圖14畫出了內(nèi)接有基本上像V形的撓性印刷電路1a的最小矩形21的一個(gè)例子。如圖所示,撓性印刷電路1a中,用虛線標(biāo)出的矩形21的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度變成最長(zhǎng)長(zhǎng)度L。如圖15所示,撓性印刷電路1a的一端固定到標(biāo)準(zhǔn)平面6,找出撓性印刷電路1a從標(biāo)準(zhǔn)平面6的最大翹曲高度h,并將其定義為卷邊量h。卷邊量h與撓性印刷電路的最長(zhǎng)長(zhǎng)度L的百分比,即(h/L)×100定義為卷邊度(%)。
本發(fā)明中,拉伸模數(shù)是表示構(gòu)成金屬電路用的金屬薄膜的剛性的一個(gè)數(shù),是指每單位彈性形變的彈性應(yīng)力(kg/mm2)。它用以下方法測(cè)試當(dāng)用拉伸測(cè)試儀在構(gòu)成金屬電路的金屬薄膜(金屬箔)上加預(yù)定負(fù)載時(shí),提供恒定彈性形變,測(cè)得的彈性應(yīng)力為拉伸模數(shù)。拉伸模數(shù)是用金屬箔測(cè)得的。它可用作金屬薄膜的拉伸模數(shù)的典型值,甚至不用金屬箔而用例如蒸發(fā)金屬薄膜構(gòu)成薄膜作金屬電路的金屬薄膜時(shí)也可用。這種情況下,蒸發(fā)金屬膜的組分最好與要取代的金屬箔的組分相同,并進(jìn)行相同的加熱過(guò)程,生成結(jié)晶態(tài)等,與實(shí)際的撓性印刷電路的金屬薄膜有相同的規(guī)定。
以下說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特征。
為了解決撓性印刷電路發(fā)生卷邊的問(wèn)題,發(fā)明人等仔細(xì)分析了引起撓性印刷電路卷邊的原因。結(jié)果發(fā)現(xiàn),塑料膜之間的線膨脹系數(shù)不同引起卷邊。若不同材料疊置,很容易想到,由于其線膨脹系數(shù)不同引起翹曲(卷邊)。通常,相同材料制成的塑料膜用于撓性印刷電路(例如作底膜和覆蓋層膜),因而事先認(rèn)為塑料膜是用沒(méi)有線膨脹系數(shù)差別的相同材料制成的。但是,發(fā)明人等實(shí)際測(cè)試各層的線膨脹系數(shù)發(fā)現(xiàn),各撓性印刷電路的塑料膜的線膨脹系數(shù)不同。在發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)這一情況之前沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)它。
發(fā)明人等繼續(xù)檢測(cè)線膨脹系數(shù),發(fā)現(xiàn)撓性印刷電路用的雙向拉伸的塑料膜其線膨脹系數(shù)不同。即,在塑料膜的膜表面上確定預(yù)定的基點(diǎn)p,并以基點(diǎn)p為中心,測(cè)試穿過(guò)基點(diǎn)p,在相對(duì)于塑料膜拉伸的直向軸θ角方向的線膨脹系數(shù)。另一方面,建立以塑料膜拉伸的直向軸為Y軸和以塑料膜拉伸的橫向軸為X軸的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系中,X軸與Y軸的交點(diǎn)定為線膨脹系數(shù)測(cè)試中的基點(diǎn)P。線膨脹系數(shù)測(cè)試值的大小定為離開基點(diǎn)p的距離r,然后,在相對(duì)于Y軸的測(cè)試角θ方向測(cè)繪該距離r的頂點(diǎn),改變測(cè)試角θ,多次測(cè)繪頂點(diǎn),而且,以基點(diǎn)p為中心貫穿整個(gè)360度方向畫分析線,以便穿過(guò)畫出點(diǎn)的平均點(diǎn)。然后提供圖1所示橢圓。圖中,MD表示拉伸的直向軸(Y軸),TD表示拉伸的橫向軸(X軸)。實(shí)線箭頭A表示塑料膜晶體取向主軸,虛線箭頭B表示塑料膜晶體取向子軸。而且,θ是相對(duì)于MD的線膨脹系數(shù)測(cè)試角,r代表離開基點(diǎn)p的距離的線膨脹系數(shù)大小,并有頂點(diǎn)D。這種測(cè)繪稱為極性坐標(biāo)測(cè)繪。見(jiàn)圖1,如以由極性坐標(biāo)測(cè)繪提供的橢圓所看到的,通常,塑料膜的晶體取向主軸(箭頭A)變成了從拉伸直向(MD)的傾斜方向,由于晶體取向不同,線膨脹系數(shù)也隨方向(不同)而變化。結(jié)果認(rèn)為雙向拉伸的塑料膜的線膨脹系數(shù)的分析線顯示出橢圓。
之后,如圖2所示,當(dāng)坐標(biāo)上設(shè)置的相同材料制成的兩層拉伸塑料膜的橢圓重迭時(shí),其中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸相同,發(fā)現(xiàn),兩層塑料膜的各部分的晶體取向和各部分(各方向)的線膨脹系數(shù)不同。通常,將原材料膜在兩個(gè)方向拉伸,再將拉伸膜按預(yù)定尺寸切割,用于撓性印刷電路。因此,相同材料制成的塑料膜有不同的線膨脹系數(shù)的原因可能是按兩個(gè)方向拉伸塑料膜時(shí)塑料膜各個(gè)部分加的應(yīng)力不同而造成的。
發(fā)明人等提出的方法,用于控制由極坐標(biāo)測(cè)繪確定的橢圓重迭時(shí)產(chǎn)生的塑料膜之間的線膨脹特性差。并抑制撓性印刷電路卷邊。該方法中,發(fā)明人等提出了用線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值指標(biāo)和橢圓的不重迭部分的總面積(c)的想法,按該想法,重復(fù)各種實(shí)驗(yàn)。結(jié)果,發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),為構(gòu)成撓性印刷電路的兩層以上的迭層塑料膜的最外兩層上的塑料膜建立的橢圓重迭時(shí),若線膨脹特性差(Δα)的最大值等于或小于1.4×10-5(1/℃),則可抑制撓性印刷電路產(chǎn)生卷邊。同樣,發(fā)明人等還發(fā)現(xiàn),若規(guī)定兩個(gè)橢圓重迭時(shí),沒(méi)重迭部分的總面積(c)等于或小于6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)],也能抑制撓性印刷電路發(fā)生卷邊。
要注意的是,構(gòu)成撓性印刷電路的迭層塑料膜的最外層的兩層塑料膜只需滿足上述兩個(gè)條件中的任何一個(gè)條件。因而,中間層的塑料膜不用考慮。
之后,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出的預(yù)定值的實(shí)例示于圖4和5的曲線中。實(shí)驗(yàn)中,用上述方法測(cè)試卷邊量,用TMA(熱機(jī)械分析)測(cè)試線膨脹系數(shù)。用后面要說(shuō)明的方法導(dǎo)出線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值和橢圓沒(méi)重迭部分的總面積(c)。
圖4的曲線表示卷邊量與長(zhǎng)度之比[卷邊度(%)]與線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值之間的關(guān)系。如圖所示,線性關(guān)系及容易地抑制了卷邊發(fā)生(卷邊度是5%以下)的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值是1.4×10-5(1/℃)均得到證實(shí)。
另一方面,圖5的曲線表示卷邊量與長(zhǎng)度之比(卷邊度%)與橢圓不重迭部分總面積(c)之間的關(guān)系。如圖所示,發(fā)現(xiàn)類似二次曲線的關(guān)系及容易地抑制了卷邊發(fā)生(卷邊程度(%)在5%以下)的橢圓的不重迭部分總面積(c)是6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]均得到證實(shí)。
能夠并要同時(shí)使用線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值和橢圓的沒(méi)重迭部分的總面積(c)這兩項(xiàng)指標(biāo)。
而且,發(fā)明人等通過(guò)進(jìn)一步簡(jiǎn)化對(duì)本該存在的線膨脹特性差的控制,并根據(jù)上述的由塑料膜按兩個(gè)方向拉伸時(shí)在塑料膜的各部分所加的應(yīng)力不同,和各部分拉伸系數(shù)不同而造成的線膨脹系數(shù)不同的事實(shí),重復(fù)檢測(cè)。發(fā)明人等推測(cè),由于雙向拉伸的塑料膜在高拉伸系數(shù)方向的晶體取向度高,而且塑料膜本身的材料強(qiáng)度增大、其young氏模數(shù)也增大。而且,由于各層塑料膜的young氏模數(shù)(E)和塑料膜中超聲波傳播速度(S)有下述通式(4)所示的關(guān)系,發(fā)明人等提出一種想法,認(rèn)為線膨脹系數(shù)(α)與超聲波傳播速度(S)可能有關(guān),并在該想法基礎(chǔ)上重復(fù)各種試驗(yàn)。結(jié)果,發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),雙向拉伸的塑料膜的超聲波傳播速度(S)與線膨脹系數(shù)(α)極其相關(guān),并且,能用超聲波傳播速度(S)表示線膨脹系數(shù)(α)的指標(biāo)。
E∝ρS2…(4)式中ρ是塑料膜密度。
導(dǎo)出該關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果例示于圖34的曲線中。實(shí)驗(yàn)中,用上述的TMA(熱機(jī)械分析)法測(cè)試線膨脹系數(shù),用SST[聲學(xué)薄層測(cè)試儀,超聲波傳播速度測(cè)試儀(從Nomura Shoji Kabusikigaisha買到)]測(cè)試超聲波傳播速度。如圖34所示,證實(shí)了線性關(guān)系和極其相關(guān)。
發(fā)明人等繼續(xù)檢測(cè)超聲波傳播速度,并判明,用作撓性印刷電路的雙向拉伸的塑料膜的超聲波傳播速度象線膨脹系數(shù)一樣有差別。即,當(dāng)在塑料膜的膜表面上確定預(yù)定的基點(diǎn)P,建立了極性坐標(biāo)系時(shí),以基點(diǎn)P為中心,測(cè)試貫穿360度方向的超聲波傳播速度,象上述線膨脹系數(shù)測(cè)度一樣穿過(guò)整個(gè)360度畫分析線。圖27示出坐標(biāo)上的橢圓。此時(shí),橢圓長(zhǎng)軸方向的箭頭A表示塑料膜的晶體取向主軸,同樣,橢圓短軸方向的箭頭B表示塑料膜晶體取向子軸。參見(jiàn)圖27,正如從由極坐標(biāo)測(cè)繪得出的橢圓看到的,塑料膜的晶體取向主軸(箭頭A)變成了由拉伸直向(MD)的傾斜方向,由于晶體取向不同,因而,超聲波傳播速度也不同。
發(fā)明人等提出的方法,用于控制當(dāng)用極性坐標(biāo)測(cè)繪建立的橢圓重迭時(shí)塑料膜之間的超聲波傳播速度(即,線膨脹特性)之差,并抑制撓性印刷電路發(fā)生卷邊。結(jié)果,發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),構(gòu)成撓性印刷電路的兩層以上迭置的塑料膜的最外兩層塑料膜建立的橢圓重迭時(shí),如圖28所示,若橢圓晶體取向主軸之間的偏移角之差(Δθ)在30度之內(nèi),則能抑制撓性印刷電路發(fā)生卷邊。
圖29的曲線表示卷邊量與長(zhǎng)度之比[卷邊度(%)]與晶體取向主軸之間的偏移角之差(Δθ)之間的關(guān)系。如圖所示,它證實(shí)了線性關(guān)系及卷邊容易抑制(卷邊度在5%以下)的晶體取向主軸之間的偏移角差(Δθ)的最大值是30度。
可用晶體取向主軸(Δθ)間的偏移角來(lái)代替線膨脹系差(Δα)的最大值和橢圓的未重疊部分的總面積(c)這兩個(gè)上述的指標(biāo),也可用其中兩者或其全部。
如果用晶體取向主軸之間的偏移角差(Δθ),只需要構(gòu)成撓性印刷電路的迭層養(yǎng)料膜的最外層的兩層塑料膜滿足該條件,用線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值和橢圓的沒(méi)重迭部分的總面積(c)作指標(biāo)時(shí),不應(yīng)考慮中間層塑料膜。
因此,如上所述,只需最外層的兩層塑料膜滿足線膨脹系數(shù)(Δα)的最大值,橢圓的沒(méi)重迭部分的總面積(c)和晶體取向主軸間偏移角差(Δθ)三個(gè)條件中的一個(gè)條件。因而,可在塑料膜上任意選擇橢圓的坐標(biāo)軸方向。換言之,坐標(biāo)的Y軸不限于塑料膜的直向。任意方向選擇了Y軸和X軸建立坐標(biāo)系后,在該坐標(biāo)上建立橢圓。用上述橢圓和三個(gè)條件任意選擇位于最外層的兩層塑料膜。
之后,本發(fā)明中,為了迭置兩層以上的塑料膜,使最外層的兩層塑料膜有彼此相對(duì)的相同表面。通常,以兩個(gè)方向拉伸的原材料膜上切割下來(lái)的塑料膜的表面和背面的吸濕性、粗糙度等表面(背面)態(tài)是完全不同的。因而,若象上述的將兩層最外層塑料膜的相同表面彼此相對(duì)放置,那么,在撓性印刷電路的表面和背面上有兩層塑料膜的背面,而且,撓性印刷電路的表面和背面變成了相同狀態(tài)。因而,在對(duì)撓性印刷電路進(jìn)行各種處理時(shí)不需要考慮其背面和表面的不同。提高了工作效率等。
本發(fā)明中,適當(dāng)確定塑料膜的表面和背面,例如,切割原料膜時(shí),使其上表面為表面,使其下表面為背面。例如,如圖21所示,以原料膜10的上表面為表面9,以原料膜上切割出兩層塑料膜2和4。塑料膜2和4中每一層均包括原料膜10的相同表面9。如圖22A所示,塑料膜2和4用其表面9相對(duì)迭置。圖22B是局部圖,展示出塑料膜2和4用其表面9相對(duì)迭置的狀態(tài)。
之后,本發(fā)明中,為防止卷邊并具有足夠的撓性,用本發(fā)明人首先發(fā)現(xiàn)的特定指標(biāo)(K)來(lái)說(shuō)明撓性印刷電路的金屬電路的物理特性。即,金屬電路是撓性印刷電路的主要構(gòu)成部分,對(duì)撓性印刷電路的撓性有極大影響。然后,發(fā)明人等詳細(xì)分析了金屬電路產(chǎn)生撓性的原因。并發(fā)現(xiàn),金屬電路的拉伸模數(shù)和厚度是影響撓性印刷電路的撓性的主要因素。繼續(xù)檢測(cè)兩個(gè)因素之間的關(guān)系時(shí),發(fā)明人等提出了一種想法,拉伸模數(shù)與厚度之積能成為撓性印刷電路的撓性指標(biāo)之一。在該想法基礎(chǔ)上,繼續(xù)各種實(shí)驗(yàn),發(fā)明人等判定,正如所預(yù)計(jì)的,無(wú)論何種金屬電路,均能用指(K)來(lái)表征撓性印刷電路的撓性?;谥笜?biāo)(K),發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),在塑料膜的線膨脹系數(shù)的兩個(gè)條件之間的關(guān)系中,若設(shè)定拉伸模數(shù)與厚度(K)之積為500千克/毫米以下,用上述的防止卷邊方法,能防止卷邊,并使其有足夠的撓性。
之后,本發(fā)明中,給撓性印刷電路中粘結(jié)增強(qiáng)塑料膜,控制迭層塑料膜沒(méi)粘有增強(qiáng)塑料膜一側(cè)的塑料膜和增強(qiáng)塑料膜間的線膨脹特性的不同,來(lái)抑制發(fā)生卷邊。即,在撓性印刷電路中貼增強(qiáng)塑料膜,增強(qiáng)塑料膜與其它塑料膜的厚度等不同,撓性印刷電路的結(jié)構(gòu)在其橫截面方向變成不對(duì)稱,因而,與其上設(shè)粘貼增強(qiáng)塑料膜的常規(guī)撓性印刷電路相比,撓性印刷電路變成易于卷邊。若抑制了撓性印刷電路自己的卷邊,由于給它貼上增強(qiáng)塑料膜,撓性印刷也會(huì)電路卷邊。但是,發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),在有增強(qiáng)塑料膜一側(cè)最外層的塑料膜上和增強(qiáng)塑料膜上,用極性坐標(biāo)測(cè)繪建立的橢圓重迭時(shí),線膨脹特性差(Δα)的最大值等于或小于1.4×10-5(1/℃),在撓性印刷電路上貼增強(qiáng)塑料膜,能抑制撓性印刷電路卷邊。
同樣,發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),若設(shè)定橢圓沒(méi)重迭部分的總面積(c)等于或小于6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]給撓性印刷電路粘貼增強(qiáng)塑料膜,能抑制撓性印刷電路卷邊。同樣,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),用極坐標(biāo)測(cè)繪建立的橢圓重迭時(shí),若橢圓晶體取向主軸之間的偏移角差(Δθ)在30度以內(nèi)、給撓性印刷電路粘貼增強(qiáng)塑料膜,能抑制撓性印刷電路卷邊。
隨后,本發(fā)明中,利用原材料塑料膜的特性,防止撓性印刷電路在制造過(guò)程中卷邊,并提高生產(chǎn)效率。即,若滿足兩個(gè)條件中的任一條件就能防止卷邊。但是在撓性印刷電路制造中測(cè)試每層塑料膜的線膨脹系數(shù)差是困難的。之后,為解決該問(wèn)題,發(fā)明人等檢測(cè)原材料塑料膜的線膨脹系數(shù)特性,并找出其規(guī)律。然后,事先檢測(cè)原料膜各部分的線膨脹系數(shù)橢圓,掌握線膨脹系數(shù)特性,并對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化,預(yù)先確定從原料膜切割出的各部分,并將切割出的塑料膜組合。這樣,能將線膨脹系數(shù)差的最大值和橢圓的沒(méi)重迭部分的總面積設(shè)定在預(yù)定值以下,而不用對(duì)每層塑料膜建立線膨脹系數(shù)橢圓。能改善卷邊得到抑制的撓性印刷電路的生產(chǎn)效率。
隨后,本發(fā)明涉及撓性印刷電路及其制造方法,用輥壓迭層法將其中用粘結(jié)層迭置在一起的塑料膜暫時(shí)凝固,然后放入壓力凝固室中在氣體壓力下對(duì)其加壓和凝固。即,為了制造撓性印刷電路,在每層塑料膜上形成粘結(jié)層,然后將其迭置在一起,在加熱狀態(tài)下對(duì)迭置的撓性印刷電路加壓,除去粘結(jié)層中產(chǎn)生的氣泡。用輥壓迭置法使撓性印刷電路暫時(shí)凝固后,將其密封到加壓凝室中,在氣體壓力下加壓凝固,在氣體壓力產(chǎn)生的各向同性壓力下凝固撓性印刷電路。因此,甚至在撓性印刷電路本身厚度變化時(shí),在均勻氣壓下對(duì)整個(gè)面加壓,不會(huì)給塑料膜材料、金屬電路等加過(guò)大的壓力,撓性印刷電路本身不會(huì)橫向延伸,不會(huì)破壞其性能。
在各附圖中圖1是表示雙向拉伸的塑料膜的線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖2是重迭的兩個(gè)線性膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖3是說(shuō)明雙向拉伸的塑料膜的寬度方向的各部分的線膨脹系數(shù)橢圓的示意圖;圖4是線膨脹系數(shù)差的最大值與卷邊程度的關(guān)系曲線圖;圖5是線膨脹系數(shù)二次冪值差(Δαc)的積分值與卷邊程度的關(guān)系曲線圖;圖6是實(shí)施例1的重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖7是對(duì)比例1中重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖8是實(shí)施例2中重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖9是對(duì)比例2中重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖10是實(shí)施例3中重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖11是對(duì)比例3中重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖12是實(shí)施例4和5及對(duì)比例4和5中重迭的兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖13是展示用三層塑料膜迭置的撓性印刷電路結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖14是展示撓性印刷電路形成基本上是V形的平面圖;圖15是撓性印刷電路的卷邊量測(cè)試說(shuō)明圖;圖16A是展示撓性印刷電路結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖16B是在兩層塑料膜中每層膜的表面上形成有粘結(jié)層的撓性印刷電路結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖17A是有卷邊的撓性印刷電路的剖視圖;圖17B是撓性印刷電路出現(xiàn)雙卷邊狀態(tài)的說(shuō)明圖;圖18A展示在基膜上形成粘結(jié)層,然后,在粘結(jié)層上放銅箔的狀態(tài)剖視圖;圖18B是展示電路上形成的銅箔狀態(tài)的剖視圖;圖18C是展示用于基底和覆蓋層的迭層塑料膜的狀態(tài)的剖視圖;圖18D是這樣構(gòu)成的撓性印刷電路的結(jié)構(gòu)剖視圖;圖19是展示3層膜結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路的制造狀態(tài)的剖視圖;圖20是展示3層膜結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖21是展示從原材料膜切割出的塑料膜狀態(tài)的說(shuō)明圖;圖22A是兩層塑料膜用其表面相對(duì)迭置的狀態(tài)透視圖;圖22B是兩層塑料膜用其表面相對(duì)迭置的狀態(tài)剖視圖;圖23是展示迭置了金屬箔片的撓性印刷電路的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖24是撓性印刷電路的撓性測(cè)試儀示意圖;圖25是形成基本上是V形的撓性印刷電路的平面圖;圖26A是其上粘貼有增強(qiáng)膜的撓性印刷電路的結(jié)構(gòu)剖視圖;圖26B是展示包括在其上粘貼有增強(qiáng)塑料膜的每層塑料膜上形成有粘結(jié)層的撓性印刷電路的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖27是表示雙向拉伸的塑料膜的超聲波傳播速度的極坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖28是重迭的兩個(gè)超聲波傳播速度橢圓的極性坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖29是晶體取向主軸之間的偏移角差(Δθ)與卷邊度(%)的關(guān)系曲線圖30是實(shí)施例6中重迭的三個(gè)超聲波傳播速度橢圓的極坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖31是比較例6中重疊的三個(gè)超聲波傳播速度橢圓的極坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖32是實(shí)施例7中重疊的三個(gè)超聲波傳播速度橢圓的極坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖33是比較例7中重疊的三個(gè)超聲波傳播速度橢圓的極坐標(biāo)測(cè)繪圖;圖34是表示線膨脹系數(shù)與超聲波傳播速度間關(guān)系的測(cè)繪圖;圖35是表示由熱壓凝固其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路的狀態(tài)圖;圖36是表示雙向拉伸塑料膜的寬度方向的各部分線膨脹系數(shù)橢圓的示意圖;接著,具體計(jì)論本發(fā)明。
本發(fā)明的撓性印刷電路包括兩層以上相互層疊的塑料膜,這些塑料膜是由雙向拉伸制造的,一般兩層以上塑料膜中至少有一層用金屬電路構(gòu)成。
例如,可用聚酰亞胺膜、聚酯腈膜、聚酯砜膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚氯乙烯膜、和聚萘二甲酸乙二醇酯膜等類塑料膜,從耐熱性、尺寸的穩(wěn)定性、電特性、機(jī)械強(qiáng)度特性、耐化學(xué)性、價(jià)格等各方面總體考慮,優(yōu)選其中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜和聚酰亞胺膜。該塑料膜一般為0.01-0.3mm厚,最好為0.025-0.125mm厚。
關(guān)于其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路,用以上所列的那些由雙向拉伸制備的各種材料的膜作增強(qiáng)塑料膜,一般厚為0.025-0.500mm,最好厚為0.125-0.350mm。然而,通常使用與構(gòu)成撓性印刷電路自身的其它膜一樣厚或厚于它的增強(qiáng)塑料膜。
通常雙向拉伸的塑料膜拉伸1.5-15次較合適,最好是直拉2-9次,橫拉3-8次。
可用如銅、金、不銹鋼、鋁、和鎳及它們的合金等金屬作金屬電路的金屬,從撓性、可加工性、電特性、價(jià)格等各方面總體考慮,優(yōu)選其中的銅和銅合金。金屬電路一般厚為0.002-0.100mm,最好厚為0.005-0.070mm。另外,在箔片狀態(tài)測(cè)量彈性系數(shù)時(shí),一般為2000-20000kg/mm2,最好為4000-12000kg/mm2。例如,可遵從ASTMD-882-83用拉力測(cè)試儀測(cè)量彈性系數(shù)。為了測(cè)量金屬電路、或在作為完成了的產(chǎn)品的撓性印刷電路中的金屬薄膜、及形成圖形前的半成品等的彈性系數(shù),用如等離子刻蝕或準(zhǔn)分子激光束加工等方法除去塑料的添加劑、粘結(jié)劑等,只留下金屬電路或金屬薄膜,根據(jù)上述方法,可以測(cè)量其在該狀態(tài)下的彈性系數(shù)。
本發(fā)明采用厚度和金屬電路彈性系數(shù)的乘積(K)的指標(biāo),以使各種金屬間能進(jìn)行普遍的比較。關(guān)于該值,金屬箔一般采取約4kg/mm(厚0.002mm×彈性系數(shù)2000kg/mm2)-2000kg/mm(厚0.100×彈性系數(shù)20000kg/mm2);為了抑制撓性印刷電路的卷邊,且具有撓性,要求它在20-500kg/mm范圍內(nèi),最好為30-250kg/mm。關(guān)于彈性系數(shù)值,如上述在箔片狀態(tài)下的測(cè)量值代表金屬薄膜的彈性系數(shù),而且如果組分、受熱過(guò)程和晶態(tài)實(shí)際上相等,即使是金屬薄膜而不是金屬箔(例如,蒸發(fā)膜、鍍敷涂層等)也采取相同的值。
一般用粘結(jié)層疊(層疊并粘結(jié))兩層以上塑料膜??捎脽峁绦哉辰Y(jié)劑(例如,環(huán)氧橡膠粘結(jié)劑或包含加到聚酯樹脂中的異氰酸酯固化劑的聚酯粘結(jié)劑)、熱塑性粘結(jié)劑(例如,結(jié)成橡膠粘結(jié)劑)、和粘性劑(壓敏粘結(jié)劑,例如,丙烯酸粘劑性劑)作粘結(jié)劑,因?yàn)闊峁绦哉辰Y(jié)劑粘附力、耐熱性、耐濕熱性、可加工性、耐用性等特性良好,所以在所有這些粘結(jié)劑中優(yōu)選熱固性粘結(jié)劑。為了層疊增強(qiáng)塑料膜,也可用各種粘結(jié)劑。
接下來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的撓性印刷電路的制造方法。
下面作為一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明其中層疊如圖16B所示的兩層塑料膜2和4及與金屬電路3一起形成一層塑料膜結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路的制造方法。首先,制備兩層塑料膜2和4。通常用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯作塑料膜。如上所述,這兩層塑料膜需要滿足以下條件之一,即,重疊線膨脹系數(shù)橢圓時(shí),線膨脹系數(shù)差的最大值應(yīng)等于或小于1.4×10-5(1/℃),未重疊部分的總面積應(yīng)等于或小于6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)],或重疊超聲波傳播速度橢圓時(shí),橢圓的晶體取向主軸間的偏離角度差應(yīng)在30度內(nèi)。用相同厚度的塑料膜2和4,因而,可有效地防止發(fā)生卷邊。
首先,如圖18A所示,例如,通過(guò)在塑料膜4上施加粘合劑,然后干燥,或通過(guò)在塑料膜4上疊置加在分離器上的粘合劑,然后除去分離器,在作為底層的塑料膜4的表面上形成粘合層8。一般粘結(jié)層8的厚度為0.003-0.2mm,最好為0.005-0.05mm。然后,將如銅箔等金屬箔置于粘合劑層8上,并輥壓層疊,在粘結(jié)層8上形成金屬薄膜3a。也可用電鍍法或?yàn)R射法形成金屬薄膜3a,此時(shí),可不用粘結(jié)層8而直接在塑料膜上形成金屬薄膜。如圖18B所示,為了以預(yù)定圖形形成金屬電路3,用已知的如印刷、去除、或附加法等已知方法處理金屬薄膜3a。另一方面,制備作為覆蓋層的塑料膜2,并以如上述相似的方法在塑料膜2的表面上形成粘結(jié)層8。如果在作為底層的塑料膜4的背面上形成粘結(jié)層8,則也在作為覆蓋層的塑料膜2的背面上形成粘結(jié)層8。
如圖18C所示,以塑料膜4和塑料膜2的表面相互面對(duì)的方式疊置作為底層的塑料膜4和作為覆蓋層的塑料膜2,并通過(guò)用熱壓凝固法或利用輥壓層疊法暫時(shí)凝固后,用至少加熱或加壓的層疊法,以疊置關(guān)系層疊(層疊并粘接)作為底層的塑料膜4和作為覆蓋層的塑料膜2。由塑料膜的種類、粘合劑等來(lái)適當(dāng)?shù)貨Q定層疊方法和層疊條件。
可這樣制造如圖18D或16B所示的撓性印刷電路。壓力和溫度條件與層疊過(guò)程中的凝固法和輥壓層疊法相同,一般為40℃-300℃×1-100kg/cm2,最好為50℃-200℃×8-70kg/cm2。
在層疊過(guò)程中,如果用輥壓層疊法按疊置關(guān)系暫時(shí)凝固塑料膜,然后在加壓凝固室中,在氣體壓力下加壓并凝固,則用各向同性的氣體壓力,在整個(gè)面上加均勻壓力下可使撓性印刷電路凝固;即使撓性印刷電路自身的厚度等改變,塑料膜材料、金屬電路等也不變形。對(duì)于這樣制造的撓性印刷電路,對(duì)于金屬電路,作為絕緣層的塑料膜和粘結(jié)層的厚度和相對(duì)介電常數(shù)(介電常數(shù))等高頻特性極少改變,因而作為一組塑料膜和粘結(jié)層的復(fù)合體變得穩(wěn)定。在氣體壓力下加壓的上述方法在以下各方面優(yōu)于下面的熱壓法等,即,微小塵埃、外來(lái)材料等很難產(chǎn)生痕跡,且可以加強(qiáng)提高、性能等。
由以下方法可計(jì)算由上述方法制造的撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù)(所測(cè)物質(zhì)的介電常數(shù)與真空中的介電常數(shù)之比)由JIS C6481中所限定的方法測(cè)量。分開測(cè)量每層塑料膜和粘結(jié)層的相對(duì)介電常數(shù)時(shí),通常由以下表達(dá)式(5)確定一組塑料膜和粘結(jié)層的相對(duì)介電常數(shù)ϵ=(d1+d2)ϵ1ϵ2d1ϵ2+d2ϵ1...............(5)]]>
其中d1和э1是塑料膜的厚度和相對(duì)介電常數(shù),d2和ε2是粘結(jié)層的厚度和相對(duì)介電常數(shù)。
在上述的加壓凝固定中的凝固中,可用如氮?dú)狻鍤?、氦氣、和空?大氣)等各種氣體作導(dǎo)入加壓凝固室的氣體;從安全、價(jià)格、和由蒸發(fā)液體容易提供高壓等方面來(lái)看,特別優(yōu)選氮?dú)?,因?yàn)樗哂邢鄬?duì)高的沸點(diǎn),且能夠作為液體用。關(guān)于凝固條件,壓力條件一般為1-30kg/cm2,最好約為5-20kg/cm2,溫度條件一般為40℃-300℃,最好約為50℃-200℃。
另一方面,按以下方法制造其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路首先,如上所述,在作為底層的塑料膜4的表面上形成粘結(jié)層8,并在粘結(jié)層8上形成和上述一樣的金屬電路3。然后,制備作為覆蓋層的塑料膜2和在塑料膜2的表面上形成粘結(jié)層8(見(jiàn)圖18C)。另一方面,制備與粘合劑8一起形成在表面上的增強(qiáng)塑料膜7,并在增強(qiáng)塑料膜7的頂上疊置作為底層的塑料膜4和作為覆蓋層的塑料膜2。然后,由如上所述的熱壓法或輥壓層疊法以相互疊置的關(guān)系使塑料膜凝固,制成其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路,如圖26B所示。這樣制備其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路時(shí),如果由輥壓層疊法暫時(shí)使疊置件凝固,然后在加壓凝固室中在氣體壓力下加壓并凝固,則可特別減小加在材料上的過(guò)載。即,如圖35所示,用熱壓法粘合增強(qiáng)塑料膜,應(yīng)力會(huì)集中在增強(qiáng)塑料膜7的一端30處的撓性印刷電路身上,金屬電路容易斷裂、損傷等。然而,如果在加壓凝固室中在氣體壓力下對(duì)疊置件加壓,可除去上述缺陷,并可提供耐用性強(qiáng)等優(yōu)良特性。
如上所述,塑料膜或增強(qiáng)塑料膜的線膨脹系數(shù)的測(cè)量方法為用TMA的直接測(cè)量法或用SST的超聲波傳播速度測(cè)量法。特別地,與TMA法相比,用超聲波傳播速度的方法只花大約兩分鐘這樣極短的測(cè)量時(shí)間,但它的測(cè)量精度與TMA法基本在同一級(jí)別,且具有無(wú)需技巧的優(yōu)點(diǎn)。SST測(cè)量法的測(cè)量溫度為23℃±2℃。
可如下面所述得出上述線膨脹系數(shù)差(Δα)首先,由根據(jù)上述過(guò)程的極坐標(biāo)曲線建立塑料膜的線膨脹系數(shù)橢圓(見(jiàn)圖1)。橢圓的半徑r被表示為線膨脹系數(shù)測(cè)量角θ(rad)的函數(shù),如以下表達(dá)式(6)。在表達(dá)式(6)中,ξ表示偏心度,它由以下表達(dá)式(7)確定。a是橢圓的長(zhǎng)軸半徑,變?yōu)閞的最大值(γmax)。另一方面,b是橢圓的短軸半徑,變?yōu)閞的最小值(γmin)。r=r(θ)=b21-ξ2cos2θ............(6)]]>ξ=a2-b2a.............(7)]]>其中a橢圓的長(zhǎng)軸半徑,(r的最大值;γmin)b橢圓的短軸半徑,(r的最小值;γmin)假定位于最外兩層的兩層塑料膜2和4的橢圓的半徑為r1和r2,那么線膨脹系數(shù)差(Δα)可由以下表達(dá)式(8)表示Δα=|Δα(θ)|=|r1(θ)-r2(θ)|…(8)根據(jù)表達(dá)式(8),在0-360度(0-2πrad)對(duì)測(cè)量角θ進(jìn)行比較,最大值為兩塑料膜間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值(Δαmax)。最大值(Δαmax)也可用裝有編了程的表達(dá)式(6)、(7)、和(8)的計(jì)算機(jī)得出。
另一方面,例如,根據(jù)累積表達(dá)式(9),可得出橢圓未重疊部分的總面積(C),表達(dá)式(9)是用于確定面積(C)的表達(dá)式(2)的一個(gè)近似表達(dá)式。但表達(dá)式(2)的近似并不限于此。C=1/2Σn=1m[Δαc(n×Δθ)+Δαc{(n-1)×Δθ}2]Δθ..........(9)]]>其中m=(2π/Δθ)要用累積表達(dá)式(9),一般取m=120-2880,最好取360-1980,及Δθ=2π/m。
在選擇塑料膜時(shí),最基本的方法是測(cè)量每個(gè)塑料膜的線膨脹系數(shù),并為建立線膨脹系數(shù)橢圓做極坐標(biāo)測(cè)繪,以檢測(cè)是否滿足條件;但這并不實(shí)際。然后,為了解決這個(gè)問(wèn)題,本發(fā)明者等人檢測(cè)了塑料膜的原材料膜的多個(gè)點(diǎn)的線膨脹系數(shù)特性,發(fā)現(xiàn)在膜的寬度方向(橫向拉伸的方向)有規(guī)律性。
圖3表示雙向拉伸的原材料膜5的寬度方向的線膨脹系數(shù)特征。在該圖中,將原材料膜5在其寬度方向分成九部分,并由與作為參考的中心(0)的相對(duì)位置(-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4)表示各部分。各部分中示出了線膨脹系數(shù)橢圓,并由虛線箭頭表示晶體取向主軸。MD表示直拉方向,T表示橫拉方向。如圖3所示,在原材料膜5的中心晶體取向主軸和直拉方向是匹配的,原材料膜5的某一部分偏離中心時(shí),它相應(yīng)的晶體取向主軸與直拉方向(相應(yīng)的虛線箭頭對(duì)MD方向是傾斜的)偏離。要注意的是晶體取向主軸與直拉方向?qū)ΨQ地偏離。具體地,在圖3中,在相對(duì)位置(1)和(-1)、(2)和(-2)、(3)和(-3)及(4)和(-4),晶體取向主軸是對(duì)稱的。利用該事實(shí),用負(fù)(-)相對(duì)位置作覆蓋層(C/L),用正(+)相對(duì)位置作底層(B/S)。如圖所示,把對(duì)稱部分(相對(duì)位置)取出,把它們以相互面對(duì)的表面層疊,則晶體取向主軸基本上匹配,線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值和橢圓的未重疊的部分的總面積(C)在預(yù)定值以下。
另一方面,關(guān)于第二方法,是把原材料膜沿塑料膜的長(zhǎng)度方向分成兩部分(覆蓋層切割部分和底層切割部分),沿長(zhǎng)度方向從原材料膜上切下覆蓋層和底層塑料膜,并把具有滿足兩個(gè)條件之一的關(guān)系的覆蓋層和底層塑料膜置于塑料膜疊置件的最外兩層上。
圖36表示與圖3相似的線膨脹系數(shù)特性。圖36中,把原材料膜5分成八部分,各部分由相對(duì)作為中心線CL的中心的相對(duì)位置(-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4)表示。在原材料膜5的中心線CL的鄰近部分(-3、-2、-1、0、1、2、3)相對(duì)線膨脹系數(shù)差不那么大。如圖36所示,用相對(duì)位置(-3)至(-1)作覆蓋層切割部分,用相對(duì)位置(1)至(3)作底層切割部分。在這種情況下,將以上所選的兩層置于最外層,并制造撓性印刷電路,可防止發(fā)生卷邊。圖36中,層疊從相對(duì)位置(-3)上切下來(lái)的作覆蓋層的塑料膜和從相對(duì)位置(2)上切下來(lái)的作底層的塑料膜。
下面示出原材料塑料膜的分割用來(lái)作為一個(gè)實(shí)例;事實(shí)上,分割是根據(jù)原材料膜的尺寸、拉伸度等來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定的。例如,對(duì)于2-6m寬的原材料膜,如果規(guī)定分割的寬度(帶寬)為200-1000mm,分割數(shù)變?yōu)?-10。具體地,例如,如果原材料為2m寬,則可將它分成分割寬度(帶寬)為200mm的10份(分割部分)。如果原材料膜6m寬,則可將它分成分割寬度(帶寬)為1000mm的6份(分割部分)。例如,如果原材料膜5m寬,由于良好可加工性的原因,最好將它分成分割寬度(帶寬)規(guī)定為500mm的10份(分割部分)。
因此,應(yīng)預(yù)先檢測(cè)原材料膜各部分的線膨脹系數(shù)橢圓,掌握線膨脹系數(shù)并將之標(biāo)準(zhǔn)化,取原材料膜的預(yù)定各部分,并組合線膨脹系數(shù)橢圓基本對(duì)稱的各部分。這樣,可使線膨脹系數(shù)差的最大值和橢圓未重疊部分的總面積為預(yù)定值以下,而不必在每次選塑料膜時(shí)建立線膨脹系數(shù)橢圓。結(jié)果,可以提高抑制了卷邊發(fā)生的撓性印刷電路的生產(chǎn)率。
根據(jù)制造條件等來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定對(duì)用于制造撓性印刷電路的第一和第二種方法的選擇。即,從制造效率的觀點(diǎn)出發(fā),第二種方法比第一種方法優(yōu)異;從防止卷邊發(fā)生的觀點(diǎn)出發(fā),第一種方法比第二種方法優(yōu)異。因此,考慮到這幾點(diǎn),根據(jù)制造效率和防止卷邊發(fā)生哪個(gè)優(yōu)先,可選擇兩種方法之一。
以表面相互面對(duì)來(lái)相互層疊置于塑料膜疊置件的最外兩層上的兩層塑料膜,因而具有增強(qiáng)粘附強(qiáng)度和不再需要考慮撓性印刷電路的表面和背面間的差異的優(yōu)點(diǎn)。即,從在兩個(gè)方向上拉伸的原材料塑料膜上切割下來(lái)的塑料膜的表面和背面的吸濕性、粗糙度等表面(背面)態(tài)一般不同。因此,如果以一種在撓性印刷電路的表面和背面上存在有兩層塑料膜的相互相同的表面和背面的狀態(tài),將兩層塑料膜置于兩最外層上,則撓性印刷電路的表面和背面變成相同的狀態(tài)。這不再需要考慮表面和背面間的差異來(lái)對(duì)撓性印刷電路進(jìn)行各種處理。具體地,例如,很少需要注意撓性印刷電路的表面和背面間的如在撓性印刷電路上的可印性、耐用性、滑動(dòng)性、與加固板的緊密接觸性及電磁波屏蔽涂料的緊密附著力等特性的差異,可提高對(duì)撓性電路進(jìn)行處理時(shí)的工作效率和電子部件等的安裝效率。
在其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路中,一般用分離的原材料膜作增強(qiáng)塑料膜和其它塑料膜。這樣,便不能將上述方法用于其上粘接了增強(qiáng)塑料膜撓性印刷電路。然而,甚至在這種情況下,如果用SST測(cè)量塑料膜的超聲波傳播速度,用橢圓的晶體取向主軸偏離角之差(Δθ)的方法來(lái)控制線膨脹系數(shù)特性之差,則所需時(shí)間極短,并且不需要技巧,這樣便可保持預(yù)定的生產(chǎn)效率。
如上所述,以表面相互面對(duì)來(lái)相互層疊置于塑料膜疊置件的最外兩層上的兩塑料膜,因而具有增強(qiáng)粘附強(qiáng)度和不必再考慮撓性印刷電路的表面和背面間的差異的優(yōu)點(diǎn)。具體地,例如,很少需要注意撓性印刷電路的表面和背面間的如在撓性印刷電路上的可印性、耐用性、滑動(dòng)性、與加固板的緊密接觸性及電磁波屏蔽涂料的緊密附著力等特性間的差異,可提高處理?yè)闲噪娐窌r(shí)的工作效率和安裝電子部件等的效率。
通過(guò)以采用兩層層疊的塑料膜和其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的兩層塑料膜的印刷電路作實(shí)例,已經(jīng)討論了本發(fā)明的撓性印刷電路。然而本發(fā)發(fā)明并不局限于此,本發(fā)明還可應(yīng)用到除增強(qiáng)塑料膜外有三層以上層疊的塑料膜的印刷電路。如上所述,在這種情況下,只要求位于組成撓性印刷電路的塑料膜疊置件的最外兩層上的兩層塑料膜滿足本發(fā)明的預(yù)定的條件,而無(wú)需考慮位于中間層上的塑料膜。即,其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路中,要求滿足本發(fā)明的預(yù)定條件的最外兩層是在其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的一邊的塑料膜和增強(qiáng)塑料膜;而無(wú)需考慮位于中間的塑料膜。
可根據(jù)撓性印刷電路的應(yīng)用等來(lái)確定根據(jù)本發(fā)明的撓性印刷電路的厚度,但一般規(guī)定其厚為50-800μm,最好為100-600μm。撓性印刷電路的形狀也不受限制,例如,除圖14所示的具體的蛇形形狀外,根據(jù)各種應(yīng)用可使撓性印刷電路形成相應(yīng)的形狀。撓性印刷電路的大小也受限制,例如,可使上述最大長(zhǎng)度L在10-1000mm范圍內(nèi),最好在30-600mm范圍內(nèi)。
用如圖24所示的壓縮試驗(yàn)器測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的撓性印刷電路的撓性。圖中,數(shù)字22是在其上設(shè)置負(fù)載單元(負(fù)載檢測(cè)器)25的上部固定板,設(shè)置能上下移動(dòng)且與驅(qū)動(dòng)部件(線性電機(jī))23相連接的下部可移動(dòng)板24,使之面對(duì)上部固定板22的下邊。首先,將以在其長(zhǎng)度方向按水平取向彎成U形的狀態(tài)的撓性印刷電路1置于上部固定板22和下部可移動(dòng)板24間。然后,起動(dòng)驅(qū)動(dòng)部件23,使下部可移動(dòng)板24上升,對(duì)夾在下部可移動(dòng)板24和上部固定板22間的彎曲的撓性印刷電路1加壓。把彎曲的撓性印刷電路1加壓一定量,使之有預(yù)定的彎曲半徑R,測(cè)量由負(fù)載單元25檢測(cè)到的排斥力,為了進(jìn)行評(píng)價(jià),由以下所示的表達(dá)式(10)計(jì)算撓性(排斥力)。由于在測(cè)量時(shí)上部固定板22和下部可移動(dòng)板24間的距離變?yōu)閾闲杂∷㈦娐?的彎曲半徑R的兩倍,由該距離可計(jì)算彎曲半徑R。
排斥力(kg/cm)=排斥力檢測(cè)值(g)/撓性印刷電路的短邊(寬度)長(zhǎng)度(cm)(10)。
不管是否在撓性印刷電路上粘結(jié)了增強(qiáng)塑料膜,這樣測(cè)量的撓性印刷電路的撓性一般為在彎曲半徑R=5mm時(shí),排斥力=2g/cm至彎曲半徑R=15mm時(shí)排斥力=600g/cm的范圍內(nèi)。最好在彎曲半徑R=5mm時(shí)排斥力=4g/cm至彎曲半徑R=15mm時(shí)排斥力=400g/cm的范圍內(nèi)。
該撓性評(píng)價(jià)法用于矩形撓性印刷電路,但也可用于任何非矩形的其它形狀的撓性印刷電路。例如,對(duì)于形狀象圖25所示的基本上為V形的撓性印刷電路1a,從撓性印刷電路上預(yù)先切下一預(yù)定矩形(例如,包含在形狀象圖25所示的基本上為V形的撓性印刷電路中且由虛線指示的最大矩形26),由上述方法評(píng)價(jià)該樣品的撓性,然后,可以進(jìn)行預(yù)定的具體形狀的切割。在這種情況下,如果使用于測(cè)量的樣品的形狀和大小標(biāo)準(zhǔn)化,則可以客觀地評(píng)價(jià)撓性。
正如以上所討論的,對(duì)于本發(fā)明的撓性印刷電路,在建立和重疊表示位于最外兩層上的且為組成撓性印刷電路的層疊塑料膜的塑料膜的線膨脹系數(shù)特性的線膨脹系數(shù)橢圓時(shí),使線膨脹系數(shù)差的最大值和橢圓未重疊部分的總面積為預(yù)定值以下。結(jié)果,可抑制本發(fā)明的撓性印刷電路發(fā)生卷邊。因此,本發(fā)明的撓性印刷電路形狀的精確度高;如果用它安裝電子部件,則甚至在由機(jī)器自動(dòng)安裝時(shí)也能以高精度安裝電子部件。
本發(fā)明的撓性印刷電路中,位于最外兩層上且為組成撓性印刷電路的層疊塑料膜的塑料膜以它們的表面相互面對(duì)的狀態(tài)放置,撓性印刷電路的表面和背面變?yōu)橄嗤臓顟B(tài),且無(wú)需再考慮兩者間的差異。結(jié)果,可使其具有如在對(duì)撓性印刷電路進(jìn)行處理或?qū)㈦娮硬考惭b于其上時(shí)提高工作效率的優(yōu)點(diǎn)。
另外,本發(fā)明的撓性印刷電路中,如果在兩層以上層疊的塑料膜的至少一層上形成金屬電路,并使金屬電路的厚度和拉伸模數(shù)的乘積(K)為500kg/mm以下,可提供有足夠撓性和高性能的撓性印刷電路,并可抑制卷邊發(fā)生。因此,例如,撓性印刷電路變得適用于如印刷頭等連接部件和印刷機(jī)的母版等頻頻出現(xiàn)彎曲的地方。
此外,本發(fā)明中,其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的撓性印刷電路中,如果用預(yù)定指標(biāo)控制在未粘接增強(qiáng)塑料膜的一邊上的層疊的塑料膜和增強(qiáng)塑料膜間的線膨脹系數(shù)特性差,則甚至于其上粘接了增強(qiáng)塑料膜的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路,也可抑制發(fā)生卷邊。
利用拉伸的原材料塑料膜的橫向線膨脹系數(shù)有規(guī)律性這個(gè)事實(shí),預(yù)先選擇欲從其上切下塑料膜的原材料塑料膜的各部分,組合這些塑料膜以便使切下的部分基本對(duì)稱。這樣,可將兩層塑料膜置于最外兩層上,以至少滿足上述條件之一,而無(wú)需測(cè)量每層塑料膜的線膨脹系數(shù)或超聲波傳播速度。這將會(huì)防止發(fā)生卷邊,及提高印刷電路的制造效率。
另外,本發(fā)明的撓性印刷電路中,如果由輥壓層疊法以疊置關(guān)系將通過(guò)粘結(jié)層疊置的多層塑料膜暫時(shí)凝固,然后在加壓凝固室中在氣體壓力下加壓,并凝固,則可在由氣體壓力產(chǎn)生的各向同性的壓力而導(dǎo)致的整個(gè)表面上的均勻壓力下使撓性印刷電路凝固,這樣沒(méi)在過(guò)大的力作用于塑料膜材料各部分、金屬電路等,所以最終產(chǎn)生質(zhì)量和性能皆變好。
下面與比較例一起討論實(shí)施例。
實(shí)施例1用雙向拉伸的0.05mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(由TORAY制造)作原材料膜,從該膜上切下每一塊大小皆為100×200mm的塑料膜(膜-1和膜-2)。由上述TMA方法測(cè)量線膨脹系數(shù),由極坐標(biāo)曲線建立線膨脹系數(shù)橢圓,并把它們重疊。這些重疊的橢圓置于圖6的曲線圖中。根據(jù)該曲線圖,用安裝了根據(jù)上述的表面式(6)、(7)和(8)編程的TMA的控制計(jì)算機(jī),計(jì)算膜-1和膜-2間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值。結(jié)果是0.53×10-5(1/℃),它等于或小于預(yù)定值。為了排除吸濕膨脹和熱收縮,進(jìn)行以下由TMA對(duì)線膨脹系數(shù)的測(cè)量為了干燥,使塑料膜在150℃保持60分鐘,然后將塑料膜從150℃冷卻至30℃時(shí),同時(shí)并連續(xù)測(cè)量塑料膜的長(zhǎng)度和溫度,根據(jù)公式(1)得出Tg以下的范圍的線膨脹系數(shù)。
然后,把聚酯族熱固性粘結(jié)于膜-1的表面上,隨后干燥,以形成0.03mm厚的粘結(jié)層。以它們的表面相互面對(duì)的方式,用熱壓(條件150×1h×30kg/cm2)凝固來(lái)層疊膜-1和膜-2。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果卷邊量h為4.2mm,卷邊度為2.1%;抑制了卷邊的發(fā)生。
另一方面,如圖8所示,除塑料膜疊置件外,制備用金屬電路形成的撓性印刷電路。即,首先制備如上所述的相同的膜-1和膜-2。如圖18A至18D所示,在如上所述的膜-2(作底層)的表面上形成粘結(jié)層。把0.018mm厚的銅箔3a置于粘結(jié)層8上,通過(guò)輥壓層疊法使它們粘接(規(guī)定表面溫度為120℃)。然后,如圖18B所示,用去除法蝕刻銅箔,形成金屬電路3。另一方面,在如上所述的膜-1(作覆蓋層)的表面上形成粘結(jié)層。如圖18C所示,以它們的表面相互面對(duì)的方式,用熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2)凝固來(lái)層疊膜-1和膜-2,制備如圖18D所示的撓性印刷電路。
對(duì)于該撓性印刷電路,象上述一樣測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為3.9mm,卷邊度為2.0%,抑制了卷邊的發(fā)生。
比較例1從用于實(shí)施例1的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜上切下大小為100×200mm的新塑料膜(膜-3)。另一方面,制備與實(shí)施例1中相同的膜-1。象實(shí)施例1一樣,建立并重疊線膨脹系數(shù)橢圓。這些重疊的橢圓示于圖7的曲線圖中,根據(jù)該曲線圖,計(jì)算膜-1和膜-3間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值,結(jié)果是1.77×10-51/℃),它大于預(yù)定值。
接著象實(shí)施例1一樣,制造膜-1和膜-3的塑料膜疊置件。象實(shí)施例1一樣,測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為14.0mm,卷邊度為7.0%,發(fā)生卷邊。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制備用金屬電路形成的撓性印刷電路。即,制備如上所述的相同的膜-1(作覆蓋層)和膜-3(作底層)。與實(shí)施例1一樣,在膜-3的表面上形成粘結(jié)層,然后用去除法形成金屬電路,并在膜-1的表面上形成粘結(jié)層。用和以上相似的方法,層疊膜-1和膜-3,制備撓性印刷電路。對(duì)于該撓性印刷電路,象上述一樣測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為13.5mm,卷邊度為6.8%,發(fā)生卷邊。
實(shí)施例2用厚0.125mm的雙向拉伸的聚酰亞胺膜(由TORAY Dupont制造)作原材料膜,從其上切下每一塊大小皆為200×360mm的塑料膜(膜-4和膜-5)。由上述TMA方法測(cè)量線膨脹系數(shù),由極坐標(biāo)曲線建立線膨脹系數(shù)橢圓,并把它們重疊。這些重疊的橢圓示于圖8的曲線圖中。從該曲線圖得出膜-4和膜-5的橢圓未重疊部分的總面積(C)為3.44×10-10[(1/℃)×(1/℃)],該值等于或小于預(yù)定值。通過(guò)設(shè)定m=720和Δθ=(2π/720)0.00873(rad),根據(jù)上述的累積式(9),用安裝到TMA測(cè)量?jī)x的控制計(jì)算機(jī),計(jì)算該面積。
然后,把環(huán)氧樹脂族熱固性粘結(jié)劑施加于膜-4的表面上,隨后干燥以形成0.03mm厚的粘結(jié)層。以膜-4和膜-5的表面相互面對(duì)的方式,用由輥壓層疊法暫時(shí)凝固層疊膜-4和膜-5,隨后,在加壓凝固室(條件150℃×1h×15kg/cm2)中固化并層疊。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果,卷邊量h為9.5mm,卷邊度為2.6%;抑制了卷邊的發(fā)生。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制備用金屬電路形成的撓性電路。即,制備如上所述的相同的膜-4(作覆蓋層)和膜-5(作底層)。象實(shí)施例1一樣,在膜-5(作底層)的表面上形成粘結(jié)層,然后用去除法形成0.035mm厚的銅電路,在膜-4的表面上形成粘結(jié)層。象實(shí)施例1一樣,層疊膜-4和膜-5,制備撓性印刷電路。對(duì)于該撓性印刷電路,象上述一樣測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為8.3mm,卷邊度為2.3%,抑制了卷邊的發(fā)生。
比較例2從用于實(shí)施例2的聚酰亞胺膜上切下大小為200×360mm的新塑料膜(膜-6)。另一方面,制備與實(shí)施例2中相同的膜-4。象實(shí)施例2一樣,建立并重疊線膨脹系數(shù)橢圓。這些重疊的橢圓示于圖9的曲線圖中,根據(jù)該圖線圖,象實(shí)施例2一樣,計(jì)算膜-4和膜-6的橢圓未重疊部分的總面積。結(jié)果是7.71×10-10[(1/℃)×(1/℃)],它大于預(yù)定值。
接著象實(shí)施例2一樣,制造膜-4和膜-6的塑料膜疊置件。象實(shí)施例2一樣,測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為28.0mm,卷邊度為7.8%,發(fā)生卷邊。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制備用金屬電路形成的撓性電路。即,制備如上所述的相同的膜-4(作覆蓋層)和膜-6(作底層)。與實(shí)施例2一樣,在膜-6的表面上形成粘結(jié)層,然后用去除法形成金屬電路,并在膜-4的表面上形成粘結(jié)層。用和以上相似的方法,層疊膜-4和膜-6,制備撓性印刷電路。對(duì)于該撓性印刷電路,象上述一樣測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為25.2mm,卷邊度為7.0%,發(fā)生卷邊。
實(shí)施例3用雙向拉伸的0.125mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(由TORAY制造)作原材料膜,從該膜上切下每一塊大小皆為200×360mm的塑料膜(膜-7和膜-8)。用雙向拉伸的0.250mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(由TORAY制造)作原材料膜,從該塑料膜上切下大小為200×360mm的塑料膜(膜-10)。象實(shí)施例1一樣,由建立三個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓,并把它們重疊。這些重疊的橢圓示于圖10的曲線圖中。根據(jù)該曲線圖,象實(shí)施例一樣,計(jì)算模-7、膜-8和膜-10間的線膨脹系數(shù)差的最大值。結(jié)果,各膜間的線膨脹系統(tǒng)差的最大值是膜-7和膜-8為0.54×10-5(1/℃);膜-7和膜-10為4.49×10-5(1/℃);膜-8和膜-10為3.94×10-5(1/℃)。
然后,制備0.05mm厚的片狀聚酯族熱固性粘合劑,并用碾壓法使其在膜-10的表面和背面上暫時(shí)凝固。隨后把膜-7和膜-8置于膜-10的表面和背面上,并用輥壓層疊法暫時(shí)凝固,然后在加壓凝固室中固化(條件110℃×2h×10kg/cm2),制造如圖13所示的3-層結(jié)構(gòu)的塑料膜疊置件。圖中,數(shù)字8表示粘結(jié)層,膜-7和膜-8位于塑料膜的最外層。如上所述,膜-7和膜-8間的線膨脹系數(shù)差的最大值是0.54×10-5(1/℃),該值等于或小于本發(fā)明的預(yù)定值。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果,卷邊量h為5.4mm,卷邊度為1.5%;抑制了卷邊的發(fā)生。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制造與金屬電路一起形成的3-膜-層結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路。即,制備如上所述的相同的膜-7、膜-8和膜-10。如圖19所示,以與上述相似的方法,用片狀聚酯族熱固性粘合劑,在膜-7和膜-8的表面上形成粘結(jié)層8,然后象實(shí)施例1一樣,用去除法在粘結(jié)層8上形成厚0.035mm的銅電路3。如圖19所示,以與上述相似的方法,用片狀聚酯族熱固性粘合劑,在膜-10的表面和背面上形成粘結(jié)層8。如圖所示,膜-7和膜-8的表面相互面對(duì),膜-10位于它們之間,用輥壓層疊法暫時(shí)凝固三層膜,然后在加壓凝固室中固化(條件110℃×2h×10kg/cm2),制造如圖20所示的3-膜-層結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路。在圖20中由相同的參考數(shù)字表示與參照?qǐng)D19所說(shuō)明的相同的部件。
對(duì)于該3-膜-層結(jié)構(gòu)的撓性印刷電路,象上述一樣測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為5.0mm,卷邊度為1.4%,抑制了卷邊的發(fā)生。
比較例3從用于實(shí)施例3的0.125mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇膜上切下大小為200×360mm的新塑料膜(膜-9)。另一方面,制備與實(shí)施例3中相同的膜-7和膜-10。象實(shí)施例3一樣,建立并重疊三個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓。這些疊加的橢圓示于圖11的曲線圖中,根據(jù)該曲線圖,象實(shí)施例1一樣,計(jì)算膜-7、膜-9和膜-10間的線膨脹系數(shù)差的最大值,結(jié)果,各膜間的線膨脹系數(shù)差的最大值如下膜-7和膜-9為1.66×10-5(1/℃);膜-9和膜-10為4.17×10-5(1/℃);如上所述,膜-7和膜-10間的線膨脹系數(shù)差的最大值為4.49×10-5(1/℃)。
接著以與實(shí)施例3相同的方法,制造的3-膜-層結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖13)的塑料膜疊置件,只是用膜-9代替膜-8。象實(shí)施例3一樣,測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為18.7mm,卷邊度為5.2%,發(fā)生卷邊。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制備與金屬電路一起形成撓性印刷電路。即,制備如上所述的相同的膜-7、膜-9和膜-10。與實(shí)施例3一樣,用去除法在膜-7和膜-9的表面上形成粘結(jié)層8和銅電路,在膜-10的表面和背面上形成粘結(jié)層8。用和實(shí)施例3相似的方法,層疊三層膜(見(jiàn)圖19),制備撓性印刷電路(見(jiàn)圖20)。對(duì)于該撓性印刷電路,象上述一樣測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為18.9mm,卷邊度為5.3%,發(fā)生卷邊。
實(shí)施例4用雙向拉伸的0.050mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(由TORAY制造)作原材料膜,從該膜上切下每一塊大小皆為100×200mm的塑料膜(膜-11和膜-12)。由上述TMA方法測(cè)量線膨脹系數(shù),由極坐標(biāo)曲線建立線膨脹系數(shù)橢圓,并把它們重疊。這些重疊的橢圓示于圖12的曲線圖中。根據(jù)該曲線圖,象實(shí)施例1一樣,計(jì)算膜-11和膜-12間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值。計(jì)算結(jié)果是0.11×10-5(1/℃)。
用0.050mm厚的不銹鋼箔作金屬電路3的原材料膜,從該不銹鋼上切下大小為100×200mm的不銹鋼箔。由上述方法測(cè)量不銹鋼箔的拉伸模數(shù)。測(cè)量結(jié)果是10000kg/mm2。即厚度和拉伸模數(shù)的乘積(K)為500kg/mm。
然后,把施加在分離器上的聚酯施熱固性粘合劑粘合于塑料膜-11和塑料膜-12的相同表面9上,隨后除去分離器,形成0.025mm厚的粘結(jié)層。用輥壓層疊法,在膜-11的表面上暫時(shí)凝固不銹鋼箔,然后,以不銹鋼箔和膜-12的表面相互面對(duì)的方式,用輥壓層疊法再暫時(shí)凝固不銹鋼箔和膜-12,并用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2凝固來(lái)層疊不銹鋼箔和膜-12。(見(jiàn)圖23)由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果,卷邊量h為0.8mm,卷邊度為0.4%;抑制了卷邊的發(fā)生。
由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的撓性(排斥力g/cm),結(jié)果,半徑R=5mm時(shí),排斥力=160g/cm,表明撓性很好。
比較例4首先,制備與用于實(shí)施例4的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜相同的膜(膜-11和膜-12)。象實(shí)施例4一樣,測(cè)量線膨脹系數(shù),由極坐標(biāo)曲線建立線膨脹系數(shù)橢圓并重疊它們(見(jiàn)圖12)。象實(shí)施例4一樣,計(jì)算膜-11和膜-12間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值,計(jì)算結(jié)果象實(shí)施例4一樣是0.11×10-5(1/℃)。
用0.075mm厚的不銹鋼箔作金屬電路3的原材料,從該不銹鋼上切下大小為100×200mm的不銹鋼箔。由上述方法測(cè)量不銹鋼箔的拉伸模數(shù)。測(cè)量結(jié)果是8000kg/mm2。即厚度和拉伸模數(shù)的乘積(K)為600kg/mm,該值超過(guò)了預(yù)定值。
然后,象實(shí)施例4一樣,在膜-11和膜-12的相同表面9上形成厚0.025mm的粘結(jié)層。用輥壓層疊法,在膜-11的表面上暫時(shí)凝固不銹鋼箔,然后,以不銹鋼箔和膜-12的表面相互面對(duì)的方式,用輥壓層疊法再暫時(shí)凝固不銹鋼箔和膜-12,并用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2凝固來(lái)層疊不銹鋼箔和膜-12。(見(jiàn)圖23)由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果,卷邊量h為0.4mm,卷邊度為0.2%;在這兩種情況下皆抑制了卷邊的發(fā)生。
由上述方法測(cè)量塑料疊置件的撓性(排斥力g/cm),結(jié)果,半徑R=5mm時(shí),排斥力=240g/cm,表明與實(shí)施例4相比撓性很差。
實(shí)施例5首先,制備與用于實(shí)施例4的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜相同的膜(膜-11和膜-12)。象實(shí)施例4一樣,測(cè)量線膨脹系數(shù),由極坐標(biāo)曲線建立線膨脹系數(shù)橢圓并重疊它們(見(jiàn)圖12)。象實(shí)施例4一樣,計(jì)算膜-11和膜-12間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值,計(jì)算結(jié)果象實(shí)施例4一樣是0.11×10-5(1/℃)。
用三片0.018mm、0.035mm和0.07mm厚的電解淀積銅箔作金屬導(dǎo)電層3的原材料,從該電解淀積的銅箔上切下每個(gè)大小皆為100×200mm的三片銅箔。由上述方法測(cè)量三片銅箔的拉伸模數(shù)。測(cè)量結(jié)果是6600kg/mm2、6050kg/mm2、5500kg/mm2。即每片銅箔的厚度和拉伸模數(shù)的乘積(K)為118.8kg/mm、192.5kg/mm、或315kg/mm,這些值等于或小于預(yù)定值。
然后,把施加在分離器上的聚酯族熱固性粘合劑粘合于膜-11和膜-12的相同表面9上,隨后除去分離器,形成0.025mm厚的粘結(jié)層。用輥壓層疊法,在膜-11的表面上暫時(shí)凝固每片銅箔,然后,以銅箔和膜-12的表面相互面對(duì)的方式,用輥壓層疊法再暫時(shí)凝固銅箔和膜-12,并用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2凝固來(lái)層疊銅箔和膜-12。(見(jiàn)圖23)
另外,由上述方法測(cè)量每塊塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果,銅箔為0.018mm厚時(shí),卷邊量h為1.2mm,卷邊度為0.4%;銅箔為0.035mm厚時(shí),卷邊量h為0.7mm,卷邊度為0.35%;銅箔為0.070mm厚時(shí),卷邊量h為0.5mm,卷邊度為0.25%;在每種情況下皆抑制了卷邊的發(fā)生。
由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的撓性(排斥力g/cm),結(jié)果,當(dāng)銅箔為0.018mm厚時(shí),若彎曲半徑R=5mm,則排斥力=57g/cm;當(dāng)銅箔為0.035mm厚時(shí),若彎曲半徑R=5mm,則排斥力=72g/cm;當(dāng)銅箔為0.070mm厚時(shí),若彎曲半徑R=5mm,則排斥力=125g/cm;表明每種情況的撓性很好。
比較例5首先,制備與用于實(shí)施例4的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜相同的膜(膜-11膜-12)。象實(shí)施例4一樣,測(cè)量線膨脹系數(shù),由極坐標(biāo)曲線建立線膨脹系數(shù)橢圓并重疊它們(見(jiàn)圖12)。象實(shí)施例4一樣,計(jì)算膜-11和膜-12間的線膨脹系數(shù)差(Δα)的最大值,計(jì)算結(jié)果象實(shí)施例4一樣是0.11×10-5(1/℃)。
用0.2mm和0.3mm厚的兩片電解銅箔作金屬導(dǎo)電層3的原材料,從該銅箔上切下每片大小皆為100×200mm的兩片電解銅箔。由上述方法測(cè)量?jī)善娊忏~箔的拉伸模數(shù)。測(cè)量結(jié)果是3600kg/mm2和3400kg/mm2。即每片銅箔的厚度和拉伸。模數(shù)的乘積(K)為720kg/mm或1020kg/mm,這些值超過(guò)了預(yù)定值。
然后,象實(shí)施例4一樣,在膜-11和膜-12的相同表面9上形成厚0.025mm的粘結(jié)層。用輥壓層疊法,在膜-11的表面上暫時(shí)凝固每片電解銅箔,然后,以電解銅箔和膜-12的表面相互面對(duì)的方式,用輥壓層疊法再暫時(shí)凝固電解銅箔和膜-12,并用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2凝固來(lái)層疊電解銅箔和膜-12。(見(jiàn)圖23)由上述方法測(cè)量每塊塑料膜疊置件的卷邊量h。結(jié)果,電解銅箔為0.2mm厚時(shí),卷邊量h為0.6mm,卷邊度為0.3%;電解銅箔厚為0.3mm時(shí),卷邊量h為0.3mm,卷邊度為0.15%;在這兩種情況下皆抑制了卷邊的發(fā)生。
由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的撓性(排斥力g/cm),結(jié)果,電解銅箔厚為0.2mm時(shí),若彎曲半徑R=5mm,則排斥力=615g/cm;電角銅箔厚為0.3mm時(shí),若彎曲半徑R=10mm,則排斥力=710g/cm;表明與實(shí)施例4相比兩情況的撓性很差。
實(shí)施例6用雙向拉伸的0.050mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(由TORAY制造)作原材料膜,從該膜上切下每一塊大小皆為100×200mm的塑料膜(膜-13和膜-14)。用雙向拉伸的0.25mm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(由TORAY制造)作原材料膜,從該膜上切下大小為100×200mm的塑料膜(膜-15)。由上述方法測(cè)量三塊膜的超聲波傳播速度,由極坐標(biāo)曲線建立三個(gè)超聲波傳播速度橢圓,并把它們重疊。這些膜-13和膜-15的重疊的橢圓示于圖30的曲線圖中。該曲線圖表明最外層膜-13和膜-15的晶體取向主軸間的偏離角之差(Δθ)為0度,表明它們是匹配的。
然后,把聚酯族熱固性粘合劑施加于膜-13、膜-14和膜-15的表面上,之后形成厚為0.025mm的粘結(jié)層。以膜-13和膜-14的表面相互面對(duì)的方式,用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2)的凝固來(lái)層疊膜-13和膜-14。用輥壓層疊法,在膜-14的背面上暫時(shí)凝固加固膜-15,然后在加壓凝固室中固化(條件110℃×2h×10kg/cm2)。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為5.0mm,卷邊度為2.5%;抑制了卷邊的發(fā)生。制備10塊這樣制造的撓性印刷電路,象一組塑料膜和粘合層一樣,在1MHz的測(cè)量頻率下測(cè)量每塊撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù),結(jié)果所有撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù)皆在3.40±0.01范圍內(nèi)。
實(shí)施例6從用于實(shí)施例6的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜上切下大小為100×200mm的新塑料膜(膜-16)。另一方面,象實(shí)施例6一樣,制備相同的膜-13和膜-14。象實(shí)施例6一樣,建立并重疊三塊塑料膜的超聲波傳播速度橢圓,膜-13和膜-16的這些橢圓示于圖31的曲線圖。該曲線圖表明最外層膜-13和膜-16的晶體取向主軸間的偏離角之差(Δθ)為90度,表明偏離很大。
象實(shí)施例6一樣,制備膜-13和膜-16的塑料膜疊置件,用輥壓層疊法,在膜-14的背面上暫時(shí)凝固加固膜-16,用由熱壓(條件130℃×1h×30kg/cm2凝固來(lái)層疊它們,形成塑料膜疊置件。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為19.0mm,卷邊度為9.5%;發(fā)生了卷邊。制備10塊這樣制造的撓性印刷電路,象一組塑料膜和粘合層一樣,在1MHz測(cè)量頻率下測(cè)量每塊撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù),結(jié)果撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù)在3.35-3.42范圍內(nèi)變化。
實(shí)施例7用雙向拉伸的0.050mm厚的聚酰亞胺膜(由TORAY-Dupont制造)作原材料膜,從該膜上切下每一塊大小皆為100×200mm的塑料膜(膜-17和膜-18)。用雙向拉伸的0.125mm厚的聚的聚酰亞胺膜(由TORAY-Dupont制造)作原材料膜,從該膜上切下大小為100×200mm的塑料膜(膜-19)。由上述方法測(cè)量三塊塑料膜的超聲波傳播速度,由極坐標(biāo)曲線建立三個(gè)超聲波傳播速度橢圓,并把它們重疊。這些膜-17和膜-19的重疊的橢圓示于圖32的曲線圖中。該曲線圖表明最外層膜-17和膜-19的晶體取向主軸間的偏離角之差(Δθ)為0度,表明它們是匹配的。
然后,把聚酯族熱固性粘合劑施加于膜-17、膜-18和膜-19的表面上,之后形成厚為0.025mm的粘結(jié)層。以膜-17和膜-18的表面相互面對(duì)的方式,用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2)的凝固來(lái)層疊膜-17和膜-18。用輥壓層疊法,在膜-18的背面上暫時(shí)凝固加固膜-19,然后在加壓凝固室中固化(條件110℃×2h×10kg/cm2)。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為0.5mm,卷邊度為0.25%;抑制了卷邊的發(fā)生。制備10塊這樣制造的撓性印刷電路,象一組塑料膜和粘合層一樣,在1MHz的測(cè)量頻率下測(cè)量每塊撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù),結(jié)果所有撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù)皆在3.45±0.01范圍內(nèi)。
比較例7從用于實(shí)施例7的聚酰亞胺膜上切下大小為100×200mm的新塑料膜(膜-20)。另一方面,象實(shí)施例7一樣,制備相同的膜-17和膜-18。象實(shí)施例7一樣,建立并重疊三塊塑料膜的超聲波傳播速度橢圓,膜-17和膜-20的這些橢圓示于圖33的曲線圖中。該曲線圖表明最外層膜-17和膜-20的晶體取向主軸間的偏離角之差(Δθ)為90度,表明偏離很大。
象實(shí)施例7一樣,制備膜-17和膜-18的塑料膜疊置件,用輥壓層疊法,在膜-18的背面上暫時(shí)凝固加固膜-20,用由熱壓(條件150℃×1h×30kg/cm2凝固來(lái)層疊它們,形成塑料膜疊置件。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為14.0mm,卷邊度為7.0%;發(fā)生了卷邊。制備10塊這樣制造的撓性印刷電路,象一組塑料膜和粘合層一樣,在1MHz測(cè)量頻率下測(cè)量每塊撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù),結(jié)果撓性印刷電路的相對(duì)介電常數(shù)在3.42-3.47范圍內(nèi)變化。
實(shí)施例8制備由4m寬的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜制成的雙向拉伸原材料膜。如圖36所示,把它沿塑料膜的長(zhǎng)度方向(直拉的方向)分成帶狀的八份(每份寬500mm)。在原材料膜中,象實(shí)施例1一樣,測(cè)量每份(部分)的線膨脹系數(shù)并考慮相對(duì)位置的組合,在相對(duì)位置(-3)-(3)的范圍內(nèi)滿足線膨脹系數(shù)之差的最大值為1.4×10-5(1/℃)的條件。如圖36所示,從相對(duì)位置(-3)切下大小為80mm×200mm的覆蓋層塑料膜(膜-21),從相對(duì)位置(2)切下大小為80mm×200mm的底層塑料膜(膜-22)。對(duì)于膜-21和膜-22,它們的表面相互面對(duì),測(cè)量它們間的線膨脹系數(shù)之差,線膨脹系數(shù)之差的最大值為0.7×10-5(1/℃)。
象實(shí)施例1一樣,以它們的表面相互面對(duì)的方式,用膜-21和膜-22生產(chǎn)塑料疊置件。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為5.6mm,卷邊度為2.8%,抑制了卷邊的發(fā)生。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制備與金屬電路一起形成的撓性印刷電路。即,制備如上所述的相同的膜-21(作覆蓋層)和膜-22(作底層)。象實(shí)施例1一樣,在膜-22的表面上形成粘結(jié)層,然后形成電路,并在膜-21的表面上形成粘結(jié)層。由上述方法層疊膜-21和膜-22,制造撓性印刷電路。對(duì)于該撓性印刷電路,用上述方法測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為5.3mm,卷邊度為2.7%,抑制了卷邊的發(fā)生。
實(shí)施例9制備由4.5m寬的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜制成的雙向拉伸原材料膜。如圖3所示,把它沿塑料膜的長(zhǎng)度方向(直拉的方向)分成帶狀的八份(每份寬500mm)。在原材料膜中,從關(guān)于原材料塑料膜的長(zhǎng)度方向(直拉方向)的中心線對(duì)稱的相對(duì)位置(-3)-(3)切下每塊大小皆為60mm×90mm的覆蓋層塑料膜(膜-23)和底層塑料(膜-24)。象實(shí)施例1一樣,對(duì)于膜-23和膜-24,它們的表面相互面對(duì),測(cè)量它們間的線膨脹系數(shù)之差,線膨脹系數(shù)之差的最大值為0.1×10-5(1/℃)。
象實(shí)施例1一樣,用膜-23和膜-24生產(chǎn)塑料疊置件。由上述方法測(cè)量塑料膜疊置件的卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為0.4mm,卷邊度為0.5%,抑制了卷邊的發(fā)生。
另一方面,除塑料膜疊置件外,制備與金屬電路一起形成的撓性印刷電路。即,制備如上所述的相同的膜-23(作覆蓋層)和膜-24(作底層)。象實(shí)施例1一樣,在膜-24的表面上形成粘結(jié)層,然后形成電路,并在膜-23的表面上形成粘結(jié)層。由上述方法層疊膜-23和膜-24,制造撓性印刷電路。對(duì)于該撓性印刷電路,用上述方法測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為0.3mm,卷邊度為0.3%,抑制了卷邊的發(fā)生。
比較例8制備與實(shí)施例9中相同的膜-23和膜-24。在膜-24表面和膜-24的背面相互面對(duì)的狀態(tài)測(cè)量它們間的線膨脹系數(shù)之差,線膨脹系數(shù)之差的最大值為1.6×10-5(1/℃)。在膜-23表面和膜-24的背面相互面對(duì)的狀態(tài),象在實(shí)施例9中一樣,制造養(yǎng)料膜疊置件,用上述方法測(cè)量卷邊量h,結(jié)果,卷邊量h為5.9mm,卷邊度為6.6%,發(fā)生了卷邊。
應(yīng)該明白,上述描述和附圖并不限制本發(fā)明的范圍;而且,在不脫離權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的情況下,可以作出各種改型和變化。例如,本發(fā)明還能應(yīng)用于普通的復(fù)合片,而不僅僅用于撓性印刷電路。也可把根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合膜用于IC卡、信用卡等。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合薄膜,包括第1樹脂膜;和迭放在第1樹脂膜上的第2樹脂膜;其特征是,在第1和第2樹脂的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用以下的方法(A)建立兩個(gè)線膨脹系數(shù)橢圓;(A)包括步驟在樹脂膜上確定預(yù)定的基點(diǎn)P;測(cè)試第1和第2樹脂膜上離開任意軸θ角方向的位置的線膨脹系數(shù),任意軸選在第1和第2樹脂膜上,以便以基點(diǎn)P為中心穿過(guò)基點(diǎn)并朝著任意方向延伸,用任意軸為Y軸,以與Y軸夾角為90度的軸為X軸,建立坐標(biāo)系;該坐標(biāo)系中,X軸與Y軸相交點(diǎn)規(guī)定為線膨脹系數(shù)測(cè)試中的基點(diǎn)P,規(guī)定離開基點(diǎn)P的距離r為線膨脹系數(shù)測(cè)試值的大小,然后,測(cè)繪相對(duì)于Y軸的θ測(cè)試角方向的距離r的頂點(diǎn),改變測(cè)試角θ,多次測(cè)繪該頂點(diǎn),并以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)整個(gè)360度方向畫分析線,以便穿過(guò)這些測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),建立橢圓;而且,兩個(gè)橢圓重迭,以便使中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同;滿足以下的關(guān)系(B),(B)兩層樹脂膜之間的線膨脹系數(shù)差的最大值等于或小于預(yù)定值。
2.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,預(yù)定值是1.4×10-5(1/℃)。
3.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,第1和第2樹脂膜用其相同的表面相互面對(duì)迭置。
4.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜是撓性印刷電路。
5.按權(quán)利要求4的復(fù)合薄膜,其特征是,在第1與第2樹脂膜之間形成金屬電路,金屬電路的拉伸模數(shù)與厚度之積是500千克/毫米或以下。
6.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合膜的一側(cè)粘貼增強(qiáng)塑料膜,位于沒(méi)貼增強(qiáng)塑料膜的一側(cè)的第1和第2樹脂膜中之一及增強(qiáng)塑料膜滿足關(guān)系(A)和(B)。
7.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,在第1與第2樹脂膜之間夾有一層以上的其它樹脂膜。
8.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,通過(guò)粘結(jié)層使第1和第2樹脂膜迭置。
9.按權(quán)利要求8的復(fù)合薄膜,其特征是,用輥壓迭置法將通過(guò)粘結(jié)層迭置的第1和第2樹脂膜按迭置關(guān)系暫時(shí)凝固,然后在加壓凝固室內(nèi),在氣體壓力下對(duì)其加壓使其凝固。
10.一種復(fù)合薄膜,包括第1樹脂膜,和迭置于第1樹脂膜上的第2樹脂膜;其特征是,在第1和第2樹脂膜的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用下述方法(C)建立兩上線膨脹系數(shù)橢圓。(C)包括步驟在樹脂膜上確定預(yù)定的基點(diǎn)P;測(cè)試第1和第2樹脂膜上離開任意軸θ角方向的位置的線膨脹系數(shù),任意軸選擇在第1和第2樹脂膜上,以便以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)基點(diǎn)P伸向任意方向;用任意軸為Y軸,用與Y軸夾角90度的軸為X軸,建立坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系中,規(guī)定X軸與Y軸的交點(diǎn)為線膨脹系數(shù)測(cè)試中的基點(diǎn)P,離開基點(diǎn)P的距離r為線膨脹系數(shù)測(cè)試值的大小,然后, 測(cè)繪相對(duì)于Y軸θ測(cè)試角方向的距離r的頂點(diǎn),改變?chǔ)葴y(cè)度角,多次測(cè)繪頂點(diǎn),以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)整個(gè)360度方向畫分析線,以便穿過(guò)這些測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),建立橢圓。兩個(gè)橢圓重迭,使中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,并滿足以下的關(guān)系(D)、(D)橢圓的沒(méi)重迭部分的總面積等于或小于預(yù)定值。
11.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,預(yù)定值是6.5×10-5[(1/℃)×(1/℃)]。
12.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,第1和第2樹脂膜以其相同的表面相互面對(duì)迭置。
13.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜是撓性印刷電路。
14.按權(quán)利要求13的復(fù)合薄膜,其特征是,在第1與第2樹脂膜之間形成金屬電路、金屬電路的厚度與拉伸模數(shù)之積是500千克/毫米或以下。
15.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜的一個(gè)側(cè)邊粘貼有增強(qiáng)塑料膜位于沒(méi)貼增強(qiáng)樹脂膜一側(cè)的第1和第2樹脂膜之一及增強(qiáng)樹脂膜滿足關(guān)系(C)和(D)。
16.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,第1與第2樹脂膜之間夾有一層或一層以上的其它樹脂膜。
17.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,通過(guò)粘結(jié)層使第1和第2樹脂膜迭置。
18.按權(quán)利要求17的復(fù)合薄膜,其特征是,用輥壓疊層法使通過(guò)粘結(jié)層迭置的第1和第2樹脂膜按迭置關(guān)系暫時(shí)凝固,然后在加壓凝固室內(nèi),在氣體壓力下對(duì)其加壓使其凝固。
19.一種復(fù)合薄膜,包括第1樹脂膜,和迭置于第1樹脂膜上的第2樹脂膜;其特征是,在第1和第2樹脂膜的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上用下述方法(E)建立超聲波傳播速度的兩個(gè)橢圓;(E)包括步驟在樹脂膜的膜表面上確定預(yù)定的基點(diǎn)P;測(cè)試第1和第2樹脂膜上離開任意軸θ角方向的位置的超聲波傳播速度,任意軸選在第1和第2樹脂膜上,以便以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)基點(diǎn)P并朝任意方向延伸;用任意軸為Y軸,用與Y軸夾角90度的軸為X軸,建立坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系中,規(guī)定Y軸與X軸的交點(diǎn)為超聲波傳播速度測(cè)試中的基點(diǎn)P,規(guī)定離開基點(diǎn)P的距離r為超聲波傳播速度的測(cè)試值大小,然后,測(cè)繪相對(duì)于Y軸θ測(cè)試角方向的該距離r的頂點(diǎn),改變測(cè)試角θ,多次測(cè)繪頂點(diǎn),以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)整個(gè)360度方向畫分析線,以便穿過(guò)這些測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),建立橢圓;該橢圓有長(zhǎng)軸方向的晶體取向主軸和短軸方向的晶體取向子軸;兩個(gè)橢圓重迭,使中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,并滿足以下的關(guān)系(F),(F)橢圓的晶體取向主軸間的偏移角差(Δθ)在30度以內(nèi)。
20.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,第1和第2樹脂膜用其相同表面相對(duì)迭置。
21.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜是撓性印刷電路。
22.按權(quán)利要求21的復(fù)合薄膜,其特征是,在第1和第2樹脂膜之間形成金屬電路,金屬電路的厚度與拉伸模數(shù)之積是500千克/毫米或以下。
23.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜的一側(cè)邊上粘貼增強(qiáng)塑料膜,位于沒(méi)貼增強(qiáng)塑料膜的一側(cè)的第1和第2樹脂膜之一及增強(qiáng)塑料膜滿足關(guān)系(E)和(F)。
24.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,第1與第2樹脂膜之間夾有一層或一層以上的其它樹脂膜。
25.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,第1與第2樹脂膜通過(guò)粘結(jié)層而迭置。
26.按權(quán)利要求25的復(fù)合薄膜,其特征是,用輥壓迭置法將通過(guò)粘結(jié)層迭置的第1和第2樹脂膜按其迭置關(guān)系暫時(shí)凝固,然后,在加壓凝固室,在氣體壓力下對(duì)其加壓使其凝固。
27.復(fù)合薄膜的制造方法,包括以下步驟制備第1和第2樹脂膜;在第1和第2樹脂膜的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上,用以下步驟(1)至(7)建立線膨脹系數(shù)的兩個(gè)橢圓;(1)在樹脂膜上確定預(yù)定的基點(diǎn)P;(2)測(cè)試第1和第2樹脂膜上離開任意軸θ角方向的位置的線膨脹系數(shù),任意軸選在第1和第2樹脂膜上,以便以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)基點(diǎn)P伸向任意方向;(3)用任意軸為Y軸,用與Y軸夾角90度的軸為X軸,建立坐標(biāo)系;(4)在該坐標(biāo)系中,規(guī)定Y軸與X軸的交點(diǎn)為線膨脹系數(shù)測(cè)試中的基點(diǎn)P,規(guī)定線膨脹系數(shù)測(cè)試值大小為離開基點(diǎn)P的距離r;(5)測(cè)繪相對(duì)于Y軸的θ測(cè)試角方向的距離r的頂點(diǎn);(6)改變測(cè)試角θ,重復(fù)多次測(cè)繪頂點(diǎn);及(7)以基點(diǎn)P為中心,貫穿整個(gè)360度畫分析線,以便穿過(guò)這些測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),建立橢圓。按該方式迭置的第1和第2樹脂膜滿足以下關(guān)系(G),(G)兩層樹脂膜之間的線膨脹系數(shù)差的最大值等于或小于預(yù)定值,兩個(gè)橢圓重迭時(shí)使中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸Y和X相同。
28.按權(quán)利要求27的復(fù)合薄膜的制造方法,其特征是,預(yù)定值是1.4×10-5(1/℃)。
29.按權(quán)利要求27的復(fù)合薄膜的制造方法,還包括以下步驟按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸原材料膜;按預(yù)定尺寸,以直向或橫向?yàn)殚L(zhǎng)度方向,從原材料樹脂膜切割出樹脂膜;按平行于長(zhǎng)度的方向,將樹脂膜分割成基本上兩個(gè)相等的第1切割部分和第2切割部分;分別從第1和第2樹脂膜上,按平行于長(zhǎng)度方向的方向,切割出多個(gè)第1和第2層的切割部分。
30.按權(quán)利要求29的復(fù)合薄膜制造方法,還包括以下步驟用輥壓迭置法將通過(guò)粘結(jié)層而迭置的第1和第2層切割部分按迭置關(guān)系暫時(shí)凝固,然后,在加壓凝固室內(nèi)在氣體壓力下對(duì)其加壓使其凝固。
31.按權(quán)利要求27的復(fù)合薄膜的制造方法,還包括以下步驟按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸原材料樹脂膜;按預(yù)定尺寸,用直向或橫向?yàn)殚L(zhǎng)度方向,從原材料樹脂膜切割出樹脂膜;按平行于長(zhǎng)度方向的方向,將樹脂膜分成兩個(gè)基本相等的第1層切割部分和第2層切割部分;按平行于長(zhǎng)度方向的方向,在相對(duì)于中心線的基本上對(duì)稱的位置,分別從第1和第2樹脂膜切割出第1和第2層切割部分。將第1和第2層切割部分用其相同表面相互面對(duì)著迭置。
32.按權(quán)利要求31的復(fù)合薄膜的制造方法,還包括以下步驟用輥壓疊置法將通過(guò)粘結(jié)層而迭置的第1層和第2層切割部分按迭置關(guān)系暫時(shí)凝固,然后,在加壓凝固室內(nèi)在氣體壓力下對(duì)其加壓并使其凝固。
33.制造復(fù)合薄膜的方法,包括以下步驟制備第1和第2樹脂膜;在第1和第2樹脂膜的相應(yīng)部分中的坐標(biāo)上,用以下步驟(1)至(7)建立線膨脹系數(shù)的兩個(gè)橢圓;(1)在樹脂膜上確定預(yù)定的基點(diǎn)P;(2)測(cè)試第1和第2樹脂膜上離開任意軸θ角方向的位置處的線膨脹系數(shù),任意軸選擇在第1和第2樹脂膜上,以便以基點(diǎn)P為中心,穿過(guò)基點(diǎn)P并伸向任意方向;(3)用任意軸為Y軸,用于Y軸夾角90度的軸為X軸,建立坐標(biāo)系;(4)在該坐標(biāo)系中,規(guī)定X軸與Y軸的交點(diǎn)為線膨脹系數(shù)測(cè)試中的基點(diǎn)P,規(guī)定線膨脹系數(shù)測(cè)試值大小為離開基點(diǎn)P的距離r;(5)測(cè)繪相對(duì)于Y軸θ測(cè)試角方向的距離r的頂點(diǎn);(6)改變?chǔ)葴y(cè)試角,多次重復(fù)測(cè)繪頂點(diǎn);(7)以基點(diǎn)P為中心,貫穿整個(gè)360度方向畫分析線,以便穿過(guò)這些測(cè)繪點(diǎn)的平均點(diǎn),建立橢圓。以這種方式迭置的第1和第2樹脂膜滿足以下關(guān)系(H),(H)兩個(gè)橢圓重迭時(shí),中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,橢圓沒(méi)重迭部分的總面積等于或小于預(yù)定值。
34.按權(quán)利要求33的復(fù)合薄膜,其特征是,預(yù)定值是6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
35.按權(quán)利要求33的復(fù)合薄膜的制造方法,還包括以下步驟按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸原材料膜;用直向或橫向作長(zhǎng)度方向,從原材料樹脂膜切割出有預(yù)定尺寸的樹脂膜;按平行于長(zhǎng)度的方向,將樹脂膜分割成兩個(gè)基本上相等的第1切割部分和第2切割部分;和按平行于長(zhǎng)度方向的方向,分別從第1和第2樹脂膜切割出多個(gè)第1和第2層的切割部分。
36.按權(quán)利要求35的復(fù)合薄膜制造方法,還包括以下步驟用輥壓疊置法將通過(guò)粘結(jié)層而迭置的第1和第2層切割部分暫時(shí)凝固,然后,在加壓凝固室內(nèi),在氣體壓力下對(duì)其加壓并使其凝固。
37.按權(quán)利要求33的復(fù)合薄膜的制造方法,還包括以下步驟按直向和橫向兩個(gè)方向拉伸原材料膜;用直向或橫向作長(zhǎng)度方向,從原材料樹脂膜切割出預(yù)定尺寸的樹脂膜;按平行于長(zhǎng)度的方向,將樹脂膜分割成兩個(gè)基本上相等的第1切割部分和第2切割部分;按平行于長(zhǎng)度方向的方向,在相對(duì)于中心線的基本對(duì)稱位置,分別從第1和第2樹脂膜切割出第1和第2層切割部分;和用第1和第2樹脂膜的相同表面相互面對(duì)迭置第1和第2層切割部分。
38.按權(quán)利要求37的復(fù)合薄膜的制造方法,還包括以下步驟用輥壓迭置法將通過(guò)粘結(jié)層而迭置的第1和第2層切割部分按迭置關(guān)系暫時(shí)凝固,然后,在加壓凝固室內(nèi),在氣體壓力下對(duì)其加壓并使其凝固。
39.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,任意軸選在膜拉伸的直向,因而,Y軸選在直向,X軸選在膜拉伸的橫向。
40.按權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜是撓性印刷電路,任意軸選在膜拉伸的直向,因而,Y軸選在膜拉伸的直向,X軸選在膜拉伸的橫向。
41.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,任意軸選在膜拉伸的直向,因而,Y軸選在膜拉伸的直向,X軸選在膜拉伸的橫向。
42.按權(quán)利要求10的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜是撓性印刷電路,任意軸選在膜拉伸的直向,因而,Y軸選在膜拉伸的直向,X軸選在膜拉伸的橫向。
43.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,任意軸選在膜拉伸的直向,因而,Y軸選在直向,X軸選在膜拉伸的橫向。
44.按權(quán)利要求19的復(fù)合薄膜,其特征是,復(fù)合薄膜是撓性印刷電路,任意軸選在膜拉伸的直向,因而,Y軸選在膜拉伸的直向,X軸選在膜拉伸的橫向。
全文摘要
復(fù)合薄膜,包括第1樹脂薄膜,和迭置在第1樹脂膜上的第2樹脂膜;其特征是,在第1和第2樹脂膜的相應(yīng)部分中的極坐標(biāo)上用預(yù)定的方法建立了線膨脹系數(shù)的兩個(gè)橢圓,而且,兩個(gè)橢圓重迭,以使中心點(diǎn)和坐標(biāo)軸X和Y相同,兩層樹脂膜之間的線膨脹系數(shù)差的最大值等于或小于預(yù)定值。
文檔編號(hào)H05K3/46GK1159730SQ96113310
公開日1997年9月17日 申請(qǐng)日期1996年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月24日
發(fā)明者三木陽(yáng)介, 宮明稚晴, 杉本俊彥 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社