專(zhuān)利名稱(chēng)：用于形成印刷電路板元件的分離板復(fù)合元件,以及生產(chǎn)該復(fù)合元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有分離板(separating plate)的復(fù)合元件，通過(guò)將多個(gè)含有至少一個(gè)上述復(fù)合元件的單層疊加壓制生成印刷電路板元件，其中復(fù)合元件在銅箔間有分離板。
本發(fā)明還涉及制作上述復(fù)合元件的方法。
為了生產(chǎn)由多層構(gòu)成的印刷電路板元件，特別是所謂的多層電路板，或簡(jiǎn)稱(chēng)為多層板，已知在溫度為大約180℃時(shí)，將各個(gè)單層堆疊在適合的多層壓機(jī)或真空壓機(jī)中進(jìn)行壓制，使各層互聯(lián)。單層材料分別包含了用作印制導(dǎo)線的銅箔，以及合成樹(shù)脂層(預(yù)浸材料層(prepreglayer)，通常為環(huán)氧樹(shù)脂層)，或疊層。通常，幾個(gè)壓制層被層疊地放入壓機(jī)中，并且用分離板或壓板將這些壓制層各自分開(kāi)。分離板主要起到的作用是在多層板的壓制過(guò)程中影響均勻壓力和溫度分布，從而能得到高品質(zhì)的印刷電路板成品。大多數(shù)情況下，分離板由鋼片或鋁片制成，因此也常被稱(chēng)作分離片。由于它們具有上述功能，分離片要比銅箔的硬度高。與多層電路板相比，印刷電路板的生產(chǎn)可以在所謂基底材料中得到，通常是合成樹(shù)脂層(預(yù)浸材料層)，其中一面或者兩面都覆蓋了導(dǎo)電層(尤其是銅箔)。這些基底材料也用于多層電路板的生產(chǎn)中，稱(chēng)為“內(nèi)層”，且其自身也能構(gòu)成印刷電路板元件。
在上述印刷電路板的生產(chǎn)過(guò)程中，分離板或分離片是生產(chǎn)相對(duì)復(fù)雜和昂貴的元件，因此需要重復(fù)使用。但是在壓制單層時(shí)，由于預(yù)浸材料層的合成樹(shù)脂材料在遇熱時(shí)會(huì)流出到分離板的邊緣上，有時(shí)也會(huì)覆蓋分離板的較大區(qū)域，這種合成樹(shù)脂材料在冷卻和固化之后，就會(huì)很難從分離板上清除。這種情況例如US 5 153 050 A中的復(fù)合元件，該文中使用了鋁板作為分離板，其中銅箔通過(guò)一個(gè)邊緣膠粘帶直接粘合到鋁板上。盡管這種膠粘帶確實(shí)能阻擋合成樹(shù)脂在擠壓成形時(shí)的灰塵顆粒，但卻不能使分離板在邊緣處免受液態(tài)合成樹(shù)脂的污染。此處的另一個(gè)問(wèn)題是鋁和銅具有不同的熱膨脹系數(shù)，從而導(dǎo)致了在壓制過(guò)程中Cu-Al-Cu層壓板中存在熱應(yīng)力。
文獻(xiàn)DE 198 31 461 C中也提出了一種復(fù)合元件，其中鋁制分離板被封在兩個(gè)相對(duì)較大的銅箔中間，銅箔像袋子一樣在鋁制分離板的外部通過(guò)膠粘而互相連接起來(lái)。這種情況時(shí)，液態(tài)合成樹(shù)脂能夠遠(yuǎn)離鋁制分離板，而且如果在壓制過(guò)程中升溫，例如升溫到大約180℃，銅箔和鋁制分離板也能夠按照各自不同的熱膨脹系數(shù)分別延展。然而，銅箔袋子的銅箔不能用樹(shù)脂涂層，因?yàn)樵趬褐七^(guò)程中樹(shù)脂會(huì)變成液態(tài)，而且會(huì)流動(dòng)到邊緣之外，從而在壓機(jī)中引起不希望的粘連。另外，銅箔的凸出邊緣部分必須在壓制后切下并去除，由于壓制過(guò)程中銅箔上粘上了合成樹(shù)脂材料，這些銅箔的再利用也成為一個(gè)問(wèn)題。
現(xiàn)在本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種分離板復(fù)合元件，以及一種能生產(chǎn)這種復(fù)合元件的有效方法，其中在單層進(jìn)行壓制的過(guò)程中用一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)防止液態(tài)樹(shù)脂引起的不希望的粘連，而且復(fù)合元件上也能使用樹(shù)脂涂層的銅箔，用于相鄰的單層之間的連接。而這些復(fù)合元件的生產(chǎn)應(yīng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。
為了達(dá)到該目標(biāo)，本發(fā)明提供了如權(quán)利要求1中所述的分離板復(fù)合元件。
該復(fù)合元件的優(yōu)選實(shí)施例和其他改進(jìn)如從屬于權(quán)利要求1的其他權(quán)利要求所述。
并且，本發(fā)明還提出了一種如獨(dú)立方法權(quán)利要求中所述的方法。
在依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)中，單層層疊結(jié)構(gòu)中流出的樹(shù)脂被分離板的防粘層阻擋，而分離板本身的粘連或污染也能有效避免。即使如上述的銅箔，也能在遠(yuǎn)離防粘層的側(cè)邊上進(jìn)行涂塑。這樣銅箔可簡(jiǎn)單地粘合到防粘層上，例如使用壓敏粘合劑或熱塑性粘合劑，尤其是熱熔型的粘合劑，這能在壓制過(guò)程中保證防粘層上的足夠粘附力，之后能允許銅箔拆離。此處，用商業(yè)上可得到的在壓制溫度下會(huì)分解的丙烯酸脂粘合劑是另一種有利的選擇。防粘層也被稱(chēng)為隔離層或隔離板，能處理液態(tài)樹(shù)脂，防止其和分離板粘連。在該范圍內(nèi)，銅箔和防粘層的上述粘連是可以實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)有技術(shù)中有很多合適的粘合劑。此處主要使用已知的壓敏粘合劑或熱塑性粘合劑。
另一個(gè)可能連接的方式是銅箔和帶有防粘層的金屬分離板例如用激光點(diǎn)焊后發(fā)生連接。
現(xiàn)有的分離板本身包含一個(gè)鋼片或一個(gè)鋁片，推薦使用鋼片或高等鋼片，特別是具有至少400Mpa強(qiáng)度的鋼片。但是分離板也可用其他合適的硬質(zhì)材料制成(不只是金屬)，重要的是它應(yīng)比其上需分層的銅箔要硬，用于避免壓制過(guò)程中所謂的影像轉(zhuǎn)繪，即通過(guò)外層銅箔壓制內(nèi)層的導(dǎo)線。
依據(jù)本發(fā)明的復(fù)合元件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于防粘層是由單獨(dú)的隔離箔構(gòu)成，隔離箔超出分離板的邊緣，并在這些邊緣上互相連接，因此分離板就被封閉在一個(gè)隔離箔袋子內(nèi)。這種情況下，分離板能在該隔離箔袋子內(nèi)自由移動(dòng)。此時(shí)，隔離箔可以是合成材料，例如PET或者含氟聚合物。依賴(lài)于兩個(gè)隔離箔的材料，借助于合適的粘合劑或粘合條進(jìn)行互相連接。隔離箔袋子的粘合條最好是用商業(yè)上可得到的丙烯酸脂粘合劑，壓敏粘合劑或熱塑性粘合劑制成，以一條連續(xù)的帶子的形狀敷設(shè)到隔離箔的邊緣。
另一方面，如果防粘層是在分離板的兩面敷設(shè)防粘涂層而形成，且如果敷設(shè)了防粘涂層的分離板超出銅箔的各邊，考慮到結(jié)構(gòu)和低成本的可行性，復(fù)合元件就更為合適。因此本實(shí)施例中，表面有防粘涂層的分離板比銅箔要大，這樣流出的合成樹(shù)脂才能被留在表面上，或者是表面的防粘涂層上。另一方面，前面提到的分離板被置于隔離箔袋子中的實(shí)施例中，分離板和銅箔大小應(yīng)該相等，因?yàn)榇藭r(shí)隔離箔才能超過(guò)分離板和銅箔的邊緣，從而能留住流出的合成樹(shù)脂。
防粘涂層可以用很多不同的材料制成，例如聚四氟乙烯或聚烯烴，又或者清漆。
以下將通過(guò)附圖中顯示的一個(gè)特定的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡釋本發(fā)明，但并不局限于該實(shí)施例。詳細(xì)如下，

圖1顯示了包含了幾個(gè)單層和分離板復(fù)合元件的一個(gè)多層壓制堆(press pile)裝置的示意圖；圖2示意性地示出了包含隔離箔袋子的分離板復(fù)合元件；圖3是圖2中的復(fù)合元件的示意性頂視圖；圖4示出了分離板復(fù)合元件的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，包含了一個(gè)直接帶有防粘層的分離板；以及圖5是圖4中的復(fù)合元件的示意性頂視圖。
圖1中示意性地以及部分地顯示了要壓制的多層堆疊，可以看出對(duì)于多層電路板，分離板復(fù)合元件1和單層裝置2可以互換，下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為裝置2。虛線矩形框所表示的每個(gè)分離板復(fù)合元件1包含了一個(gè)分離板3，也稱(chēng)為壓制板、分離片或壓制片，帶有樹(shù)脂涂層4的銅箔5通過(guò)防粘層6敷設(shè)在其上，此處是隔離箔的形式。整個(gè)單元有樹(shù)脂涂覆的銅箔5，4，隔離箔6，分離片3，又一個(gè)隔離箔6以及涂覆了合成樹(shù)脂4的銅箔5被預(yù)先組合起來(lái)，構(gòu)成復(fù)合元件1，以下一方面借助圖2和圖3，另一方面借助圖4和圖5，在兩個(gè)實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)解釋。
復(fù)合元件1的涂覆樹(shù)脂4的銅箔5成為了多層電路板的一部分，同樣也屬于裝置2的蝕刻內(nèi)層7(基底材料)和合成樹(shù)脂層8(預(yù)浸材料層)的一部分。
由于這種分離板復(fù)合元件1是單元的形式，且在生產(chǎn)印刷電路板(元件)時(shí)和多層-單層可以互換疊覆，壓機(jī)中的層疊被大大簡(jiǎn)化了，因?yàn)槲鍌€(gè)元件4/5；6；3；6；5/4-可以在一個(gè)過(guò)程中一次放置。這實(shí)際上減少了處理時(shí)間。蝕刻內(nèi)層7分別實(shí)現(xiàn)所需的電路或電路結(jié)構(gòu)，且它們之間通過(guò)預(yù)浸材料層8互相粘連。這種連接是在高溫以及壓力下的壓機(jī)中，或真空中實(shí)現(xiàn)的。圖1中部分示出的這種壓制包中，可以很好地依次層疊20個(gè)裝置2。單個(gè)裝置2之間放置了分離片復(fù)合元件1，分離片3為生產(chǎn)出的多層電路板提供了光滑潔凈的表面。
在預(yù)定的壓制時(shí)間內(nèi)，預(yù)浸材料層8的合成樹(shù)脂開(kāi)始流動(dòng)。但是由于防粘層或隔離層6能防止預(yù)浸材料層8的樹(shù)脂流到分離片，或一般的說(shuō)，即分離板3上。就此也必須防止樹(shù)脂流到分離板3的邊緣上。
圖2和3的實(shí)施例中，單獨(dú)的隔離箔被用作防粘層6，而且這些隔離箔6比分離板3要大，同樣也比帶有樹(shù)脂涂層4的銅箔5要大。圖2中可以看到，此時(shí)銅箔5和分離板3最好是大小相同，即使銅箔5可能比分離板3小一些。但重要的是隔離箔6超過(guò)分離板3所有的邊，從而能留住液態(tài)樹(shù)脂。為了也將樹(shù)脂保持在隔離箔6和分離板3之間，隔離箔使用壓敏粘合劑，丙烯酸脂粘合劑，壓敏粘合劑或熱塑性粘合劑，沿著一條粘合條9互相連接。這樣，分離板3就被封閉在袋子一樣的互相連接著的隔離箔6之中，即分離板3被置于隔離箔袋子中，它可以在隔離箔袋子中自由移動(dòng)。
另一方面，銅箔5通過(guò)粘合劑，例如熱塑性粘合劑，尤其是熱熔融性粘合劑，或丙烯酸脂粘合劑，用一條粘合條10粘到隔離箔6上。
根據(jù)圖2和3生產(chǎn)這種分離板復(fù)合元件1時(shí)，分離板3被放在下層較大的隔離箔6的上部，而粘合條9敷設(shè)在較低的隔離箔6上。隨后，上層隔離箔6敷設(shè)在分離板3和下層隔離箔6之上，然后被壓在下層隔離箔6的粘合條9上。這樣，隔離箔袋子中的分離板3得到保護(hù)而免受污染。因此，涂覆了樹(shù)脂4的銅箔5的銅面，所謂的光澤面，分別和上層或下層隔離箔6粘連，外部邊緣上有連續(xù)的粘合條10。樹(shù)脂面，即圖1中面對(duì)著相鄰裝置2的樹(shù)脂層4，以及涂覆了樹(shù)脂的銅箔5形成了要制作的印刷電路板的一部分。
根據(jù)圖4和5的另一個(gè)形式，使用了大于銅箔5的分離板3，并且超過(guò)銅箔的各個(gè)邊。圖4和5的示例性實(shí)施例中，分離板3上直接涂覆了防粘涂層16，能夠防止預(yù)浸材料層8的樹(shù)脂在壓制過(guò)程中流動(dòng)。因?yàn)榇藭r(shí)分離板3比剩下的層疊裝置更大，才可以聚集樹(shù)脂。銅箔5又通過(guò)粘合條10在邊緣處粘到分離板3的防粘涂層16上。防粘涂層的材料可以用水基(聚)烯烴，例如商業(yè)產(chǎn)品TUF-LUBE 3C，也能用Woodinville，WA，USA，Tadco公司的一種聚烯烴乳劑。推薦使用烯烴，因?yàn)樗缓柰浅－h(huán)保。分離板3也可用其他合適的材料，例如鋼，尤其是特種鋼，以及鋁。建議使用最小強(qiáng)度為400mPa的鋼，以避免所謂的影像轉(zhuǎn)繪。
隔離箔6包含任何合適的合成材料，例如PET或含氟聚合物。
粘合條9，10的粘合劑，可分別使用常規(guī)的壓敏粘合劑或熱塑粘合劑，尤其是能使用來(lái)自ATO FINNEY的名為T(mén)SP353M的商業(yè)上可得到的粘合劑。建議使用丙烯酸脂粘合劑，例如DELO IndustrieKelbstoffe，Landsberg，Germany的烷氧基-烷基-基底的粘合劑DELO-CA，在壓制過(guò)程中會(huì)分解，即會(huì)失去粘合作用。
通過(guò)使用上述隔離箔6或隔離層，或防粘涂層，作為在壓制過(guò)程中留住合成樹(shù)脂的防粘層6，可以安全地避免對(duì)分離板或分離片3的污染。這允許分離板3的多種用途，尤其是免掉了以前所需用于擦除合成樹(shù)脂的費(fèi)力的清洗工作。另一方面，使用涂覆合成樹(shù)脂的銅箔5，能夠改進(jìn)印刷電路板的生產(chǎn)。
圖4中，作為另一種選擇形式，示意性地顯示了銅箔5也可以通過(guò)穿透防粘層6的激光焊接點(diǎn)10’和分離金屬板3連接，而沒(méi)有使用粘合條進(jìn)行連接。
權(quán)利要求
1.分離板復(fù)合元件(1)，通過(guò)將單層(7，8)和至少一個(gè)如下所述的復(fù)合元件層疊壓制來(lái)形成印刷電路板元件，該復(fù)合元件(1)包括銅箔(5)之間的一個(gè)分離板(3)，其特征在于防粘層(6)被置于分離板(3)和銅箔(5)之間。
2.如權(quán)利要求1中所述的復(fù)合元件，其特征在于銅箔(5)在遠(yuǎn)離防粘層(6)的面上用樹(shù)脂(4)來(lái)涂層。
3.如權(quán)利要求1中所述的復(fù)合元件，其特征在于銅箔(5)粘連到防粘層(6)上。
4.如權(quán)利要求3中所述的復(fù)合元件，其特征在于銅箔(5)借助于熱塑粘合劑，例如熱熔融型粘合劑粘連到防粘層(6)上。
5.如權(quán)利要求3中所述的復(fù)合元件，其特征在于銅箔(5)借助于丙烯酸酯粘合劑粘連到防粘層(6)上。
6.如權(quán)利要求1中所述的復(fù)合元件，其特征在于銅箔(5)例如借助于激光束點(diǎn)焊到金屬分離板(3)上，同時(shí)穿透了防粘層(6)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一所述的復(fù)合元件，其特征在于分離板(3)是一個(gè)鋼片。
8.如權(quán)利要求1至7中任一所述的復(fù)合元件，其特征在于防粘層(6)是由單獨(dú)的隔離箔構(gòu)成的，超過(guò)分離板(3)的邊緣，并且在這些凸出邊緣部分互相連接，由此分離板(3)被封閉在隔離箔袋子中。
9.如權(quán)利要求8中所述的復(fù)合元件，其特征在于分離板(3)可以在隔離箔袋子中自由移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求8中所述的復(fù)合元件，其特征在于兩個(gè)隔離箔(6)是通過(guò)一個(gè)粘合條(9)互相連接的。
11.如權(quán)利要求1至7中任一所述的復(fù)合元件，其特征在于防粘層(6)是由在分離板(3)的兩面都敷設(shè)了防粘涂層而構(gòu)成的，且此時(shí)含有防粘涂層的分離板(3)超出銅箔(5)所有的邊。
12.如權(quán)利要求11中所述的復(fù)合元件，其特征在于防粘涂層(6)是用聚四氟乙烯制成。
13.如權(quán)利要求11中所述的復(fù)合元件，其特征在于防粘涂層(6)是用聚烯烴制成。
14.如權(quán)利要求11中所述的復(fù)合元件，其特征在于防粘涂層(6)是用清漆制成。
15.一種用于生產(chǎn)分離板復(fù)合元件(1)的方法，通過(guò)將單層(7，8)和至少一個(gè)如下所述的復(fù)合元件層疊壓制來(lái)形成印刷電路板元件，其中該復(fù)合元件(1)包括銅箔(5)之間的一個(gè)分離板(3)，其特征在于分離板(3)被放置在一個(gè)相對(duì)較大的防粘隔離箔(6)之上，而且粘合條(9)被敷設(shè)在隔離箔(6)四周，在其上還放置了一個(gè)相對(duì)于分離板(3)較大的上層防粘隔離箔(6)，然后把它超出分離板(3)的邊緣部分壓在粘合條(9)上，之后把銅箔(5)粘到隔離箔(6)上。
16.如權(quán)利要求15中所述的方法，其特征在于粘合條(9)是用熱塑粘合劑制成的。
17.如權(quán)利要求15中所述的方法，其特征在于粘合條(9)是用丙烯酸酯粘合劑制成的。
全文摘要
分離板復(fù)合元件(1)，通過(guò)將單層(7，8)和至少一個(gè)該復(fù)合元件層疊壓制來(lái)形成制作印刷電路板元件，復(fù)合元件(1)包括銅箔(5)之間的一個(gè)分離板(3)，防粘層(6)被置于分離板(3)和銅箔(5)之間。
文檔編號(hào)B32B15/20GK1604846SQ02825107
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月14日
發(fā)明者克勞斯·托馬西茨 申請(qǐng)人:C2C印刷電路板技術(shù)有限公司