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一种用于贴片式叠层电感流延用离型膜及其制造方法

文献发布时间：2023-06-19 18:37:28

技术领域

本发明属于离型膜技术领域，具体涉及一种用于贴片式叠层电感流延用离型膜及其制造方法。

背景技术

随着技术的发展，对电子元器件和组件的性能和功能的要求越来越高，而对于产品的尺寸却要求越来越小，贴片式叠层电感具有电感磁屏蔽高、烧结密度高、体积小、可通电流大、机械强度好等优点，恰好能满足这两方面的要求，因而在微电子领域得到了广泛的应用。

贴片式叠层电感是通过将低温共烧陶瓷浆料在离型膜上流延成厚度精确且致密的生瓷带，再将生瓷带连同离型膜一起进行打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需电路图形，剥离离型膜后，将多层加工过的生瓷带叠压在一起，在900℃以上烧结，制成贴片式叠层电感。在生瓷带的制备过程中离型膜主要用于流延、涂布、承载陶瓷浆料，因此，离型膜性能直接影响到生瓷带的外观、厚度均匀性、尺寸变化率、通孔对位的准确度等关键特性，从而对贴片式叠层电感的电性能产生影响。

专利公开号为CN113924343A的发明专利公开了一种离型膜，所述离型膜包括基材、形成在所述基材的一侧上的离型层，其中离型层由离型涂覆组合物形成，所述离型涂覆组合物包含蜜胺树脂、聚二甲基硅氧烷和聚醚的共聚物树脂、和聚乙二醇。上述离型膜虽然具有低表面粗糙度，并且在高涂覆厚度下也不卷曲，但是当上述离型膜应用于贴片式叠层电感的制程中时，仍然存在干燥后的生瓷带在裁切、打孔、与离型膜剥离过程中位移大、尺寸变化大，以及在叠层时各层的注浆孔存在对位变形、偏移的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于贴片式叠层电感流延用离型膜，解决现有离型膜存在的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于贴片式叠层电感流延用离型膜，所述离型膜在150℃的条件下加热30min后冷却至室温测定的纵向、横向尺寸变化率≤0.12%，离型膜流延面的摩擦系数为0.05~0.5。

在贴片式叠层电感的制程中，离型膜会与生瓷带一起加热烘干，当离型膜的纵向、横向尺寸变化率≤0.12%时，离型膜不会由于尺寸变化使生瓷带发生位移，造成生瓷带叠层时各层的注浆孔对位变形、偏移的问题。此外，在离型膜剥离之前需要将生瓷带与作为载体的离型膜一同裁切，单层生瓷带的厚度通常在20um~100um，厚度较大，同时由于生瓷带是由陶瓷浆料在离型膜上经流延、烘干而成型的，生瓷带表面几乎无粘性，主要靠范德华力吸附在离型膜表面，即陶瓷生带和离型膜之间的离型力非常小，通常≤1g/in，导致生瓷带裁切时由于刀模的作用力使得生瓷带和离型膜之间产生水平位移，从而导致后续冲孔、剥离、叠层制程中的孔对位不齐，影响贴片式叠层电感成品最终的电性能。通过使离型膜流延面的摩擦系数在0.05~0.5的范围内，可以提高离型膜与生瓷带之间的离型力，防止生瓷带的位移导致贴片式叠层电感的品质问题。

作为上述技术方案的优选，所述离型膜包括基材层和由有机硅涂布液固化的离型层，所述有机硅涂布液包括1~8wt%乙烯基二硅氧烷有机硅树酯、0.01~2wt%低分子量硅酮、0.01~0.5wt%含氢聚硅氧烷、0.01~0.5wt%铂金催化剂、0.01~0.5wt%锚固剂和余量的溶剂。

作为上述技术方案的优选，所述离型膜流延面的硅萃取率＜5.0%。

当有机硅涂布液的各组分的含量在上述范围内时，可以使涂布液中的乙烯基在高温和铂金催化剂的作用下完全反应，消除游离的硅树脂，以此达到高耐溶剂性，离型膜流延面的硅萃取率＜5.0%，并使离型层的残余接着率≥85%。低温共烧陶瓷浆料在制备的过程中会用到各种溶剂，如果离型膜流延面的硅萃取率≥5.0%，则大量的有机硅会转移到生瓷带表面，影响后续的叠层工序。

作为上述技术方案的优选，所述基材层为PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）制成的透明薄膜，其表面平整性好，Ra为0.01~0.3μm，可以保证基材层的表面摩擦系数在 0.15~0.6的范围内，使最终制成的离型膜流延面的摩擦系数在0.05~0.5的范围内。

进一步的，所述基材层为在PET切片熔体中加入1200~1600ppm粒径为1000~1500nm的粒子共混制成的透明薄膜，所述粒子为二氧化硅、氧化钙、碳酸钙等粉末颗粒中的一种或多种。

上述技术方案中，发明人通过在PET切片熔体中加入粒子对基材层的Ra进行调整，并可对透明薄膜进行双向拉伸，以提高基材层的机械性能。

作为上述技术方案的优选，所述基材层的厚度为50~75μm，所述离型层的厚度为100~600nm。

上述有机硅涂布液中，乙烯基二硅氧烷有机硅树酯呈链聚合状，以确保涂布液交联固化后离型力适中，且具有耐溶剂性。本发明的乙烯基二硅氧烷有机硅树酯在基材层上的流平性好，硅氧烷固化后，表面活性低，经水滴角测试仪测试，离型层的水滴角大于110°，陶瓷浆料在其表面涂布时，浆料流平性更好，分布更加均匀，并且不会发生缩边现象。

作为上述技术方案的优选，所述低分子量硅酮的分子量为300~1000。采用分子量为300~1000的硅酮可以增大离型层的离型力和表面摩擦系数。此外，通过调整低分子量硅酮配比可以调整离型层的离型力在10~200g/in之间，流延面的摩擦系数为0.05~0.5。

作为上述技术方案的优选，所述含氢聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷共聚物，具体选自甲基封端甲基氢基-二甲基共聚硅氧烷、甲基封端甲基氢基-二甲基共聚硅氧烷、聚(二甲基硅氧烷-CO-甲基氢硅氧烷)，三甲基硅烷基封端、聚二甲基硅氧烷-CO-聚甲基氢硅氧烷中的一种或多种。

作为上述技术方案的优选，所述含氢聚硅氧烷的含氢量为0.5~0.8mol/100g，加成反应活性高，作为有机硅涂布液中的交联剂使用。

作为上述技术方案的优选，所述锚固剂为有机硅氧烷，具体为含有乙羧基和环氧官能基的有机硅氧烷，主要用以提高离型层与基材层的结合力，防止离型层发生脱落情况。

作为上述技术方案的优选，所述溶剂为甲苯、二甲苯、丁酮、乙酸乙酯、庚烷、环己烷中的一种或多种。

本发明的目的之二在于提供一种用于贴片式叠层电感流延用离型膜的制造方法，包括将上述有机硅涂布液均匀涂覆于基材层表面并干燥固化的步骤，得到用于贴片式叠层电感流延用离型膜。

作为上述技术方案的优选，所述干燥固化的具体工艺为：在张力为80~250N/m、温度为120~180℃的条件下进行双面烘干10~90s。在上述条件下进行烘干，除了保证涂布液能完全交联固化、实现优异的离型力稳定性外，在此张力、温度条件下，基材层自身的应力可以得到释放，使得烘干冷却后的离型膜在150℃的条件下加热30min后冷却至室温测定的纵向、横向尺寸变化率≤0.12%。

作为上述技术方案的优选，所述基材层在涂覆有机硅涂布液之前，先在张力为80~250N/m、温度为120~180℃的条件下进行双面加热的热处理10~90s。目的是为了进一步保证制成的离型膜在150℃的条件下加热30min后冷却至室温测定的纵向和横向尺寸变化率≤0.12%。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过使离型膜流延面的摩擦系数为0.05~0.5，在150℃的条件下加热30min后冷却至室温测定的纵向、横向尺寸变化率≤0.12%，有效提高了生瓷带与离型膜之间的离型力，防止贴片式叠层电感制程中离型膜发生尺寸变化和位移出现品质问题。

2、本发明通过调整上述有机硅涂布液各组分的含量在上述范围内，可以使涂布液中的乙烯基在高温和铂金催化剂的作用下完全反应，消除游离的硅树脂，以此达到高耐溶剂性，硅萃取率＜5.0%，并使离型层的残余接着率≥85%。

3、本发明制备的离型膜表面平整，表面粗糙度低，离型力适当、表面摩擦系数大，尺寸变化率小，适用于贴片式叠层电感制程。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但是实施例具体细节仅为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方法。因此不应理解为对本发明总的技术方案限定。

本发明实施例和对比例的实施效果采用以下方法进行测试：

1、离型力测试方法：

1）取25mm宽、约200mm长的胶带（TESA7475胶带）贴于膜的测试面（离流延面），并用自动压辊机反复碾压2次；

2）贴好胶带后静置20分钟，温湿度分别控制在（温度20~26℃，湿度20~60％）；

3）用双面胶贴于样片的非测试面并固定在标准钢板上，待测试；

4）将材料安装上夹具，用拉力机以180°拉伸测试胶带的方法测试，拉力机电脑显示的数据即为试片的离型力（g/in），取5个数值的平均值为测试结果。

2、残余接着率测试方法：

1）将宽度为1 inch、长200mm的TESA7475胶带按标准方法贴于被测试离型膜与标准钢板上；

2）用拉力机以拉伸速度为300mm /min，拉伸角度为180度剥离标准钢板上的胶带拉力值记为A；

3）将被贴离型膜的胶带用20g/cm

4）残余接着率=（B/A）*100%

3、摩擦系数测试方法：

用摩擦系数/剥离试验仪（FPT-F1），根据ASTM D1894标准进行测试，取测试的5个平均值作为测试结果。

4、尺寸变化率测试方法：

①取12cm*12cm离型膜作为样片，标注纵横向各5块，在试样中间画出10cm*10cm互相垂直的标线，测量并标注标线长度纵向A1，横向A2 ；

②快速将样片放入150℃的烘箱中，烘烤30min后将样片拿出；

③样片冷却至实验室温度后，测量热缩后标线长度，纵向B1，横向B2；

④计算离型膜尺寸变化率：

纵向=|（B1-A1）/A1|*100%、

横向=|（B2-A2）/A2|*100%

5、硅萃取率测试方法：

①取12cm*12cm离型膜作为样片，测试样片的涂布量值，记为A；

②将第①步的样片浸泡在甲苯溶剂中，并轻轻搅动溶剂30min后，将样片取出并室温条件下晾干后测试定样片的涂布量值，记录为B；

③硅萃取率=（A-B）/A*100%

当硅萃取率≥5.0%时记为不合格，当硅萃取率＜5.0%时记为合格。

实施例1