热熔铜箔麦拉(Hot Melt Adhesive Copper Foil Mylar)是一种多层复合材料,其结构设计兼顾导电性、粘接性和机械强度。以下是其典型结构分层及材料组成的详细分析:
一、典型分层结构
热熔铜箔麦拉通常由 3~4层功能层 组成(从下至上):
热熔胶层(Hot Melt Adhesive Layer)
功能:提供粘接性,加热后软化并贴合基材(如PCB、塑料壳体等)。
厚度:约10~50μm,根据粘接强度需求调整。
聚酯薄膜层(Mylar/PET Layer)
功能:绝缘支撑层,赋予材料机械强度、耐温性和尺寸稳定性。
厚度:通常12.5~100μm(常见25μm或50μm)。
铜箔层(Copper Foil Layer)
功能:导电核心层,提供电磁屏蔽或信号传输。
厚度:常见1oz(35μm)或2oz(70μm),高频应用可能使用更薄铜箔(如9μm)。
可选保护层(Optional Protective Layer)
功能:部分型号在铜箔表面增加防氧化涂层(如镀镍、镀锡或有机保护膜),防止铜氧化。
二、各层材料组成与特性
1. 热熔胶层
材料类型:
EVA(乙烯-醋酸乙烯酯):通用型,成本低,粘接性适中。
PA(聚酰胺):耐高温(可达180°C),适用于汽车电子。
PES(聚酯类):高粘接强度,耐化学腐蚀。
PO(聚烯烃):低熔点,适用于热敏感基材。
关键特性:
熔融温度范围:80°C~150°C(不同材料差异大)。
固化后剥离强度:通常≥5 N/cm(测试标准ASTM D3330)。
2. 聚酯薄膜层(Mylar/PET)
材料组成:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),可能添加:
无机填料(如二氧化硅)提升耐热性。
阻燃剂(如磷系、溴系)通过UL94 V-0认证。
关键特性:
耐温范围:-60°C~120°C(短期可达150°C)。
介电强度:≥100 kV/mm(绝缘性能优异)。
3. 铜箔层
材料类型:
电解铜箔(ED Copper):成本低,表面粗糙度高,附着力强。
压延铜箔(RA Copper):延展性好,适合高频柔性电路。
表面处理:
粗化处理:增强与PET层的结合力(通过偶联剂或微蚀刻)。
防氧化处理:镀锌、镀镍或涂覆苯并三唑(BTA)。
4. 可选保护层
镀镍/镀锡:提升焊接性和抗氧化性,用于需后续焊接的场景。
有机防锈膜(OSP):临时保护,成本低,但需在焊接前去除。
三、结构设计要点
层间结合工艺:
铜箔与PET通过高温压合或胶粘剂(如聚氨酯胶)复合,需确保无气泡、无分层。
热熔胶层通过涂布或共挤工艺附着于PET另一侧。
厚度配比优化:
高柔性需求:薄铜箔(≤18μm)+薄PET(≤25μm)。
高导电需求:厚铜箔(≥70μm)+标准PET(50μm)。
边缘密封设计:
部分应用需在切割后封边,防止铜箔氧化或胶层吸湿。
四、特殊变体结构
双面热熔铜箔麦拉:
结构:热熔胶层/PET/铜箔/PET/热熔胶层,用于双面粘接需求。
带离型膜型号:
热熔胶层临时覆盖离型纸(硅油纸),便于运输和加工。
五、材料选型影响因素
工作温度:高温环境需选择PA胶+PET(或升级为PI基底)。
弯曲次数:柔性电路需压延铜箔+薄PET。
粘接基材:非极性塑料(如PP)需对应极性改性热熔胶。
六、失效模式分析
层间剥离:胶层与PET或铜箔结合不良(需优化表面处理工艺)。
铜箔断裂:弯曲疲劳或铜箔过厚导致(选压延铜箔可改善)。
胶层老化:高温或湿热环境下粘接力下降(需耐候性胶种)。
热熔铜箔麦拉的结构设计高度依赖应用场景,通过调整各层材料和厚度,可平衡导电、粘接、柔韧和成本需求,是电子集成化和小型化的关键材料之一。