專利名稱：柔性覆金屬箔層壓板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種柔性覆金屬箔層壓板及其制造方法，并特別涉及這樣一種柔性覆金屬箔層壓板及其制造方法，該柔性覆金屬箔層壓板具有厚度和組份優(yōu)化的粘結層。
背景技術：
印刷電路表示用于根據(jù)電路設計在布線圖中連接部件的電力布線，并且其利用絕緣體上的導電體、以合適的方式來制造PCB(印刷電路板)或PWB(印刷線路板)。
PCB用于批量生產(chǎn)，即通過將電子部件安裝在已接線的板上而迅速完成布線工作。利用PCB可使電子設備更小、更輕，并且還提供高可靠性的布線和低成本。因此，近來PCB被應用于大部分的家用和工業(yè)電子應用設備中。
同時，近年來，由于諸如LCD監(jiān)視器、PDP、筆記本、手機、小型攝像機和電子程序機(electronic scheduler)之類的電子設備變小，所以需要較小的PCB。因此，較多采用FPCB(柔性印刷電路板)，其中PCB由諸如聚酯和聚酰亞胺(柔性材料)之類的耐熱塑料膜制成。由于FPCB具有諸如彎曲、搭接(overlapping)、折疊、卷繞和扭曲之類的柔性，因此其廣泛應用于較小的電子設備或較薄的電子部件中。
在FPCB上形成電路之前的覆箔層壓板被稱作“柔性覆金屬箔層壓板”，并且此柔性覆金屬箔層壓板通常是通過將導電金屬粘附到具有良好柔性的膜上而制備的。然而，由于膜和金屬不容易粘合，因此研究了各種方案來調(diào)整膜表面的粗糙度、激活膜表面并通過連接與膜具有良好粘合性的金屬來形成粘結層。
然而，雖然利用上述方法制成柔性覆金屬箔層壓板，但是當對柔性覆金屬箔層壓板進行圖案化工藝時可能出現(xiàn)以下情況由于圖案化工作期間升高的溫度而使粘合層分離，由于電鍍工作期間電鍍液的滲入而使粘合層分離，或者在元件安裝工作期間膜上可能留有殘留物。

發(fā)明內(nèi)容
設計本發(fā)明，以解決現(xiàn)有技術的問題，因此本發(fā)明的目的在于提供一種柔性覆金屬箔層壓板，其通過控制粘結層的厚度和組份而具有較佳的粘合性及蝕刻性能。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，該方法包括以下步驟(a)制備制造柔性覆金屬箔層壓板所需的聚合物膜；(b)在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5的鎳鉻合金來形成粘結層；(c)在步驟(b)中形成的粘結層的露出表面上形成金屬種子層；以及(d)在該金屬種子層上形成金屬導電層。
優(yōu)選地，在步驟(c)中，該金屬種子層通過濺射或蒸發(fā)形成。
在本發(fā)明的另一方案中，還提供了一種柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，該方法包括以下步驟(a)在真空環(huán)境下對耐熱聚合物膜進行表面處理；(b)在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5的鎳鉻合金來形成粘結層；(c)在步驟(b)中形成的粘結層上通過濺射形成第一金屬種子層；(d)在該第一金屬種子層上通過蒸發(fā)形成第二金屬種子層；以及(e)在該第二金屬種子層上形成金屬導電層。
優(yōu)選地，在柔性覆金屬箔層壓板的制造方法中，該粘結層的厚度為50至200。
在本發(fā)明的又一方案中，提供了一種柔性覆金屬箔層壓板，其包括聚合物膜，其由聚酰亞胺制成；粘結層，其通過在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻合金而形成；金屬種子層，其形成于該粘結層上；以及金屬導電層，其形成于該金屬種子層的露出表面上；其中，該粘結層的鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5。
優(yōu)選地，該粘結層的厚度為50至200。
在本發(fā)明的又一方案中，提供了一種柔性覆金屬箔層壓板，其包括聚合物膜，其由聚酰亞胺制成；粘結層，其通過在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻合金而形成；金屬種子層，其具有在該粘結層上通過濺射形成的第一種子層以及在該第一種子層上通過蒸發(fā)形成的第二種子層；以及金屬導電層，其形成于該金屬種子層上。
優(yōu)選地，該粘結層的鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5。


從以下參考附圖對實施例的描述，本發(fā)明的其他目的和方案將變得更明顯，其中圖1至圖4是按制造順序示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的柔性覆金屬箔層壓板的剖視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法的流程圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的柔性覆金屬箔層壓板的示意性剖視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法的流程圖；圖8是由光學顯微鏡拍攝的照片，其示出了根據(jù)本發(fā)明第8實驗例制造的柔性覆金屬箔層壓板；圖9是由光學顯微鏡拍攝的照片，其示出了根據(jù)本發(fā)明第18實驗例制造的柔性覆金屬箔層壓板；以及圖10是由光學顯微鏡拍攝的照片，其示出了根據(jù)本發(fā)明第23實驗例制造的柔件覆金屬箔層壓板。
具體實施例方式
下文中，將參考附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在描述之前，應當理解的是在說明書和所附的權利要求書中使用的術語不應解釋為局限于通常和字典含義，而應當在發(fā)明人為了最好地進行說明而適當?shù)囟x術語的原則下，根據(jù)本發(fā)明的技術方案的含義和概念進行解釋。因此，此處的描述僅僅是為了說明目的的優(yōu)選實施例，而不是為了限制本發(fā)明的范圍，因此，應當理解的是在不脫離本發(fā)明的構思和范圍的情況下，可以進行等效替換和改型。
圖1至圖4是順序地示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的柔性覆金屬箔層壓板的制造過程的剖視圖，以及圖5是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法的流程圖。
參考圖1至圖5，根據(jù)本實施例的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法包括如下步驟制備制造柔性覆金屬箔層壓板所需的聚合物膜10(步驟S10)；通過在聚合物膜的一個表面涂覆預定重量比的鎳鉻合金而形成粘結層20(步驟S20)；在步驟S20中形成的粘結層20上形成金屬種子層30(步驟S30)；以及在金屬種子層30上形成金屬導電層40(步驟S40)。
在步驟S10中，在真空環(huán)境下利用激活離子對耐熱聚合物膜進行表面處理，以制備制造柔性覆金屬箔層壓板所需的聚合物膜10。這里，聚合物膜10是柔性覆金屬箔層壓板的基礎構件，所以其由具有良好柔性和機械強度的材料制成。優(yōu)選地，聚合物膜10由具有高耐熱性以及良好柔性和機械強度的聚酰亞胺膜制成。
在步驟S20中，通過真空膜形成法在聚合物膜10上形成由金屬制成的粘結層20。更具體地，將聚合物膜10放入真空度保持為5E-6Torr的腔室內(nèi)，然后，將諸如氬、氧、氮或它們的混合物之類的氣體注入該腔室，以使真空度變成2E-2Torr，之后干燥聚合物膜10，以改善聚合物膜的表面。接下來，使腔室內(nèi)的真空度保持為1.5E-3Torr，并且，在利用諸如氬之類的惰性氣體的環(huán)境下，利用金屬靶(metal target)(例如，鎳鉻合金元件的金屬靶)進行濺射工藝，以在聚合物膜10上形成粘結層20。
這里，如果形成的粘結層20的厚度太薄，則會削弱耐熱性和抗蝕性，從而粘結層20可能由于在高溫處理后或電路形成期間電鍍液的滲入而分離。此外，由于粘結層20用于牢固地連接聚合物膜10和金屬種子層30，所以不需要粘結層20具有太大的厚度。因此，優(yōu)選地，粘結層20的厚度為50至200。
同時，雖然本實施例采用濺射來形成粘結層20，但本發(fā)明不局限于此，而可以采用諸如蒸發(fā)之類的任何公知方法。
接下來，在步驟S30中，使腔室內(nèi)的真空度保持在1.5E-3Torr，并且，在利用諸如氬之類的惰性氣體的環(huán)境下，利用銅或銅合金靶進行濺射工藝，以在粘結層20上形成金屬種子層30。
在步驟S40中，在金屬種子層30上形成金屬導電層40。例如，利用使用具有銅或其合金的電鍍液的電鍍形成金屬導電層40。雖然描述了金屬種子層30和金屬導電層40由銅或其合金制成，但本發(fā)明不局限于此。
圖6是示意性示出根據(jù)另一實施例的柔性覆金屬箔層壓板的剖視圖；以及圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法的流程圖。在圖6和圖7中，使用與圖1至圖5中相同的附圖標記表示相同的部件，并且不再進行說明。
參考圖6和圖7，金屬種子層30形成為由第一金屬種子層31和第二金屬種子層32組成的雙層。為此目的，形成金屬種子層30的步驟分成形成第一金屬種子層31的步驟(步驟S31)和形成第二金屬種子層32的步驟(步驟S32)。在步驟S31中，使腔室內(nèi)的真空度保持在1.5E-3Torr，并且，在利用諸如氬之類的惰性氣體的環(huán)境下，利用銅或銅合金靶進行濺射工藝，以在粘結層20上形成第一金屬種子層31，而在步驟S32中，使腔室內(nèi)的真空度保持在1.5E-4Torr，并且，在利用諸如氬之類的惰性氣體的環(huán)境下，在第一金屬種子層31上利用蒸發(fā)形成由銅或其合金制成的第二金屬種子層32。
蒸發(fā)的生產(chǎn)速度相對快于濺射的生產(chǎn)速度，而濺射可提供相對好于蒸發(fā)的粘合性。因此，如果如上所述利用步驟S31和S32形成金屬種子層30，則可以在保持與粘結層20牢固地粘合的同時，加快生產(chǎn)速度。
下面，將基于實驗例描述為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所需的粘結層的較佳組份和厚度。
實驗例本發(fā)明通過如下過程制造柔性覆金屬箔層壓板。首先，在干燥聚合物膜的表面之后，利用濺射形成由鎳鉻合金制成的粘結層。此時，粘結層的組份和厚度不同地變化為下表1中假定的情況。之后，通過利用銅靶進行濺射，在粘結層上形成第一金屬種子層，在第一金屬種子層上通過利用諸如電子束蒸發(fā)之類的蒸發(fā)形成由銅制成的第二金屬種子層，然后，利用電鍍在第二金屬種子層上形成厚度達到8μm的金屬導電層，由此完成柔性覆金屬箔層壓板的制造。
之后，利用耐酸帶或光致抗蝕劑在柔性覆金屬箔層壓板上形成10cm×3mm尺寸的掩模圖案。接下來，將柔性覆金屬箔層壓板浸入45℃、45％的FeCl3蝕刻液中40秒，以便去除除了形成掩模圖案的部分之外的金屬層。之后，在常溫下用蒸餾水清洗柔性覆金屬箔層壓板三至五次，然后，利用超聲波清洗器清洗柔性覆金屬箔層壓板10分鐘(至少兩次)，以便完全消除殘留物，之后，吹入壓縮的氮氣以去除水分，由此完成試樣的制造。
在利用上述方法完全制成試樣之后，測量剝離強度。此外，將樣本鍍上錫，之后，使用光學顯微鏡檢查圖案膜上或其周圍殘留物的存在情況。
下表1示出了試樣的剝離強度的測量結果和用光學顯微鏡觀察的結果，其通過在30種情況下改變粘結層的組份和厚度而制成。在表1中，“○”表示在圖案膜上或其周圍存在有殘留物，而“×”表示沒有殘留物存在。
表1


同時，圖8至圖10是示出利用光學顯微鏡拍攝的、根據(jù)本發(fā)明第8實驗例制造的柔性覆金屬箔層壓板的上表面的照片(參見圖8)；利用光學顯微鏡拍攝的、根據(jù)本發(fā)明第18實驗例制造的柔性覆金屬箔層壓板的上表面的照片(參見圖9)；利用光學顯微鏡拍攝的、根據(jù)本發(fā)明第23實驗例制造的柔性覆金屬箔層壓板的上表面的照片(參見圖10)。在圖8至圖10中，位于中央的明亮部分與通過蝕刻去除金屬的區(qū)域相對應。
參考表1及圖8至圖10可以發(fā)現(xiàn)，如果鎳鉻合金中鎳所占的重量比例等于或小于70％，則膜上留有殘留物，所以試樣不適合用作柔性覆金屬箔層壓板，如實驗例1至15所示出的；并且，如果鎳鉻合金中鎳所占的重量比例等于或大于80％，則不管粘結層20的厚度如何，膜上都沒有殘留物，如實驗例16至30所示出的。此外，可以發(fā)現(xiàn)，在實驗例16至30中測量的粘結層20的剝離強度與如實驗例1至5所示出的、僅由鉻構成的具有強粘合性的粘結層20的剝離強度相似。因此，為了保持較佳蝕刻性能同時保持較佳剝離強度，特別地，在常溫下剝離強度為0.60kgf/cm或更大以及在高溫處理后剝離強度為0.30kgf/cm或更大，優(yōu)選為鎳和鉻的重量比保持在80∶20和95∶5之間。
以上對本發(fā)明進行了詳細描述。但是，可以理解的是，由于從該詳細描述中，在本發(fā)明的構思和范圍內(nèi)的各種變化和改型對于本領域的技術人員來講會變得很明顯，所以，通過舉例僅給出詳細描述和特定的實例，同時示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，可以通過優(yōu)化粘結層的組份和厚度，制造具有良好粘合性和蝕刻性能的柔性覆金屬箔層壓板。
此外，可以在保持粘結層和金屬種子層之間的強粘合性的同時，提高生產(chǎn)速度。
權利要求
1.一種柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，該方法包括以下步驟(a)制備制造柔性覆金屬箔層壓板所需的聚合物膜；(b)在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5的鎳鉻合金來形成粘結層；(c)在步驟(b)中形成的粘結層的露出表面上形成金屬種子層；以及(d)在該金屬種子層上形成金屬導電層。
2.如權利要求1所述的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，其中，在步驟(b)中，該粘結層的厚度為50至200。
3.如權利要求1所述的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，其中，在步驟(c)中，該金屬種子層通過濺射形成。
4.如權利要求1所述的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，其中，在步驟(c)中，該金屬種子層通過蒸發(fā)形成。
5.一種柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，該方法包括以下步驟(a)在真空環(huán)境下對耐熱聚合物膜進行表面處理；(b)在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5的鎳鉻合金來形成粘結層；(c)在步驟(b)中形成的粘結層上通過濺射形成第一金屬種子層；(d)在該第一金屬種子層上通過蒸發(fā)形成第二金屬種子層；以及(e)在該第二金屬種子層上形成金屬導電層。
6.如權利要求5所述的柔性覆金屬箔層壓板的制造方法，其中，在步驟(b)中，該粘結層的厚度為50至200。
7.一種柔性覆金屬箔層壓板，包括聚合物膜，其由聚酰亞胺制成；粘結層，其通過在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻合金而形成；金屬種子層，其形成于該粘結層上；以及金屬導電層，其形成于該金屬種子層的露出表面上；其中，該粘結層的鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5。
8.如權利要求7所述的柔性覆金屬箔層壓板，其中，該粘結層的厚度為50至200。
9.一種柔性覆金屬箔層壓板，包括聚合物膜，其由聚酰亞胺制成；粘結層，其通過在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻合金而形成；金屬種子層，其具有在該粘結層上通過濺射形成的第一種子層以及在該第一種子層上通過蒸發(fā)形成的第二種子層；以及金屬導電層，其形成于該金屬種子層上；其中，該粘結層的鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5。
10.如權利要求9所述的柔性覆金屬箔層壓板，其中，該粘結層的厚度為50至200。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性覆金屬箔層壓板及其制造方法，其中該方法包括以下步驟(a)制備制造柔性覆金屬箔層壓板所需的聚合物膜；(b)在該聚合物膜的一個表面上涂覆鎳鉻的重量比為80∶20至95∶5的鎳鉻合金來形成粘結層；(c)在步驟(b)中形成的粘結層的露出表面上形成金屬種子層；以及(d)在該金屬種子層上形成金屬導電層。此外，該金屬種子層可以具有在該粘結層上通過濺射形成的第一種子層以及在該第一種子層上通過蒸發(fā)形成的第二種子層。
文檔編號H05K3/46GK101014231SQ20071000670
公開日2007年8月8日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權日2006年2月2日
發(fā)明者全相炫, 安重圭, 金判錫, 金慶玨 申請人:Ls電線有限公司