撓性金屬積層材料的制造方法技術

一種撓性金屬積層材料的制造方法，其包括下列步驟：提供一聚酰亞胺膜；在該聚酰亞胺膜上進行化學鍍鎳，以形成一鎳金屬層；將該聚酰亞胺膜上進行熱處理，該熱處理的溫度介于60℃與150℃之間，且該熱處理進行至熱重損失比例達到1％以上；將該聚酰亞胺膜進行酸處理；以及在該聚酰亞胺膜的鎳金屬層上電鍍一銅金屬層。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種，其包括下列步驟：提供一聚酰亞胺膜；在該聚酰亞胺膜上進行化學鍍鎳，以形成一鎳金屬層；將該聚酰亞胺膜上進行熱處理，該熱處理的溫度介于60℃與150℃之間，且該熱處理進行至熱重損失比例達到1％以上；將該聚酰亞胺膜進行酸處理；以及在該聚酰亞胺膜的鎳金屬層上電鍍一銅金屬層。【專利說明】
本專利技術涉及一種，特別涉及一種可維持良好的操作 性和工藝合格率的撓性積層材料的制造方法。
技術介紹
燒性銅積層板(Flexible copper clad laminate，FCCL)廣泛應用于電子產業中 以作為電路基板(PCB)，FCCL除了具有輕、薄和撓性的優點外，用聚酰亞胺膜還具有電性能、 熱性能和耐熱性優良的特點外，其較低的介電常數(Dk)特性，使得電信號得到快速的傳遞， 良好的熱性能，可使組件易于降溫，較高的玻璃化溫度(Tg)，可使組件在較高的溫度下良好 運行。 目前，撓性銅積層基材通常在聚酰亞胺膜表面以化學鍍方式形成一鎳層，再在其 上以電解電鍍形成一銅層，此種以鎳層作為障壁，以防止銅擴散至聚酰亞胺膜中的方式，可 提供銅層與聚酰亞胺膜良好的附著性與可靠性，但是，聚酰亞胺膜的吸濕性，導致具有鎳層 與銅層的聚酰亞胺膜在電路制備的熱處理（如焊接)時會膨脹變形，而與金屬層間產生空 隙，從而降低金屬層間的附著力。 專利技術人于2015年4月9日提出的第104111386號的制成撓性金屬積層材料的方法， 于聚酰亞胺的鎳層形成后，進行熱處理，該熱處理的溫度介于80°C至150°C之間，且該熱處 理進行至熱重損失率達1%，再在該鎳層上進行電解銅作業，這樣，可有效提高金屬層與聚 酰亞胺的附著力。 但是，專利技術人發現該第104111386號專利在進行熱處理后，在鎳層上會產生氧化 層，而不利于后續電解銅作業，此為待解決的課題。 另外，在進行電鍍銅作業時，若鎳層厚度太薄，雖然容易在熱處理過程中去除水 分，但卻會造成導電度變差，且鎳層容易在電鍍銅過程中被硫酸銅溶液所溶解，或因電阻過 大而導致燒毀或是電鍍不均等質量缺陷。反之，若鎳層厚度太大，則會影響熱處理效果，使 得剝離強度維持率達不到要求（即50%以上）。雖然可以利用延長時間來改善，但是成本較 高，相比不具備經濟效益。 因此，如何使聚酰亞胺膜在一定的鎳層厚度下，進行電鍍銅作業，使銅層更有效地 附著在聚酰亞胺膜上，并可在連續性鍍銅步驟中維持良好的操作性和工藝合格率，是待研 究的課題。 本專利技術有關于連續性撓性金屬積層材料制造方法，其包括 提供一聚酰亞胺膜;在該聚酰亞胺膜上進行化學鍍鎳，以形成一鎳金屬層;將該聚 酰亞胺膜上進行熱處理，該熱處理的溫度介于60°C與150°C之間，且該熱處理進行至熱重損 失比例達到1%以上;將該聚酰亞胺膜進行酸處理；以及電鍍一銅金屬層在該聚酰亞胺膜的 鎳金屬層上。 這樣，將經過熱處理的具有鎳金屬層的聚酰亞胺復合膜進行酸處理，可去除鎳金 屬層上的氧化層，使鎳金屬層與銅金屬層得到更好的結合力。【附圖說明】 圖1A為本專利技術撓性金屬積層材料的第一示意圖。 圖1B為本專利技術撓性金屬積層材料的第二示意圖。圖2A和2B顯示未松卷處理的復合膜。圖2C和2D示松卷處理的復合膜。 符號說明 金屬積層材料1 聚酰亞胺膜 1〇 鎳層 12 第一銅層 14 第二銅層 16 復合膜 21 卷軸 22 間隙 23【具體實施方式】 請參閱圖1A和1B，為本專利技術的撓性金屬積層材料的示意圖，該撓性金屬積層材料1 是在一聚酰亞胺膜10以化學鍍一鎳金屬層12在聚酰亞胺膜10表面上，聚酰亞胺膜10的厚度 為7-50微米，鎳金屬層12的厚度為0.07-0.11微米，在鎳金屬層12上電鍍一第一銅層14,在 第一銅層14上電鍍一第二銅層16,第一銅層14與總銅層(第一銅層14+第二銅層16)厚度比 為大于或等于20%時，可得到更好的尺寸穩定性。聚酰亞胺膜的單體成分和制備方法并未特別限制，可通過本
的公知常識 進行，在此處不加以贅述。在一實施例中，該聚酰亞胺膜的厚度可約為7至50微米(μπι)。 在一實施中，可對該聚酰亞胺膜先進行表面處理，包括:堿性表面改質、電荷調節、 催化劑處理和活化等，此處并未加以限制。在一實施例中，在該聚酰亞胺膜的表面上形成一 金屬層的步驟可包括:對該聚酰亞胺膜以堿金屬溶液進行表面處理、進行催化劑處理、以及 化學鍍鎳處理。 堿性表面改質步驟可使用堿性金屬溶液，例如:堿金屬(如氫氧化鈉、氫氧化鉀)水 溶液、堿土金屬水溶液、氨水、有機胺化合物水溶液等，或前述的混合物，可以浸漬或噴灑的 方式進行處理。催化劑處理和活化步驟可采用例如:將聚酰亞胺膜浸漬于氯化亞錫(SnC12) 中，再浸漬于氯化鈀(PdC12)的鹽酸酸性水溶液中；或將聚酰亞胺膜浸漬于鈀/錫凝膠溶液 中，再以硫酸或鹽酸進行活化處理;此步驟是為了在表面形成化學鍍反應的金屬觸媒鈀。 接著，將經前述表面處理的聚酰亞胺膜進行化學鍍，以在至少一表面上形成鎳層。 在本
中，化學鍍技術包括藥劑種類、濃度、溫度、時間等參數，均為眾所周知，此處 并未特別限制，而可依據各化學鍍液的條件進行。在實施例中，可采用Ni-P、Ni-B、純Ni等方 式進行鍍鎳。在一實施例中，以Ni-P進行，較佳采用低磷鎳(含磷量低于5重量％ (wt% ))，所 形成的鎳層的含磷量約為2至4wt %。本專利技術采用單次鍍鎳的方式，在該聚酰亞胺膜的一表面形成單層鎳層，也可在聚 酰亞胺膜的兩個表面分別形成單層鎳層。在實施例中，其厚度約為0.07至0.11微米，例如 0·07、0·1微米等。 在一實施例中，本專利技術的工藝采用卷對卷(roll-to-roll)方式進行。卷對卷工藝 通常應用于撓性薄膜工藝，可以連續性生產。 在進行熱處理前，該卷成圓桶狀的復合膜先進行松卷處理，使該成卷的復合膜在 層與層間存在一間隙。圖2A和2B顯示未經松卷處理的復合膜21，呈圓筒狀卷繞在卷軸22上， 且層與層間緊密收合，沒有或幾乎沒有間隙；而圖2C和2D顯示經過松卷處理的復合膜21，仍 然在卷軸22上成卷，但層與層間保留一間隙23,排列較疏松。通過該松卷處理步驟，可使該 復合膜在后續熱處理步驟中受熱均勻，即可降低或消除位于靠近外側與靠近卷軸的復合膜 的受熱差異性。 本專利技術的撓性金屬積層材料的制法的特征在于，在該單層鎳形成后，進行熱處理。 通過該熱處理步驟，可改善現有技術金屬層與聚酰亞胺膜間的附著力問題（即兩者間的剝 離強度的高溫可靠性不足）。經由該熱處理步驟，可在維持金屬層與聚酰亞胺膜的剝離強度 的同時，提高銅層電鍍的合格率，并改善銅層電鍍的操作性。而且本專利技術在適當的鎳層厚度 下，在同一生產線，先進行一第一銅層電鍍后，再進行一第二銅層電鍍，可維持良好的操作 性和可靠性，避免因為鎳層的厚度太薄，雖然在熱處理過程中容易將水分去除，但在電鍍作 業時被硫酸銅溶液所溶解，或電阻過大而燒毀。反之，避免因鎳層厚度過大，則會影響熱處 理的效果，使得剝離強度維持率達不到要求(即50%以上）。 在實施例中，該熱處理的溫度介于約60°C與約150°C之間，例如:65°C、70°C、80°C、 90 °C、100 °C、110 °C、120°C、130 °C、140 °C等，或前述任意兩點間的溫度。在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種撓性金屬積層材料的制造方法，其包括下列步驟：提供一聚酰亞胺膜；在該聚酰亞胺膜上進行化學鍍鎳，以形成一鎳金屬層；將該聚酰亞胺膜上進行熱處理，該熱處理的溫度介于60℃與150℃之間，且該熱處理進行至熱重損失比例達到1％以上；將該聚酰亞胺膜進行酸處理；以及在該聚酰亞胺膜的鎳金屬層上電鍍一銅金屬層。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅吉歡，陳宗儀，陳文欽，邱建峰，濱澤晃久，
申請(專利權)人：柏彌蘭金屬化研究股份有限公司，達邁科技股份有限公司，荒川化學工業株式會社，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71