[發明專利]撓性電路板材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200880012010.X
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101688289A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: S·岡瑟;W·肖恩伯格;S·斯特拉克;N·希勒;V·柯克霍夫
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍弗實用研究促進協會
• 主分類號: C23C14/20
• 分類號: C23C14/20;H05K1/00;H05K3/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉維升;李連濤

描述

本發明涉及一種包含有銅涂層的聚合物基底的撓性電路板材料，和 一種制備這種撓性電路板材料的方法。

為了制備撓性電路板，首先使用涂敷銅的聚酰亞胺。聚酰亞胺表現 出高熱穩定性和化學穩定性，因此在制備該電路板材料時各個工藝步驟 的載荷(Belastungen)，如電鍍后強化所涂布的銅層，接下來通過蝕刻 劑或最終為電路板材料配備功能元件而使銅層結構化，通過波峰焊或浸 液釬焊來增加。

除了在所述工藝步驟過程中聚酰亞胺的穩定性外，在制造過程中銅 層在聚酰亞胺上的粘附力以及電路板材料的壽命都是有決定性意義的。 為了實現銅層牢固粘接在聚酰亞胺上，已經試用了多種方法。不過目前 還沒有發現令人滿意的解決方案。

現有技術

例如已知，在聚酰亞胺薄膜上沉積銅層之前，對聚酰亞胺薄膜的表 面進行反應性離子蝕刻處理(Arthur?L.?Ruoff等人″Improvement?of adhesion?of?copper?on?polyimide?by?reactive?ion-beam?etching，IBM?J.Res. Develop.，1988，第32卷，第626-630頁)。基底的聚合物結構通過離子 蝕刻處理而打開雖然促進在其上沉積的銅層的粘附能力，但同時還起到 改變基底的材料性質的作用。

為了銅層的粘附性質，還建議，在聚酰亞胺基底和銅層之間沉積增 粘層。例如已知Cr或NiCr形成的底層用來改善銅層的粘附性(K.J. Blackwell等人，Enhancement?of?Chromium-to-polyimide?Adhesion?by Oxygen?DC?Glow?Treatment?Prior?to?Roll-Sputter?Seeding，Society?of Vacuum?Coaters，1992，S?279-283)。這種方案的缺點在于，在蝕刻印刷 導線結構時，此時還必須一起蝕刻銅層下的Cr或NiCr層，形成 krebserregende?Cr-VI-化合物。另一缺點在于，當適應銅的蝕刻劑涉及 Cr或NiCr層時，通過該蝕刻劑，導致印刷導線結構被掏蝕。

JP?200301?1272?A公開了在聚酰亞胺膜和銅層之間適合作為增粘劑 的其它金屬材料。在結構化這種電路板材料時，必須完全除去銅印刷導 線外部的這種底層，因為這種能導電的底層否則會造成印刷導線之間電 短路。不過，用于使電路板材料結構化的蝕刻劑在其蝕刻作用中尤其被 設計用來蝕刻銅，這導致，用所使用的蝕刻劑常常不能完全除去印刷導 線之間的金屬底層，或者又發生以上已經描述過的掏蝕印刷導線結構。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題是提供一種撓性電路板材料及其制 備方法，藉此克服現有技術的缺點。尤其是電路板材料的銅層在基底材 料上應具有高粘附強度，可以通過蝕刻工藝使電路板材料上的印刷導線 結構化。

通過具有權利要求1和20的特征的主題來解決上述技術問題。本 發明其它有利的方案由從屬權利要求給出。

在制備包含聚合物基底和銅層的撓性電路板材料的本發明方法中， 在聚合物基底和銅層之間沉積介電層作為閉合層，在此情況下，介電層 和銅層通過真空法沉積。

這樣沉積的介電中間層合并了兩個優點。一方面，這種中間層，其 可以以厚至最多100nm的層厚度沉積，在聚合物基底和銅層之間作為 優異的增粘劑起作用。另一方面，這種介電層不具有導電性，因此在使 印刷導線結構化時不必從印刷導線之間除去。因此，在使導電組結構化 時，可以使用常規的蝕刻劑，所述蝕刻劑尤其設計用于蝕刻銅材料。

介電層例如可以以氧化物或混合氧化物沉積。例如Ti，Zn，Nb， Mo，Sn或Ta適合作為這種氧化物或混合氧化物層的元素。所述氧化物 或混合氧化物層也可以摻雜其它元素。鈦氧化物層特別適合作為介電 層，因為鈦氧化物在聚合物基底和銅層之間起到出色的增粘劑的作用。

一種實施方式中，鈦氧化物層在聚合物基底和銅層之前以二氧化鈦 層沉積。

或者所述介電層也可以由氮化物或氮氧化物沉積而成。這種氮化物 或氮氧化物層例如可以由元素Ti，Zn，Nb，Mo，Sn，Ta或Si形成。