[發明專利]金屬包覆的聚酰亞胺復合體、該復合體的制造方法以及該復合體的制造裝置

無效

• 申請號: 200880111966.5
• 申請日: 2008-09-16
• 公開（公告）號: CN101827957A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 古曳倫也;道下尚則;牧野修仁
• 申請（專利權）人: 日礦金屬株式會社
• 主分類號: C25D7/00
• 分類號: C25D7/00;B32B15/088;C23C28/02;C25D5/56;C25D7/06;H05K3/38
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術領域

本發明涉及用作撓性印刷基板、TAB、COF(Chip?on?Film：薄膜覆晶)等電子部件的安裝材料的金屬包覆的聚酰亞胺復合體、該復合體的制造方法以及該復合體的制造裝置。

背景技術

在聚酰亞胺膜上層疊有主要由銅構成的金屬導體層的FCCL(Flexible?Copper?Clad?Laminate：撓性覆銅板)被廣泛用作電子產業中的電路板的材料。其中，隨著電路布線寬度的細間距化，聚酰亞胺膜和金屬層之間不具有粘接劑層的無粘接劑撓性層壓板(特別是雙層撓性層疊體)備受矚目。

作為無粘接劑撓性層壓板、特別是應對細間距的無粘接劑撓性層壓板的制造方法，主要進行所謂的金屬包覆法(メタライジング法)，即，在聚酰亞胺膜上利用濺射、CVD、蒸鍍等干式法預先形成由與聚酰亞胺的粘接良好的材料構成的連接層(タイコ一ト)及下一工序的電鍍中作為陰極兼電流的導電體起作用的金屬種層(金屬シ一ド)，接著通過電鍍對作為電路板的導體層的金屬層進行制膜(參考專利文獻1)。

在該金屬包覆法中，為了提高金屬層和聚酰亞胺膜的密合力，在形成金屬層之前，為了除去表面的污染物質及提高表面粗糙度，利用等離子體處理對聚酰亞胺膜表面進行改性(參考專利文獻2及專利文獻3)。

通常，在聚酰亞胺膜上通過濺射等干式法預先形成金屬層時，通過選擇中間層的材料來改善密合性或蝕刻性(參考專利文獻4)。

另外，提出了通過對聚酰亞胺膜的表面進行化學蝕刻而將表面粗化并在其上形成底層和進一步在其上形成銅的蒸鍍層的TAB及FPC中使用的帶金屬膜的聚酰亞胺膜(參考專利文獻5)。

金屬包覆的聚酰亞胺復合體作為COF(Chip?on?Film)等電子部件的安裝材料使用時，在將聚酰亞胺上的金屬層部分除去而制作電路圖案后，在形成有電路圖案的銅層上進一步實施鍍錫，再在鍍錫層上實施阻焊、樹脂密封等處理，但存在該鍍錫層剝離的問題。產生該剝離的主要原因之一是在電鍍的銅層和鍍錫層之間產生柯肯德爾空洞(Kirkendall?Void)(空隙)。對于柯肯德爾空洞，將在后面詳細說明。

電鍍銅層通常由多個電解槽形成，當然電解槽和電解槽之間銅層的電鍍電流條件變動較大。電鍍電流條件變動較大的部分由于銅結晶粒、雜質的混入等而與其它部分不同，因此形成鍍銅層中的邊界。柯肯德爾空洞特別容易在該鍍銅層邊界和鍍錫層鄰近的部分產生，因此，使用多槽的電鍍槽進行鍍敷時，至少產生與電鍍槽的個數相當數量的柯肯德爾空洞。

作為解決這樣的問題的方法，提出了在由多個電解槽形成的鍍銅覆膜中，用同一個電解槽在從表層至少到鍍錫層的3倍的區域形成銅層(參考專利文獻6)。而且，在該專利文獻6中，分析剝離原因為柯肯德爾空洞。

但是，該情況下，僅抓住了包覆于鍍銅的最上層部之上的錫的問題。但是，形成銅的電路并包覆錫層時，不僅在銅的最上層，還在側面形成錫層的包覆。另外，如后面所述，即使是同一個電解槽也可產生銅層邊界，因此不能說是充分解決問題。

因此，并未解決此時產生的由多層構成的銅層(專利文獻6的實施例中為9層)和錫層的接合界面產生的柯肯德爾空洞的問題。另外，對于僅最上層較厚的銅層，不得不相應地使其它銅層變薄，因此存在銅層的平衡破壞的問題。

根據上述情況，不優選需要多個電鍍槽的曲折式的電鍍，優選盡可能減少電鍍槽的個數。為了由較少的電鍍槽得到同樣的所希望的厚度的鍍銅層，需要提高鍍敷電流密度，滾筒式電鍍法是有效的。滾筒式電鍍法是使利用非電解鍍敷或干式法形成有連接層及金屬種層的聚酰亞胺膜繞浸漬于電解槽中的滾筒表面旋轉而對其表面進行鍍銅的方法，其可以不受作為陰極的膜的行進中的翹曲及搖晃等干擾地使陽極和陰極之間的距離接近，且總是可以控制為恒定的水平，因此可以提高電流密度。另外，通過使陽極和陰極之間的距離接近，可以容易地提高鍍敷電解液的流速，這對提高電流密度是有效的。因此，滾筒式電鍍法對減少柯肯德爾空洞是有效的。

但是，該滾筒式電鍍法也存在問題。為了提高電鍍的電沉積速度，需要提高電流密度，但電鍍開始的初期形成于聚酰亞胺表面的金屬種層的厚度受到限制，因此不能耐受大電流。為此，將以與滾筒對置的方式設置的陽極劃分為多個區域(鍍敷區域)，獨立地控制各個區域的電流密度。

結果，每當對陽極的供電量(電流量)改變時，形成不同的鍍銅層，在該鍍銅層邊界產生柯肯德爾空洞。目前，從生產效率方面考慮，配置多個陽極，采用4個區域以上的供電方式，因此銅層為4個以上。