[發明專利]一種提高COF基撓性覆銅板剝離強度的方法

在審

• 申請號: 202110365941.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113179586A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 徐娟;郭海濱;許磊;鄭輝
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: H05K3/00
• 分類號: H05K3/00;C23C28/02;C25D3/38;C23C14/34;C23C14/14;C23C14/16;C23C14/02
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

本發明公開一種提高COF基撓性覆銅板剝離強度的方法，包括以下步驟：a.對基材進行電暈處理，得到表面改性的基材；b.用等離子體對基材表面進行清潔；c.直接濺鍍Cu/Ni層，在Cu/Ni層表面濺鍍Cu層；d.在Cu層表面電鍍沉銅層得到2L?FCCL。本發明主要是采用卷對卷生產方式，電暈處理和等離子體處理工藝同時使用，對基材表面處理效果可以達到最優化；IR加熱、等離子體處理、濺鍍Cu/Ni層和Cu層在設備中依次完成，減少中間環節，防止污染基材；seed layer層用Cu/Ni層代替，其靶材比例為55/45，相比于Ni/Cr靶材，環境污染小。

技術領域

本發明屬于電子通訊技術領域，具體地說涉及一種提高覆晶薄膜基材撓性覆銅板剝離強度的方法。

背景技術

隨著電子通訊產業的蓬勃發展，液晶及等離子平板顯示器的需求與日俱增，大尺寸如液晶顯示器、液晶電視、等離子電視，中小尺寸如手機、數碼相機、數碼攝像機以及其他3C產品。這些產品都以輕薄短小為發展趨勢，這就要求必須有高密度、小體積、能自由安裝的新一代封裝技術來滿足以上需求。而COF技術正是在這樣的背景下迅速發展壯大，成為LCD、PDP等平板顯示的驅動IC的一種主要封裝形式，進而成為這些顯示模組的重要組成成分。COF技術已經成為未來平板顯示器的驅動IC封裝的主流趨勢之一。

所謂的COF，即為Chip on Film的縮寫，用柔性封裝基板（2L-FCCL）作為載體，將半導體芯片直接封裝在柔性基板上形成的芯片封裝產品。隨著COF的應用市場不斷擴大，對高端FCCL的需求越來越大，對FCCL的質量要求越來越高。

撓性覆銅板(Flexible Copper Clad Laminate,FCCL)是撓性印刷電路板的加工基板材料，通過在聚酯薄膜或者聚酰亞胺薄膜等柔性絕緣材料的單面或雙面覆上銅箔并粘接在一起，與剛性覆銅板相比，具有更薄、更輕和可撓性的產品特性，廣泛應用于計算機、消費類電子、汽車電子、工業控制、儀器儀表、醫療設備、航空航天、軍工等領域。隨著電子產品行業的快速發展，撓性覆銅板的產量不斷增加，生產規模不斷擴大，同時人們對撓性覆銅板的要求也越來越高。

根據產品的結構不同，聚酰亞胺撓性覆銅板有兩大類：一類是通過膠粘劑將聚酰亞胺薄膜和銅箔復合在一起的有膠型覆銅板，也稱三層型撓性覆銅板(3L-FCCL)，另一類是無膠粘劑，只有聚酰亞胺和銅箔構成的無膠型撓性覆銅板，也稱兩層型撓性覆銅板(2L-FCCL)。由于膠層的存在，3L-FCCL型的熱穩定較差，不環保且增加了撓性覆銅板的厚度。隨著人們對電子產品輕量化、薄型化的要求，2L-FCCL型更具有廣闊的市場前景。

根據產品類型的不同，2L-FCCL型生產工藝可分為涂布法、層壓法、濺鍍法三種。采用濺鍍法優勢在于制作超薄銅層（≤9 微米），適用于高密度高精細線路的加工，FPC 細線化和薄型化技術發展方向，低輪廓或無輪廓銅金屬層適合高頻性能要求。在COF產品生產中，采用濺鍍法制備的2L-FCCL具有巨大優勢，前景十分廣闊。但采用濺鍍法制備的 2L-FCCL，其薄膜與銅箔的剝離強度值遠小于涂布法、層壓法等制備的 2L-FCCL，因此如何提高剝離強度值成為濺鍍法制備2L-FCCL的技術難題。

目前業界對于COF用的2L-FCCL，主要采用以下幾點提高金屬層和基材間的剝離強度值：

1.在使用等離子體對基材表面進行改性處理時，一般采用Ar、O2，N2，H2等單質氣體，很少采用混合氣體，若通入混合氣體，也是以Ar氣為主，通入的O2較少，導致在對基材進行處理時，其效果達不到最優化；

2.業界一般會把等離子體前處理工藝和磁控濺射層分開完成，或者磁控濺射打底層和Cu層也是分開完成，這樣的話，單獨的工序會造成基材表面污染。

3.業界為提高金屬層和基材之間的剝離強度值，主要是靠打底層（seed layer），但seed layer層都用的Ni/Cr層。但Cr是重金屬，對環境和人體會造成損傷。

發明內容