專利名稱：用于精細(xì)圖案的柔性覆金屬層壓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性覆金屬層壓板，特別是涉及一種表面形狀適于形成精細(xì)圖案的柔性覆金屬層壓板。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，采用TAB(Tape Automated Bonding卷帶自動(dòng)結(jié)合)或者FPC(Flexible Print Circuit柔性印制電路)的印制板更適于用作減小電子裝置尺寸和重量的印制板。至今，此類印制板如此設(shè)置通過(guò)諸如環(huán)氧黏合劑之類的黏合劑將金屬薄膜黏接在具有塑性的塑料襯底上。
但是，電子裝置安裝得密度越高，此類印制板將變得越薄。此外，由于塑料襯底和金屬薄膜之間的粘合不良，因此一種無(wú)需使用黏合劑而形成金屬層的技術(shù)正在研究中。比如，已經(jīng)公知，可以通過(guò)諸如真空沉淀、濺射(sputtering)和離子電鍍(ion plating)之類的薄膜形成技術(shù)，直接在塑料襯底上形成金屬薄膜，然后通過(guò)電解電鍍等在金屬薄膜上積聚金屬電鍍層。
如果采用上述技術(shù)形成柔性覆金屬層壓板，則在柔性覆金屬層壓板的上表面形成圖案，以制得各種產(chǎn)品。此時(shí)，要進(jìn)行精確的蝕刻以形成精確的圖案，并且，蝕刻性能與柔性覆金屬層壓板的表面粗糙度相關(guān)。
但是，如果僅僅控制表面粗糙度，則在形成精確的精細(xì)圖案上受到限制。這是因?yàn)楫?dāng)精細(xì)圖案隨著形成在表面上的非平坦形狀的變化而形成時(shí)，盡管該表面的粗糙度相同，但是蝕刻性能等也可能會(huì)不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，因而，本發(fā)明的目的是提供一種適于形成精細(xì)圖案的柔性覆金屬層壓板，在形成精細(xì)圖案時(shí)，施加的光反射量除了考慮粗糙度之外，還考慮通過(guò)在表面上形成不平整形狀。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于形成精細(xì)圖案的柔性覆金屬層壓板，該柔性覆金屬層壓板包括金屬導(dǎo)電層，該金屬導(dǎo)電層具有粗糙度Rz為0.5μm或0.5μm以下的表面。其中，假定以第一入射角入射到金屬導(dǎo)電層的表面上的光的反射量為I，以大于該第一入射角的第二入射角入射到該表面上的光的反射量為II，則II/I是1.0或1.0以上。從而，在形成精細(xì)圖案時(shí)能提供最佳的蝕刻性能。


通過(guò)下述參照附圖對(duì)實(shí)施例所做的說(shuō)明，本發(fā)明的其他目的和方案將更加清晰。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的柔性覆金屬層壓板的剖視圖；圖2a至圖2c是示出形成在柔性覆金屬層壓板上部的表面非平坦部分的實(shí)例的剖視圖；圖3a至圖3c是示意性示出當(dāng)在形成于柔性覆金屬層壓板上部的表面非平坦部分上形成精細(xì)圖案時(shí)的蝕刻性能的剖視圖；以及圖4a至圖4c是示出在形成于柔性覆金屬層壓板上部的表面非平坦部分上形成的精細(xì)圖案的照片。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。說(shuō)明之前，應(yīng)當(dāng)理解根據(jù)為了更好的描述，允許發(fā)明人恰當(dāng)?shù)叵薅ㄐg(shù)語(yǔ)這一原則，用于說(shuō)明書和后附的權(quán)利要求書中的術(shù)語(yǔ)不能僅解釋為通常的或者詞典上的意思，而應(yīng)該根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的意思和概念進(jìn)行解釋。因而，這里提出的說(shuō)明僅是用于示例的優(yōu)選實(shí)例，目的不在于限制本發(fā)明的范圍。所以，應(yīng)該理解，可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，進(jìn)行其他的等同變化和改進(jìn)。
圖1示意性地示出了用于精細(xì)圖案的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的柔性覆金屬層壓板的剖面。
參見圖1，根據(jù)本實(shí)施例的用于精細(xì)圖案柔性覆金屬層壓板包括聚合物薄膜10；金屬晶種層20，該金屬晶種層由導(dǎo)電金屬制成并形成于聚合物薄膜10上；以及金屬導(dǎo)電層30，該金屬導(dǎo)電層形成于金屬晶種層20上。
聚合物薄膜10優(yōu)選具有適于柔性覆金屬層壓板的柔性，而且聚合物薄膜10例如由聚酰亞胺(polyimide)薄膜制成。聚酰亞胺薄膜具有良好的熱阻性和柔性以及極好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)它的熱膨脹系數(shù)接近于銅的熱膨脹系數(shù)，所以聚酰亞胺薄膜常常用作聚合物薄膜10的原材料。
金屬晶種層20通過(guò)諸如濺射和離子電鍍之類的真空膜沉積方式(vacuumfilm deposition method)形成于聚合物薄膜10上。這些方式適于增強(qiáng)黏著力。
金屬晶種層20由銅或銅合金制成，也可以由鎳、鉻或鎳鉻合金制成。但是，在本發(fā)明中，該金屬晶種層的材料也不限于此，也可以采用其他材料。
金屬導(dǎo)電層30通過(guò)電解電鍍(electrolytic plating)或無(wú)電鍍(electrolessplating)形成于金屬晶種層20上。由于電解電鍍可以低成本快速形成薄膜，且還能獲得很好的表面平滑度，所以優(yōu)選采用電解電鍍。在采用電解電鍍的情況下，將其上形成有金屬晶種層20的聚合物薄膜10浸入濕電鍍?nèi)芤?wetplating solution)，電源的陰極(cathode)連接于金屬晶種層20，然后向浸在濕電鍍?nèi)芤褐械年?yáng)極通電，這樣將濕金屬導(dǎo)電層(wet metal conductivelayer)提取到金屬晶種層20上面。在采用無(wú)電鍍的情況下，用于提取的微粒首先通過(guò)鈀鹽溶液等附著在金屬晶種層20上，然后將聚合物薄膜10浸入無(wú)電鍍?nèi)芤褐小?br> 考慮到導(dǎo)電率，金屬導(dǎo)電層30優(yōu)選由銅或銅合金制造，但是在本發(fā)明中，金屬導(dǎo)電層30的材料也不限于此，還可以采用其他材料。
此外，金屬導(dǎo)電層30的表面粗糙度優(yōu)選為0.5μm或0.5μm以下。
當(dāng)形成精細(xì)圖案時(shí)，考慮到柔性覆金屬層壓板的性能，表面粗糙度是會(huì)對(duì)蝕刻性能產(chǎn)生重要影響的因素之一。因此，優(yōu)選形成這樣的金屬導(dǎo)電層30該金屬導(dǎo)電層的粗糙度Rz為0.5μm或者0.5μm以下，這樣可以形成50μm以下的精細(xì)圖案。
這里，當(dāng)進(jìn)行濕電鍍(wet plating)以形成柔性覆金屬層壓板的金屬導(dǎo)電層30時(shí)，根據(jù)加入到電解液中的添加劑來(lái)控制柔性覆金屬層壓板的表面形狀。比如，通過(guò)采用諸如低分子量的水溶性纖維素醚(water-soluble celluloseether)、低分子量的水溶性聚烴基乙二醇醚(water-soluble polyalkylene glycolether)、低分子量的水溶性聚乙烯亞胺(water-soluble polyethyleneimine)、以及水溶性的磺化有機(jī)硫化合物之類的添加劑，以改變?nèi)嵝愿步饘賹訅喊宓牟黄秸螤睢?br> 圖2a至圖2c是示出根據(jù)上述方法形成的柔性覆金屬層壓板的表面的實(shí)例的剖視圖。
當(dāng)根據(jù)形成于柔性覆金屬層壓板的表面上的不平整形狀形成精細(xì)圖案，盡管粗糙度相等，但是遮光模(photo mask)的黏著性能也可能不同，該表面的光反射量也會(huì)改變。
參見圖2a至圖2c，圖2a的不平整度較大，圖2c的不平整度較小。當(dāng)形成精細(xì)圖案時(shí)，圖2c中的遮光模的黏著性能比圖2a中的情形更加有利。
此外，觀察在所述表面上的光反射量，在70°的大入射角B和5°的小入射角A兩種情況下，光的反射量從圖2a到圖2c都增強(qiáng)。
參見圖2a，對(duì)于相同的不平整形狀，在70°的大入射角B的情形下，由于不平整的高度高于光的入射點(diǎn)，則光將被截?cái)?。所以，與在5°的小入射角A的情形相比，以70°的大入射角B的光的反射量減少。
但是，參見圖2c，對(duì)于相同的不平整形狀，在70°的大入射角B的情形下，散射光將加到實(shí)際的光反射量上，從而，與在5°的小入射角A的情形相比，增加了光反射量。
如果采用上述方式測(cè)量柔性覆金屬層壓板的表面上的光反射量，則可以知道在該表面上的不平整的形狀。
現(xiàn)在，說(shuō)明各不平整形狀對(duì)精細(xì)圖案形成的影響。
圖3a至圖3c是示意性示出根據(jù)形成于柔性覆金屬層壓板上部的表面非平坦部分上形成精細(xì)圖案時(shí)的蝕刻性能的剖視圖。
參見圖3a至圖3c，其中提供了柔性覆金屬層壓板101、102和103，所述柔性覆金屬層壓板包括形成于聚合物薄膜上的金屬晶種層和金屬導(dǎo)電層；光致抗蝕劑層200，其作為所述柔性覆金屬層壓板101、102和103上的掩模層；以及遮光模300，其上形成有所需的精細(xì)圖案。
當(dāng)通過(guò)曝光和顯影過(guò)程對(duì)光致抗蝕劑層200制備蝕刻掩模201、202和203時(shí)，由于嚴(yán)重的光散射，圖3a中的蝕刻掩模201會(huì)受到破壞。當(dāng)根據(jù)下述過(guò)程進(jìn)行蝕刻工作，將在理想精細(xì)圖案上造成破壞，這顯示產(chǎn)生無(wú)蝕刻區(qū)域或者過(guò)度蝕刻區(qū)域的極大的可能性。所以，可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量很差的圖案，而不是精確的圖案。這樣，和圖3a的結(jié)果相比，如果非平整形狀越接近圖3c，蝕刻形成的理想精細(xì)圖案越精確。
下面將通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的具有不同非平整形狀的柔性覆金屬層壓板和比較實(shí)例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明適于形成精細(xì)圖案的表面特性。
也就是說(shuō)，如圖1所示，制備一種柔性覆銅箔層壓板，在該柔性覆銅箔層壓板中，聚酰亞胺薄膜10上依次形成銅晶種層20和銅導(dǎo)電層30，并檢測(cè)在5°入射角和70°入射角時(shí)的光反射量。這里，各個(gè)實(shí)施例和比較例中的表面粗糙度Rz為0.5μm或者0.5μm以下。
表1示出了與不平整形狀變化相對(duì)應(yīng)的光反射量的測(cè)量結(jié)果。這里，“反射量”是根據(jù)世界廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)方法——ASTM(American Society ofTesting Materials美國(guó)測(cè)試材料協(xié)會(huì))色彩(gloss)和亮度(brilliance)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，也就是ASTM D2457和D523，通過(guò)試驗(yàn)得到的數(shù)值。
表1

參見表1，首先，可以理解，在實(shí)施例1和實(shí)施例2中，在70°入射角時(shí)的光反射量大于在5°入射角時(shí)的光反射量，所以更接近圖2c中所示的不平整形狀；而在比較例1至比較例3中，在70°入射角時(shí)的光反射量小于在5°入射角時(shí)的光反射量，所以更接近圖2a中所示的非平整形狀。
作為上述結(jié)果的支持，圖4a中的照片示出了具有實(shí)施例1和實(shí)施例2中的非平整形狀的柔性覆金屬層壓板的實(shí)際的精細(xì)圖案形成結(jié)果，其中，在沒(méi)有任何光致抗蝕劑殘留的情況下形成均勻一致的斷面。同時(shí)，圖4b和圖4c中的照片示出了具有比較例1至比較例3中的不平整形狀的柔性覆金屬層壓板的實(shí)際的精細(xì)圖案形成結(jié)果，其中，由于出現(xiàn)無(wú)蝕刻區(qū)域，所以形成了小規(guī)則斷面。
此外，在70°入射角時(shí)的光反射量?jī)?yōu)選是10或者10以上。這是因?yàn)?，如果在?duì)柔性覆金屬層壓板的表面粗糙度很敏感的70°入射角時(shí)的光的反射量低于10，則很可能產(chǎn)生無(wú)蝕刻區(qū)域和正直度(straightness)的電路。
此外，如實(shí)施例和比較例的上述結(jié)果所示，優(yōu)選在大入射角時(shí)的光反射量大于在小入射角時(shí)的光反射量，也就是說(shuō)，為了根據(jù)需要形成精細(xì)圖案，而不出現(xiàn)任何的無(wú)蝕刻區(qū)域，在大入射角時(shí)的光反射量和在小入射角時(shí)的光反射量的比率優(yōu)選為1.0或者1.0以上。已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。但是應(yīng)該理解通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明范圍內(nèi)的任何變化和改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都將是明顯的，所以針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所做的詳細(xì)的說(shuō)明和具體實(shí)施例僅以示例性的方式給出。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)通過(guò)準(zhǔn)備具有粗糙度Rz為0.5μm或者0.5μm以下的表面的金屬導(dǎo)電層，來(lái)制得用于精細(xì)圖案的柔性覆金屬層壓板時(shí)，其中在大入射角時(shí)的光反射量大于在小入射角時(shí)的光反射量，也就是說(shuō)，在大入射角時(shí)的光反射量和在小入射角時(shí)的光反射量的比率優(yōu)選是1.0或者1.0以上，從而可以在精細(xì)圖案的形成過(guò)程中提高蝕刻性能，此外，可以通過(guò)相應(yīng)于表面上的不平整形狀而改變的光的反射量，檢測(cè)柔性覆金屬層壓板的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種用于精細(xì)圖案的柔性覆金屬層壓板，包括聚合物薄膜；金屬晶種層，該金屬晶種層形成于聚合物薄膜的上部；以及金屬導(dǎo)電層，該金屬導(dǎo)電層形成于該金屬晶種層上并具有粗糙度Rz為0.5μm或0.5μm以下的表面，其中，假定以第一入射角入射在該金屬導(dǎo)電層的表面上的光的反射量為I，以大于該第一入射角的第二入射角入射在該表面上的光的反射量為II，II/I為1.0或者為1.0以上。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性覆金屬層壓板，其中，該第一入射角是5°，該第二入射角是70°。
3.如權(quán)利要求2所述的柔性覆金屬層壓板，其中，以該第二入射角入射在該表面上的所述光的反射量在基于ASTM D2457和D523測(cè)量時(shí)為10或者為10以上。
4.如權(quán)利要求1所述的柔性覆金屬層壓板，其中，該金屬晶種層由銅、鎳、鉻或者它們的合金制成，該金屬導(dǎo)電層由銅或者銅合金制成。
全文摘要
一種具有適于形成精細(xì)圖案的表面形狀的柔性覆金屬層壓板，包括聚合物薄膜；金屬晶種層，該金屬晶種層通過(guò)真空薄膜沉淀法形成于聚合物薄膜的上部；以及金屬導(dǎo)電層，該金屬導(dǎo)電層通過(guò)濕電鍍形成于金屬晶種層上并具有粗糙度Rz為0.5μm或0.5μm以下的表面。假定以第一入射角入射在金屬導(dǎo)電層的表面上的光的反射量為I，以大于第一入射角的第二入射角入射在該表面上的光的反射量為II，II/I為1.0或1.0以上。
文檔編號(hào)H05K3/10GK1870855SQ20061008125
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者金慶玨, 文烘奇, 安重圭, 宋炳吉 申請(qǐng)人:Ls電線有限公司