蝕刻的聚碳酸酯膜的制作方法

專利名稱：蝕刻的聚碳酸酯膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及聚碳酸酯膜的化學蝕刻。
背景技術：
聚合物膜基底上的蝕刻銅或印制導電電路圖形可稱為撓性電路或撓性印制線路板。從名稱可知，撓性電路可以移動、彎曲和扭絞而不會損壞導線，從而允許其與不同的形狀和特殊的封裝(package)尺寸保持一致。最初設計用于代替笨重線束的撓性電路往往成為目前前沿電子設備的小型化和移動需求的唯一解決方案。
薄，輕且理想地用于復雜裝置，撓性電路設計方案的范圍從單面導電通路到復雜的多層三維封裝。多層撓性電路是兩層或更多層單面或雙面撓性電路層壓到一起的組合，并進行激光鉆孔和覆鍍處理以形成鍍通孔。這在各層間產生導電通路而不必使用多次焊接操作。
常用的用于撓性電子封裝的介電膜基材料包括聚酰亞胺，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，無規纖維的芳香族聚酰胺，液晶聚合物(LCP)和聚氯乙烯(PVC)。電子裝置設計的變化產生了對具有超越前面列出的基材的電性能和加工性能的特性的新材料的需求。例如，低的介電常數允許電信號的更快傳輸，良好的熱性能可促進封裝的冷卻，更高的玻璃化轉變溫度或熔融溫度改善了更高溫度下的封裝表現，更低的吸濕性允許在更高的頻率下處理信號和數據。
聚酰亞胺膜是撓性電路的常用基材，它滿足了復雜的前沿電子裝置的需要。該膜具有優良的性能如熱穩定性和低的介電常數，但是存在獲得電子元件可以操作的速度或頻率的另外的限制因素。進一步發展利用聚酰亞胺膜的主要缺點涉及聚酰亞胺的吸濕方式到了干擾高頻裝置性能的程度。更高頻率的操作需要尋找或開發具有更低的吸濕敏感性的基材材料。
概述本發明的一個方面提供了組合物包括用于在約50℃至約120℃的溫度下蝕刻聚碳酸酯的水溶液，所述水溶液包括約30重量％至約55重量％的堿金屬鹽；和約10重量％到約35重量％的溶解在所述溶液中的增溶劑。
本發明的另一個方面提供制品，包括包括聚碳酸酯膜的撓性電路，所述聚碳酸酯膜具有利用蝕刻劑組合物在其中形成的通孔和相關的成形空隙，所述的蝕刻劑組合物包括在約50℃到約120℃的溫度下蝕刻聚碳酸酯的水溶液，其包括約30重量％到約55重量％的堿金屬鹽；和約10重量％到約35重量％的溶于所述溶液中的增溶劑。
本發明的另一個方面提供方法，包括提供聚碳酸酯膜；在約50℃到約120℃使所述的聚碳酸酯膜與蝕刻聚碳酸酯的水溶液相接觸，所述的水溶液包括約30重量％至約55重量％的堿金屬鹽；和約10重量％到約35重量％的溶于所述溶液中的增溶劑。
本發明的另一個方面提供包括介電膜的制品，所述的介電膜包括選自取代和未取代的聚碳酸酯、聚碳酸酯共混物、和聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯，該介電膜至少包括一個蝕刻凹陷區域。
本發明至少一個具體實施方式
的優點在于聚碳酸酯具有低的吸水性和介電損耗，這使它成為用于撓性電路基材的適宜基材材料。
本發明的至少一個具體實施方式
的另一個優點在于，聚碳酸酯膜比聚酰亞胺膜成本更低。這一點在制造用于電子裝置的撓性電路和載帶時是重要的，尤其是對于需要較厚膜的應用而言。


圖1a到1d是本發明的蝕刻聚碳酸酯的光學數字圖像。
圖2是圖1b蝕刻的聚碳酸酯橫截面的光學數字圖像。
本文中所用的所有的百分數表示的數量是指所指定組分的重量百分數。
詳細說明根據需要，本文公開本發明的詳細內容；然而，應理解為所公開的具體實施方式
僅為示例性的。因此，本文所公開的具體結構和功能性細節不應解釋為限制性的，而僅作為權利要求的基礎并作為教導本領域技術人員以各種方式使用本發明的代表性基礎。
本發明提供了用于復合撓性電路基材的介電膜，所述介電膜通常包括撓性絕緣基膜和銅導電跡線。(導電跡線也可以是金，鎳或銀的。)具體的撓性電路應用包括，膝上型電腦，個人數字助理，移動電話，計算器，相機，等離子電視，和具有帶有彎曲或折疊界面的顯示器的任何裝置。
撓性電路的一個重要優點在于它們作為小型電子裝置的連接器的應用，如僅存在有限空間用于連接器布線的便攜式電子裝置。應理解撓性電路或撓性電路某些部分的厚度減少將產生更大的電路撓性。這增加了撓性電路使用中的多功能性，尤其是如果所述介電基材厚度減少允許以折疊區域的最小應力折疊電路的情況。撓性電路的一個重要優點是它在非常有限的裝置互連空間的有效使用。減少了的介電膜厚度允許撓性電路在堆棧存儲器芯片的較尖銳的角處可以彎曲或折疊。可以設計撓性電路選擇性薄化的部分以產生堆疊結構，其要求介電膜圍繞互連的電子元件一致地彎曲。
本發明提供了由包含增溶劑的蝕刻劑溶液對聚碳酸酯膜進行可控制的化學蝕刻以提供撓性電路的方法，所述的撓性電路具有非支撐引線(也稱作懸臂引線)，通孔和具有成角度側壁的導通孔，和其他成形的空隙以及薄化或凹陷區域。本發明同樣允許依據蝕刻劑中的增溶劑濃度和蝕刻溫度而改變通孔，導通孔和盲孔的輪廓。
本發明的一個方面提供了一種能夠在比現有的撓性電路基材，尤其是聚酰亞胺膜，在更高頻率下操作的撓性電路膜基材，所述的聚酰亞胺膜例如可購自E.I.duPont de Nemours and Company Wilmington，DE的商標為KAPTON的那些，和可購自Kaneka Corporation，Kita-kuOsaka，Japan的商標為APICAL的那些。相應于對更快的電子裝置的需求，由本發明所教導的聚碳酸酯的加工方法獲得了更高的頻率性能，這一度被認為是比較棘手的問題。聚碳酸酯膜的特征包括電絕緣、飽和時的吸濕小于0.5％、在1kHz到45GHz的功能頻率范圍內的介電常數不超過3.5、與聚酰亞胺相比更好的耐化學性、可能能夠產生更具撓性的電路的更低的模量、和光學透明度。
聚碳酸酯比聚酰亞胺具有更低的吸水性和更低的介電損耗因子，這對于高頻(GHz)下的應用是非常重要的特性，例如無線通信或微波設備。
下表1表示同類型的聚酰亞胺(PI)，液晶聚合物(LCP)，和聚碳酸酯(PC)的不同特性。
表1

雖然可單獨利用氫氧化鉀或者氫氧化鈉溶液蝕刻聚酰亞胺和聚碳酸酯膜，但聚碳酸酯的蝕刻速率很低，以致只有膜的表面能夠被有效蝕刻。能制備具有帶有空隙和/或選擇性形成的鋸齒狀區域的聚碳酸酯基材的撓性印制電路的蝕刻能力和方法，之前尚未公開過。至今，聚碳酸酯膜的低成本圖形形成已經成為阻礙聚碳酸酯膜大量應用的關鍵問題。然而，如本文公開和教導的，當將增溶劑與高堿性的蝕刻劑水溶液組合時，聚碳酸酯可容易地被蝕刻，所述的高堿性蝕刻劑水溶液包括例如，堿金屬和氨的水溶性鹽。
蝕刻膜，以引入精確成形的空隙、凹陷和具有控制厚度的其他區域需要使用在堿性蝕刻溶液存在下不會膨脹的膜。膨脹改變了膜的厚度并可能引起抗蝕劑的局部分層。由于蝕刻劑移位到分層區，這可導致蝕刻膜厚度的失控，淺導通孔側壁傾斜，和不規則的成形特征。根據本發明，用基本不膨脹的聚合物進行的膜的受控蝕刻非常成功。“基本上不溶脹”是指，當暴露于堿性蝕刻劑中時膜膨脹的微小量不會妨礙蝕刻工藝的厚度減小操作。例如，當與某些蝕刻劑溶液接觸時，一些聚酰亞胺將膨脹至無法有效控制它們的厚度的減小的程度。適宜的聚碳酸酯膜的實例包括取代和未取代的聚碳酸酯，聚碳酸酯共混物如聚碳酸酯/脂肪族聚酯共混物，包括可購自GE Plastics，Pittsfield，MA的商標為XYLEX的共混物，聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PC/PET)共混物，聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯(PC/PBT)共混物，和聚碳酸酯/聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PC/PEN)共混物，和聚碳酸酯與熱塑性樹脂的任何其他共混物；及聚碳酸酯共聚物如聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PC/PET)，聚碳酸酯/聚醚酰亞胺(PC/PEI)等。適用于本發明的另一種類型的材料為聚碳酸酯層壓板。這種層壓板可具有至少兩層不同的相互毗鄰的聚碳酸酯層或可具有至少一層與熱塑性材料層毗鄰的聚碳酸酯層(例如，LEXAN GS125DL，其為GEPlastics的聚碳酸酯/聚氟乙烯層壓板)。聚碳酸酯材料也可用碳黑、二氧化硅、氧化鋁等進行填充，或者它們可含有添加劑如阻燃劑，紫外穩定劑，顏料等。
適用于本發明的水溶性鹽包括，例如氫氧化鉀(KOH)，氫氧化鈉(NaOH)，取代的氫氧化銨，如四甲基氫氧化銨和氫氧化銨或其混合物。有用的堿性蝕刻劑包括堿金屬鹽的水溶液，所述堿金屬鹽的水溶液包括堿金屬的氫氧化物，尤其是氫氧化鉀，及它們與胺的混合物，如在美國專利6,403,211 B1中關于蝕刻LCP膜的說明。蝕刻劑溶液的有用濃度可依據被蝕刻的聚碳酸酯膜的厚度，以及所選擇掩模的類型和厚度，如金屬掩模或光刻膠而變化。在一個具體實施方式
中適宜的鹽的有用濃度的范圍通常在約30重量％至55重量％，在另一個具體實施方式
中為約40重量％至約50重量％。在一個具體實施方式
中適宜的增溶劑的有用濃度范圍通常為約10重量％至約35重量％，在另一個具體實施方式
中為約15重量％至約30重量％。因為含KOH的蝕刻劑在最短的時間內提供最佳的蝕刻特征，所以優選將KOH和增溶劑一起使用以生成高堿性的溶液。蝕刻時，蝕刻溶液的溫度一般在約50℃(122)到約120℃(248)，優選為約70℃(160)到約95℃(200)。
通常蝕刻劑溶液中的增溶劑為胺類化合物，優選為鏈烷醇胺。根據本發明用于蝕刻劑溶液的增溶劑可選自胺，包括乙二胺、丙二胺，和鏈烷醇胺如乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺等。包括胺增溶劑的該蝕刻溶液在上述百分比范圍內的作用最有效。這說明可能存在蝕刻聚碳酸酯作用的雙重機理，即所述的胺作為聚碳酸酯的增溶劑，在堿金屬鹽在水溶液中的限定濃度范圍內最有效。這一最有效的蝕刻劑溶液范圍的發現使得可以生產基于具有精細結構特征的聚碳酸酯的撓性印制電路，所述的精細結構特征是之前利用標準的鉆孔、沖孔和激光燒蝕方法所無法獲得的。
在蝕刻條件下，聚碳酸酯膜基材的無掩模區域在足夠濃度的堿性水溶液，例如堿金屬鹽的存在下，通過增溶劑的作用變得可溶。所需的蝕刻時間依賴于被蝕刻的聚碳酸酯膜的類型和厚度，蝕刻溶液的組成，蝕刻溫度，噴涂壓力和蝕刻區域所希望的深度。表3表示在蝕刻膜的一側時，不同類型的聚碳酸酯膜的蝕刻速率的實例，其范圍為約1.2到約26.0μm/分鐘。
可利用蝕刻速率對聚碳酸酯類型和蝕刻劑溶液濃度的依賴性，有利地制備所希望的制品。例如，可將具有光刻膠的圖形化層的聚碳酸酯膜與具有特定蝕刻劑濃度的溶液接觸，以獲得接觸區域的均一蝕刻深度。隨后，可接觸不同的區域，或可將某些已經接觸的區域覆蓋，然后該聚碳酸酯膜可與具有不同蝕刻劑濃度的蝕刻劑溶液接觸，以獲得不同的蝕刻深度。或者，聚碳酸酯膜的不同區域可由不同類型的聚碳酸酯制成，當與相同的蝕刻劑溶液中接觸時，以不同的速率進行蝕刻。在另一個具體實施方式
中，可將具有由具有不同蝕刻速率的不同聚碳酸酯材料制成的外層的聚碳酸酯層壓板，與蝕刻劑溶液接觸，以在膜的每一側獲得具有不同深度的蝕刻特征。這將允許該制品的區域在單一的步驟中被蝕刻成不同的深度。
或者，可使用由聚碳酸酯層和熱塑性材料如聚氟乙烯(PVF)組成的層壓板。PVF是不可蝕刻的材料，其在蝕刻聚碳酸酯區域時將作為蝕刻終止。由這些具體實施方式
，可將復雜的三維形狀蝕刻于厚的聚碳酸酯膜中(例如，制備用于電子元件的裝載盒帶)。
本發明同樣允許依蝕刻劑中增溶劑的濃度和蝕刻溫度，改變通孔、導通孔和盲孔的輪廓。側壁角的范圍依蝕刻劑組合物、溫度和特征深度，通常為約35至約75°。側壁角也可根據蝕刻劑溶液中的堿金屬氫氧化物濃度而變，這樣在約35重量％KOH至約55重量％KOH的濃度范圍內，側壁角的變化為從約25°至約55°。側壁角的改變是無法使用鉆孔、沖孔或激光燒蝕完成的。在后者這些情況下，通孔的側壁基本上是平行的。
也可以任選加入醇，如乙二醇或者酮，如甲乙酮(MEK)，甲基異丁基酮(MIBK)以改變組合物的蝕刻劑濃度。
本發明可以也用于制備具有凹陷或薄化區域的撓性電路。就撓性周期而言，復合電路的耐久性可依賴于電路厚度和其他材料特性。復合電路生產的常規處理技術用于至少25μm厚的介電膜基材是最佳的。介電膜基材的厚度可影響撓性電路加工和生產相關的難度。若膜幅小于約25μm厚，則材料處理的問題會產生電路結構連續生產的困難。例如，均一厚度小于25μm的膜易于在撓性電路生產的多步驟工藝中產生無法恢復的伸長或其他扭曲。可利用根據本發明的基材來減少這一問題，所述基材具有可控深度的鋸齒狀區域以提供具有低至5μm膜厚的局部區域。通常基材為介電膜的形式，該介電膜具有選擇性薄化的區域，以滿足電路所設計的裝置的特殊功能性需求。除薄化區域外，基膜可保持其原始厚度，從而保持空間穩定性和所希望的膜加工特性。
制備包括凹陷或薄化區域的撓性電路的另一個優點為，工藝中卷材處理的改進制得了改進的電路結構，而不產生額外的生產成本。相同的卷材處理技術可用于具有凹陷區域的介電膜，以及用于相同但厚度均一的膜。例如，根據本發明的撓性電路可采用標準的25μm或50μm厚的介電膜。這允許進行常規的卷材處理以形成撓性印制電路。
對于改進的應用，更厚并保持所得結構的撓性的膜可能是希望的。約25μm到約300μm厚的聚碳酸酯膜可用于本發明。
聚碳酸酯膜中的凹陷或薄的區域，非支撐引線，通孔和其他電路特征的形成，通常需要使用光交聯負性作用的、水可處理的光刻膠掩模保護聚合膜的某些部分。蝕刻過程中，光刻膠優選為基本上不顯示出膨脹或不會從該聚碳酸酯聚合物膜上分層。
根據本發明的適用于聚碳酸酯的負性光刻膠包括負性作用的，水顯影的光致聚合物組合物，如在美國專利3,469,982；3,448,098；3,867,153；和3,526,504中所公開的那些。這樣的光刻膠至少包括一種包括可交聯的單體和光引發劑的聚合物母體。通常用于光刻膠的聚合物包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸的共聚物，苯乙烯和馬來酸酐異丁酯的共聚物等。可交聯的單體可以是多丙烯酸酯，如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
根據本發明可使用的市售的堿水溶液，如碳酸鈉可顯影的，負性作用的光刻膠，包括聚甲基丙烯酸甲酯光刻膠材料，如可購自E.I.duPont de Nemours and Co.的商品名為RISTON的那些，例如RISTON4720。其他有用的實例包括可購自LeaRonal，Inc.，Freeport，NY的AP850，和可購自Hitachi Chemical Co.Ltd.的PHOTEC HU350。可購自MacDermid，Waterbury，CT的商品名為AQUA MER的干膜光刻膠組合物。有若干系列的AQUA MER光刻膠包括″SF″和″CF″系列，以SF120，SF125，和CF2.0為這些材料的代表。在所述光刻膠處可使用金屬掩模。
根據本發明的一個方面，在撓性電路生產工藝中的若干階段，可選擇性化學蝕刻所述的聚碳酸酯介電膜。可在生產工序的早期引入蝕刻步驟，用于薄化膜的選定區域，同時保留該膜的大部分為其原始厚度。或者，在撓性電路生產工藝的后期，薄化所選定的膜的區域，優點在于可以在改變膜的厚度前引入其他的電路特征。無論選擇性的基材薄化發生在工藝中的何時，膜處理的特性都保持與常規撓性電路制備的相關特性類似。
根據本發明，撓性電路的生產包括蝕刻步驟，其可與各種已知的蝕刻前和蝕刻后工序一同使用。這些工序的順序可按照特定應用的需要變化。通常附加的步驟順序可描述如下使用標準的層壓技術，將水可處理的光刻膠層壓到包括具有薄的銅面的聚碳酸酯膜的基材的兩面上。通常，基材的聚合膜層為約25μm到約300μm，銅層為約1到約5μm厚。或者可利用濺鍍、覆鍍或其組合，將薄的金屬層沉積到所述聚碳酸酯膜的表面上。
光刻膠的厚度為約10μm到約50μm。通過將兩面的光刻膠均置于紫外線或類似之下進行成像曝光，通過掩模，光刻膠的曝光部分通過交聯變得不溶。然后通過用稀水溶液，如0.5-1.5％的碳酸鈉溶液，除去未曝光的聚合物而顯影抗蝕劑，直到在層壓板的兩側均獲得所希望的圖形。然后，進一步覆鍍層壓板的銅面至所希望的厚度。隨后如上文所述，通過將層壓板置于蝕刻劑溶液浴中進行該聚碳酸酯膜的化學蝕刻，在約50℃到約120℃的溫度下，將該聚碳酸酯聚合物的未被交聯的抗蝕劑覆蓋的部分蝕刻除去。這露出了起始薄銅層的特定區域。然后在約25℃到約80℃，優選在約25℃到約60℃，在2-5％的堿金屬氫氧化物溶液中，將抗蝕劑從所述層壓板的兩側剝除。隨后，用不會損壞該聚碳酸酯膜的蝕刻劑，如購自Electrochemicals，Inc.的PERMAETCH蝕刻該起始薄銅層的露出部分。
在選擇性的基材工藝中，使用標準層壓技術，將所述水可處理的光刻膠再次層壓到具有聚合物膜面和銅面的基材的兩側。該基材由約25μm到約300μm厚的聚合膜層和約5μm到約40μm厚的銅層組成。然后將兩面上的光刻膠均曝光于紫外光或類似的之下，通過適當的掩模，交聯抗蝕劑的曝光部分。然后用稀水溶液顯影該圖像，直至在層壓板的兩面均獲得所希望的圖形。然后蝕刻該銅層獲得電路，從而露出聚合層的部分。為保護曝光的聚合膜表面(在銅面上)免于進一步蝕刻，隨后在銅面上的第一抗蝕劑外層壓另外一層水性光刻膠，并通過整片曝光于放射源下交聯。然后在約70℃到約120℃的溫度下，由含有堿金屬鹽和增溶劑的蝕刻劑溶液蝕刻聚合膜(在膜面上)未被交聯的抗蝕劑所覆蓋的區域，然后如前文所述，用稀堿溶液將所述光刻膠從兩面剝除。
在通孔和相關空隙的蝕刻之前或之后，利用控制的化學蝕刻，將控制厚度的區域引入到所述撓性電路的介電膜中是可能的，所述通孔和相關空隙的蝕刻按照要求完全除去絕緣聚合物材料，以引入貫穿電路膜的傳導路徑。在印制電路中標準空隙的引入步驟通常發生在整個電路生產過程的約中間階段。在近似相同的時間段內，通過包括一個蝕刻所有通過基材的路徑的步驟，和第二個蝕刻控制深度的凹陷區域的蝕刻步驟而完成膜的蝕刻是方便的。這可通過光刻膠的適當使用，通過曝光于紫外線而交聯成選定圖形而完成。通過顯影，光刻膠的除去露出了將被蝕刻引入凹陷區域的介電膜的區域。
或者，在完成該撓性電路的其他特征之后，可將凹陷區域作為附加步驟引入到該聚合物膜中。該附加步驟要求在所述撓性電路兩側的光刻膠層壓之后，根據選定的圖形，通過曝光交聯該光刻膠。利用上述的堿金屬碳酸鹽的稀溶液顯影該光刻膠，露出該介電膜將被蝕刻成控制深度，以產生膜的鋸齒狀和相關的薄化區域的區域。在允許足夠的時間以將希望深度的凹陷蝕刻在該撓性電路的絕緣基材中之后，和前面一樣剝離保護性的交聯光刻膠，并將所得到的包括選擇性薄化區域的電路沖洗干凈。
上述的工藝步驟可以利用單獨的步驟作為一浴法進行，或者利用設計裝置將卷材材料通過工藝次序，從供應輥傳送到卷繞輥(wind-uproll)而以自動方式完成，所述的卷繞輥集中大量生產的電路，所述的電路包括聚合物膜中的選擇性薄化的區域和控制深度的鋸齒形。自動方法使用具有多個處理站(station)的卷材處理設備，所述的多個處理站用于施加、曝光和顯影光刻膠涂層，以及蝕刻和覆鍍金屬部件并蝕刻起始金屬的聚合物膜到聚合物層壓板。蝕刻站包括有許多具有噴嘴的噴桿，其將蝕刻劑噴到移動的卷材上以蝕刻卷材的那些沒有被交聯的光刻膠保護的部分。
為制得最終產品如撓性電路，用于“TAB”(帶式自動接合)工藝的互連接合帶，撓性電路等，按照可靠的裝置互連的要求，可使用常規方法用金、錫或鎳等附加多層和銅的覆鍍區域。
實施例下面的實施例意為說明而非限制本發明的范圍，本發明的范圍僅由權利要求進行限定。
表2聚碳酸酯膜

實施例1-5和比較例1C對于這個系列的實施例，使用不同的蝕刻劑溶液蝕刻不同類型的聚碳酸酯膜。
對于實施例1，3-5和1C，膜經受雙面蝕刻。換言之，在該膜的任一側都不使用涂層或抗蝕劑，這樣兩側均曝光于蝕刻劑。為確定蝕刻速率，切下小的膜樣(約1cm×約1cm)并浸入蝕刻劑溶液中。這使得樣品膜在兩側均被蝕刻。然后通過用減少的厚度的一半除以該蝕刻時間而確定蝕刻速率(一側的)。
對于實施例2，膜經受一側蝕刻。將干燥的水可處理的光刻膠均層壓到所述聚碳酸酯膜材料的兩側上。將一側的抗蝕劑整片曝光，另一側在圖形化的掩模下曝光。所述光刻膠的曝光部分通過交聯變得不溶。然后通過用0.5-1.5％的碳酸鈉稀水溶液除去未曝光的聚合物而顯影抗蝕劑，產生在一側上具有固體抗蝕劑層和在另一側上的圖形化的抗蝕劑層的聚碳酸酯膜。測得的單個曝光側的蝕刻速率見下表3。
除非另外指明，所有的蝕刻試驗均在燒杯中進行，無攪拌，使用85℃的水浴。聚碳酸酯膜的蝕刻結果總結于表3中。表3中蝕刻劑的組成以KOH對增溶劑(乙醇胺)的比表示，除非另外指明，平衡組分為水。例如，在蝕刻劑欄中，例1表示為“45/20”，這表明蝕刻劑組合物中有45重量％的KOH，20重量％的乙醇胺，其余為水。標記″A″到″I″相應于在上面表2中標明的A到I的聚碳酸酯膜。
表3 聚碳酸酯(PC)蝕刻結果總結

*蝕刻溫度約為92℃。
+滴定結果顯示實際濃度為41.8重量％的KOH和20.9重量％的乙醇胺。
取LEXANT2F DD 112膜的光學數碼圖像，其按照上述實施例2制備并在約92℃將其置于實施例2的蝕刻劑溶液中5分鐘。該膜的原始厚度約為260μm且蝕刻深度約為100μm。圖像見圖1a到1d和2。圖1a和1c分別表示蝕刻入該膜的光滑面的正方形和環形圖形。圖1b和1d分別表示蝕刻入該膜的粗糙面的相同的正方形和環形圖形。圖2為圖1b的橫截面圖，表示該側壁的角度約為45°且蝕刻深度約為100μm。
本領域技術人員根據本發明的公開可以得知，可以不偏離本發明的精神和范圍改變本文所公開的具體實施方式
。
權利要求
1.組合物，包括在約50℃到約120℃的溫度下蝕刻聚碳酸酯的水溶液，包括，約30重量％到約55重量％的堿金屬鹽；和約10重量％到約35重量％的溶于所述溶液中的增溶劑。
2.根據權利要求1的組合物，含有約40重量％到約50重量％的所述堿金屬鹽。
3.根據權利要求1的組合物，含有約15重量％到約30重量％的所述增溶劑。
4.根據權利要求1的組合物，其中所述的堿金屬鹽選自氫氧化鈉和氫氧化鉀。
5.根據權利要求1的組合物，其中所述的增溶劑為胺。
6.根據權利要求1的組合物，其中所述的增溶劑為乙醇胺。
7.一種制品，包括包括具有利用蝕刻劑組合物在其中形成的通孔和相關成形空隙的聚碳酸酯膜的撓性電路，所述的蝕刻劑組合物包括在約50℃到約120℃的溫度下蝕刻聚碳酸酯的水溶液，包括約30重量％到約55重量％的堿金屬鹽；和約10重量％到約35重量％的溶于所述溶液中的增溶劑。
8.根據權利要求7的制品，包括至少一個非支撐懸臂引線。
9.根據權利要求7的制品，包括至少一個具有非平行成角側壁的通孔。
10.一種方法，包括提供聚碳酸酯膜；在約50℃到約120℃的溫度下使所述的聚碳酸酯膜與蝕刻聚碳酸酯的水溶液接觸，所述的水溶液包括約30重量％到約55重量％的堿金屬鹽；和約10重量％到約35重量％的溶于所述溶液中的增溶劑。
11.根據權利要求10的方法，其中所述的水溶液包括約40重量％到約50重量％的所述堿金屬鹽。
12.根據權利要求10的方法，其中所述的水溶液包括約15重量％到約30重量％的所述增溶劑。
13.根據權利要求10的方法，其中所述的堿金屬鹽選自氫氧化鈉和氫氧化鉀。
14.根據權利要求10的方法，其中所述的增溶劑為胺。
15.根據權利要求10的方法，其中所述的增溶劑為乙醇胺。
16.根據權利要求10的方法，其中所述的聚碳酸酯膜選自取代和未取代的聚碳酸酯，聚碳酸酯共混物，和聚碳酸酯共聚物。
17.根據權利要求10的方法，其中所述的聚碳酸酯膜至少包括兩種具有相互不同的蝕刻速度的不同聚碳酸酯，這樣當該聚碳酸酯膜與所述水溶液接觸時不同的聚碳酸酯被蝕刻成不同的深度。
18.一種包括介電膜的制品，所述的介電膜包括選自取代和未取代的聚碳酸酯、聚碳酸酯共混物、和聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯，所述的介電膜包括至少一個蝕刻凹陷區域。
19.根據權利要求18的制品，其中所述的介電膜的厚度為約25μm到約300μm。
20.根據權利要求18的制品，其中將所述凹陷區域的厚度減少至小于約25μm。
21.根據權利要求18的制品，具有多個凹陷，其中至少兩個被蝕刻成不同的深度。
22.根據權利要求21的制品，其中所述多個凹陷中的至少兩個被蝕刻成不同深度的凹陷位于不同的區域，所述不同的區域包括不同的聚碳酸酯。
23.根據權利要求18的制品，包括層壓到不同類型的聚碳酸酯膜或熱塑性膜上的聚碳酸酯膜。
全文摘要
本發明公開了蝕刻聚碳酸酯膜的組合物，其包括堿金屬鹽和胺增溶劑。同時公開了由該蝕刻劑蝕刻聚碳酸酯膜的方法和包含該蝕刻膜的制品。該制品可用于，例如撓性電路和載帶。
文檔編號H05K3/00GK1926179SQ200480042592
公開日2007年3月7日 申請日期2004年12月22日 優先權日2004年2月23日
發明者毛國平, 楊瑞, 約翰·C·舒爾茨 申請人:3M創新有限公司