積層板及其制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明是有關于一種基材及其制作方法，且特別是有關于一種積層板及其制作方 法。
【背景技術】
[0002] 軟性印刷電路板具可撓、可立體配線以縮減體積以及質輕的特性。其中，聚亞酰胺 軟性基材因具有厚度可調、優異的耐熱性、電絕緣性與機械性質，其應用與需求與日俱增。 當電子產品需求朝向多功能、高效能、薄形化與輕量化，高密度構裝材料與制作工藝技術關 鍵性地影響制作工藝良率、產品的可靠度與使用者的信賴度。
[0003] 伴隨高密度構裝設計，對于窄線寬間距制作工藝的需求逐漸增加。舉例來說，當線 寬間距達20μπι以下，諸如銅膜的金屬層厚度必須達5μπι以下，三層軟板基材（3L-FCCL) 已無法應付需求，因而二層軟板基材（2L-FCCL)成為主流。然而，現今高密度構裝用的 2L-FCCL是以濺鍍法生產，其價格較高，且相較于涂布法或壓合法，以濺鍍法所形成的金屬 層與基材之間的附著力較差。因此，在構裝制作工藝中，二層軟板基材易因其他高溫步驟而 影響制作工藝良率與產品可靠度。此外，采用2L-FCCL在制作細線路時僅能使用減去法，導 致細線化能力受限。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種積層板，其中基材與金屬層之間具有良好的附著。
[0005] 本發明另一目的在于提供一種積層板的制作方法，使得基材與金屬層之間具有良 好的附著。
[0006] 為達上述目的，本發明的積層板包括一基材、一第一金屬層以及一第二金屬層。基 材的材料為聚亞酰胺或聚酰胺。第一金屬層配置于基材的表面處，第一金屬層包括選自PcU Ni、Pt及其組合中的金屬與硅烷化合物，金屬粒子的平均粒徑分布小于15nm。第二金屬層 配置于第一金屬層上。
[0007] 本發明的積層板的制作方法，包括以下步驟。首先，提供一基材，基材的材料為聚 亞酰胺或聚酰胺。接著，對基材進行一堿改質處理。然后，使用一第一金屬前驅物溶液浸 漬基材，以于基材的表面處形成一第一金屬前驅物層，其中第一金屬前驅物溶液包括一金 屬離子與硅烷化合物，金屬離子的標準還原電位為-〇. 3~2V。而后，還原第一金屬前驅物 層，以于基材的表面處形成一第一金屬層，第一金屬層中的金屬粒子的平均粒徑分布小于 15nm。繼之，于第一金屬層上形成一第二金屬層。
[0008] 為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式 作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0009] 圖IA至圖IE是依照本發明的一實施例的一種積層板的制作方法的流程剖面示意 圖。
[0010] 圖2A至圖2C是本發明的實施例及參考例1與2的樣品的穿透式電子顯微圖。 [0011] 圖3A至圖3C是本發明的實施例及參考例1與2的樣品的穿透式電子顯微圖。
[0012] 符號說明
[0013] 100:積層板
[0014] 1〇2 :基材
[0015] 102a :表面
[0016] 104:第一金屬前驅物層
[0017] 106 :第一金屬層
[0018] 106a:金屬粒子
[0019] 108 :第二金屬層
[0020] 110:第三金屬線路層
【具體實施方式】
[0021] 圖IA至圖IE是依照本發明的一實施例的一種積層板的制作方法的流程剖面示意 圖。請參照圖1A，首先，提供一基材102。在本實施例中，基材102可為聚亞酰胺基材或聚 酰胺基材。
[0022] 接著，對基材102進行一堿改質處理。在本實施例中，堿改質處理例如是對基材 102中的聚亞酰胺或聚酰胺進行開環活化。堿改質處理例如是使用以氫氧化鉀、氫氧化鈉等 無機氫氧化物鹽或以氫氧化四甲基銨等有機氫氧化物鹽為有效成分的溶液。其中，所使用 的堿化合物的濃度例如是〇. 1至10m〇l/L，其溫度例如是室溫至100°C。再者，堿改質處理 的時間例如是5秒至30分鐘。若前述堿改質處理的時間過長，則基材表面過度活化，將使 基材強度減弱，且金屬層沈積過于深入基材表面，容易造成蝕刻殘留。若前述堿改質處理的 時間過短，則使基材親水性不足，金屬不易沈積。在一實施例中，金屬層沈積深入基材表面 的厚度例如是約小于50nm。在一實施例中，為了提高堿改質處理的效率，可以在所使用的堿 溶液中添加諸如甲醇、乙醇、丙醇等醇類或單乙醇胺等胺類。
[0023] 請參照圖1B，然后，使用一第一金屬前驅物溶液浸漬基材102,以于基材102的表 面l〇2a處形成一第一金屬前驅物層104,其中第一金屬前驅物溶液包括一金屬離子與硅烷 化合物，金屬離子的標準還原電位為-〇. 3-2V。由于金屬離子是作為觸媒金屬離子，因此此 步驟實質上為賦與催化金屬離子步驟。在本實施例中，金屬離子例如是選自Pd 2+、Ni2+、Pt2+ 及其組合。第一金屬前驅物溶液例如是包括金屬鹽類溶液與硅烷化合物，其中金屬鹽類可 為PdCl2、NiS0 4、PtCl4，硅烷化合物例如是環氧烴硅烷化合物、鏈烷烴硅烷化合物，又例如是 不含胺基的硅烷化合物，且存在于第一金屬前驅物溶液中的硅烷化合物可以是單一種硅烷 化合物或包含至少二種硅烷化合物的混合物。第一金屬前驅物溶液中的硅烷化合物的濃度 例如是介于〇. 1至lv/v%。硅烷化合物的濃度若太高，則對于進一步提升附著力的能力有 限，如此一來反而造成成本的不必要增加。相反地，硅烷化合物的濃度若太低，則無法達到 提升附著力的目的。在此步驟中，將基材102浸漬于第一金屬前驅物溶液中，使得諸如Pd 2+ 等金屬離子吸附于基材102的表面上。特別說明的是，實際上部分的第一金屬前驅物溶液 會滲入至基材102中，因此有部分的第一金屬前驅物層104會位于基材102中，也就是部分 的第一金屬前驅物層104位于基材102的表面102a。
[0024] 請參照圖1C，而后，還原第一金屬前驅物層104,以于基材102表面處形成一第一 金屬層106,第一金屬層106中的金屬粒子106a的平均粒徑分布小于15nm。此步驟為還原 步驟，使得第一金屬前驅物層104中的觸媒金屬離子被還原成金屬。在本實施例中，還原第 一金屬前驅物層104的方法例如是將基材102浸漬于還原溶液中，使得第一金屬前驅物層 104中的金屬離子被還原成金屬。還原溶液例如是二甲基胺硼烷、氫硼化鈉、次磷酸鈉等溶 液，金屬例如是Pd金屬。其中，硅烷化合物使得金屬離子在還原后更緊密地結合于基材的 有機碳鏈上，進而大幅提升第一金屬層106與基材102之間的附著力。第一金屬層106在 基材102的表面102a上的厚度例如是小于lOOnm，又例如是小于50nm。在基材102中，硅 烷化合物例如是僅位于鄰近基材102的表面102a處。
[0025] 請參照圖1D，繼之，于第一金屬層106上形成一第二金屬層108。在本實施例中， 第二金屬層108的形成方法例如是無電鍍制作工藝，諸如化學鍍制作工藝。第二金屬層108 的材料例如是選自Ni、Cu、Co及其組合。
[0026] 在本實施例中，在形成第二金屬層108后，可還包括對第二金屬層108進行一熱處 理。熱處理的溫度例如是介于150至200°C，以及處理時間例如是10至60分鐘。
[0027] 請參照圖1E，在本實施例中，接著，還包括于第二金屬層108上形成一第三金屬線 路層110。在本實施例中，第三金屬線路層110的形成方法例如是直接在第二金屬層108上 以電鍍制作工藝等濕式制作工藝形成整面的金屬層，再利用減去法制作線路。在另一實施 例中，第三金屬線路層110也可以是利用加成法或半加成法直接于第二金屬層108上制作 線寬間距較小的線路。第三金屬線路層110的材料例如是包括Cu或其他適合的金屬。在 一實施例中，在形第三金屬線路層110后，可還包括對第三金屬線路層110進行一熱處理。 熱處理的溫度例如是介于150至200°C，以及處理時間例如是10至60分鐘。前述熱處理的 溫度若太高，則銅容易氧化。熱處理的溫度若太低，則對附著力增加無幫助。前述熱處理的 時間若太長，則使銅容易氧化，且晶相結構發生變化。熱處理的時間若太短，則對附著力增 加無幫助。在本實施例中，第一金屬層106與第二金屬層108及第三金屬線路層110對基 材102之間的界面結合力例如是大于0· 8Kgf/cm。
[0028] 在本實施例中，如圖IE所示，積層板100包括基材102、第一金屬層106以及第二 金屬層108。基材102的材料為聚亞酰胺或聚酰胺。第一金屬層106配置于基材102表面 處。在本實施例中，第一金屬層106包括選自PcU Ni、Pt及其組合中的金屬與硅烷化合物， 金屬粒子l〇6a的平均粒徑分布小于15nm。第二金屬層108配置于第一金屬層106上。在 本實施例中，積層板100還包括第三金屬線路層110,配置于第二金屬層108上。特別說明 的是，雖然在本實施例中，是以前述的流程來制作圖ID或圖IE所示的積層板100,但本發明 不以此為限。換言之，在其他實施例中，也可以其他制作工藝來制作如圖ID或圖IE所示的 積層板100。
[0029] 在本實施例中，在形成第二金屬層108之前，使用第一金屬前驅物溶液對基材102 進行前處理，以在基材102表面處形成作為觸媒金屬層的第一金屬層106。其中，第一金屬 前驅物溶液中的硅烷化合物使得金屬離子在還原后緊密地結合于基材的有機碳鏈上，且形 成平均粒徑分布小于15nm的金屬粒子106a。因此，第一金屬層106與基材102之間具有良 好的附著力，進而提升第二金屬層108與基