积层板及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种基材及其制作方法，且特别是有关于一种积层板及其制作方 法。
【背景技术】
[0002] 软性印刷电路板具可挠、可立体配线以缩减体积以及质轻的特性。其中，聚亚酰胺 软性基材因具有厚度可调、优异的耐热性、电绝缘性与机械性质，其应用与需求与日俱增。 当电子产品需求朝向多功能、高效能、薄形化与轻量化，高密度构装材料与制作工艺技术关 键性地影响制作工艺良率、产品的可靠度与使用者的信赖度。
[0003] 伴随高密度构装设计，对于窄线宽间距制作工艺的需求逐渐增加。举例来说，当线 宽间距达20μπι以下，诸如铜膜的金属层厚度必须达5μπι以下，三层软板基材（3L-FCCL) 已无法应付需求，因而二层软板基材（2L-FCCL)成为主流。然而，现今高密度构装用的 2L-FCCL是以溅镀法生产，其价格较高，且相较于涂布法或压合法，以溅镀法所形成的金属 层与基材之间的附着力较差。因此，在构装制作工艺中，二层软板基材易因其他高温步骤而 影响制作工艺良率与产品可靠度。此外，采用2L-FCCL在制作细线路时仅能使用减去法，导 致细线化能力受限。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种积层板，其中基材与金属层之间具有良好的附着。
[0005] 本发明另一目的在于提供一种积层板的制作方法，使得基材与金属层之间具有良 好的附着。
[0006] 为达上述目的，本发明的积层板包括一基材、一第一金属层以及一第二金属层。基 材的材料为聚亚酰胺或聚酰胺。第一金属层配置于基材的表面处，第一金属层包括选自PcU Ni、Pt及其组合中的金属与硅烷化合物，金属粒子的平均粒径分布小于15nm。第二金属层 配置于第一金属层上。
[0007] 本发明的积层板的制作方法，包括以下步骤。首先，提供一基材，基材的材料为聚 亚酰胺或聚酰胺。接着，对基材进行一碱改质处理。然后，使用一第一金属前驱物溶液浸 渍基材，以于基材的表面处形成一第一金属前驱物层，其中第一金属前驱物溶液包括一金 属离子与硅烷化合物，金属离子的标准还原电位为-〇. 3~2V。而后，还原第一金属前驱物 层，以于基材的表面处形成一第一金属层，第一金属层中的金属粒子的平均粒径分布小于 15nm。继之，于第一金属层上形成一第二金属层。
[0008] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
【附图说明】
[0009] 图IA至图IE是依照本发明的一实施例的一种积层板的制作方法的流程剖面示意 图。
[0010] 图2A至图2C是本发明的实施例及参考例1与2的样品的穿透式电子显微图。 [0011] 图3A至图3C是本发明的实施例及参考例1与2的样品的穿透式电子显微图。
[0012] 符号说明
[0013] 100:积层板
[0014] 1〇2 :基材
[0015] 102a :表面
[0016] 104:第一金属前驱物层
[0017] 106 :第一金属层
[0018] 106a:金属粒子
[0019] 108 :第二金属层
[0020] 110:第三金属线路层
【具体实施方式】
[0021] 图IA至图IE是依照本发明的一实施例的一种积层板的制作方法的流程剖面示意 图。请参照图1A，首先，提供一基材102。在本实施例中，基材102可为聚亚酰胺基材或聚 酰胺基材。
[0022] 接着，对基材102进行一碱改质处理。在本实施例中，碱改质处理例如是对基材 102中的聚亚酰胺或聚酰胺进行开环活化。碱改质处理例如是使用以氢氧化钾、氢氧化钠等 无机氢氧化物盐或以氢氧化四甲基铵等有机氢氧化物盐为有效成分的溶液。其中，所使用 的碱化合物的浓度例如是〇. 1至10m〇l/L，其温度例如是室温至100°C。再者，碱改质处理 的时间例如是5秒至30分钟。若前述碱改质处理的时间过长，则基材表面过度活化，将使 基材强度减弱，且金属层沈积过于深入基材表面，容易造成蚀刻残留。若前述碱改质处理的 时间过短，则使基材亲水性不足，金属不易沈积。在一实施例中，金属层沈积深入基材表面 的厚度例如是约小于50nm。在一实施例中，为了提高碱改质处理的效率，可以在所使用的碱 溶液中添加诸如甲醇、乙醇、丙醇等醇类或单乙醇胺等胺类。
[0023] 请参照图1B，然后，使用一第一金属前驱物溶液浸渍基材102,以于基材102的表 面l〇2a处形成一第一金属前驱物层104,其中第一金属前驱物溶液包括一金属离子与硅烷 化合物，金属离子的标准还原电位为-〇. 3-2V。由于金属离子是作为触媒金属离子，因此此 步骤实质上为赋与催化金属离子步骤。在本实施例中，金属离子例如是选自Pd 2+、Ni2+、Pt2+ 及其组合。第一金属前驱物溶液例如是包括金属盐类溶液与硅烷化合物，其中金属盐类可 为PdCl2、NiS0 4、PtCl4，硅烷化合物例如是环氧烃硅烷化合物、链烷烃硅烷化合物，又例如是 不含胺基的硅烷化合物，且存在于第一金属前驱物溶液中的硅烷化合物可以是单一种硅烷 化合物或包含至少二种硅烷化合物的混合物。第一金属前驱物溶液中的硅烷化合物的浓度 例如是介于〇. 1至lv/v%。硅烷化合物的浓度若太高，则对于进一步提升附着力的能力有 限，如此一来反而造成成本的不必要增加。相反地，硅烷化合物的浓度若太低，则无法达到 提升附着力的目的。在此步骤中，将基材102浸渍于第一金属前驱物溶液中，使得诸如Pd 2+ 等金属离子吸附于基材102的表面上。特别说明的是，实际上部分的第一金属前驱物溶液 会渗入至基材102中，因此有部分的第一金属前驱物层104会位于基材102中，也就是部分 的第一金属前驱物层104位于基材102的表面102a。
[0024] 请参照图1C，而后，还原第一金属前驱物层104,以于基材102表面处形成一第一 金属层106,第一金属层106中的金属粒子106a的平均粒径分布小于15nm。此步骤为还原 步骤，使得第一金属前驱物层104中的触媒金属离子被还原成金属。在本实施例中，还原第 一金属前驱物层104的方法例如是将基材102浸渍于还原溶液中，使得第一金属前驱物层 104中的金属离子被还原成金属。还原溶液例如是二甲基胺硼烷、氢硼化钠、次磷酸钠等溶 液，金属例如是Pd金属。其中，硅烷化合物使得金属离子在还原后更紧密地结合于基材的 有机碳链上，进而大幅提升第一金属层106与基材102之间的附着力。第一金属层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 烷化合物例如是仅位于邻近基材102的表面102a处。
[0025] 请参照图1D，继之，于第一金属层106上形成一第二金属层108。在本实施例中， 第二金属层108的形成方法例如是无电镀制作工艺，诸如化学镀制作工艺。第二金属层108 的材料例如是选自Ni、Cu、Co及其组合。
[0026] 在本实施例中，在形成第二金属层108后，可还包括对第二金属层108进行一热处 理。热处理的温度例如是介于150至200°C，以及处理时间例如是10至60分钟。
[0027] 请参照图1E，在本实施例中，接着，还包括于第二金属层108上形成一第三金属线 路层110。在本实施例中，第三金属线路层110的形成方法例如是直接在第二金属层108上 以电镀制作工艺等湿式制作工艺形成整面的金属层，再利用减去法制作线路。在另一实施 例中，第三金属线路层110也可以是利用加成法或半加成法直接于第二金属层108上制作 线宽间距较小的线路。第三金属线路层110的材料例如是包括Cu或其他适合的金属。在 一实施例中，在形第三金属线路层110后，可还包括对第三金属线路层110进行一热处理。 热处理的温度例如是介于150至200°C，以及处理时间例如是10至60分钟。前述热处理的 温度若太高，则铜容易氧化。热处理的温度若太低，则对附着力增加无帮助。前述热处理的 时间若太长，则使铜容易氧化，且晶相结构发生变化。热处理的时间若太短，则对附着力增 加无帮助。在本实施例中，第一金属层106与第二金属层108及第三金属线路层110对基 材102之间的界面结合力例如是大于0· 8Kgf/cm。
[0028] 在本实施例中，如图IE所示，积层板100包括基材102、第一金属层106以及第二 金属层108。基材102的材料为聚亚酰胺或聚酰胺。第一金属层106配置于基材102表面 处。在本实施例中，第一金属层106包括选自PcU Ni、Pt及其组合中的金属与硅烷化合物， 金属粒子l〇6a的平均粒径分布小于15nm。第二金属层108配置于第一金属层106上。在 本实施例中，积层板100还包括第三金属线路层110,配置于第二金属层108上。特别说明 的是，虽然在本实施例中，是以前述的流程来制作图ID或图IE所示的积层板100,但本发明 不以此为限。换言之，在其他实施例中，也可以其他制作工艺来制作如图ID或图IE所示的 积层板100。
[0029] 在本实施例中，在形成第二金属层108之前，使用第一金属前驱物溶液对基材102 进行前处理，以在基材102表面处形成作为触媒金属层的第一金属层106。其中，第一金属 前驱物溶液中的硅烷化合物使得金属离子在还原后紧密地结合于基材的有机碳链上，且形 成平均粒径分布小于15nm的金属粒子106a。因此，第一金属层106与基材102之间具有良 好的附着力，进而提升第二金属层108与基