CN107852828B - 印刷线路板用基板、印刷线路板以及印刷线路板用基板的制造方法 - Google Patents

印刷线路板用基板、印刷线路板以及印刷线路板用基板的制造方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明一个方面的印刷线路板用基板包括基膜以及设置在所述基膜的至少一个表面上的金属层，并且每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于对通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属层后暴露的基膜的表面进行的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的。

Description

印刷线路板用基板、印刷线路板以及印刷线路板用基板的制 造方法
技术领域
本发明涉及印刷线路板用基板、印刷线路板以及印刷线路板用基板的制造方法。本申请要求于2015年8月21日提交的日本专利申请No.2015-164234的优先权，并且通过引用将该日本申请的全部内容并入本文。
背景技术
近年来，随着具有更小尺寸和更高性能的电子设备的实现，需要更高密度的印刷线路板。在这种具有更高密度的印刷线路板中，随着金属图案的小型化，金属图案倾向于与基膜分离。鉴于此，作为满足对更高密度的要求的印刷线路板用基板，需要金属层与基膜之间具有良好密着性的印刷线路板用基板。
为了满足这种需求，已经提出了这样一种印刷线路板用基板，其中在耐热绝缘性基膜上形成薄铜层而不在基膜和薄铜层之间设置粘合剂层(参考日本未审查专利申请公开No.9-136378)。在该现有印刷线路板用基板中，通过溅射在耐热绝缘性基膜的两个表面上分别形成厚度为0.25μm至0.30μm的薄铜层，并且通过电镀在每个薄铜层上形成厚铜层。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.9-136378
发明内容
根据本发明实施方案的印刷线路板用基板是这样一种印刷线路板用基板，所述基板包括基膜和设置在所述基膜的至少一个表面上的金属层。在所述印刷线路板用基板中，每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属层后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的。
根据本发明另一实施方案的印刷线路板是这样一种印刷线路板，其包括基膜以及设置在基膜的至少一个表面上的金属图案。在所述印刷线路板中，每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属图案后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的。关于聚酰亚胺，需要注意的是：存在的氮的量假设为通过减去基于单独的未处理聚酰亚胺的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的每单位面积存在的氮的量从而确定的值。当通过所述减法得到的值为负值时，假定存在的氮的量为0％。
根据本发明又一个实施方案的印刷线路板用基板的制造方法是这样一种印刷线路板用基板的制造方法，所述方法包括在金属层的一个表面上涂布含氮偶联剂的步骤；在所述金属层的其上涂布有所述偶联剂的表面上堆叠基膜的步骤；以及热压所述金属层和所述基膜的堆叠体的步骤。
附图说明
[图1]图1是根据本发明实施方案的印刷线路板用基板的示意性透视图。
[图2A]图2A是说明图1中的印刷线路板用基板的制造方法中的偶联剂涂布步骤的示意性局部剖视图。
[图2B]图2B是说明图1中印刷线路板用基板的制造方法中的一个步骤的示意性局部剖视图，该步骤在图2A所示的步骤之后进行。
[图2C]图2C是说明图1中印刷线路板用基板的制造方法中的一个步骤的示意性局部剖视图，该步骤在图2B所示的步骤之后进行。
[图3A]图3A是说明在使用图1中的印刷线路板用基板制造印刷线路板的方法中的抗蚀剂涂布步骤的示意性局部剖视图。
[图3B]图3B是说明在使用图1中的印刷线路板用基板制造印刷线路板的方法中的一个步骤的示意性局部剖视图，该步骤在图3A所示的步骤之后进行。
[图3C]图3C是说明在使用图1中的印刷线路板用基板制造印刷线路板的方法中的一个步骤的示意性局部剖视图，该步骤在图3B所示的步骤之后进行。
[图3D]图3D是说明在使用图1中的印刷线路板用基板制造印刷线路板的方法中的一个步骤的示意性局部剖视图，该步骤在图3C所示的步骤之后进行。
具体实施方式
[技术问题]
在上述专利申请公开中所提出的印刷线路板用基板满足对高密度印刷电路的要求，因为其可以增加基膜与各金属层之间的密着强度。然而，在现有的印刷线路板用基板中，为了使金属层与基膜紧密地密着，通过溅射形成薄铜层。因此需要真空设备，这可能导致例如设备的安装、维护和运行成本增加。其结果是，印刷线路板用基板的生产成本增加。
鉴于上述情况而完成了本发明。本发明的一个目的是提供一种印刷线路板用基板、印刷线路板以及印刷线路板用基板的制造方法，其能够以低成本提高金属层与基膜之间的密着强度。
为了解决上述问题进行了深入研究，结果本发明人发现，印刷线路板用基板的基膜与金属层之间的氮的存在提高了它们之间的密着强度，并且存在的氮的量的增加倾向于提高密着强度。基于这一发现，发明人发现通过控制基膜和金属层之间的存在的氮的量，可以在不使用真空设备的情况下使金属层紧密地密着于基膜上。
[本公开的有益效果]
根据本发明的印刷线路板用基板和印刷线路板能够以低成本提高金属层和基膜之间的密着强度。根据本发明的印刷线路板用基板的制造方法以低成本实现了印刷线路板用基板的生产，所述基板在金属层和基膜之间具有高密着强度。
[本发明的具体实施方案]
根据本发明实施方案的印刷线路板用基板是这样一种印刷线路板用基板，所述基板包括基膜和设置在所述基膜的至少一个表面上的金属层。在印刷线路板用基板中，每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属层后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的。
在印刷线路板用基板中，氮存在于基膜和金属层之间。因此，构成基膜的树脂在热压时的加热温度下部分分解并转变为自由基，从而在树脂中的碳与基膜和金属层之间的氮之间形成C-N键。也就是说，在印刷线路板用基板中，由于通过用酸性溶液蚀刻去除金属层后暴露的基膜的表面上存在的氮的量在上述范围内，因此在基膜的表面上以预期的量或更多量形成这种C-N键，并且在基膜和金属层之间实现了高密着强度。此外，在印刷线路板用基板中，只要氮至少存在于基膜与金属层之间，则能够可靠地获得基膜与金属层之间的密着强度。因此，不需要用于物理气相沉积(例如溅射)的昂贵的真空设备，并且能够降低制造成本。
每单位面积存在的硅的量优选为1原子％以上10原子％以下，所述量是基于基膜的暴露表面的XPS分析中Si2p的峰面积而确定的。由于C-N键中的氮与硅的键合强度高，并且硅易于通过位于其与金属层之间的氧而与金属层结合。因此，以上述范围内的量存在的硅能够进一步提高基膜与金属层之间的密着强度。
基膜的暴露表面上每单位面积存在的硅的量与每单位面积存在的氮的量的比值的上限优选为4。当存在的硅的量与存在的氮的量的比值在该上限以下时，可以提高由于氮的存在所实现的密着强度，而不需使硅的添加量过大。因此，可以容易地提高密着强度，同时抑制生产成本的增加。
优选的是，在基膜和金属层之间的界面附近存在含氮偶联剂或源自所述偶联剂的基团。当在界面附近存在含氮偶联剂或源自偶联剂的基团时，可容易地形成C-N键，从而进一步提高基膜与金属层之间的密着强度。
偶联剂优选为硅烷偶联剂。使用硅烷偶联剂促进了金属层和C-N键中的氮之间的结合(其中硅介于金属层和氮之间)，从而更容易地改善基膜和金属层之间的密着强度。
金属层的位于基膜侧的表面的十点平均粗糙度Rz优选为0.01μm以上5.0μm以下。当金属层的位于基膜侧的表面的十点平均粗糙度Rz在上述范围内时，可以提供这样一种印刷线路板，其中金属图案中的传输延迟和传输损耗低，并且具有良好的高频特性和电路形成性。
基膜优选含有氟树脂作为主要组分。使用含有氟树脂作为主要组分的基膜容易使基膜的介电常数降低。因此，容易使金属层中的传输延迟和传输损耗降低。
根据本发明另一实施方案的印刷线路板是这样一种印刷线路板，其包括基膜和设置在基膜的至少一个表面上的金属图案。在所述印刷线路板中，每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属图案后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的。
由于印刷线路板是使用上述印刷线路板用基板得到的，所以印刷线路板在基膜和金属图案之间具有高的密着强度，并且能够以低成本生产。
根据本发明又一个实施方案的印刷线路板用基板的制造方法是这样一种印刷线路板用基板的制造方法，所述方法包括：在金属层的一个表面上涂布含氮偶联剂的步骤；在金属层的其上涂布有偶联剂的表面上堆叠基膜的步骤；以及热压金属层和基膜的堆叠体的步骤。
用于制造印刷线路板用基板的方法包括对通过在金属层的其上涂布有偶联剂的表面上堆叠基膜而获得的堆叠体进行热压。因此，构成基膜的树脂在热压时的加热温度下部分分解并转变为自由基，从而在树脂中的碳与基膜和金属层间的氮之间形成C-N键。因此，使用印刷线路板用基板的制造方法可以提供这样一种印刷线路板用基板，所述基板的基膜与金属层之间具有高密着强度。此外，印刷线路板用基板的制造方法可以通过涂布含氮偶联剂、并随后进行热压来进行。因此，不需要用于物理气相沉积(例如溅射)的昂贵的真空设备，并且能够降低制造成本。
在此，术语“界面附近”是指基膜与金属层之间的界面附近的区域，例如是指由基膜与金属层之间的界面延伸500nm以内的区域。术语“源自偶联剂的基团”是指通过从偶联剂中去除至少一个有机官能团、可水解基团等而形成的基团。术语“十点平均粗糙度(Rz)”是指根据JIS-B0601:2013测定的值，其中评价长度(l)为3.2mm，截止值(λc)为0.8mm。术语“主要组分”是指具有最高含量的组分，例如含量为50质量％以上的组分。
[本发明实施方案的详述]
现参照附图描述根据本发明实施方案的印刷线路板用基板、印刷线路板以及印刷线路板用基板的制造方法。
[印刷线路板用基板]
图1中的印刷线路板用基板包括基膜1和设置在基膜1的一个表面上的金属层2。此外，在基膜1和金属层2之间的界面附近存在氮。
<基膜>
印刷线路板用基板中所包括的基膜1具有绝缘性。基膜1的材料的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)和氟树脂。在此，术语“氟树脂”是指其中与形成聚合物链的重复单元的碳原子键合的至少一个氢原子被氟原子或具有氟原子的有机基团(以下可称为“含氟原子基团”)取代的树脂。含氟原子基团是这样的基团，其中直链或支链有机基团中的至少一个氢原子被氟原子取代。含氟原子基团的实例包括：氟代烷基、氟代烷氧基和氟代聚醚基。氟树脂的实例包括：四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、氟弹性体以及由四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯这三种单体得到的含氟热塑性塑料(THV)。在这些氟树脂中，例如，从耐热性的观点出发，FEP、PFA和PTFE是优选的。
根据通过使用印刷线路板用基板制造的印刷线路板来确定基膜1的厚度，并且对该厚度没有特别的限制。例如，基膜1的平均厚度的下限优选为5μm，更优选为12μm。基膜1的平均厚度的上限优选为2mm，更优选为1.6mm。当基膜1的平均厚度小于该下限时，基膜1可能强度不足。另一方面，当基膜1的平均厚度超过该上限时，减小所得到的印刷线路板的厚度可能变得难以实现。
<金属层>
如图1所示，金属层2设置在基膜1的一个表面上。
金属层2的主要成分优选为具有高导电性的金属。金属的实例包括铜、镍、铝、金、银以及它们的合金。其中，优选铜或铜合金作为具有良好的导电性并且对基膜1具有良好的密着性的金属。
金属层2的平均厚度的下限优选为0.05μm，更优选为0.1μm。金属层2的平均厚度的上限优选为2μm，更优选为1.5μm。当金属层2的平均厚度小于该下限时，金属层2可能容易损坏。另一方面，当金属层2的平均厚度超过该上限时，可能难以实现所述印刷线路板厚度的减小。
金属层2的位于基膜1侧的表面的十点平均粗糙度Rz的下限优选为0.01μm，更优选为0.05μm。该十点平均粗糙度Rz的上限优选为5.0μm，更优选为3.0μm。当十点平均粗糙度Rz小于该下限时，印刷线路板的生产成本可能会增加。另一方面，当十点平均粗糙度Rz超过该上限时，可能会由于趋肤效应而引起透射率的降低和传输损耗的增加。
可以在金属层2的表面上形成防锈层。防锈层抑制由于金属层2的表面氧化引起的密着强度的降低。防锈层优选包含钴、铬或铜，更优选包含钴或钴合金作为主要组分。防锈层可以形成为单层或多层。防锈层可以形成为镀层。该镀层形成为单一金属镀层或合金镀层。构成单一金属镀层的金属优选为钴。构成合金镀层的合金的实例包括诸如钴-钼、钴-镍-钨和钴-镍-锗之类的钴合金。
(基膜与金属层之间的界面)
氮存在于基膜1和金属层2之间的界面附近。由于所述氮与构成基膜1的树脂中的碳形成C-N键，因此，所述氮的存在提供了金属层2与基膜1之间的高密着强度。
界面附近存在的氮的量可以通过用酸性溶液蚀刻去除金属层2后暴露的基膜1的表面的每单位面积存在的氮的量来确定。每单位面积存在的氮的量可以通过使用X射线光电子能谱仪并基于Nls谱的峰面积来确定，其中该X射线光电子能谱仪用X射线照射基膜1的表面，并分析从基膜表面发射的光电子的动能。
如上所述确定的每单位面积存在的氮的量的下限为1原子％，优选3原子％，更优选5原子％。每单位面积存在的氮的量的上限为10原子％，优选为9原子％，更优选为8原子％。当每单位面积存在的氮的量小于该下限时，在基膜1的表面上形成的C-N键的数量少，因此，基膜1与金属层2之间不能得到预期的密着强度，金属层2可能会变得易于分离。另一方面，当每单位面积存在的氮的量超过该上限时，为了增加存在的氮的量，印刷线路板用基板的制造成本可能会变得过高。
除了氮之外，硅优选存在于基膜1和金属层2之间的界面附近。当硅存在于界面附近时，形成C-N键的氮容易通过位于其和金属层2之间的硅而与金属层2中的氧键合，从而增强了由于氮的存在而提高密着强度的效果。
存在于界面附近的硅的量可以由通过用酸性溶液蚀刻去除金属层2后暴露的基膜1的表面的每单位面积存在的硅的量来确定。每单位面积存在的硅的量可以通过类似于上述用于确定每单位面积存在的氮的量的方法来确定。具体而言，可以通过使用X射线光电子能谱仪，基于Si2p谱的峰面积来确定每单位面积存在的硅的量。
如上所述确定的每单位面积存在的硅的量的下限优选为1原子％，更优选为3.5原子％。每单位面积存在的硅的量的上限优选为10原子％，更优选为5.5原子％。当每单位面积存在的硅的量小于该下限时，由于氮的存在而提高密着强度的效果可能不能充分增强。另一方面，当每单位面积存在的硅的量超过该上限时，相对于由氮的存在所引起的密着强度的提高，硅的添加量变得过多。因此，印刷线路板用基板的生产成本可能会增加。
XPS分析中，每单位面积存在的硅的量与每单位面积存在的氮的量的比值的下限值优选为0.1，更优选为0.3。所述比值的上限优选为4，更优选为1.5。当所述比值低于该下限时，相对于由氮的存在所获得的密着强度，可能无法充分获得由硅引起的改善效果。另一方面，当该比值超过该上限时，相对于由于氮的存在所获得的提高密着强度的效果而言，硅的添加量过高。因此，印刷线路板用基板的生产成本可能会增加。
使氮存在于印刷线路板用基板的界面附近的方法的一个实例是这样的方法，其中利用含氮偶联剂使基膜1和金属层2层叠。具体而言，例如，将偶联剂涂布到用作金属层2的金属箔上，然后将基膜1堆叠在金属箔的涂布有偶联剂的表面上，并将得到的堆叠体进行热压。当以这种方式通过使用含氮偶联剂制备印刷线路板用基板时，含氮偶联剂或源自偶联剂的基团存在于基膜1和金属层2之间的界面附近。在此，术语“源自偶联剂的基团”是指通过从偶联剂中去除至少一个有机官能团、可水解基团等而形成的基团，例如为通过从具有烷氧基作为可水解基团的硅烷偶联剂中去除烷氧基而形成的基团。
含氮偶联剂优选为硅烷偶联剂。通过使用硅烷偶联剂，能够使硅存在于基膜1与金属层2之间的界面附近，并且能够进一步提高基膜1与金属层2之间的密着强度。可以使用的硅烷偶联剂的实例包括：N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐以及γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。
涂布偶联剂的金属层2可以是市售的金属箔，或者是将通过电镀、无电镀、溅射、物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等已知方法形成在基板上的金属薄膜分离而制备的金属层。
作为使氮存在于印刷线路板用基板的界面附近的另一种方法，可以采用氧等离子体处理。具体而言，例如，对基膜1的表面进行氧等离子体处理以引入氧元素(羰基)，然后使该羰基与伯胺进行亲核加成反应，以将氮引入到基膜1的表面上。随后，将引入氮的基膜1和金属层2堆叠。由此，可使氮存在于印刷线路板用基板的界面附近。
金属层2与基膜1之间的剥离强度的下限优选为0.5N/cm，更优选为2N/cm，进一步优选为5N/cm。当剥离强度小于该下限时，金属层2可能容易分离。在此，“剥离强度”是指根据JIS-K6854-2:1999测定的值。
[印刷线路板用基板的制造方法]
印刷线路板用基板的制造方法包括在金属层的一个表面上涂布含氮偶联剂的步骤(偶联剂涂布步骤)；在金属层的其上涂布有偶联剂的表面上堆叠基膜的步骤(堆叠步骤)；以及热压金属层和基膜的堆叠体的步骤(热压步骤)。
<偶联剂涂布步骤>
在偶联剂涂布步骤中，如图2A所示，将含氮偶联剂S涂布在诸如铜箔之类的金属层2的一个表面上并干燥。可以使用喷涂、涂布机涂布、浸涂、倾涂等公知的方法来涂布偶联剂S。
偶联剂S的涂布量的下限优选为0.1mg/m2，更优选为1mg/m2。偶联剂S的涂布量的上限优选为30mg/m2，更优选为8mg/m2。当偶联剂S的涂布量低于该下限时，可能无法充分获得由偶联剂S引起的改善密着强度的效果。另一方面，当偶联剂S的涂布量超过该上限时，偶联剂S的凝聚力可能会降低，并且所得到的涂膜可能容易分离。
<堆叠步骤>
如图2B所示，在堆叠步骤中，将基膜1堆叠在金属层2的涂布有偶联剂S的表面上。
<热压步骤>
如图2C所示，在热压步骤中，对由金属层2和基膜1构成的堆叠体进行热压，以将金属层2和基膜1彼此结合。构成基膜1的树脂在该热压时的加热温度下部分分解并转变为自由基，由此在树脂中的碳与偶联剂或源自偶联剂的基团中所包含的氮之间形成C-N键。
热压过程中加热温度的下限优选为150℃，更优选为160℃。加热温度的上限优选为500℃，更优选为450℃。当加热温度低于该下限时，自由基的产生变得不足，金属层2与基膜1之间的密着强度可能会降低。另一方面，当加热温度超过该上限时，基膜1可能会劣化。
热压时的压力下限优选为0.8MPa，更优选为1.0MPa。压力的上限优选为8MPa，更优选为3MPa。当压力低于该下限时，金属层2和基膜1无法令人满意地彼此结合，并且无法获得预定的密着强度。另一方面，当压力超过上限时，在基膜1和金属层2之间的界面处沿平面方向施加的剪切应力增加，并且因此可能难以在加压期间保持令人满意的结合状态。
热压时的加压时间的下限优选为1分钟，更优选为10分钟。加压时间的上限优选为1.5小时，更优选为1小时。当加压时间小于下该限时，金属层2和基膜1之间可能无法获得足够的密着强度。另一方面，当加压时间超过该上限时，基膜1可能会劣化。
[印刷线路板]
如图3D所示，印刷线路板包括基膜1和设置在基膜1的一个表面上的金属图案11。由于印刷线路板通过使用印刷线路板用基板而形成，因此每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除金属图案11后暴露的基膜1的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的。关于聚酰亚胺，需要注意的是：存在的氮的量假设为通过减去基于单独的聚酰亚胺的XPS分析中N1s谱的峰面积确定的每单位面积存在的氮的量而确定的值。当通过所述减法得到的值为负值时，假定存在的氮的量为0％。
[印刷线路板的制造方法]
接下来，将描述使用上述印刷线路板用基板制造印刷线路板的方法的实施方案。在此，将描述通过减去法形成金属图案的情况。
首先，如图3A所示，形成光敏抗蚀剂10以覆盖制备成具有预定尺寸的印刷线路板用基板的一个表面。随后，如图3B所示，通过(例如)曝光和显影将抗蚀剂10图案化以对应于金属图案。随后，如图3C所示，使用抗蚀剂10作为掩模，通过蚀刻去除金属层2中除金属图案以外的部分。最后，如图3D所示，去除剩余的抗蚀剂10，以提供包括其上具有金属图案11的基膜1的印刷线路板。
在此，描述了用于制造印刷线路板的方法，该方法包括通过减去法形成电路。可选地，可以通过利用半加成法等其他公知的制造方法形成电路，由此制造印刷线路板。由于印刷线路板是使用上述印刷线路板用基板制造的，因此印刷线路板在基膜1与金属层2之间具有高的密着强度，因而金属图案11不易于与基膜1分离。
[优点]
根据印刷线路板用基板，由于氮存在于基膜与金属层之间，因此在氮与构成基膜的树脂中的碳之间形成C-N键。利用这种结构，印刷线路板用基板在基膜和金属层之间具有高的密着强度。
此外，由于印刷线路板用基板可以在不使用物理气相沉积所需的昂贵的真空设备的情况下制造，所以能够以低成本制造印刷线路板用基板。
[其他实施方案]
应该理解的是，在此公开的实施方案仅仅是说明性的，并且在所有方面都不是限制性的。本发明的范围不限于实施方案的内容，而由以下描述的权利要求限定。本发明的范围旨在覆盖与权利要求等同的含义和范围内的所有修改。
在上述实施方案中，金属层设置在基膜的一个表面上。或者，基板可以是双面印刷线路板用基板，即在基膜的两个表面上都具有金属层的基板。在用于制造这种双面印刷线路板用基板的方法中，可以通过类似于上述实施例中的形成方法在两个表面上均形成金属层。可选地，可以通过其他方法在上述实施方案中获得的印刷线路板用基板的另一表面上形成金属层。例如，可以通过在印刷线路板用基板的另一个表面上进行电镀从而形成金属层。
实施例
在下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。但是，本发明不限于这些实施例。
[No.1]
首先，准备作为基膜的平均厚度为50μm的聚酰亚胺(PI)膜(购自KANEKACORPORATION的“APICAL”)和2张铜箔，其中每张铜箔都是通过下述方法获得的：在平均厚度为17μm的铜箔的两个表面上形成防锈层；以及将作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷涂布到其中一层防锈层的表面上。接下来，将其中一层铜箔、PI膜和另一层铜箔依次堆叠，使得涂布有硅烷偶联剂的表面位于PI膜一侧。然后用热压机对得到的堆叠体进行热压，从而得到No.1的印刷线路板用基板作为实施例。在此，在压力为6.0MPa、加热温度为320℃且加压时间为40分钟的条件下进行热压。关于热压时的温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃增加到320℃，在320℃下保持40分钟，然后从320℃降低到25℃。
[No.2]
通过与在No.1的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.2的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(购自TEIJIN LIMITED的“G2”)作为基膜，并且如下所述改变热压时的加热温度和温度曲线。在此，热压时的加热温度为210℃。关于热压时的温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至210℃，在210℃下保持40分钟，然后从210℃降至25℃。
[No.3]
通过与在No.1的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.3的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm的聚四氟乙烯(PTFE)膜(购自CHUKOH CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.)作为基膜，使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂，并且如下所述改变热压时的加热温度和温度曲线。在此，热压时的加热温度为400℃。关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至400℃，在400℃下保持40分钟，然后从400℃降至25℃。
[No.4]
通过与在No.3的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.4的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)膜(购自DAIKIN INDUSTRIES，LTD.的“AF-0050”)作为基膜，并且如下所述改变热压时的加热温度和温度曲线。在此，热压时的加热温度为300℃。关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至300℃，在300℃下保持40分钟，然后从300℃降至25℃。
[No.5]
通过与在No.3的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.5的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)膜(购自DAIKIN INDUSTRIES，LTD.的“NF-0050”)作为基膜，并且如下所述改变热压时的加热温度和温度曲线。在此，热压时的加热温度为320℃。关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至320℃，在320℃下保持40分钟，然后从320℃降至25℃。
[No.6]
通过与在No.1的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.6的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于热压时的压力为1.2MPa。
[No.7]
通过与在No.2的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.7的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于热压时的压力为1.2MPa。
[No.8]
通过与在No.3的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.8的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于热压时的压力为1.2MPa。
[No.9]
通过与在No.4的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.9的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于热压时的压力为1.2MPa。
[No.10]
通过与在No.5的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.10的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于热压时的压力为1.2MPa。
[No.11]
通过与在No.1的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.11的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：热压时的加热温度为280℃，并且关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至280℃，在280℃下保持40分钟，然后从280℃降至25℃。
[No.12]
通过与在No.2的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.12的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：热压时的加热温度为170℃，并且关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至170℃，在170℃下保持40分钟，然后从170℃降至25℃。
[No.13]
通过与在No.3的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.13的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：热压时的加热温度为360℃，并且关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至360℃，在360℃下保持40分钟，然后从360℃降至25℃。
[No.14]
通过与在No.4的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.14的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：热压时的加热温度为260℃，并且关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至260℃，在260℃下保持40分钟，然后从260℃降至25℃。
[No.15]
通过与在No.5的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.15的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：热压时的加热温度为280℃，并且关于温度曲线，温度在约90分钟的时间内从25℃升至280℃，在280℃下保持40分钟，然后从280℃降至25℃。
[No.16]
首先准备基膜和两层铜箔，其中，通过下述方式获得基膜：对平均厚度为50μm的PI膜进行氧等离子体处理，从而除去PI膜表面上的氟元素并引入氧元素(羰基)，接着使引入的羰基与伯胺进行亲核加成反应，从而引入氮元素；所述两层铜箔分别通过在平均厚度为17μm的铜箔的两个表面上形成防锈层而获得。接下来，依次堆叠其中一层铜箔、PI膜和另一层铜箔。然后，利用热压机，将所得的堆叠体在与No.1相同的热压条件和相同的温度曲线下进行热压，从而得到No.16的印刷线路板用基板作为实施例。
[No.17]
通过与在No.16的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.17的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm且在其表面上以与No.16相同的方法引入了氮元素的PET膜作为基膜，并在与No.2相同的热压条件和相同的温度曲线下进行热压。
[No.18]
通过与在No.16的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.18的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm且在其表面上以与No.16相同的方法引入了氮元素的PTFE膜作为基膜，并在与No.3相同的热压条件和相同的温度曲线下进行热压。
[No.19]
通过与在No.16的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.19的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm且在其表面上以与No.16相同的方法引入了氮元素的PFA膜作为基膜，并在与No.4相同的热压条件和相同的温度曲线下进行热压。
[No.20]
通过与在No.16的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.20的印刷线路板用基板作为实施例，不同之处在于：使用平均厚度为50μm且在其表面上以与No.16相同的方法引入了氮元素的FEP膜作为基膜，并在与No.5相同的热压条件和相同的温度曲线下进行热压。
[No.21]
通过与在No.1的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.21的印刷线路板用基板作为比较例，不同之处在于：使用不含氮的3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷作为涂布于各铜箔的其中一层防锈层的表面上的硅烷偶联剂。
[No.22]
通过与在No.2的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.22的印刷线路板用基板作为比较例，不同之处在于：使用不含氮的3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷作为涂布于各铜箔的其中一层防锈层的表面上的硅烷偶联剂。
[No.23]
通过与在No.3的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.23的印刷线路板用基板作为比较例，不同之处在于：使用不含氮的3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷作为涂布于各铜箔的其中一层防锈层的表面上的硅烷偶联剂。
[No.24]
通过与在No.4的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.24的印刷线路板用基板作为比较例，不同之处在于：使用不含氮的3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷作为涂布于各铜箔的其中一层防锈层的表面上的硅烷偶联剂。
[No.25]
通过与在No.5的印刷线路板用基板中使用的方法相同的方法获得No.25的印刷线路板用基板作为比较例，不同之处在于：使用不含氮的3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷作为涂布于各铜箔的其中一层防锈层的表面上的硅烷偶联剂。
<氮和硅的存在量的测量>
利用由酸性溶液形成的蚀刻剂去除No.1至25的印刷线路板用基板的铜箔。用X射线照射去除铜箔后的各基膜的表面，并且通过使用X射线光电子能谱仪(购自ULVAC-PHI,INCORPORATED的“Quantera SXM”)，基于发射自基膜表面的光电子的动能来测量基膜表面上存在的氮和硅的量。具体而言，基于N1s谱的峰面积来确定每单位面积存在的氮的量[原子％]，并且基于Si2p谱的峰面积来确定单位面积上存在的硅的量[原子％]。表1示出了存在的氮的量和存在的硅的量的测量结果。表1还示出了由这些测量获得的存在的硅的量与存在的氮的量之比(存在的Si的量/存在的N的量)。关于No.21至No.25，由于存在的氮的量为零，因此不计算存在量之比。关于聚酰亚胺，需要注意的是：存在的氮的量假设为通过减去基于单独的聚酰亚胺的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的每单位面积存在的氮的量从而确定的值。当通过所述减法得到的值为负值时，假定存在的氮的量为0％。
<密着强度的评价>
对于No.1至25的印刷线路板用基板，测定基膜与铜箔之间的剥离强度(N/cm)以评价基膜与铜箔之间的密着强度。剥离强度按照JIS-K6854-2:1999“粘合剂-粘合组件的剥离强度的测定-第2部分：180°剥离”的方法进行测定。表1显示了剥离强度的测量结果。
Figure GDA0002353756940000191
[评价结果]
表1中的结果表明，基膜表面上氮的存在显著提高了基膜和铜箔之间的密着强度，并且存在的氮的量的增加提高了密着强度。
具体而言，结果显示，比较例No.21-25(其中不存在氮)表现出0.4N/cm以下的非常低的剥离强度，而实施例No.1-20(其中每单位面积存在的氮的量为1原子％以上)表现出5.1N/cm以上的非常高的剥离强度。对于No.1至5、No.6至10、和No.11至15的印刷线路板用基板，比较各自包含相同基膜的基板，发现随着存在的氮的量的增加，密着强度提高。
比较No.1至5和No.6至10，可以发现，与No.1-5(其中，热压时的压力为6.0MPa)相比，No.6至10(其中，热压时的压力为1.2MPa)中存在的氮的量更高且剥离强度更高。据信其原因如下。热压过程中压力的增加使得基膜和铜箔之间的界面处沿平面方向施加的剪切应力增加，因此在No.1-5中，热压时无法维持基膜与铜箔之间良好的结合状态。
比较No.1-5和No.11-15，可以发现，相较于No.11至15，No.1至5(其中，热压时的加热温度分别比No.11至15的热压时的加热温度高40℃)中存在的氮的量更高且剥离强度更高。这些结果表明，通过控制热压时的温度可以调节存在的氮的量。
No.21至25的结果表明，在不存在氮的情况下，即使存在硅，硅对密着强度的提高也没有贡献。相反，比较No.1至5和No.16至20，虽然No.1至5和No.16至20中存在的氮的量基本相同，但其中存在硅的No.1至5的剥离强度比No.16至20的剥离强度更高。结果表明，除非存在氮，否则硅对密着强度的改善没有贡献，而当存在氮时，硅的存在有助于提高密着强度。
参考标记列表
1基膜 2金属层 10抗蚀剂
11金属图案 S偶联剂

Claims (6)

1.一种印刷线路板用基板，包括：基膜；和设置在所述基膜的至少一个表面上的金属层，
其中每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属层后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的；
每单位面积存在的硅的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于所述基膜的暴露表面的XPS分析中的Si2p谱的峰面积而确定的；
所述基膜的暴露表面上每单位面积存在的硅的量与每单位面积存在的氮的量的比值为4以下；并且
所述基膜含有氟树脂作为主要组分。
2.根据权利要求1所述的印刷线路板用基板，其中在所述基膜和所述金属层之间的界面附近存在含氮偶联剂或源自所述偶联剂的基团。
3.根据权利要求2所述的印刷线路板用基板，其中所述偶联剂是硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1所述的印刷线路板用基板，其中所述金属层的位于所述基膜侧的表面的十点平均粗糙度Rz为0.01μm以上5.0μm以下。
5.一种印刷线路板，包括：基膜；和设置在所述基膜的至少一个表面上的金属图案，
其中每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属图案后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的；
每单位面积存在的硅的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于所述基膜的暴露表面的XPS分析中的Si2p谱的峰面积而确定的；
所述基膜的暴露表面上每单位面积存在的硅的量与每单位面积存在的氮的量的比值为4以下；并且
所述基膜含有氟树脂作为主要组分。
6.一种制造印刷线路板用基板的方法，所述方法包括：
在金属层的一个表面上涂布含氮偶联剂的步骤；
在所述金属层的其上涂布有所述偶联剂的表面上堆叠基膜的步骤；以及
热压所述金属层和所述基膜的堆叠体的步骤，
其中每单位面积存在的氮的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于通过用酸性溶液蚀刻去除所述金属层后暴露的所述基膜的表面的XPS分析中N1s谱的峰面积而确定的；
每单位面积存在的硅的量为1原子％以上10原子％以下，其中所述量是基于所述基膜的暴露表面的XPS分析中的Si2p谱的峰面积而确定的；
所述基膜的暴露表面上每单位面积存在的硅的量与每单位面积存在的氮的量的比值为4以下；并且
所述基膜含有氟树脂作为主要组分。
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