CN108541144A - 一种易剥离载体箔及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种易剥离载体箔及其制备方法和应用。本发明提供了一种易剥离载体箔，包括：经粗糙化处理的载体箔和石墨类材料，所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的表面。本发明还公开了一种易剥离载体箔的制备方法及本易剥离载体箔在制备超薄铜箔中的应用。该发明解决现有的剥离层在高温下容易使得载体箔的剥离强度不稳定，产生载体箔层与超薄铜箔层部分剥离或完全不能剥离的技术缺陷。

Description

一种易剥离载体箔及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种易剥离载体箔及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，我国电解铜箔业发展迅速，作为印刷电路板(PCB)的主要原材料，电解铜箔的发展一直追随着PCB技术的发展，95％以上用于印制电路板基材的制造，而PCB则随着电子产品的日新月异不断提高，目前电子产品正向低成本、高可靠、高稳定、高功能化方向发展，由此对电解铜箔的性能、品种提出了更新更高的要求，电解铜箔出现了全新的发展趋势，其厚度向薄、超薄方向发展，随着近来电子设备的普遍化、小型化和致密化，印刷线路板的布线图案宽度和间距变得越来越薄，对电解铜箔的要求也越来越高。目前，铜箔越来越薄，则它的制备就更加困难，而且在运输过程中很容易破裂和起皱。

传统加工工艺对超薄铜箔的生产大多采用具有一定厚度的载体箔作阴极，在其上电沉积铜，在其上电镀超薄铜箔，然后将镀上的超薄铜箔连同阴极的载体箔一同经热压、固化压制在绝缘材料板上，再将用作阴极的载体箔用化学或机械方法剥离除去，载体箔的材料一般为不锈钢，金属铝和金属铜。

一直以来，可剥离型带载体的电解超薄铜箔广泛用来与基材通过热压加工进行层叠，然后将超薄铜箔层与载体箔剥离，作为敷铜层压板使用，这时在载体箔与超薄铜箔的接合界面处存在着剥离不稳定的情况，有的载体超薄铜箔在加工时就剥离，有的在热压加工后还不能完全剥离，或者部分剥离。

为了解决这些问题，需要在载体箔和超薄铜箔之间形成一个剥离层，使得载体箔和超薄铜箔之间具有合适的剥离强度，解决载体箔和超薄铜箔之间难剥离的难题。目前，国内外所使用的剥离层主要有：有机层作为剥离层，无机层作为剥离层。有机剥离层使用较多的有机化合物是羧基苯并三唑(CBTA)、含氮化合物、含硫化合物和羧酸等，可以使用它们中的一种或两种以上的物质。有机剥离层可以通过浸渍或涂覆含有所选的有机化合物的水溶液非常容易地形成。但是，有机剥离层在高温下剥离困难，使得载体箔的剥离强度不够稳定；无机剥离层为金属基层或合金层，最常用的金属基层是铬基层，合金层一般有Ni-Mo合金、Ni-Co合金、Cr-Co合金、Mo-Co合金等。但是，铬基层在温度超过450℃时剥离强度就不稳定，而且，作为隔离层的金属铬本身有毒，对环境和人体有害，一般不采用。无机剥离层的缺陷在于，由金属基层或合金层形成的剥离层，剥离载体时的剥离强度受到这些金属附着量的影响，而在实际操作中，这些金属附着量不容易控制，而且在高温下，载体箔层、剥离层与超薄铜箔层之间引起相互扩散，产生载体箔层与超薄铜箔层部分剥离或完全不能剥离的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种易剥离载体箔及其制备方法和应用，能有效解决现有的剥离层在高温下容易使得载体箔的剥离强度不稳定，产生载体箔层与超薄铜箔层部分剥离或完全不能剥离的技术缺陷。

本发明提供了一种易剥离载体箔，包括：经粗糙化处理的载体箔和石墨类材料，所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的粗糙面。

作为优选，所述粗糙化处理具体包括通过化学方法或等离子刻蚀方法在载体箔的表面形成凸起结构。

作为优选，所述石墨类材料具体为石墨或石墨烯。

作为优选，所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的表面具体包括通过化学气相沉积法或磁控溅射法将所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的粗糙面。

作为优选，所述载体箔具体为金属箔或有机薄膜。

作为优选，所述金属箔为铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢中的一种。

作为优选，所述有机薄膜为PET、PI或PEN。

本发明还提供了所述中的应用。

本发明还提供了一种易剥离载体箔的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将载体箔的表面进行粗糙化处理，得到经粗糙化处理的载体箔；

步骤二：通过化学气相沉积法或磁控溅射法在经粗糙化处理的载体箔的粗糙面附着在所述石墨类材料，得到易剥离载体箔。

本发明提供的所述的易剥离载体箔或所述的易剥离载体箔的制备方法制得的易剥离载体箔在制备超薄铜箔中的应用。

作为优选，所述应用，包括以下步骤：

步骤1：制备易剥离载体箔；

步骤2：在所述易剥离载体箔的石墨类材料的表面电镀铜箔；

步骤3：通过物理方法将所述易剥离载体箔从所述超薄铜箔上剥离。

具体的，所述步骤3的物理方法为通过热压加工使得所述易剥离载体箔与所述超薄铜箔进行剥离。

本发明提供的一种易剥离载体箔，经粗糙化处理的载体箔具体作用是粗糙形成凸起结构，该凸起结构与石墨类材料的接触面积更大，能保证石墨类材料与载体箔的结合力大于石墨类材料与超薄铜箔的结合力，由于石墨类材料与载体箔的结合力不大，能够保证运输过程中载体箔的石墨类材料和超薄铜箔层不剥离，而在热压加工后可完全剥离且无杂质残留；利用石墨类材料代替有机剥离层，能解决有机剥离层会有杂质残留在超薄铜箔层上且高温下剥离困难；而金属合金做剥离层时，载体箔层、剥离层与超薄铜箔层之间具有相互扩散的作用，引起载体箔层与超薄铜箔层部分剥离或完全不能剥离。同时，石墨类材料是一种热膨胀性小，具有一定的粘附力的材料，其化学性能稳定且与超薄铜箔的结合力适中，可以有效的充当剥离层。本专利所采用的石墨类材料作为剥离层，在常温下具有一定的粘附力，使得超薄铜箔不会发生脱落；在高温下热膨胀性小，不会产生载体箔层、剥离层与超薄铜箔层之间的金属间相互扩散的问题，不会发生载体箔层与超薄铜箔层部分剥离或完全不能剥离的现象。石墨类材料的化学性能稳定不会与超薄铜箔生成化合物，从而不会造成难剥离的问题；此外，由于石墨的热膨胀性小，在加热加工的过程中不易产生翘曲变型；也同时提高超薄铜箔的成品率，降低生产成本；而且，石墨作为一种常见的材料，资源丰富，价格便宜，有利于减低超薄铜箔的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示本发明具体实施方式中的经粗糙化处理的载体箔的结构示意图；

图2示本发明具体实施方式中的易剥离载体箔的结构示意图；

图3示本发明具体实施方式中的易剥离载体箔与超薄铜箔的结构示意图；

其中，附图标记，凸起结构1，经粗糙化处理的载体箔2，石墨类材料3，铜箔4，石墨类材料的一侧A。

具体实施方式

本发明提供了一种易剥离载体箔及其制备方法和应用，用于解决现有的剥离层在高温下容易使得载体箔的剥离强度不稳定，产生载体箔层与超薄铜箔层部分剥离或完全不能剥离的技术缺陷。

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供了一种易剥离载体箔，包括：经粗糙化处理的载体箔2和石墨类材料3，石墨类材料3附着在经粗糙化处理的载体箔2的粗糙面。

其中，粗糙化处理具体包括通过化学方法或/和等离子刻蚀方法在载体箔的表面形成凸起结构1。

具体的，化学方法具体为光化学刻蚀法。光化学刻蚀法为通过曝光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。

具体的，等离子刻蚀具体为：利用气压为10～1000帕的特定气体(或混合气体)的辉光放电，产生能与薄膜发生离子化学反应的分子或分子基团，生成的反应产物是挥发性的。它在低气压的真空室中被抽走，从而实现刻蚀。通过选择和控制放电气体的成分，可以得到较好的刻蚀选择性和较高的刻蚀速率。

其中，石墨类材料3具体包括石墨或石墨烯。

其中，石墨类材料3附着在经粗糙化处理的载体箔2的表面具体包括通过CVD法或磁控溅射法将石墨类材料3附着在经粗糙化处理的载体箔2的粗糙面。

其中，载体箔具体包括金属箔或有机薄膜。

其中，金属箔包括铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢中的一种。

其中，有机薄膜包括PET、PI或PEN。

优选的，载体箔2的厚度为18～35μm。

本发明还公开了一种易剥离载体箔的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将载体箔的表面进行粗糙化处理，得到经粗糙化处理的载体箔2；

步骤二：通过化学气相沉积法或磁控溅射法在经粗糙化处理的载体箔2的粗糙面附着在石墨类材料3，得到易剥离载体箔。

本发明公开的易剥离载体箔或上述易剥离载体箔的制备方法制得的易剥离载体箔在制备超薄铜箔中的应用。

具体的，上述应用，包括以下步骤：

步骤1：载体箔的表面进行粗糙化处理，得到经粗糙化处理的载体箔2；

步骤2：在经粗糙化处理的载体箔2的粗糙面附着在石墨类材料3，得到易剥离载体箔；

步骤3：在易剥离载体箔的石墨类材料的表面A电镀铜箔4；

步骤4：通过热压加工将所述易剥离载体箔从所述超薄铜箔上剥离。

具体的，步骤3的石墨类材料3的表面A的表面光滑平整。

具体的，步骤3的铜箔4的厚度为1-9μm。

其中，以下实施例的原料均为市售或自制，PET膜为耐高温聚酯薄膜，PI膜为聚酰亚胺薄膜，PEN膜为聚萘二甲酸乙二醇酯膜，CVD法为化学气相淀积。

实施例1

本发明的具体实施方式提供一种易剥离载体箔的制备方法及其应用，实施例1包括以下步骤：

步骤1：取一块厚度为20微米的载体铜箔；

步骤2：对载体铜箔通过光化学蚀刻形成一层凸起结构；

步骤3：对载体铜箔的凸起结构表面通过CVD法电镀石墨，石墨表面(远离载体铜箔的凸起结构一侧)为光滑平整；

步骤4：在光滑平整的石墨表面通过化学电镀的方法制备厚度为2微米的超薄铜箔；

步骤5：通过热压加工的方式热压在载体铜箔上，将载体铜箔与超薄铜箔完全剥离。

具体的，石墨表面(远离载体铜箔的凸起结构一侧)为图3的A侧。

实施例2

本发明的具体实施方式提供一种易剥离载体箔的制备方法及其应用，实施例2包括以下步骤：

步骤1：取一块厚度为25微米的载体铝箔；

步骤2：对载体铝箔通过光化学蚀刻形成一层凸起结构；

步骤3：对载体铝箔的凸起结构表面通过CVD法镀石墨，石墨表面(远离载体铝箔的凸起结构一侧)为光滑平整；

步骤4：在光滑平整的石墨表面通过化学电镀的方法制备厚度为3微米的超薄铜箔；

步骤5：通过热压加工的方式热压在载体铝箔上，将载体铝箔与超薄铜箔完全剥离。

实施例3

本发明的具体实施方式提供一种易剥离载体箔的制备方法及其应用，实施例3包括以下步骤：

步骤1：取一块厚度为30微米的有机薄膜；

步骤2：对有机薄膜通过等离子刻蚀方法形成一层凸起结构；

步骤3：对有机薄膜的凸起结构表面通过磁控溅射法镀石墨，石墨表面(远离有机薄膜的凸起结构一侧)光滑平整；

步骤4：在光滑平整的石墨表面通过化学电镀的方法制备厚度为4微米的超薄铜箔；

步骤5：通过热压加工的方式热压在有机薄膜上，将有机薄膜与超薄铜箔完全剥离。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种易剥离载体箔，其特征在于，包括：经粗糙化处理的载体箔和石墨类材料，所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的粗糙面。

2.根据权利要求1所述的易剥离载体箔，其特征在于，所述粗糙化处理具体包括通过化学方法或等离子刻蚀方法在载体箔的表面形成凸起结构。

3.根据权利要求1所述的易剥离载体箔，其特征在于，所述石墨类材料具体包括石墨或石墨烯。

4.根据权利要求1所述的易剥离载体箔，其特征在于，所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的表面具体包括通过化学气相沉积法或磁控溅射法将所述石墨类材料附着在所述经粗糙化处理的载体箔的粗糙面。

5.根据权利要求1所述的易剥离载体箔，其特征在于，所述载体箔包括金属箔或有机薄膜。

6.根据权利要求5所述的易剥离载体箔，其特征在于，所述金属箔包括铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢中的一种。

7.根据权利要求5所述的易剥离载体箔，其特征在于，所述有机薄膜包括PET、PI或PEN。

8.一种易剥离载体箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将载体箔的表面进行粗糙化处理，得到经粗糙化处理的载体箔；

步骤二：通过化学气相沉积法或磁控溅射法在经粗糙化处理的载体箔的粗糙面附着所述石墨类材料，得到易剥离载体箔。

9.权利要求1至7任意一项所述的易剥离载体箔或权利要求8所述的易剥离载体箔的制备方法制得的易剥离载体箔在制备超薄铜箔中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备易剥离载体箔；

步骤2：在所述易剥离载体箔的石墨类材料的表面电镀超薄铜箔；

步骤3：通过物理方法将所述易剥离载体箔从所述超薄铜箔上剥离。