TW201352087A - ２層可撓性配線用基板及可撓性配線板暨其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種耐折性優異之2層可撓性配線用基板及可撓性配線板暨其製造方法。本發明係一種2層可撓性配線用基板，其係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而設置有由鎳合金而成之基底金屬層、及於上述基底金屬層之表面設置有銅層之積層結構者，其特徵在於：由JIS C-5016-1994規定之耐折性試驗之實施前後所獲得之銅層之結晶配向比[(200)/(111)]之差d[(200)/(111)]為0.03以上。
Description
本發明係關於一種藉由銅電鍍法而使銅層之一部分析出從而改良耐折性的2層可撓性配線用基板及可撓性配線板、以及該2層可撓性配線用基板之製造方法及可撓性配線板之製造方法。
可撓性配線板係有效利用其彎曲性而廣泛用於硬碟之讀寫頭或印頭等電子機器之需要彎折或彎曲之部分、或液晶顯示器內之彎折配線等。於該可撓性配線板之製造中，使用如下方法：使用減成法等，對積層有銅層與樹脂層之可撓性配線用基板(亦稱為軟性銅箔基板，FCCL：Flexible Copper Clad Lamination)進行配線加工。
所謂該減成法係指對可撓性配線用基板之銅層進行化學蝕刻處理，將不需要的部分去除之方法。即，於可撓性配線用基板之銅層中作為導體配線需要保留之部分之表面設置抗蝕劑，經由對應於銅之蝕刻液之化學蝕刻處理與水洗，選擇性去除銅層之不需要的部分，從而形成導體配線。
且說，可撓性配線用基板(FCCL)可分類為3層FCCL板(以下稱為3層FCCL)與2層FCCL板(稱為2層FCCL)。3層FCCL成為於基底(絕緣層)之樹脂膜接著有電解銅箔或軋壓銅箔之結構(銅箔/接著劑層/樹脂膜)。另一方面，2層FCCL成為積層有銅層或銅箔與樹脂膜基材之結構(銅層或銅箔/樹脂膜)。
又，上述2層FCCL大致存在3種。即，於樹脂膜之表面依序鍍敷基底金屬層與銅層而形成之FCCL(通稱金屬化基板)、於銅箔塗佈樹脂膜之清漆而形成絕緣層之FCCL(通稱澆鑄基板)、及於銅箔層合樹脂膜之FCCL(通稱層合基板)。
上述金屬化基板、即於樹脂膜之表面依序鍍敷基底金屬層與銅層而形成之FCCL可進行銅層之薄膜化，且聚醯亞胺膜與銅層界面之平滑性較高，因此，與澆鑄基板或層合基板或者3層FCCL相比，適於配線之精細圖案化。例如，金屬化基板之銅層可藉由乾式鍍敷法及電鍍法而自由地控制層厚，相對於此，澆鑄基板或層合基板或者3層FCCL則因使用之銅箔，而導致其厚度等受到限制。
又，關於用於可撓性配線板之配線之銅箔，例如藉由對銅箔實施熱處理之方法(參照專利文獻1)或進行軋壓加工之方法(參照專利文獻2)而謀求耐折性之提昇。然而，該等方法係關於3層FCCL之軋壓銅箔或電解銅箔、用於2層FCCL中之澆鑄基板及層合基板之銅箔自身之處理者。
再者，銅箔之耐折性評價係工業性使用以JIS C-5016-1994等或ASTM D2176為標準之MIT耐折強度試驗(Folding Endurance Test)。
該試驗係以形成於直至試片之電路圖案斷線為止之彎折次數進行評價，且該彎折次數越大，則視為耐折性越好。
專利文獻1：日本專利特開平8-283886號公報
專利文獻2：日本專利特開平6-269807號公報
本發明設為對象之2層可撓性配線用基板係於樹脂膜基材之至少單面依序形成有由未介隔接著劑而形成之籽晶層與銅鍍敷層而成之金屬層的鍍敷基板，因此，難以實施如先前技術中揭示之僅銅鍍敷層之熱處理或軋壓加工，而提昇耐折性，且於鍍敷基板中，期望耐折性優異之鍍敷基板之製造方法。鑒於此種狀況，本發明提供一種耐折性優異之2層可撓性配線用基板及可撓性配線板暨其製造方法。
本發明者等人為解決上述問題，而對利用鍍敷法形成於聚醯亞胺樹脂層之銅層之耐折性進行努力研究，其結果，確認耐折性前後之結晶配向性之變化對耐折性試驗結果造成之影響，從而完成本發明。
本發明之第1發明係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而設置有由鎳合金而成之基底金屬層、及於該基底金屬層之表面設置有銅層的積層結構之2層可撓性配線用基板，其特徵在於：由JIS C-5016-1994規定之耐折性試驗之實施前後所獲得之該銅層之結晶配向比[(200)/(111)之差d[(200)/(111)]為0.03以上。進而，將該銅層之膜厚為5μm~12μm，銅層之(111)面之結晶配向度指數為1.2以上，且其之表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計為0.2μm以下作為特徵，且該銅層由成膜於基底金屬層之表面之銅薄膜層、及成膜於該銅薄膜層之表面之銅電鍍層構成。又，該2層可撓性配線用基板之特徵在於：該銅電鍍層係於與其表面在聚醯亞胺膜方向上相距膜厚之10%以上之厚
度範圍，藉由週期性進行短時間之電位反轉之Periodic Reverse電流之銅電鍍而形成者。
本發明之第2發明係一種可撓性配線板，其係設置有積層結構之配線，且該積層結構係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而具有由鎳合金而成之基底金屬層、及於該基底金屬層之表面具有銅層，該可撓性配線板之特徵在於：由JIS-P-8115規定之耐折性試驗之實施前後所獲得之該銅層之結晶配向比[(200)/(111)]之差d[(200)/(111)]為0.03以上。進而，將該銅層之(111)面之結晶配向度指數為1.2以上，其表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計為0.2μm以下作為特徵，且該銅層由成膜於基底金屬層之表面之銅薄膜層、及成膜於該銅薄膜層之表面之銅電鍍層構成。又，該可撓性配線板之特徵在於：該銅電鍍層係於與其表面在聚醯亞胺膜方向上相距銅電鍍層膜厚之10%以上之厚度範圍，藉由週期性進行短時間之電位反轉之Periodic Reverse電流之銅電鍍而形成者。
本發明之第3發明係第1發明之2層可撓性配線用基板之製造方法，其特徵在於：該2層可撓性配線用基板具有由鎳合金而成之基底金屬層與由銅薄膜層及銅電鍍層而成之銅層之積層結構，該基底金屬層係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而藉由乾式鍍敷法而成膜，該銅層係於該基底金屬層之表面，進行乾式鍍敷法之銅薄膜層之成膜、及於該銅薄膜層之表面進行電鍍法之銅電鍍層之成膜而形成，且該銅電鍍層係於與銅電鍍層之表面在聚醯亞胺膜方向上相距銅電鍍層膜厚之10%以上之厚度範圍，藉由週期性進行短時間之電位反轉之Periodic Reverse電流的銅電鍍法而形成。
本發明之第4發明係第2發明之可撓性配線板之製造方
法，其特徵在於：藉由減成法於配線形成2層可撓性配線用基板之由基底金屬層與銅層而成之積層結構，該2層可撓性配線用基板具有由鎳合金而成之基底金屬層與由銅薄膜層及銅電鍍層而成之銅層的積層結構，該基底金屬層係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而藉由乾式鍍敷法而成膜，該銅層係於該基底金屬層之表面，進行乾式鍍敷法之銅薄膜層之成膜、及於該銅薄膜層之表面進行電鍍法之銅電鍍層之成膜而形成，進而，該銅電鍍層係於與銅電鍍層之表面在聚醯亞胺膜方向上相距銅電鍍層之膜厚之10%以上之厚度範圍，藉由週期性進行短時間之電位反轉之Periodic Reverse電流的銅電鍍法而形成。
作為獲得金屬化聚醯亞胺膜之方法，如本發明所述，於聚醯亞胺膜表面以蒸鍍法或濺鍍法形成Ni、Cr、Cu等金屬層及合金層，其後於電鍍法、無電解鍍敷法或組合兩者之方法積層銅之步驟中，藉由將MIT耐折性試驗(JIS C-5016-1994)前後所獲得之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.03以上的銅層積層於聚醯亞胺膜表面，而獲得耐折性經改良之2層可撓性配線用基板。
1‧‧‧聚醯亞胺膜(樹脂膜基板)
2‧‧‧基底金屬層
3‧‧‧銅薄膜層
4‧‧‧銅電鍍層
5‧‧‧銅層
6‧‧‧2層可撓性配線用基板
10‧‧‧輥-輥濺鍍裝置
12‧‧‧框體
13‧‧‧捲出輥
14‧‧‧罐輥
15a、15b、15c、15d‧‧‧濺鍍陰極
16a‧‧‧前進給輥
16b‧‧‧後進給輥
17a、17b‧‧‧張力輥
18‧‧‧捲取輥
20‧‧‧輥-輥方式之連續鍍敷裝置
21‧‧‧電鍍槽
22‧‧‧捲出輥
23‧‧‧反轉輥
24a~24t‧‧‧陽極
26a~26k‧‧‧供電輥
28‧‧‧鍍敷液
28a‧‧‧鍍敷液之液面
29‧‧‧捲取輥
F‧‧‧聚醯亞胺膜(樹脂膜基板)
F2‧‧‧附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜(附有銅薄膜層之樹脂膜基板)
S‧‧‧2層可撓性配線用基板
圖1係以金屬化法製作之2層可撓性配線用基板之剖面模式圖。
圖2係表示將2層可撓性配線用基板之基底金屬層及銅薄膜層成膜之輥-輥(roll-to-roll)濺鍍裝置之概要圖。
圖3係表示2層可撓性配線用基板之製造中進行電鍍之輥-輥方式之連續鍍敷裝置的概要圖。
圖4係示意性地表示本發明中之週期性反向(PR，Periodic Reverse)
電流之時間與電流密度之圖。
首先，對本發明之2層可撓性配線用基板進行說明。本發明之2層可撓性配線用基板係採用於聚醯亞胺膜之至少單面不介隔接著劑而逐次積層有基底金屬層與銅層之積層結構，且該銅層由銅薄膜層與銅電鍍層構成。
圖1係表示以金屬化法製作之2層可撓性配線用基板6之剖面的示意圖。於樹脂膜基板1中使用聚醯亞胺膜，且於該聚醯亞胺膜之至少一面，自聚醯亞胺膜側將基底金屬層2、銅薄膜層3、銅電鍍層4依序地成膜進行積層。銅層5由銅薄膜層3與銅電鍍層4構成。
作為使用之樹脂膜基板，除聚醯亞胺膜以外，可使用聚醯胺膜、聚酯膜、聚四氟乙烯膜、聚苯硫醚膜、聚2，6萘二甲酸乙二酯膜、液晶聚合物膜等。尤其，就機械強度、耐熱性或電絕緣性之觀點而言，較佳為聚醯亞胺膜。進而，可較佳地使用膜厚為12.5~75μm之上述樹脂膜基板。
基底金屬層2係確保樹脂膜基板與銅等金屬層之密接性或耐熱性等可靠性者。因此，基底金屬層之材質係選自鎳、鉻或該等之合金中之任一種，但若考慮密接強度或配線製作時之蝕刻容易度，則較佳為鎳．鉻合金
鎳．鉻合金之組成較理想為自鉻15重量%以上至22重量%以下，且期待耐蝕性或抗遷移性之提昇。其中，20重量%鉻之鎳-鉻合金作為鎳鉻合金流動，且作為磁控濺鍍法之濺鍍靶可容易獲得。又，
於包含鎳之合金中，亦可添加鉻、釩、鈦、鉬、鈷等。進而，亦可積層鉻濃度不同之數個鎳-鉻合金之薄膜，構成設置有鎳．鉻合金之濃度梯度之基底金屬層。
基底金屬層之膜厚較理想為3nm~50nm。若基底金屬層之膜未滿3nm，則無法確保聚醯亞胺膜與銅層之密接性，耐蝕性或抗遷移性方面較差。另一方面，若基底金屬層之膜厚超過50nm，則於以減成法進行配線加工時，產生難以充分去除基底金屬層之情況。於基底金屬層之去除不充分之情形時，則有配線間之遷移等不良情況之虞。
銅薄膜層3主要由銅構成，且其膜厚較理想為10nm~1μm。若銅薄膜層之膜厚未滿10nm，則無法確保以電鍍法成膜銅電鍍層時之導電性，而造成電鍍時之外觀不良。即便銅薄膜層之膜厚超過1μm，亦不會產生2層可撓性配線用基板之品質上之問題，但存在生產性欠佳之問題。
基底金屬層及銅薄膜層較佳為藉由乾式鍍敷法而形成。乾式鍍敷法中，可列舉濺鍍法、離子電鍍法、簇離子束(cluster ion beam)法、真空蒸鍍法、化學氣相沈積(CVD，Chemical Vapor Deposition)法等，就籽晶層之組成之控制等觀點而言，較佳為濺鍍法。對樹脂膜基材進行濺鍍成膜時，可以公知之濺鍍裝置進行成膜，對長條之樹脂膜基材進行成膜時，可以公知之輥-輥方式濺鍍裝置進行。若使用該輥-輥濺鍍裝置，則可於長條之聚醯亞胺膜之表面，將基底金屬層及銅薄膜層連續地成膜。
圖2係輥-輥濺鍍裝置之一例。輥-輥濺鍍裝置10包括收納有其構成零件之大部分之長方體狀框體12。框體12可為圓筒狀，但無論其形狀如何，可保持減壓至10-4Pa~1Pa之範圍之狀態即可。於該框體12內，具有供給作為長條之樹脂膜基板之聚醯亞胺膜F之捲出輥13、罐輥14、濺鍍陰極15a、15b、15c、15d、前進給輥16a、後進給輥16b、張力輥17a、張力輥17b、捲取輥18。
捲出輥13、罐輥14、前進給輥16a、捲取輥18具有伺服馬達產生之動力。捲出輥13、捲取輥18藉由粉末離合器等之轉矩控制而保持聚醯亞胺膜F之張力平衡。張力輥17a、17b係表面由硬質鉻鍍敷而完成，且具有張力感測器。濺鍍陰極15a~15d係以磁控陰極式而與罐輥14對向配置。濺鍍陰極15a~15d之聚醯亞胺膜F之寬度方向之尺寸寬於聚醯亞胺膜F之寬度即可。
聚醯亞胺膜F係於作為輥-輥真空成膜裝置之輥-輥濺鍍裝置10內進行搬送，於與罐輥14對向之濺鍍陰極15a~15d成膜，加工成附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2。罐輥14係其表面由硬質鉻鍍敷而完成，且於其內部，自框體12之外部供給之冷媒或溫媒進行循環，調整為大致固定之溫度。
於使用輥-輥濺鍍裝置10，將基底金屬層與銅薄膜層成膜之情形時，將具有基底金屬層之組成之靶安裝於濺鍍陰極15a，將銅靶安裝於濺鍍陰極15b~15d，將捲出輥13中設置有聚醯亞胺膜的裝置內進行真空排氣後，導入氬氣等濺鍍氣體，將裝置內保持為1.3Pa左右。又，於利用濺鍍將基底金屬層成膜後，亦可利用蒸鍍法，將銅薄膜層成膜。
銅電鍍層係藉由電鍍法而成膜。該銅電鍍層之膜厚較理想為1μm~20μm。此處，使用之電鍍法係於硫酸銅之鍍敷浴中使用不溶性陽極進行電鍍者，且使用之銅鍍敷浴之組成亦可為通常所用之印刷配線板用之高均一性硫酸銅鍍敷浴。
圖3係可用於本發明之2層可撓性配線用基板之製造的輥-輥連續電鍍裝置(以下稱為鍍敷裝置20)之一例。將基底金屬層與銅薄膜層成膜所得之附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2係自捲出輥22捲出，一邊反覆浸漬於電鍍槽21內之鍍敷液28一邊連續地搬送。再者，28a係指鍍敷液之液面。附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2係於浸漬於鍍敷液28之期間，藉由電鍍而於金屬薄膜之表面將銅層成膜，且於形成特定膜厚之銅層後，作為金屬化樹脂膜基板之2層可撓性配線用基板S，由捲取輥29捲取。再者，附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2之搬送速度較佳為數m~數十m/分之範圍。
具體地進行說明，將附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2自捲出輥22捲出，經由供電輥26a浸漬於電鍍槽21內之鍍敷液28。進入電鍍槽21內之附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2經由反轉輥23將搬送方向反轉，並藉由供電輥26b朝向電鍍槽21外抽出。如此，於將附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2反覆數次(圖3中為10次)浸漬於鍍敷液之期間，於附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2之金屬薄膜上形成銅層。
於供電輥26a與陽極24a之間連接有電源(未圖示)。電鍍電路係由供電輥26a、陽極24a、鍍敷液、附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜F2及電源構成。又，不溶性陽極無需特別者，可為以導電性陶瓷塗佈表面之公知之陽極。再者，於電鍍槽21之外部，具有對鍍敷液28
供給銅離子之機構。
銅離子對鍍敷液28之供給係以氧化銅水溶液、氫氧化銅水溶液、碳酸銅水溶液等供給。或者，亦有於鍍敷液中添加微量之鐵離子，將無氧銅球溶解，供給銅離子之方法。銅之供給方法可使用上述之任一方法。
鍍敷中之電流密度係隨著自陽極24a進入搬送方向下游而使電流密度階段性上升，於陽極24o至24t成為最大之電流密度。可藉由以此方式使電流密度上升，而防止銅層之變色。尤其於銅層之膜厚較薄之情形時，若電流密度較高則容易產生銅層之變色，因此，除下述之Periodic Reverse電流之反轉電流以外，鍍敷中之電流密度較理想為0.1A/dm2~8A/dm2。若電流密度變高，則產生銅電鍍層之外觀不良。
為了製造本發明之2層可撓性配線用基板，而於與銅電鍍層之膜厚之表面相距10%以上之範圍使用PR電流而形成。於使用Periodic Reverse電流(以下有時稱為PR電流)之情形時，反轉電流施加正電流之1~9倍之電流即可。作為反轉電流時間比例，較理想為1~10%左右。又，PR電流之其次之反轉電流流動之週期較理想為10m秒以上，更理想為20m秒~300m秒。圖4係示意性地表示PR電流之時間與電流密度者。再者，鍍敷電壓以可實現上述電流密度之方式進行適當調整即可。
為利用輥-輥連續電鍍裝置(以下稱為鍍敷裝置20)製造本發明之2層可撓性配線用基板，而自搬送路徑之下游側起於1個以上之陽極中使PR電流流動即可，且使PR電流流動之陽極數量由如何設定自銅電鍍層之表面至聚醯亞胺膜側利用PR電流進行成膜之範圍
之比例而決定。即，至少陽極24t流動有PR電流，且視需要使PR電流流入陽極24s、陽極24r、陽極24q。再者，亦可於全部陽極中流入PR電流，但由於PR電流用之整流器價格較高，故而製造成本增加。因此，本發明之2層可撓性配線用基板中，若利用PR電流將自銅電鍍層之表面起在聚醯亞胺方向上膜厚之10%成膜，則於耐折性試驗(JIS C-5016-1994)之實施前後，銅層之結晶配向比[(200)/(117)]之差d[(200)/(111)]可為0.03以上，因此，就結果而言，可期望耐折性試驗(MIT試驗)之提昇。
期待使用PR電流之銅電鍍之原因在於若使電流反轉，則銅電鍍層之銅之結晶粒徑可為200nm左右以上，從而可減少晶界，因此，可減少晶界中產生之裂紋之起點。
一般而言，於電鍍法中，鍍敷析出之銅受到經鍍銅之基材表面之影響，但若以PR電流將自銅電鍍層之表面至膜厚之10%以上成膜，則可控制晶界，因此，若2層可撓性配線用基板之銅電鍍層之表面至膜厚之10%以上成為符合耐折性之結晶，則獲得對銅電鍍層之耐折性之效果，從而可達成本發明之課題。再者，於以化學研磨等對所獲得之2層可撓性配線用基板之銅層之厚度進行調整之情形時，若殘留有自研磨後之銅層之表面至膜厚之10%以上由PR電流成膜之層，則可發揮本發明之效果。
本發明之可撓性配線用基板之銅層之特徵在於呈現1.2以上之銅之(111)結晶配向度指數，且於此種狀態下，於MIT耐折性試驗中，結晶容易滑動。再者，於本發明之可撓性配線用基板之銅層，除包含(111)
配向以外，亦包含(200)、(220)、(311)配向，但其中(111)配向占大部分，其結晶配向度指數呈現1.20以上。進一步之特徵在於，MIT耐折性試驗(JIS C-5016-1994)前後之結晶之配向比[(200)/(111)]之差成為0.03以上之狀態。此種狀態可認為係因進行MIT耐折性試驗故結晶滑動，從而引起再結晶。就表面之光澤性而言，較佳為光澤膜，以避免表面之凹凸成為缺口之要因。
又，平均結晶粒徑之大小雖越大越好，但亦對以減成法將可撓性配線用基板配線加工成可撓性配線板時之銅層蝕刻造成影響，因此必需注意。於減成法中之銅層之蝕刻中使用氯化鐵水溶液之情形時，亦存在銅層之結晶粒徑未造成影響之情況，但於蝕刻銅層之結晶粒子之晶界之情形時，結晶粒徑亦對配線之形狀造成影響。作為平均結晶粒徑，較理想為200nm~400nm左右。若為200nm以下，則晶界較多，容易產生成為斷裂起點之裂紋，而設為400nm以下之原因在於保持金屬表面之平滑性。
又，本發明之可撓性配線用基板之銅層係藉由上述之銅層之成膜方法而獲得，從而成為具有MIT耐折性試驗前後之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.03以上之特性等的銅層。再者，銅電鍍層之結晶配向可根據X線繞射之Wilson之配向度指數獲知。
進而，以上述方法獲得之銅層之銅結晶係於彎折時具有常溫下之動態再結晶效應。耐折性試驗後之平均結晶粒徑具有因再結晶而成為100nm~200nm左右之傾向。一般認為，銅之電鍍膜於常溫下不產生動態再結晶。然而，本發明之可撓性配線用基板於常溫下產生動態再結晶，因此，就結果而言，若進行如MIT試驗之彎折試驗則試樣難以切斷。銅層之平均結晶粒徑與常溫下之動態再結晶可藉由剖
面掃描離子顯微鏡(SIM，Scanning Ion Microscope)像進行觀察。
其次，算術表面粗糙度Ra較理想為0.2μm以下。若表面粗糙度Ra超過0.2μm，則即便MIT耐折性試驗前後之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.03以上，耐折性之改善效果亦較少。因此，較理想為，MIT耐折性試驗前後之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.03以上，且算術表面粗糙度Ra為0.2μm以下。當然，於以化學研磨等對銅層之表面進行研磨之情形時，化學研磨後之銅層之表面之算術表面粗糙度Ra達到0.2μm以下即可。
本發明之可撓性配線板係以減成法對本發明之2層可撓性配線用基板進行配線加工而製造。將銅電鍍層等進行配線加工的蝕刻加工中使用之蝕刻液並不限定於特殊調配之包含氯化鐵、氯化銅及硫酸銅之水溶液或特殊之藥液，可使用普通之包含比重1.30~1.45之氯化鐵水溶液或比重1.30~1.45之氯化銅水溶液之市售之蝕刻液。
於配線之表面，視需要於必要之部位實施鍍錫、鍍鎳、鍍金等，且以公知之阻焊劑等覆蓋表面。繼而，安裝半導體元件等電子零件，形成電子裝置。
以下，使用實施例進一步說明本發明。附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜係使用輥-輥濺鍍裝置10製造。將用以將基底金屬層成膜之鎳-20重量%鉻合金靶安裝於濺鍍陰極15a，銅靶安裝於濺鍍陰極15b~15d，且設置有厚度38μm之聚醯亞胺膜(Kapton，註冊商標，TORAY-DUPONT公司製造)之裝置內進行真空排氣後，導入氬氣，將
裝置內保持為1.3Pa，製造附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜。基底金屬層(鎳-鉻合金)之膜厚為20nm，銅薄膜層之膜厚為200nm。
對所得之附有銅薄膜層之聚醯亞胺膜，使用鍍敷裝置20進行銅電鍍，將銅電鍍層成膜。鍍敷液係使用pH為1以下之硫酸銅水溶液，陽極24o至24t若無特別說明則成為最大之電流密度(PR電流之反轉電流除外)，且以最終銅電鍍層之膜厚成為8.5μm之方式調整電流密度。
耐折性試驗係將氯化鐵用於蝕刻液，以減成法形成JIS-C-5016-1994之測試圖案，並依據相同標準進行評價。耐折性試驗前後之銅電鍍層之結晶配向係於X線繞射中使用Wilson之配向度指數進行測定。
為了於自銅電鍍層之表面至10%之膜厚範圍使用PR電流進行電鍍，而使PR電流流入陽極24t，製作實施例1之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之(111)結晶配向度指數為1.31、MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.04、算術表面粗糙度Ra為0.06μm的實施例1之樣品於MIT耐折性試驗中獲得536次之良好之結果。
MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之結晶配向係(111)結晶配向度指數為1.35，且為了於自銅電鍍層之表面至30%之膜厚範圍使用PR電流進行電鍍，而使PR電流流入陽極24r~24t，除此以外，與實施例1同樣地進行，製作實施例2之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]
之差為0.09、算術表面粗糙度Ra為0.18μm的實施例2之樣品於MIT耐折性試驗中獲得736次之良好之結果。
MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之結晶配向係(111)結晶配向度指數為1.42，且為了於自銅電鍍層之表面至40%之膜厚範圍使用PR電流進行電鍍，而使PR電流流入陽極24r~24t，除此以外，與實施例1同樣地進行，製作實施例3之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.10、算術表面粗糙度Ra為0.20μm的實施例3之樣品於MIT耐折性試驗中獲得608次之良好之結果。
MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之結晶配向係(111)結晶配向度指數為0.98，且為了於自銅電鍍層之表面至8%之膜厚範圍使用PR電流進行電鍍，而使PR電流流入陽極24t，且將該陽極之電流密度設為實施例1之80%，除此以外，與實施例1同樣地進行，製作比較例1之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.02、算術表面粗糙度Ra為0.15μm的比較例1之樣品於MIT耐折性試驗中為135次之未呈現改善效果之結果。
MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之結晶配向係(111)結晶配向度指數為0.85，且為了於自銅電鍍層之表面至5%之膜厚範圍以PR電流進行
電鍍，而使PR電流流入陽極24t，且將該陽極之電流密度設為實施例1之50%，除此以外，與實施例1同樣地進行，製作比較例2之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.01、算術表面粗糙度Ra為0.16μm的比較例2之樣品於MIT耐折性試驗中為83次之未呈現改善效果之結果。
MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之結晶配向係(111)結晶配向度指數為1.06，且為了於自銅電鍍層之表面至9%之膜厚範圍使用PR電流進行電鍍，而使PR電流流入陽極24t，且將該陽極之電流密度設為實施例1之90%，除此以外，與實施例1同樣地進行，製作比較例3之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.02、算術表面粗糙度Ra為0.11μm的比較例3之樣品於MIT耐折性試驗中為141次之未呈現改善效果之結果。
使用電鍍槽之深度與實施例1不同之鍍敷裝置，以銅電鍍層之膜厚成為8.5μm之方式調整搬送速度，除此以外，與實施例1同樣地進行，製作實施例4之2層可撓性配線用基板。MIT耐折性試驗前之銅電鍍層之結晶配向係(111)結晶配向度指數為1.22，且MIT耐折性試驗前後之以X線配向度指數表示之結晶配向比[(200)/(111)]之差為0.04、算術表面粗糙度Ra為0.22的實施例4之樣品於MIT耐折性試驗中獲得197次之結果。雖相較於比較例1、2、3，MIT耐折性試驗提昇，但結果不及實施例1、2、3。
Claims (13)
- 一種2層可撓性配線用基板，其係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而設置有由鎳合金構成之基底金屬層、及於上述基底金屬層之表面設置有銅層的積層結構之2層可撓性配線用基板；其特徵在於：由JIS C-5016-1994規定之耐折性試驗之實施前後所獲得之上述銅層之結晶配向比[(200)/(111)]之差d[(200)/(111)]為0.03以上。
- 如申請專利範圍第1項之2層可撓性配線用基板，其中，上述銅層之膜厚為5μm~12μm。
- 如申請專利範圍第1項之2層可撓性配線用基板，其中，上述銅層之(111)面之結晶配向度指數為1.2以上。
- 如申請專利範圍第2項之2層可撓性配線用基板，其中，上述銅層之(111)面之結晶配向度指數為1.2以上。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之2層可撓性配線用基板，其中，上述銅層係由成膜於上述基底金屬層之表面之銅薄膜層與成膜於上述銅薄膜層之表面之銅電鍍層構成，上述銅電鍍層係在自其表面之上述聚醯亞胺膜方向上於膜厚之10%以上之厚度範圍內，藉由利用週期性進行短時間之電位反轉之週期性反向(Periodic Reverse)電流之銅電鍍而形成。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之2層可撓性配線用基板，其中，上述銅層之表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計為0.2μm以下。
- 一種可撓性配線板，其係設置有積層結構之配線者，上述積層結構係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑而具有由鎳合金構成之基底金屬層、及於上述基底金屬層之表面具有銅層；該可撓性配線板之特徵在於： 由JIS-P-8115規定之耐折性試驗之實施前後所獲得之上述銅層之結晶配向比[(200)/(111)]之差d[(200)/(111)]為0.03以上。
- 如申請專利範圍第7項之可撓性配線板，其中，上述銅層之(111)面之結晶配向度指數為1.2以上。
- 如申請專利範圍第7項之可撓性配線板，其中，上述銅層由成膜於上述基底金屬層之表面之銅薄膜層、與成膜於上述銅薄膜層之表面之銅電鍍層構成，上述銅電鍍層係在自其表面之上述聚醯亞胺膜方向於上述銅電鍍層膜厚之10%以上之厚度範圍內，藉由利用週期性進行短時間之電位反轉之週期性反向(Periodic Reverse)電流之銅電鍍而形成。
- 如申請專利範圍第8項之可撓性配線板，其中，上述銅層由成膜於上述基底金屬層之表面之銅薄膜層、與成膜於上述銅薄膜層之表面之銅電鍍層構成，上述銅電鍍層係在自其表面之上述聚醯亞胺膜方向上於上述銅電鍍層膜厚之10%以上之厚度範圍內，藉由利用週期性進行短時間之電位反轉之週期性反向(Periodic Reverse)電流之銅電鍍而形成。
- 如申請專利範圍第7至10項中任一項之可撓性配線板，其中，上述銅層之表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計為0.2μm以下。
- 一種2層可撓性配線用基板之製造方法，其係申請專利範圍第1至6項中任一項之2層可撓性配線用基板之製造方法，其特徵在於：上述2層可撓性配線用基板係具有由鎳合金構成之基底金屬層、與由銅薄膜層及銅電鍍層構成之銅層之積層結構，上述由鎳合金構成之基底金屬層係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑並藉由乾式鍍敷法而成膜，上述由銅薄膜層及銅電鍍層構成之銅層係於上述基底金 屬層之表面，進行利用乾式鍍敷法之銅薄膜層之成膜、及於上述銅薄膜層之表面進行利用電鍍法之銅電鍍層之成膜而形成，且上述銅電鍍層係在自上述銅電鍍層之表面之上述聚醯亞胺膜方向於上述銅電鍍層膜厚之10%以上之厚度範圍內，藉由利用週期性進行短時間之電位反轉之週期性反向(Periodic Reverse)電流的銅電鍍法而形成。
- 一種可撓性配線板之製造方法，其係申請專利範圍第7至11項中任一項之可撓性配線板之製造方法，其特徵在於：藉由減成法而於配線形成2層可撓性配線用基板之由基底金屬層與銅層構成之積層結構；上述2層可撓性配線用基板係具有由鎳合金構成之基底金屬層、與由銅薄膜層及銅電鍍層構成之銅層的積層結構；由鎳合金構成之上述基底金屬層係於聚醯亞胺膜之表面不介隔接著劑並藉由乾式鍍敷法而成膜；上述由銅薄膜層及銅電鍍層構成之銅層係於上述基底金屬層之表面，進行利用乾式鍍敷法之銅薄膜層之成膜、及於上述銅薄膜層之表面進行利用電鍍法之銅電鍍層之成膜而形成；且上述銅電鍍層係在自上述銅電鍍層之表面之聚醯亞胺膜方向於銅電鍍層之膜厚之10%以上之厚度範圍內，藉由利用週期性進行短時間之電位反轉之週期性反向(Periodic Reverse)電流的銅電鍍法而形成。
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