591991 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 本發明係關於—種具有插置之脱離層之複合材料。詳言 、 同’自層係可釋放地結合至一用以運輸及組裝之載體 層。琢脱離層係插置在載體層與銅箔層之間，以促使其分 離 3鋼洛層係可以在印刷電路板製造過程中層疊至一絕 幺备 "IL 4r* ' 土又。—低輪廓之結合增強層係形成在銅箔層其與該脱 離層相對之表面上。 /迎著思子裝置之發展，因此便有需要更薄及更小的印刷 私路。此一尺寸上之縮減係需要使線與線之間之間隔更爲 細小，以增加電路軌跡之密度。 、大4伤的印刷電路板係具有一絕緣基板，諸如環氧樹脂 或氷I亞氨’其係層積至一銅箔層。該銅箔係蝕刻成具有 適田的電路圖樣。由於更細小之線距的需求與日俱增，因 此便有品要更薄的銅箔。這係因爲當蚀刻該銅箔時，在垂 方向與水平方向上係皆會以相同之腐蚀速率來加以腐姓 L—方向之腐蚀係用以形成在相鄰電路軌跡之間的間隙 ，以達到電性隔離之目的，然而在執跡側邊上之水平方向 <腐蚀則係會破壞電路軌跡之完整性。因此，由於水平方 向又腐蝕，該線與線之間的最小間隔便會被限制在大約相 ^ 4孩銅箔之厚度。較厚之銅箔的另一個問題係在於，其 耑要化較長的時間來腐蚀該銅落，這係會增加製造成本， 並且會由於廢棄物或溶解之銅的回收物而造成環境問題。 目前在印刷電路板製程中所使用之銅箔，係所謂之半盘 司箔片。此一箔片之一平方英呎的重量係大約爲142公克 (0.5蠢司），且具有大約18微米之公稱厚度。在市面上亦 4- 本紙張尺度爾^國國家標準TCNSM4規格（210 X 297公爱) ----- (請先閱讀背面之注意事項再β本頁) -裝 太 «' -線· J. 591991 A7 ------ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2 ) 有更薄的箔片，諸如9微米厚度之箔片，但在處理該9微米 泊片時係需要特別小心，以避免使其產生皺摺及受損。 爲了方便9微米，甚至更薄之箔片的處理，因此便有採用 一種載體帶者。該載體帶係可撕離地黏合至箔片，以進行 製造及層積。一旦箔片完成層積且由一絕緣體承載時，該 載體帶便可以移除。一旦|遍常見的載體帶係鋁，其係可 以藉由化學腐蝕方式來移除，諸如藉由將其沉浸在氫氧化 鈉溶液中，且這不會使銅箔受損。腐蝕係相當耗時，且其 廢棄物係有可能會造成環境問題。 或者，在一通常係由銅所構成之載體層上覆上_脱離層 。該銅箔層通常係藉由電鍍方式而形成在該脱離層上。在 脱離層與銅箔層之間的黏性係高到足以使得該銅箔層永遠 不會由載體層上脱離，但又低到可使該載體層在層積完成 之後可以脱離，而不會使該銅箔層被撕破或受損。 美國專利第3,998,601號（Yates等人）係揭露一種脱離層， 其係由硫化物或鉻、鉛、鎳或銀之鉻酸鹽化合物所構成。 其中亦揭露一種由鉻金屬化物所製成之脱離層。美國專利 第4,503，112號（尺〇11。6]〇係揭露該鉻金屬脱離層係具有不可 預測的黏性，且最好該脱離層係包括有鎳、鎳/錫合金、鎳 /鐵合金、錯及錫/鉛合金。美國專利第5，ΐΐ4 Μ]號 (Kajiwara等人）係揭露一種複合脱離層，其係具有一種、、爲潰 艘覆之鉻酸鹽層體，其上係電艘一層銅/鎳合金。 美國專利第5,066,366號（Lin)係揭露一種在銅合金搭片載 體上形成一脱離層之方法，其係藉由將載體浸入至内含鉻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填9頁) .π»一 · · --線- 591991 A7 B7 經濟部—財產 五、發明說明（3 ) 酸及磷酸之水溶液中來進行處理。經過一段可接受之處理 程序之後’為一絡鱗脱離層直接形成在一銅合金載體上時 ，其便有可能會產生黏性過高的部位。 因此，便有需要發展一種改良型脱離層，其可以在一載 體層與一銅箔層之間提供適度的黏性，以確保在運送及處 理期間（諸如層積至一絕緣基板），該銅箔層係可以保持黏 附於載體層之狀態。然而，該脱離層之黏性亦不會過高， 使得在層積完成之後，該載體層可以輕易地移除，而不會 使該銅箔層受損。 因此’本發明之—目的係要提供一種薄金屬落片，其 可釋放地連結至一載體層。本發明之第二目的係要提供 種製造金屬箔片/載體層複合物之方法。本發明之另一目 :要提供-種薄銅’其係用以層積至_絕緣基板，以 造印刷電路板及可撓性電路。 ^發明之_特徵係在於該金屬落片係可釋放地連結至 ^門二!要至少〇.89公斤/公尺（〇·05碎/英对）之作用 =兩層^，藉此確保該金屬箱片層不會預先分離。 FIT ^ ^ 將至屬洎片層由載體層分 :二=大作用力係35 7公斤/分尺㈤/㈣，且通 離而不會損害該銅落層： -有助於將該載體層 本發明又-特徵係在於用以鍍 釋的水溶液，一般相信，相較=層〈化子❸夜係稀 之濃縮電解液而言，其對於環境係較口不會以有^覆害諸如金屬鉻 係 製 力 本 開 常 分 -6-
本紙張尺度適用t®mtJ%φ. (cns)m x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 •數--------訂---------_____ 本頁) _ 591991 五、發明說明（ 本發明 < 優點係在於該金屬箔片層可以 且厚度爲1 5微米或以下。此一薄产 .、^薄納箔， 徵之印刷電路板與可撓性電路之=係 在於該載體層係可以由金屬落片層上機械式地分離^係 需要使用腐蝕方式來加以移除。 啡且不 本發明之箔片的又一優點係在 ^ _ 丄、 具比白知万式構成夕炫 片這具有較小的表面粗耠度。 ' 情況便可以降低。 > β心+刀割 依照本發明，其係提供—種複合材料。該複 有一支撑層及一金屬落片層。-脱離層係插置在支撑^ 金屬箱片層之間，並且與其相接觸。該脱離層主要二 屬與非金屬之混合物所構成。 、由i 在本發明之-實施財，該複合材料接著便可以声 積在一絕緣基板上。 曰 本發明進一步提供一種用以製造複合材料之方法，其包 括以下之步驟：（1)提供一種導電性支撑層；（2)在内含第 一金屬離子與氫氧根離子之第一液態電解液中陽極化處理 泫導包性支撑層；（3 )接著進行陰極化處理步驟，其係在内 含第二金屬離子及氫氧根離子之第二液態電解液中，在該 導％性支撑層上陰極鍍覆一脱離層；以及（4 )在該脱離層上 電鍍一金屬箔片層。 · 涊製造方法之一實施例係包括一額外步驟，其係將金屬 4片層層積至絕緣基板，且接著將該導電性支撑層與脱離 層由層積體上分離開。該附著至絕緣層之金屬箔片層接著 本紙張尺度國家標準（CNS)A4規格（2llx 297公餐） 請 先 閱 背 之 注 意 事 項 再
頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 A7 五、發明說明（） 便可以形成複數個電性隔離的電路軌跡。 上述之目的、特徵及優點，將可以由以下之說明及圖式 而獲致更深入之瞭解。 ’ 圖1係一截面示意圖，其中顯示本發明之複合材料。 圖2係一截面示意圖，其中顯示本發明之複合材料係層積 至一堅硬的絕緣體，而形成一種印刷電路板之半成口。 圖3係一截面示意圖，其中顯示本發明之複合材料係層積 至一可撓性絕緣體，而做爲可撓性電路板之半成品。曰貝 圖4係印刷電路板半成品在移除載體層之後的立體視圖。 圖5係一俯視平面圖，其中顯示由圖4之結構所構成之電 路。 ％ 圖6係另一脱離層之截面視圖。 圖7係放大5,000倍的顯微照片，其中顯示本發明之極低 表面輪廓結合強化劑。 圖8係圖7之極低表面輪廓結合強化劑埋入在絕緣基板之 截面視圖。 圖9係放大5,000倍的顯微照片，其中顯示一習知典型的 低表面輪廓結合強化劑。 & 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 0係圖9之低表面輪廓結合強化劑埋入在_絕緣夷板 中之截面視圖。 土 圖1 1係450倍之顯微照片’其中顯示一絕緣層在移除本發 明之極低表面輪廓結合強化劑之後的表面型態。 圖1 2係450倍之顯微照片，其中顯示一絕緣層在移除本發 明之低表面輪廓結合強化劑之後的表面型態。 8- 591991 A7 _B7 五、發明說明（6 ) ::係450倍之顯微照片，其中顯示一絕緣層在 面輪靡結合強化劑之後的表面型態，其中顯 ^ ^ 移除。 义兔的鋼 圖14係圖示該脱離層之分離力係層積溫度的函數。 圖1係-截面視圖’其中顯示依照本發明之複合材 。該複合材料10係包括-支撑層12以及-金屬落片居14 琢支撑層12係由任何可以支撑該金屬落片層14之材料户斤接 成。最好’支撑層12係由導電性材料所構成，且 少2〇微米（1微米=1晴6公尺）。適合做爲支撑層切料 係包括不銹鋼、鋁、鋁合金、銅及銅合金。 當該支撑層係不銹鋼時，-脱離層（將在下文中説明）便 可視情況選用。 取好，孩支撑層係由銅合金所構成，諸如CDA(美國紐約 市之銅發展協會）所標示之銅合金q 1〇(公稱成份係重量百 分比99·95%的銅（最少）以及〇 〇4%之氧）、窥合金C7i 5(公稱 成份係重量百分比70%的銅以及3〇%的鎳）、銅合金C5l〇( 公稱成份係重量百分比94.5%的銅、5%的錫以及〇 2%的磷 )、以及銅合金C102(具有銅含量最少爲重量百分比99 9%之 典氧鬲銅），以及黃銅與含鋅量高達4 〇 %之鋅銅混合物。 最好’該支撑層1 2係精煉材料，而非電鍍成型。該精煉 材料係具有較高的強度及較高的硬度，而有助於材料之處 理’並且可以強化一鍍覆箔片之可剝離性。該支撑層係可 藉由銅閃光粉來覆蓋瑕疵部位，諸如在滾軋期間所造成之 坪又戚邵位’因爲這些瑕疵部位可能會妨礙箔片層的鍍覆或 9 - 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 i⑵0 x 297公衫） c請先閱讀背面之注意事項再！^本頁)
•線·J · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 五、發明說明（7 ) 移除。 該支撑層1 2可以由單_材斜 $科構成，或者係由具有藉由任 何習知技術（包括滚軋、鲈嘈乃你姑、 ㈤,稭由仕 满八濺鍍)所形成之第二層體的 複a材枓所構成。-般相信，麵與錄以 係適合做爲複合支撑層。 < 成口& 最好，該支撑層12之厚声從人、 < 7子度係介於2 5微米至！ 40微米之間 ，尤以35微米至70微米之間爲佳。 該金屬落片層14係由任何可以電鍍之金屬或合金所構成 ，且最好錢。該金屬荡片層通常係有少於15微米之厚度 ，且最好係少於1〇微米。最好，該金屬落片層係具^至 微未=厚度，且通常係大約爲5微米。如以下將説明者，該 金屬箔片層1 4係可以由單一雷組晳七 街早弘解貝或由多種電解質之組合 材料鍍覆而成。 -脱離層16係插置在支撑層12與金屬片層14且斑並相 接觸。該脱離層16主要係由金屬與非金屬混合而成，且一 般以非金屬材料佔大部分。一般而言，該脱離層之金屬成 份之原子量係約佔5 %至4 0 %。 適當之金屬係那些在一適當電解液中屬於可逆的、電化 學性且可氧化但不會溶解的金屬。適當的金屬係包括鎳、 鉻、鈥、銅、鐘、鉛、鎢、鉬及备。 片較佳的金屬係鎳、鉻及其混合體。較佳的非金屬材料係 氧化物、氫氧化物、金屬磷酸鹽及金屬鉻酸鹽，以及磷酸 鎳。該脱離層係相當地薄，大約係〇〇12微米（12〇埃）之厚度 ，且通常係具有0.001微米至〇 〇3微米之厚度。 又 本紙張尺度適时關家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公髮 項 6 貪 訂 10- 591991 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 取佳的脱離層主要係由絡盘至少一 …八处… 種非金屬材料所構成 ，包括3狀乳化物及含路之氫氧化物。已知欲藉由此一 最佳的脱離層而㈣金屬落片由載體帶上剥離所:要之外 力，-般係小於7」公斤/公尺(〇.4碎/英忖)，甚：曝露在 300C南溫下達-小時之後亦然。由於金屬搭片層通常在盥 該支撑層分離之前係利用熱及壓力而層積至絕緣基板，因 此脱離力爲溫度函數便成爲一個重要的考量因素。 一或者，該脱離層16係一種複合材料，如圖6之截面圖所 示。脱離層16之第一部分30係一種金屬層，如上所述，且 其最好係選用鍊、鉻或其混合體。此第_部分3〇係直接與 支撑層12相接觸，且通常係藉由電鍍方式層積於其上。/亦 可採用其他的鍍覆方式，諸如浸鍍或蒸氣鍍覆。 脱離層16之第二部分32係一種金屬與非金屬之混合體， 如上所述。該第二部分32係直接與該金屬辖片層“相:^。 請再參照圖i，在金屬箔片層14其相對於脱離層“之表 面18上，係塗覆有結合強化作用劑2〇。適當的結合強化作 用劑20係包括可電解性鍍覆之銅樹突體或銅·鎳樹突體，其 係具有大約0.5及2.7微米之間的高度，且其高度對直徑之 縱深比係介於3至1 0之間。此類樹突體係可以利用銅電極 及以複合材料1 〇做爲陰極而由内含銅離子之水溶液電鍍而 成。直流電脈衝係供應至陽極與陰極之間，如在美國專利 第4,515,671號（Polan等人）中所揭露者。 其他的結合強度增強作用劑係包括鉻與鋅之可電錢性展 合體，如在美國專利第5,230,932號（Lin等人）中所揭露者， -11 - (請先閱讀背面之注音？事項再 _ 1 . I I 本頁) · •線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591991 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以及:種石夕甲燒基塗覆物，如在美國專利第5,〇71，52〇號 (Lm寺人)中所揭露者，以及氧化銅、表面之機械研磨、交 说電腐蚀及微腐姓方法等等。 結合強度強化之加J1處理係可以形成極低的表面輪廊， 如在美國專利第4,515,671號所揭露之脈衝直流電可達成之 万法，此一万法係較佳的方法。最好，平均表面粗糙度 (Ra)係0.40微米或以下。平均表面粗糙度係定義爲所有粗 糙輪廓與測量長度範圍内之中心線之絕對距離的算術平均 値。孩粗糙輪廓係利用一種具有鑽石尖筆之輪廓計（接觸方 法）來測定。 一般低輪廓表面強化係具有大於3微米之團塊高度，且具 有超過0 · 4彳政米之公稱R a値。本發明之極低輪廓表面強化 係具有介於0.5微米至2.7微米之間的團塊高度。最好，最 大的團塊高度係介於1.8微米至2· 5微米之間。該Ra値係小 於0.4微米，且最好該1値係介於〇2〇及〇35微米之間。 車义低表面輪廓之優點係不同於一般僅能應用於較厚（大^ 1 2微米）之箔片的表面輪廓。一般而言，較高的表面輪廓係 用以加大當銅箔層積於絕緣電路板之後的剝離強度。 圖7係放大5,000倍的顯微放大照片，其中顯示本發明之 極低表面輪廓結合強度增強件。圖8係450倍放大照片之截 面視圖，其中顯示埋入絕緣基板22中之結合強度增強件2〇。 圖9係放大5,000倍的顯微放大照片，其中顯示習知技術 之低表面輪廓結合強度增加作用劑。圖1 〇係放大45〇倍之截 面視圖，其中顯示埋入絕緣基板2 2中之結合強度增加作用 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A,1規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項* 再I 本衣 頁！ 訂 線 五、發明說明（10 劑20 〇 :圖11及12所示，當電路軌跡26係藉由腐 =成時，絕緣基板22之外露表面係具有一表面型雄，： 合表面加強作用劑之表面紋理。圖⑴系表面紋 理之頭微照片，其中兮矣 一 、Μ表面、，又理係猎由腐蝕本發明之且有 =表面輪廓結合強化劑之㈣而形成。該放大倍率係^ 表ΐ = ί450倍之顯微照片，其中顯示絕緣基板22之 =猎=蚀具有極低表面輪廊結合強化劑 :狀態。由圖13更可以看出典型低表面輪廊結 n二血其中圖13亦係放大450倍的放大圖。圖 具有典型低表面輪廊結合強化劑，金屬樹突體係备 :二=基了2中’且腐蚀係無法有效完全移除在相θ 2路軌細心間的銅，進而可能導致電路短路34情況的 再者，反映極低表面輪廓結合強 :爾絕緣表面，係比較不會受❹染，且相 ”型低表面輪廓結合強化、、; _包路軌跡時（例如，間隔25- 100微米之25·12 "(電路軌跡），較高的SIR値係相當重要的。 就製造印刷電路板而言，複合材料1〇係結合至 板22,而構成電路半成品I如圖2所示。金屬箱片層二 項
鄰 發 的 外 高 線 “仏㈣297公釦 -13- 591991 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（11 接著便可以藉由加熱及加壓而層積在一堅硬的絕緣體上， 以製造出一印刷電路板。一般層積加工之參數係在大約1 8〇 C溫度下加熱達5 〇分鐘。視情況而定，亦可以採用聚合黏 膠以有助於結合。一般用於絕緣基板之堅硬材料係包括玻 璃纖維強化環氧樹脂，諸如FR4。該絕緣基板亦可以係覆有 絕緣材料之導電性材料，諸如包覆金屬之印刷電路板基板 或陽極電鏡之鋁。 或者’如圖3所示，該絕緣基板2 2亦可以爲一種可撓性 聚合薄板，諸如聚硫亞氨或聚氨基化合物。在此例中，最 好係使用諸如壓克力或環氧樹脂聚合物之聚合物結合作用 劑24 :如在前述實施例中，金屬箔片層i 4係結合至構成電 路半成3 6之絶緣基板2 2。不同於將可撓性聚合物層積至 金屬油片層，該可撓性聚合體可以液態或膠態來熔合至金 屬箔片層，然後硬化成可撓性薄膜。 在複合材料10結合至絕緣基板22之後，該支撑層12及脱 離層16係可以藉由機械方式來加以移除。一般而言，清除 動：係:藉由沿著一方向來施加一作用力至該載體層/脱離層 且/口考9 0。角万向施加一相反的作用力至絕緣期板，金屬箔 1層^達成。該作用力可以係手動施加或由機器施加。用 離之作用力，稱爲脱離力，係至少爲0.89公斤/公尺 (〇·=場/英忖），且最好至少爲i 79公斤/公尺（〇⑽英忖） 。而要最小脱離力係可以防止金屬落片層14與支撑層^產 生，諸如在運輸期間或在結合至絕緣基板期間 錢难力亦應小於35.7公斤/公尺（2碎/英付），且最 (請先閱讀背面之注意事項再填一^頁) --線· -14- 五、發明說明（12) 斤/公尺(1磅/英吁)，以確保清除期間，該金屬 泊片層仍保持黏附至絕緣基板 '以1屬 部分地與複合材料10保持在—起’且不會被撕裂或 1.79公斤/公尺（〇」./英 ^斤賴離力係介於 英吋Upq H曰』 叮）乂及35·7公斤/公尺（2.0英磅/ =W讀料於3.57公斤/公尺（Q冰 P.9公斤/公尺（1.〇英磅/英吋）之間。 =係具金屬箱片層14結合至絕緣基板22之電路半成 ^广體視圖4然圖4係顯示—結合至絕緣基板η， :广、他的金屬落片層亦可以結合至金屬猪片層之上表面 2 5，以構成多層印刷電路板。 現請參照圖5，該金屬箱片層"係可經過化學腐蚀而構 成具有複數導電特徵之印刷電路板“，諸如具有電路軌跡 26及格墊28之印刷電路板。在導電性特徵之間的電氣隔離 係可以由絕緣基板22來提供。導電特徵係可以藉由任何習 知方法來形成，諸如光蝕刻。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
以下將説明用以製造上述複合材料之方法。可以瞭解的 是，每種方法亦可以有不同的變化，且各種不同方法之特 點亦可以混合在一起，以得到所需要之結果。所有方法通 常都係以適當的除油或清潔來做爲第一步驟，且在適當步 驟之間係以諸如去離子水來加以清洗。 W 依照一第一實施例，由銅或銅合金所構成之載體層係具 有可以有效支撑金屬猪片層之厚度。載體帶之示例性公稱 厚度7 0微米。該載體帶係浸在一稀釋的液態、驗性重絡酸 鈉溶液中，其係具有表1所列之參數。在此所揭露之所有溶 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591991 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（13 ) 液皆係液態的，除非有特別聲明。當給定一單一數値時， 該數値便係公稱値。 表1 氫氧化鈉 10-50公克/公升（g/Ι)(廣泛範圍） 20-35 g/Ι(較佳範圍） 絡離子，諸如由重絡酸鈉所解離者 0.1-10 g/Ι(廣泛範圍） 0.5-5 gA(較佳範圍） 操作溫度 35〇C-50〇C pH値 一般小於11 反電極 不銹鋼 電壓 1伏特-3伏特 電流密度陽極化步驟 5.4-107.6安培/平方公尺（A/m2) (0.5-10安培/平方英呎）（ASF)( 廣泛範圍） 10.8-53.8(A/m2)(l-5 ASF)(較 佳範圍） 電流密度陰極化步驟 5.4-430.4 A/m2(0.5-40 安培/平 方英呎)(ASF)(廣泛範圍） 10.8-215.2(A/m2)(l-20 ASF) (較佳範圍） 時間（陽極化步驟） 1-60秒（廣泛範圍） 5-20秒（較佳範圍） 時間（陰極化步骤） 1-60秒（廣泛範圍） 5-20秒（較佳範圍） -16- (請先閱讀背面之注意事項再本頁) · _ 丨線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591991 A7 _B7_ 五、發明說明（14 ) 該載體帶係浸入在一内含電解質之電解電池中，且一電 壓係通過該電解池，且以該載體帶做爲陽極。陽極化處理 係會在載體帶之表面上產生一均勻的微粗糙度，且接著係 形成一均勻的金屬箔片層之銅鍍覆。在完成陽極化處理之 後，該載體帶係保持在相同的電解液中，且接著將電解電 池之極性倒轉。該載體帶接著變成陰極，以鍍覆一薄層（約 爲1 0-300埃），一般認爲其係在載體帶上之鉻與氧化鉻之混 合物。此一混合物係構成脱離層，其係有助於該載體層在 層積或其他加工處理之後的脱離。 該脱離層所形成之最大厚度係大約爲300埃。當脱離層之 厚度超過此一最大値時，便無法達到最小脱離作用力條件 。當脱離層之厚度係小於銅箔之微觀表面粗糙度時，該半 成品陽極處理便可用以達到更爲均勻的表面修整。 在清洗之後，利用在表2所列之參數，便可以在脱離層上 形成一具有公稱厚度介於0.1及0.5微米之銅的種層。 (請先閱讀背面之注意事項再填頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表2 銅離子，諸如由硫酸銅及/或焦磷 酸銅解離之銅離子 5-35 g/Ι(廣泛範圍） 15-25 g/Ι(較佳範圍） 視情況添加平整作用劑、合成劑 及表面作用劑 量値視所需要而定 操作溫度 3 5〇C-70〇C pH値 6-10 陽極材料 不銹鋼或銅 電壓 3-7伏特 電流金度 107.6-538.0 A/m2(10-50 ASF) 時間 40-100秒 -17- --線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591991 A7B7 五、發明說明（15) 該種層係構成聚合劑，以使箔片層可以快速鍍覆。雖然 該種層最好係由銅所構成，然而任何與銅一樣可以在相同 化學溶液中被腐蝕之導電金屬皆可採用。做爲種層之其他 金屬係包括銅合金、鉻、鉬、鎢、鎳、姑等。該種層係可 保護脱離層免於受到用以鏡覆大量金屬箔片層厚度之電解 質之化學侵蝕。一般而言，爲了加快製造速度，其係採用 如表3所示之酸銅電解質。 表3 銅離子，諸如由硫酸銅 解離之銅離子 2〇-8〇 g/Ι(廣泛範圍） 50-70 g/Ι(較佳範圍） 硫酸 3〇-2〇0 g/Ι(廣泛範圍） 4〇-100 g/Ι(較佳範圍） 操作溫度 25〇C-60〇C pH値 小於1.5 陽極材料 鉛或銅 電壓 5-10伏特 電流密度 322.8-10,760 A/m2 (30-1000 ASF) (廣泛範圍） 430.4-5,380 A/m2 (40-500 ASF) (較佳範圍） 時間 0.5-8分鐘(廣泛範圍） 1-5分鐘(較佳範圍） -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填頁) 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -J- I 1 J·. 591991 Α7Β7 五、發明說明（16 ) 爲了加強附著性，其係可以採用一種樹突體處理，以使 該金屬箔片層之外表面粗糙化。一種適當的樹突體處理方 法係採用如表4所示之參數。或者，可以鍍覆一種抗變色層 ，諸如鉻及鋅之混合體，以增加附著性，而不會增加表面 粗糙度。 表4 銅離子，諸如由硫酸銅解離之銅 離子 15-70 g/Ι(廣泛範圍） 18-25 g/l·(較佳範圍） 硫酸 10-200 g/Ι(廣泛範圍） 35-100 g/l(較佳範圍） 硫代硫酸鋼 1-20 ppm 操作溫度 25〇C-55〇C pH値 小於1·5 陽極材料 鉛或銅 電壓· 5-10伏特 電流密度 538.0-10,760 A/m2 (50-1000 ASF)(廣泛範圍） 1076-5380 A/m2(100-500 ASF) (較佳範圍） 時間 4-60秒(廣泛範圍） 4-40秒（較佳範圍） 在一第二實施例中，一種如上述之載體帶係浸潰在表1之 溶液中達二十至六十秒的時間，而不需要供應電流。接著 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填ί頁) 訂： --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 A7B7 五、發明說明（17) ，具有公稱厚度5微米之銅箔層及樹突體便可以如上述之方 式來施加。 (請先閱讀背面之注意事項再填3頁) 依照本發明之第三實施例，一種銅的載體帶，如上所述 ，係可以利用表5之參數而鍍覆薄的鎳層，其厚度約爲0.05 微米至2微米之間。 表5 硫酸鎳 15〇_6〇0 g/Ι(廣泛範圍） 400-500 g/Ι(較佳範圍） 氯化鎳 0-15 g/1 硼酸 25-50 g/1(廣泛範圍） 35-45 g/Ι(較佳範圍） 操作溫度 45〇C-60〇C pH値 2-5 陽極材料 鍊或不銹鋼 電壓 〇.5_5伏特 電流密度 215.2-645.6 A/m2(20-60 ASF) 時間 20-60秒（廣泛範圍） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著便可以藉由浸潰在具有表6所示之參數之稀釋的鉻酸 /磷酸溶液中，而在該鎳之薄層上形成一種磷酸鉻脱離層。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 9 9 5 A7 _B7 五、發明說明（18 ) 表6 鉻酸 0.1-20 gA(廣泛範圍） 0.2-10 g/l(較佳範圍） 磷酸 0.1-80 g/l(廣泛範圍） 0.5-40 g/l(較佳範圍） 操作溫度 20〇C-60〇C pH値 0.1-3 時間 5-2〇秒（廣泛範圍） 10-40秒(較佳範圍） (請先閱讀背面之注意事項再填頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在藉由上述樹突體處理之後，便可以鍍覆一公稱厚度5微 米之銅箔金屬層。 依照本發明之第四實施例，一介於0.05微米及2微米之間 之鎳薄層，便可以鍍覆在上述之銅合金載體帶上。接著， 由内含如表7所示之二氧化硫之水溶液中便可.以鍍覆一脱離 層0 表7 氫氧化鈉 10-80 g/l(廣泛範圍） 20-50 g/l(較佳範圍） 操作溫度 35〇C-60〇C pH値 一般小於II 反電極 不銹鋼或鎳 電壓 0.5-5伏特 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 591991 A7B7 五、發明說明（19 ) 電流密度（陽極化步驟） 107.6-538 A/m2 (10-50 ASF)(廣 泛範圍） 269-3 76.6(A/m2)(25-3 5ASF) (較佳範圍） 電流密度（陰極化步驟） 53.8-430.4 A/m2 (5-40 ASF) (廣泛範圍） 107.6-269 A/m2 (10-25 ASF) (較佳範圍） 時間（陽極化步驟） 2-60 秒 5-30 秒 時間（陰極化步驟） 2-60 秒 5-30 秒 n ϋ ϋ 1 ϋ 1 n I ί H (請先閱讀背面之注意事項本頁) 該覆鎳之載體帶係先進行陽極化再進行陰極1，以減少氧 化鎳。接著，在上4樹突體處理之後，大約5微米之銅便形 成爲金屬箔片層。 在實施例1 - 4中，其皆最好係採用鹼性鍍銅池，使得其在 一酸性電解池中電鍍高達5微米厚度之前，可以鍍覆一具有 大約0 . 1至0.5微米厚度之銅層。一開始使用鹼性銅池係可 以避免其可能受到氧化鉻、氧化鎳或磷酸鎳層之侵蝕，以 藉此增進該脱離界面之可靠性/整體性。第五及第六實施例 係説明用以構成一複合材料之方法，其中該複合材料係具 有相同的可靠度及整體性，而不需要鹼性銅電解池。 在第五實施例中，一光滑的鎳鍍層係利用一適當的鎳電 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨線」 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 A7B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2Q ) 解池（諸如在表5中所列之硫酸鎳電解池）而形成在銅合金上 。該鍍鎳載體帶接著便浸潰在内含氫氧化鈉之電解液中， 如表6所列之參數。該載體帶係先陽極化，然後接著再進行 陰極化。接著，一種銅金屬箔片層便可以在樹突體處理（表 4 )之後利用一硫酸銅電解池（表3 )來加以鍍覆。 在第六實施例中，一具有大約介於0.05微米至2微米之間 之厚度的鎳薄層係施加至載體帶（表5)，其係以上述方式而 在内含氫氧化鈉溶液中來加以處理，並且先以載體帶做爲 陽極，然後再以載體帶做爲陰極，如表5所示。接著，鎳係 先在酸性硫酸銅電解池中以低電流密度來進行陰極化處理 ，且其參數如表8所示。 表8 銅離子，如來自硫酸銅 40-80 g/Ι(廣的） 60-7〇 g/Ι(最佳） 硫酸 50-100 g/Ι(廣的） 60-75 gA(最佳） 操作溫度 35〇C-60〇C pH 小於1 陰極物質 錯或銅 電壓 5 - 8伏特 電流密度 0.32-21.5 A/m2 (0.03-2 ASF)(廣的） 0.54-5.4A/m2 (0.05-0.5 ASF)(最佳） 時間 3 0-120秒（廣的） 45-90秒（最佳） -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） 591991 A7 ------------B7___ 五、發明說明（21 ) 接著在表3中之銅鍍覆之厚度係增加至5微米之公稱厚度 。如表4所列之樹突體處理便可以完成該程序。 由上述任何一種方法所構成之複合材料接著便可用以製 造如上述心印刷電路板或可撓性電路。本發明之優點將可 以由以下之實例獲得更深入之瞭解。 一種56·7公克（2盎司）之精煉銅箔係用以做爲一載體帶。 該載體帶係利用215.2 A/m2(20 ASF)電流密度而在鹼性清 潔劑中以電解方式加以清潔。該箔片係加以清洗，然後脱 離層處理係在20-35 g/Ι氫氧化鈉+0·5_5 g/1鉻離子來做爲 重鉻酸硫溶液，其係在1 0 8-215.2 A/m2( 1 - 20 ASF)之陰極 化電流處理5-20秒之後，再利用陽極化電流1〇 8巧3 8 A/m2(l-5 ASF)處理。該陽極化處理係用以在箔片之表面 上產生均勻的微粗糙度，且包括一均勻的銅積層。該陰極 化處理係用以層積鉻及氧化鉻的透明層，一般相信這對於 在層積之後有助於載體帶之脱離。 〇 · 1至0 · 5微米銅之種層係在一種鹼性的銅電鍍溶液中來 進行。接著，在樹突體銅或銅/鎳處理之後，便可以利用 60-70 g/Ι之硫酸銅之銅離子以及60_75 g/1之硫酸在43〇 4_ 1076 A/m2(40- 100 ASF)下電鍍處理達5.扣2」分鐘，而鍍 覆成一 5微米厚之銅積層。在層積FR-4環氧樹脂基板之後 ’该56.7公克（2金司）之載體帶便可以輕易地以1 79-17.9公 斤/公尺（0· 1-1 .0磅/英吋）之結合強度測量値來加以剝離。 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填Θ頁)
襄· SR 訂· _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 A7 B7 五、發明說明（22 實例2 種56.7公克（2盎司）之精煉銅箔係用以做爲一載體帶。 该載體帶係利用215.2 A/m2(2G ASF)電流密度而在驗性清潔 劑中以電解方式加以清潔40秒。該箔片係加以清洗，然後 脱離層處理係在2 0-3 5 g/Ι氫氧化鈉+0·5_5 g/丨之重鉻酸 硫溶液的鉻離子來進行電鍍處理。此一處理係用以層積鉻 及氧化鉻的透明層。 〇 · 1至0 · 5微米銅之種層係在一種鹼性的銅電鍍溶液中來 進行。接著，在樹突體銅或銅/鎳處理之後，便可以利用 6 0 7 Og/Ι之硫故銅之銅離子以及6 〇 · 75 g/i之硫酸在 1076 A/m2(40-l〇0 ASF)下電鍍處理達5 4_2」分鐘，而鍍 覆成一 5微米厚之銅積層。在層積fr_ 4環氧樹脂基板之後 ’该56·7公克（2盎斯）之載體帶便可以輕易地以1 79-17 9公 斤/公尺（0 · 1 - 1 · 0磅/英吋）之結合強度測量値來加以剥離。 實例3 在清潔完該銅載體帶之後，一鎳層係先在硫酸鎳電解池 中以322.8八/1112(30八3?)中電鍍達20秒，而電鍍成〇.15微米 厚度之鎳層。該箔片接著係在室溫下浸入一内含〇 2_ 1〇 〇 g /1絡酸及0 · 5 - 4 0 g /1之嶙酸的溶液中達丨〇 _ 4 〇秒。該驗性 的銅種層及酸性的銅層之鍍覆係依照實例1中之方式來進行 。在層積完成之後，該箔片之剝離係3.57-35.7公斤/公尺 (0.2-2.0碎/英吋）之脱離作用力來進行。 實例4 如實例2，一鎳層係先電鍍完成。該鎳表面接著係在2 〇 _ -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填^14頁) 訂： --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 五、發明說明（23 ) 5 0 g/l 氫氧化鈉溶液中以 5.38-107.6 A/m2(0. 5_ 10 ASF)之 兄况密度處理5 - 3 0秒，以產生氧化鎳脱離層。此一氧化鎳 層接著係在2 0 - 5 0 g /1之氫氧化鋼溶液中以5.3 8 - 5 3 8 A/m2(0.5-50 ASF)之電流密度進行陰極還原達5-3〇秒。此 一陰極處理係用以產生還原的氧化物，以及加大操作窗口 在不進行陰極化處理的情況下，若陽極化電流過低，則 便可以產生不可剝離的箔片。若陽極化電流過高，則鍍覆 之5微米箔片便會在層積之前便剝離或產生浮泡，而使產品 報銷。 在鎳及氧化鎳處理冗成之後，該驗性銅種層及5微米酸性 銅便可鍍覆完成。之後，所需之脱離力便可以爲6.25_17 9 公斤/公尺（0.35-1.0磅/英吋）。 實例5 就箔片製造之觀點而言，使用銅種層係相當麻煩，其原 因在於該製程係採用非消耗性（不銹鋼）陽極。因此，在生 產線之操作期間，電解液之銅含量係必須藉由添加可溶性 銅離子而保持一定。額外之銅離子係藉由添加適當的補充 鹽類來達成，其中該鹽類則係由電解池之製造 因此，雖然電解池銅含量係可以保持—定= =補 充鹽類中之其他化學物^ (焦嶙酸鹽、嶙酸、硫酸等等）之 濃度則係會增加。在此例中，本案發明人已經證實一種 法，其係可以達成上述目的而不需要由鹼性電解池來形成 一種層。 在一載體帶上形成一光滑鎳積層係已經證實可以藉由在 -26- U氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A/丨規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 ·! I 本頁) 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 591991 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（24 ) 一硫化鎳池中利用322.8 - 538 A/m2( 30-50 ASF)之電流密度 來電鍍2 0 - 3 0秒而輕易地達成。 接奢便可以藉由以215.2-430.4 A/m2(20-40 ASF)之電 流密度電鍍達40秒，然後在相同的溶液中以陽極電流密度 之25%至50%電鍍20秒，便可以在30 g/i之氫氧化硫溶液 中進行鍍鎳處理。在此例中並不需要形成種層，此不同於 在故性硫化銅池中以低電流密度，0.32-21.5 A/m 2 (0.03 ASF)電鍍達6 0秒，接著由酸性硫化銅池中以699.4 A/m2 ( 65 ASF)電鏡達3 . 5分鐘，而形成5微米厚度之覆鎳支撑層。在 層積之後，該箔片係保持其可剝離性。 相較而言，已經證實，上述的低電流處理係可以避免造 成可剝離箔片在利用相同條件下製造箔片時產生瑕症，但 若不採用低電流處理，則便會產生很多瑕疵，且在層積之 後無法剝離。 實例6 在需要將銅箔層由銅支撑層上分離所需作用在脱離層上 之分離力，係顯示在圖1 4之圖表中。如習知技術中已知者 ’在本發明中所揭露之鉻金屬脱離層以及鉻加上氧化絡之 脱離層，都是可以在室溫下提供較低，小於8 9公斤/公尺 (0.5磅/英吋）之分離力。甚至當加熱至高達2〇(rc之溫度且 保持在該溫度達一小時之情況下，所需之分離力仍係相同 的。然而，在高於20(TC之溫度下，作用於鉻脱離層之分離 力（參考線3 8 )係會迅速地增加，而對於絡加上氧化絡脱離 層而言（參考線4 0 )，其分離力則係不會增加。 -27- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 I - ! · 獅本頁： .. •線· 591991 A7 --------— B7 —__ 五、發明說明（25 ) 此一實例説明利用本發明之脱離層可以加大處理窗口。 實例7 圖8及圖10係顯示相較於12微米之箔片，利用$微米之洛 片係可以得到較爲垂直的側壁42。爲了避免發生短路，腐 蝕係必須具有時效性，以確保後續將銅由絕緣體22之表面 上移除。由於羯片其相對於絕緣載體22之表面係比鄰貼該 絕緣載體之表面外露在腐蝕溶液中達到一段較長的時間， 因此在相對表面上便會發生厚度縮減的情況。由於針對12 微米箔片係需要較長的腐蝕時間，因此整體腐蝕時間便會 延長。 3 表9係顯不當藉由光佈一 3 8微米厚之乾膜光阻劑，然後 在鹼性溶液中於52乇之溫度下進行腐蝕，而具有如表中所 標示之公稱寬度的導電軌跡。5微米箔片係僅需要12微米 箔片之腐蚀時間的一半。由表9可以看出，該5微米箔片之 導體寬度係比1 2微米箔片之導體寬度還要接近指定之導體 寬度。 江 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^^ 表9 指定導體寬度(微米） 腐蝕導體寬度(微米） 5微米箔片 — 12微米箔片 50 40 --- 24 75 68 ------ 52 100 92 76 125 117 101 -28- --線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 591991 A7 B7_ 五、發明說明（26 ) 表1 0 特徵 較少瑕疵比（％) (5微米對12微米） 50微米導體 30 75微米導體 4 100微米導體 65 125微米導體 62 50微米間隔 31 75微米間隔 19 100微米間隔 32 (請先閱讀背面之注意事項再 I · !. 本頁： 很明顯地，依照本發明，其係提供一種包括一可脱離之 金屬箔片層之複合材料，以及用以製造此一複合材料之方 法，其係可以完全滿足在本説明書中所述之目的、功效及 優點。雖然本發明已經參照實施例而説明如上，然而，可 以瞭解的是，習於此技者在看完上述説明之後，仍可以針 對本發明進行不同的替換、修飾及變化。因此，本發明後 附之申請專利範圍係將涵蓋此類不同的替換、修飾及變化。 · --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）