TWI757731B - 層壓結構、包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜、及製造該層壓結構的方法 - Google Patents

層壓結構、包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜、及製造該層壓結構的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種層壓結構、一種包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜，及一種製造該層壓結構的方法。該層壓結構包含：一不導電聚合物基板；一含鎳鍍層，其經定位於該基板之至少一個表面上；及一第一銅鍍層，其經定位於該含鎳鍍層上，其中藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而觀察到一[111]定向平面，且該不導電聚合物基板與該含鎳鍍層之間之每1 cm2 單位面積之一分層速率為1%或更小。

Description

層壓結構、包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜、及製造該層壓結構的方法
一或多項實施例係關於一種層壓結構、一種包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜、及一種製造該層壓結構的方法。
近年來，隨著行動裝置市場之加速發展及LCD TV監視器之需求增長，在電子裝置及半導體積體電路(IC)之領域中已促進開發提供薄膜、緊湊、輕型、耐久及高影像品質性質之材料。在用於LCD驅動器IC中之軟性銅箔層壓膜(FCCL)之領域中，對精細圖案、薄膜及耐久性之需要增長。
一軟性銅箔層壓膜(FCCL)具有一結構，其中在該結構之一表面上形成一電路圖案且在電路圖案上安裝一電子裝置(諸如一半導體晶片)。最近，具有23 μm或更小之電路圖案之一節距之產品之製造已增加，且歸因於節距及線寬減小之尺寸改變之不穩定性之問題已出現。
為了解決此問題，亦已開發用於形成精細圖案之技術。然而，應維持一基板與一金屬層之間的一高附著力且其等之間的一分層問題需要被解決以用於在其上形成一微電路圖案，且因此仍需要開發一種新穎層壓結構，一種包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜、及一種製造該層壓結構的方法。
待解決之問題
一或多項實施例提供一種層壓結構，其中一不導電聚合物基板與一含鎳鍍層之間的一附著力藉由自該含鎳鍍層移除雜質(諸如一有機材料、一添加劑或一冷凝氣體)得以改良，且其等之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率減小。
一或多項實施例提供一種包含該層壓結構之軟性銅箔層壓膜。
一或多項實施例提供一種製造該層壓結構之方法。 問題之解決方案
根據一項實施例，提供一種層壓結構，其包含：
一不導電聚合物基板；
一含鎳鍍層，其定位於該基板之至少一個表面上；及
一第一銅鍍層，其定位於該含鎳鍍層上，
其中藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而觀察到一[111]定向平面，及
該不導電聚合物基板與該含鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率為1%或更小。
可進一步藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而同時觀察到一[200]定向平面、一[220]定向平面及一[311]定向平面間的一個或兩個定向平面。
無法藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而同時觀察到該[111]定向平面、該[200]定向平面、該[220]定向平面及該[311]定向平面。
藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析之根據以下方程式1之該[200]定向平面對該[111]定向平面之一晶體定向指數可滿足0至低於25%之一範圍：
方程式1
晶體定向指數(%) = I[200] /I[111] = {([200]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析之根據以下方程式2之該[220]定向平面對該[111]定向平面之一晶體定向指數可滿足0至低於15%之一範圍：
方程式2
晶體定向指數(%) = I[220] /I[111] = {([220]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
藉由對該第一銅鍍層執行之XRD分析之根據以下方程式3之該[311]定向平面對該[111]定向平面之一晶體定向指數可滿足0至低於14%之一範圍：
方程式3
晶體定向指數(%) = I[311] /I[111] = {([311]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
該不導電聚合物基板可包含選自酚樹脂、酚醛樹脂、烯丙基樹脂、環氧樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少一者。
該不導電聚合物基板可具有7 μm至50 μm之一厚度。
該含鎳鍍層可為一無電電鍍層。
該含鎳鍍層可包含鎳或一鎳合金。
該含鎳鍍層可具有40 nm至250 nm之一厚度。
該第一銅鍍層可為一無電電鍍層。
該第一銅鍍層可具有40 nm至200 nm之一厚度。
一第二銅鍍層可進一步包含於該第一銅鍍層上。
該第二銅鍍層可為一電鍍層。
該第二銅鍍層可具有0.5 μm至5.0 μm之一厚度。
根據另一實施例，
提供一種包含上述層壓結構之軟性銅箔層壓膜。
根據另一實施例，提供一種製造一層壓結構之方法，該方法包含：
在一不導電聚合物基板之至少一個表面上形成一含鎳鍍層；
在該含鎳鍍層上形成一第一銅鍍層；
熱處理該第一銅鍍層；及
藉由在該經熱處理第一銅鍍層上形成一第二銅鍍層而製造該上述層壓結構。
該含鎳鍍層及該第一銅鍍層可各藉由無電電鍍形成。
該熱處理可包含在100°C至180°C之一溫度下執行熱處理達1分鐘至30分鐘之一程序。
該第二銅鍍層可藉由電鍍形成。 本發明之有利效應
在根據一實施例之該層壓結構中，可藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而觀察到一[111]定向平面，且該不導電聚合物基板與該含鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率可為1%或更低。
根據製造根據另一實施例之該層壓結構之方法，可藉由包含熱處理該第一銅鍍層而自該含鎳鍍層移除雜質(諸如一有機材料、一添加劑及一冷凝氣體)。因此，該不導電聚合物基板與該含鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之該分層速率可減小。
在下文中，將參考本發明之實施例及圖式描述一種層壓結構、一種包含該層壓結構的軟性銅箔層壓膜、及一種製造該層壓結構的方法。此等實施例僅藉由實例提供以更詳細繪示本發明，且熟習此項技術者將瞭解，本發明之範疇不受此等實施例限制。
除非另外界定，否則本文中使用之科技術語具有如此申請案所屬領域之一般技術者普遍理解之相同意義。然而，若本文使用之術語與所引述參考之術語之間存在任何衝突或不一致，則此說明書中使用之術語優先於所引述參考之術語。
儘管類似於或等效於在說明書中描述之方法及材料之方法及材料可用於本發明之實施例或實驗，但在說明書中描述適當方法及材料。
在整個說明書中，當一元件被稱為在另一元件「上」時，其可直接在該另一元件上或其等之間可存在中介元件。相比而言，當一元件被稱為「直接位於另一元件上」時，不存在中介元件。
一般言之，在銅箔層板(CCL)之領域中，可歸因於一金屬層之性質之改變而在粒子中造成空隙及內部應力。另外，當執行一後電鍍程序時，自金屬層噴出雜質(諸如一有機材料、一添加劑及一冷凝氣體)，且因此可在銅箔層板之表面上引起品質下降。此外，在銅箔層板上之一蝕刻程序及一電路圖案形成程序期間，歸因於一基板與一金屬層之間缺乏附著力，可出現一圖案分層現象。
本發明之發明人已建議如下解決問題之一層壓結構。
根據一實施例之一層壓結構可包含：一不導電聚合物基板；一含鎳鍍層，其定位於該基板之至少一個表面上；及一第一銅鍍層，其定位於該含鎳鍍層上，其中藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而觀察到一[111]定向平面，且該不導電聚合物基板與該含鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率為1%或更小。
根據一實施例之該層壓結構可包含：一不導電聚合物基板；一含鎳鍍層，其定位於該基板之一個或兩個表面上；及一第一銅鍍層，其定位於該含鎳鍍層上。
圖1係根據一實施例之一層壓結構之一示意性橫截面視圖。
參考圖1，根據一實施例之一層壓結構可為(例如)一層壓結構10，其包含定位於一不導電聚合物基板1之兩個表面上之含鎳鍍層2及2’；及第一銅鍍層3及3’，其等分別定位於含鎳鍍層2及2’上，其中層壓結構10具有在相對於不導電聚合物基板1之一向上方向上形成之一第一表面5及在相對於不導電聚合物基板1之一向下方向上形成之一第二表面6。
圖2A係繪示第一銅鍍層之一晶體結構之一示意圖。圖2B係繪示第一銅鍍層之晶體結構中之一[111]定向平面之一示意圖。
參考圖2A，第一銅鍍層3及3’之晶體結構為 面心立方體結構。參考圖2B，展示第一銅鍍層3及3’之一晶體結構中之最穩定[111]定向平面。[111]定向平面可藉由X射線繞射(XRD)分析識別。
不導電聚合物基板1與含鎳鍍層2及2’之各者之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率可為1%或更小。可在具有分層速率之層壓結構10中之不導電聚合物結構1與含鎳鍍層2及2之各者之間維持一高附著力，不過在層壓結構10上形成一精細圖案。
在對第一銅鍍層3及3’執行之X射線繞射(XRD)分析中，可額外地同時觀察到一[200]定向平面、一[220]定向平面及一[311]定向平面之一個或兩個定向平面。
圖3A展示藉由X射線繞射(XRD)分析在第一銅鍍層之一晶體結構中觀察到之一[111]定向平面；圖3B展示構成圖3A之[111]定向平面之各邊角之銅粒子(灰色)之生長；圖3C展示圖3B之生長銅粒子(灰色)之間的抗拉應力及彈性能之增加；及圖3D係繪示生長至處於具有小密度及高穩定性之一狀態中之一[200]定向平面中以移除藉由XRD分析觀察到之圖3C之生長銅粒子(灰色)之間的抗拉應力之內部應力及彈性能之一程序之一示意圖。
參考圖3A，第一銅鍍層3及3’具有一面心立方體結構，其中銅粒子(灰色)定位於各自邊角之頂點處，且[111]定向平面藉由X射線繞射(XRD)分析展示為一主生長平面以減少晶界。參考圖3B，展示構成圖3A之[111]定向平面之各自邊角之銅粒子(灰色)在第一銅鍍層3及3’中生長，且晶界面積減小，且因此，在其等之間產生抗拉應力。參考圖3C，展示圖3B之生長銅粒子(灰色)之間的抗拉應力h在第一銅鍍層3及3’中增大，且因此彈性能相應地增大。參考圖3D，藉由第一銅鍍層3及3’中之X射線繞射(XRD)分析展示生長至處於具有小密度及高穩定性之一狀態中之[200]定向平面中以移除在圖3C之生長銅粒子(灰色)之間出現的內部應力(諸如抗拉應力h)及彈性能之一程序。
無法藉由第一銅鍍層3及3’中之X射線繞射(XRD)分析而同時展示[111]定向平面、[200]定向平面、[220]定向平面及[311]定向平面。可防止對第一銅鍍層3及3’之熱損害且可形成一均勻鍍層。
藉由對第一銅鍍層3及3’執行之X射線繞射(XRD)分析之根據以下方程式1之[200]定向平面對[111]定向平面之一晶體定向指數可滿足0至低於25%之一範圍：
方程式1
晶體定向指數(%) = I[200] /I[111] = {([200]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
例如，藉由對第一銅鍍層3及3’執行之XRD分析之根據以上方程式1之[200]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數可滿足0.01至低於25%之一範圍。
藉由對第一銅鍍層3及3’執行之XRD分析之根據以下方程式2之[220]定向平面對[111]定向平面之一晶體定向指數可滿足0至低於15%之一範圍：
方程式2
晶體定向指數(%) = I[220] /I[111] = {([220]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
例如，藉由對第一銅鍍層3及3’執行之XRD分析之根據以上方程式2之[220]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數可滿足0.01至低於15%之一範圍。
藉由對第一銅鍍層3及3’執行之XRD分析之根據以下方程式3之[311]定向平面對[111]定向平面之一晶體定向指數可滿足0至低於14%之一範圍：
方程式3
晶體定向指數(%) = I[311] /I[111] = {([311]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
例如，藉由對第一銅鍍層3及3’執行之XRD分析之根據以上方程式3之[311]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數可滿足0.01至低於14%之一範圍：
當藉由對第一銅鍍層3及3’執行之XRD分析之根據以上方程式1、方程式2及/或方程式3之[200]定向平面、[220]定向平面及[311]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數滿足上述範圍時，不導電聚合物基板與含鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率可大幅減小。
不導電聚合物基板1可包含選自酚樹脂、酚醛樹脂、烯丙基樹脂、環氧樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少一者。例如，不導電聚合物基板1可包含選自聚酯樹脂及聚醯亞胺樹脂之至少一者。例如，不導電聚合物基板1可為聚醯亞胺樹脂。
不導電聚合物基板1可具有7 μm至50 μm之一厚度。例如，不導電聚合物基板1可具有7 μm至40 μm之一厚度。例如，不導電聚合物基板1可具有7 μm至30 μm之一厚度。例如，不導電聚合物基板1可具有7 μm至25 μm之一厚度。當不導電聚合物基板1之厚度小於7 μm時，在製造一層壓膜時生產率可降低。當厚度大於50 μm時，可不形成一薄膜。
另外，不導電聚合物基板1可藉由基板1上之電漿表面處理或類似者進行表面處理。藉由表面處理，基板1之表面之化學活性及粗糙度可改良，且因此，可輕易獲得基板1與含鎳鍍層2及2’之間的極佳附著力。
含鎳鍍層2及2’可為無電電鍍層。當含鎳鍍層2及2’藉由一般濺鍍類型之電漿表面處理進行表面處理時，可保持與不導電聚合物基板之一附著力，但具有25 μm或更小之一厚度之一薄膜不導電聚合物基板1可在一程序期間被熱損害。為了防止此熱損害，含鎳鍍層2及2’可為藉由無電電鍍形成之無電式含鎳鍍層(其中一金屬沈積於一水溶液狀態中)，且因此，與基板1之一附著力可改良且可防止熱損害。
含鎳鍍層2及2’可包含鎳或一鎳合金。鎳合金可包含Ni及選自Cr、Mo及Nb之至少一者。
含鎳鍍層2及2’可具有40 nm至250 nm之一厚度。例如，含鎳鍍層2及2’可具有50 nm至250 nm之一厚度。例如，含鎳鍍層2及2’可具有60 nm至250 nm之一厚度。例如，含鎳鍍層2及2’可具有70 nm至250 nm之一厚度。例如，含鎳鍍層2及2’可具有80 nm至250 nm之一厚度。例如，含鎳鍍層2及2’可具有90 nm至250 nm之一厚度。例如，含鎳鍍層2及2’可具有100 nm至250 nm之一厚度。當含鎳鍍層2及2’具有在以上範圍內之一厚度時，雜質(諸如一有機材料、一添加劑及冷凝氣體)減少，且因此，含鎳鍍層2及2’之性質可被改良。
第一銅鍍層3及3’可為無電電鍍層。用於形成無電鍍層之一水溶液可為用於形成此項技術中可用之無電鍍層之任何水溶液。
第一銅鍍層3及3’可具有40 nm至200 nm之一厚度。例如，第一銅鍍層3及3’可具有50 nm至250 nm之一厚度。例如，第一銅鍍層3及3’可具有60 nm至250 nm之一厚度。例如，第一銅鍍層3及3’可具有70 nm至250 nm之一厚度。例如，第一銅鍍層3及3’可具有80 nm至250 nm之一厚度。例如，第一銅鍍層3及3’可具有90 nm至250 nm之一厚度。例如，第一銅鍍層3及3’可具有100 nm至250 nm之一厚度。
如在圖1中展示，第二銅鍍層4及4’可分別進一步被包含於第一銅鍍層3及3’上。
第二銅鍍層4及4’可為電鍍層。可根據此項技術中可用之任何方法來形成電鍍層。例如，電鍍層可藉由使用硫酸銅及硫酸作為基本物質電鍍而形成於第一銅鍍層3及3’上。
第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至5.0 μm之一厚度。例如，第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至4.5 μm之一厚度。例如，第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至4.0 μm之一厚度。例如，第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至3.5 μm之一厚度。例如，第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至3.0 μm之一厚度。例如，第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至2.5 μm之一厚度。例如，第二銅鍍層4及4’可具有0.5 μm至2.0 μm之一厚度。
根據另一實施例之一軟性銅箔層壓膜10可包含上文描述之層壓結構。軟性銅箔層壓膜10可包含一含鎳鍍層，可自該含鎳鍍層移除雜質(諸如一有機材料、一添加劑及一冷凝氣體)。因此，不導電聚合物基板1與含鎳鍍層2及2’之間之每1 cm2 單位面積之一分層速率可被減小。
一種製造根據另一實施例之一層壓結構之方法可包含：在一不導電聚合物基板之至少一個表面上形成一含鎳鍍層；在含鎳鍍層上形成一第一銅鍍層；熱處理第一銅鍍層；及藉由在經熱處理第一銅鍍層上形成一第二銅鍍層而製造上述層壓結構。
根據製造層壓結構之方法，可藉由包含熱處理第一銅鍍層之程序而自含鎳鍍層移除雜質(諸如一有機材料、一添加劑及一冷凝氣體)。因此，不導電聚合物基板與含鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率可減小。
含鎳鍍層及第一銅鍍層可各藉由無電電鍍形成。用於形成無電鍍層之一水溶液可為用於形成此項技術中可用之無電鍍層之任何水溶液。例如，用於形成用於形成含鎳鍍層之無電鍍層之水溶液可包含一水性鎳鹽、一還原劑及一錯合劑。
熱處理可包含在100°C至180°C之一溫度下執行熱處理達1分鐘至30分鐘之一程序。可藉由使用對流熱之熱空氣乾燥、使用藉由一IR加熱器獲得之輻射熱之乾燥或其等之一混合方法執行熱處理。在熱處理之溫度範圍及時間範圍內，可完全移除含鎳鍍層中含有之雜質(諸如一有機材料、一添加劑及一冷凝氣體)，且可防止由缺乏附著力引起之不導電聚合物基板與含鎳鍍層之間的一分層現象且可減小其等之間的每1 cm2 單位面積之分層速率。
第二銅鍍層可藉由電鍍形成。用於電鍍之一電鍍溶液可為包含具有15至40 g/L(例如，15至38 g/L (例如，17至36 g/L))之一濃度之銅之一電鍍溶液。電鍍溶液之一溫度可維持於22至37°C (例如，25至35°C (例如，27至34°C))之一範圍中。當溫度維持於上述範圍內時，以極佳生產率輕易形成第二銅鍍層。另外，針對生產率及表面均勻性可添加一添加劑(諸如一光亮劑、一整平劑、一改質劑或一緩和劑)至電鍍溶液。
在下文中，將參考以下實例及比較實例更詳細描述本發明之組態及其效應。然而，此等實例僅係為繪示性目的且並不旨在限制本發明之範疇。
實例
實例1：軟性銅箔層壓膜
具有25 μm之一厚度之聚醯亞胺膜(Kapton 100ENC，由TDC製造)經製備為一不導電聚合物基板。藉由垂直或水平進行之無電鎳電鍍在下方使用一無電鎳電鍍溶液於聚醯亞胺膜之兩個表面上分別形成具有約100 nm之一厚度之鎳鍍層。藉由無電銅電鍍在下方使用一無電銅電鍍溶液在鎳鍍層上分別形成具有約100 nm之一厚度之第一銅鍍層。藉由使用對流熱之熱空氣乾燥在約165°C下熱處理第一銅鍍層之各者達約3分鐘。具有約2 μm之一厚度之第二銅鍍層藉由電鍍分別形成於經熱處理第一銅鍍層上，藉此製造一軟性銅箔層壓膜，該軟性銅箔層壓膜具有在相對於如圖1中展示之聚醯亞胺膜之一向上方向上形成之一第一表面及在相對於如圖1中展示之聚醯亞胺膜之一向下方向上形成之一第二表面。
分別用於無電鎳電鍍及無電銅電鍍中之無電鎳電鍍溶液及無電銅電鍍溶液以及用於銅電鍍中之銅電鍍溶液之組合物及條件如下。
(無電鎳電鍍溶液)
電鍍溶液：六水硫酸鎳NiSO4 ·6H2 O中之Ni離子之一濃度調整至5 g/L。
浴之溫度：約60°C
鎳沈澱時間：約1分鐘
pH濃度：約7.3
(無電銅電鍍溶液)
電鍍溶液：六水硫酸銅CuSO4 ·6H2 O (16 mol/L)及硫酸(3.25 mL/L)用作錯合劑。
浴溫度：約34°C
銅沈澱時間：約2分30秒
攪動：空氣攪動
(銅電鍍溶液)
電鍍溶液：硫酸銅(24 g/L)、硫酸(188 g/L)及鹽酸(60 ppm)
浴溫度：32°C
電流密度3.2 A/dm2
銅沈澱時間：約31分鐘
實例2：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟藉由使用對流熱之熱空氣乾燥在約165°C下將各第一銅鍍層熱處理達約4分鐘而非3分鐘除外。
實例3：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟藉由使用對流熱之熱空氣乾燥在約165°C下將各第一銅鍍層熱處理達約5分鐘而非3分鐘除外。
實例4：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟藉由使用對流熱之熱空氣乾燥在約165°C下將各第一銅鍍層熱處理達約10分鐘而非3分鐘除外。
實例5：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟藉由使用對流熱之熱空氣乾燥在約165°C下將各第一銅鍍層熱處理達約15分鐘而非3分鐘除外。
實例6：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟藉由使用對流熱之熱空氣乾燥在約165°C下將各第一銅鍍層熱處理達約20分鐘而非3分鐘除外。
實例7：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟具有約200 nm而非約100 nm之一厚度之鎳鍍層藉由無電鎳電鍍分別形成於聚醯亞胺膜之兩個表面上且無電鎳電鍍溶液中之鎳沈澱時間調整至約4分鐘而非約3分鐘除外。
實例8：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟具有約250 nm而非約100 nm之一厚度之鎳鍍層藉由無電鎳電鍍分別形成於聚醯亞胺膜之兩個表面上且無電鎳電鍍溶液中之鎳沈澱時間調整至約5分鐘而非約3分鐘除外。
實例9：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟具有約200 nm而非約100 nm之一厚度之鎳鍍層藉由無電鎳電鍍分別形成於聚醯亞胺膜之兩個表面上除外。
實例10：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟具有約250 nm而非約100 nm之一厚度之鎳鍍層藉由無電鎳電鍍分別形成於聚醯亞胺膜之兩個表面上除外。
比較實例1：軟性銅箔層壓膜
以與實例1中相同之方式製造一軟性銅箔層壓膜，惟無電鎳電鍍溶液中之浴溫度調整至約65°C而非約60°C，pH濃度調整至約8.0而非約7.3且不熱處理各第一銅鍍層除外。
分析實例1：晶體定向指數-XRD量測
藉由XRD (X射線繞射)分析根據實例1至10及比較實例1製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層。藉由使用使用Cu Kα輻射(1.540598Å)之一Rigaku RINT2200HF及繞射儀執行XRD分析。分別在圖4至圖6中展示結果。
另外，下文在表1至3中展示基於根據圖4至圖6之XRD分析使用方程式1至3個分別獲得之[200]定向平面、[220]定向平面及[311]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數之結果。
方程式1
晶體定向指數(%) = I[200] /I[111] = {([200]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
方程式2
晶體定向指數(%) = I[220] /I[111] = {([220]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
方程式3
晶體定向指數(%) = I[311] /I[111] = {([311]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度) × 100}
表1
晶體定向指數(%) 實例1 實例2 實例3 實例4 實例5 實例6
[200]定向平面對[111]定向平面 第一表面 25.6 0 21.6 25.3 0 18.0
第二表面 30.2 0 11.3 18.1 21.2 27.4
[220]定向平面對[111]定向平面 第一表面 0 0 0 0 0 0
第二表面 0 0 0 0 0 7.3
[311]定向平面對[111]定向平面 第一表面 0 0 0 13.7 0 0
第二表面 0 7.8 0 0 0 0
表2
晶體定向指數(%) 實例7 實例8 實例9 實例10
[200]定向平面對[111]定向平面 第一表面 20.9 20.4 18.3 20.0
第二表面 25.4 20.8 17.8 22.4
[220]定向平面對[111]定向平面 第一表面 0 0 0 0
第二表面 0 0 0 0
[311]定向平面對[111]定向平面 第一表面 0 0 5.6 0
第二表面 0 7.8 7.2 0
表3
晶體定向指數(%) 比較實例1
[200]定向平面對[111]定向平面 第一表面 27.6
第二表面 29.6
[220]定向平面對[111]定向平面 第一表面 10.1
第二表面 15.0
[311]定向平面對[111]定向平面 第一表面 12.7
第二表面 14.2
參考圖4及圖5，確認除[111]定向平面外同時觀察到[200]定向平面、[220]定向平面及[311]定向平面中之一個或兩者，但在根據實例1至10製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層中，無法同時觀察到[111]定向平面、[200]定向平面、[220]定向平面，及[311]定向平面。
參考表1及2，在根據實例1至10製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層中，確認藉由X射線繞射(XRD)分析之根據以上方程式1之[200]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數滿足0至低於25%之範圍，藉由XRD分析之根據以上方程式2之[220]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數滿足0至低於15%之範圍，且藉由XRD分析之根據以上方程式3之[311]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數滿足0至低於14%之範圍。
相比而言，參考圖6，確認在根據比較實例1製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層中同時觀察到[111]定向平面、[200]定向平面、[220]定向平面，及[311]定向平面。
參考表3，在根據比較實例1製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層中，確認藉由XRD分析之根據以上方程式1之[200]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數為27%或更大，藉由XRD分析之根據以上方程式2之[220]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數為15%或更大，且藉由XRD分析之根據以上方程式3之[311]定向平面對[111]定向平面之晶體定向指數為14%或更大。
評估實例1：聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間之每單位面積分層速率的評估
評估根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜之聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間之每1 cm2 單位面積的分層速率。藉由使用照片及一200X光學顯微鏡來評估聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間之每1 cm2 單位面積的分層速率。分別在表4及圖7A及圖7B中展示結果。
表4
   每1 cm2 單位面積之分層速率(%)
實例1 0
在150°C下熱處理達0.5分鐘，在150°C下熱處理達1.0分鐘，在150°C下熱處理達2.0分鐘，在180°C下熱處理達0.5分鐘，在180°C下熱處理達1.0分鐘，在180°C下熱處理達2.0分鐘，在220°C下熱處理達0.5分鐘，在220°C下熱處理達1.0分鐘及在220°C下熱處理達2.0分鐘之後，藉由獲取根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜之第二銅鍍層之各自表面(第一表面及第二表面)之照片而評估聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率。下表5中展示結果。
表5
根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜之第二銅鍍層之熱處理條件 每1 cm2 單位面積之分層速率(%)
在150°C下熱處理達0.5分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在150°C下熱處理達1.0分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在150°C下熱處理達2.0分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在180°C下熱處理達0.5分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在180°C下熱處理達1.0分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在180°C下熱處理達2.0分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在220°C下熱處理達0.5分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在220°C下熱處理達1.0分鐘 第一表面 0
第二表面 0
在220°C下熱處理達2.0分鐘 第一表面 0
第二表面 0
參考表4及圖7A及圖7B，根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜之聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率為0%。
參考表5，甚至在於高溫下熱處理第二銅鍍層之各自表面(第一表面及第二表面)之後，根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜之聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率為0%。
同時，評估根據比較實例1製造之軟性銅箔層壓膜之聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率。藉由使用照片及一200X光學顯微鏡而評估聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率。分別在圖7C至圖7D中展示結果。
參考圖7C及圖7D，確認根據比較實例1製造之軟性銅箔層壓膜之聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率約為40%至50%，從而指示在大面積中出現分層。
因此，確認根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜之聚醯亞胺膜與鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之分層速率相較於根據比較實例1製造之軟性銅箔層壓膜明顯減小。
基於此，確認自根據實例1製造之軟性銅箔層壓膜中之含鎳鍍層移除多數雜質(諸如一有機材料、一添加劑及一冷凝氣體)。
1:不導電聚合物基板 2:含鎳鍍層 2':含鎳鍍層 3:第一銅鍍層 3':第一銅鍍層 4:第二銅鍍層 4':第二銅鍍層 5:第一表面 6:第二表面 10:層壓結構
圖1係根據一實施例之一層壓結構之一示意性橫截面視圖。
圖2A係繪示一第一銅鍍層之一晶體結構之一示意圖；且圖2B係繪示藉由X射線繞射(XRD)分析之第一銅鍍層之晶體結構中之一[111]定向平面之一示意圖。
圖3A展示藉由X射線繞射(XRD)分析在第一銅鍍層之一晶體結構中觀察到之一[111]定向平面；圖3B展示構成圖3A之[111]定向平面之各邊角之銅粒子(灰色)之一生長；圖3C展示圖3B之生長銅粒子(灰色)之間的抗拉應力及彈性能之增加；及圖3D係繪示生長至處於具有小密度及高穩定性之一狀態中之一[200]定向平面中以移除藉由X射線繞射(XRD)分析觀察到之圖3C之生長銅粒子(灰色)之間的抗拉應力之內部應力及彈性能之一程序之一示意圖。
圖4展示實例1至6中製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層之XRD (X射線繞射)分析結果。
圖5展示實例7至10中製造之軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層之XRD分析結果。
圖6展示比較實例1中製造之一軟性銅箔層壓膜之第一銅鍍層之XRD分析結果。
圖7A及圖7B係用於在藉由使用約165°C之對流熱之熱空氣乾燥熱處理實例1中製造之一軟性銅箔層壓膜之一第一銅鍍層達約3分鐘之後評估一聚醯亞胺膜與一鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率之照片及光學顯微鏡影像。
圖7C及圖7D係用於在不對比較實例1中製造之一軟性銅箔層壓膜之一第一銅鍍層執行熱處理的情況下評估一聚醯亞胺膜與一鎳鍍層之間的每1 cm2 單位面積之一分層速率之照片及光學顯微鏡影像。
1:不導電聚合物基板
2:含鎳鍍層
2':含鎳鍍層
3:第一銅鍍層
3':第一銅鍍層
4:第二銅鍍層
4':第二銅鍍層
5:第一表面
6:第二表面
10:層壓結構

Claims (18)

  1. 一種層壓結構，其包括：一不導電聚合物基板；一含鎳鍍層，其經定位於該基板之至少一個表面上；及一第一銅鍍層，其經定位於該含鎳鍍層上，其中藉由對該第一銅鍍層執行之X射線繞射(XRD)分析而觀察到一[111]定向平面，其中藉由對該第一銅鍍層執行之XRD分析而進一步同時觀察到一[200]定向平面、一[220]定向平面及一[311]定向平面間的一個或兩個平面，其中藉由對該第一銅鍍層執行之XRD分析並未同時觀察到該[111]定向平面、該[200]定向平面、該[220]定向平面及該[311]定向平面，其中藉由對該第一銅鍍層執行之XRD分析之根據以下方程式1之該[200]定向平面對該[111]定向平面之一晶體定向指數滿足10至低於25%之一範圍：方程式1晶體定向指數(%)=I[200]/I[111]={([200]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度)×100}，該不導電聚合物基板與該含鎳鍍層之間之每1cm2單位面積之一分層速率為1%或更小。
  2. 如請求項1之層壓結構，其中藉由對該第一銅鍍層執行之XRD分析之 根據以下方程式2之該[220]定向平面對該[111]定向平面之一晶體定向指數滿足0至低於15%之一範圍：方程式2晶體定向指數(%)=I[220]/I[111]={([220]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度)×100}。
  3. 如請求項1之層壓結構，其中藉由對該第一銅鍍層執行之XRD分析之根據以下方程式3之該[311]定向平面對該[111]定向平面之一晶體定向指數滿足0至低於14%之一範圍：方程式3晶體定向指數(%)=I[311]/I[111]={([311]定向平面之XRD峰值強度/[111]定向平面之XRD峰值強度)×100}。
  4. 如請求項1之層壓結構，其中該不導電聚合物基板包括選自酚樹脂、酚醛樹脂、烯丙基樹脂、環氧樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂及聚醯亞胺樹脂中之至少一者。
  5. 如請求項1之層壓結構，其中該不導電聚合物基板具有7μm至50μm之一厚度。
  6. 如請求項1之層壓結構，其中該含鎳鍍層為一無電電鍍層。
  7. 如請求項1之層壓結構，其中該含鎳鍍層包括鎳或一鎳合金。
  8. 如請求項1之層壓結構，其中該含鎳鍍層具有40nm至250nm之一厚度。
  9. 如請求項1之層壓結構，其中該第一銅鍍層為一無電電鍍層。
  10. 如請求項1之層壓結構，其中該第一銅鍍層具有40nm至200nm之一厚度。
  11. 如請求項1之層壓結構，進一步包括該第一銅鍍層上之一第二銅鍍層。
  12. 如請求項11之層壓結構，其中該第二銅鍍層為一電鍍層。
  13. 如請求項11之層壓結構，其中該第二銅鍍層具有0.5μm至5.0μm之一厚度。
  14. 一種包括如請求項1至13中任一項之層壓結構之軟性銅箔層壓膜。
  15. 一種製造如請求項1之層壓結構之方法，該方法包括：在一不導電聚合物基板之至少一個表面上形成一含鎳鍍層；在該含鎳鍍層上形成一第一銅鍍層；熱處理該第一銅鍍層；及 藉由在該經熱處理第一銅鍍層上形成一第二銅鍍層來製備如請求項1之層壓結構。
  16. 如請求項15之方法，其中該含鎳鍍層及該第一銅鍍層各係藉由無電電鍍形成。
  17. 如請求項15之方法，其中在100℃至180℃之一溫度下執行該熱處理達1分鐘至30分鐘。
  18. 如請求項15之方法，其中該第二銅鍍層係藉由電鍍形成。
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