TWI795879B - 表面結合劑及處理基材表面之方法 - Google Patents

Abstract

一種表面結合劑，包括三唑化合物以及咪唑化合物。本發明之表面結合劑於基材表面上形成有機層，有效提升未預先粗化處理之基材表面與塗佈材料之間的附著力，該塗佈材料例如光阻、油墨及待增金屬層(以濺鍍、蒸鍍等方式形成)，故可避免塗佈材料從基材表面上剝離。

Description

表面結合劑及處理基材表面之方法

本發明係關於一種表面結合劑及使用其處理基材表面之方法，尤係關於一種使用表面結合劑處理非金屬面(如玻璃、矽晶、聚醯亞胺(PI)膜等的表面)及金屬面(如銅與銅合金、鐵鑄、鋁、鋼、鎳、鋅、鎳鐵合金等的表面)，以提升基材之表面與光阻、油墨或待增金屬層(以濺鍍、蒸鍍等方式形成)等塗佈材料之間的附著力之方法。

通常，為了增進基材表面與塗佈材料之間的附著力，會採用預先粗化處理基材表面的方法，例如，在印刷電路板的粗化銅箔上形成光阻，然後曝光使光阻具有特定圖案形狀，使部分的銅箔表面外露出，接著蝕刻除去外露的銅，當除去光阻後，保留未被蝕刻除去的銅，形成所期望的銅線路圖案於印刷電路板上。

然而，若採用粗化處理，表面粗糙的銅表面會保形於線路圖案上，而高頻高速傳輸的訊號傳遞路徑通常發生於線路表面(集膚效應)，若線路表面不平整，將產生訊號不良的問題。而且，粗化處理通常伴隨汙染廢水，亦存在有環保的問題。另一方面，隨著線路圖案逐漸線細化、縮小化，粗化處理的銅表面 和圖案化光阻的附著力問題更趨嚴重。因此，在目前趨向高頻高速傳輸時代中，業界期望以不粗化基材導體表面的方式來製作線路。

目前，已知有使用表面處理組成物預先處理金屬表面的方法，然而先前技術所揭示的表面處理組成物，仍存在有表面處理組成物過度腐蝕或不均勻腐蝕基材表面、或附著力提升效果不明顯等問題。

為了解決上述問題，本發明提供一種表面結合劑，係用於提升非金屬基材之表面附著力，該表面結合劑包括三唑化合物及咪唑化合物。

於一具體實施態樣中，該三唑化合物包括選自苯並三唑及5-甲基苯並三唑之至少一者，該咪唑化合物包括選自咪唑、二氫咪唑及1,2-二甲基咪唑之至少一者。

於一具體實施態樣中，表面結合劑復包括吡啶化合物，且於另一具體實施態樣中，該吡啶化合物包括選自2-甲基吡啶及2-巰基吡啶之至少一者。

於一具體實施態樣中，三唑化合物、咪唑化合物以及吡啶化合物各者之濃度介於0.05g/L至50g/L之間。

於一具體實施態樣中，表面結合劑復包括二甲基乙醯胺，以作為催化劑，且於另一具體實施態樣中，二甲基乙醯胺之濃度介於5mL/L至100mL/L之間。

於一具體實施態樣中，表面結合劑不包括酸類化合物。

於一具體實施態樣中，表面結合劑復可用於提升金屬基材之表面附著力，且於另一具體實施態樣中，表面結合劑復包括無機酸化合物及有機酸化合物之至少一者。

於一具體實施態樣中，無機酸化合物包括選自由硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸所組成群組之至少一者。

於一具體實施態樣中，有機酸化合物包括選自由甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、丙烯酸、丁烯酸、異丁烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、苯甲酸、苯二甲酸、肉桂酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、水楊酸、甘胺酸、酒石酸、檸檬酸、胺磺酸、β-氯丙酸、菸鹼酸、抗壞血酸、羥基三甲基乙酸及乙醯丙酸所組成群組之至少一者。

於一具體實施態樣中，表面結合劑復包括選自由乙醇胺、二乙二醇單丁醚、二甲氧基乙烷所組成群組之至少一者。

本發明還提供一種處理基材表面之方法，係包括使本發明之表面結合劑與基材之表面接觸，以提升該基材之表面與覆於該基材之表面上之層之間的附著力，其中，該基材為金屬基材或非金屬基材，且該覆於該基材之表面上之層為金屬層或非金屬層。

於一具體實施態樣中，金屬基材與金屬層之材質包括選自銅、鋁、鎳、鋅、鐵、鉻及其合金所組成群組之至少一者。於一具體實施態樣中，非金屬基材與非金屬層之材質為玻璃、聚醯亞胺膜、預浸體、可成像之介電體、可成像之樹脂、防焊材、蝕刻光阻或矽晶。

於一具體實施態樣中，表面結合劑通過旋塗、浸泡或噴灑的方式與基材之表面接觸。

於一具體實施態樣中，使表面結合劑與基材之表面接觸時，反應溫度係介於20℃至60℃之間。

於一具體實施態樣中，使表面結合劑與基材之表面接觸時，反應時間係介於30秒至900秒之間。

於一具體實施態樣中，基材之表面係未預先粗化處理之表面。

於一具體實施態樣中，表面結合劑係預先稀釋至相當於原液10%至20%的稀釋濃度後再與基材之表面接觸。

於一具體實施態樣中，本發明處理基材表面之方法復包括於表面結合劑與基材之表面接觸後，進行水洗洗淨多餘的表面結合劑，之後熱烘乾燥該基材。

本發明之表面結合劑具有以下特點：1.表面結合劑施用於基材之表面上形成有機層，有效提升未預先粗化處理之基材表面與覆於其上之材料之間的附著力，避免覆於其上之材料脫落、剝離；2.由於可排除粗化處理(例如刷磨、噴砂、微蝕刻等)製程，避免產生粗化處理用廢棄物(重金屬廢水、腐蝕性強酸等)，同時，基材表面具有較佳的平整性；3.所適用之基材及覆於其上之層的種類廣泛，包括玻璃、聚醯亞胺膜、預浸體、可成像之介電體、可成像之樹脂、防焊材、蝕刻光阻及矽晶等的非金屬、以及銅、鋁、鎳、鋅、鐵、鉻及其合金的金屬；4.表面結合劑所形成的有機層為透明無色，不會改變基材表面之顏色，於使用銅做為基材時，不會有銅面色差，有利於AOI檢測；5.表面結合劑具有重工性，重複使用本發明之表面結合劑仍具有優異之效果；6.基材表面經表面結合劑處理後形成的有機層具有疏水性，於使用銅作為基材時，能改善後續塗佈防焊油墨於導通孔中所產生的油墨吹孔問題。

圖1至圖3係比較例3至5之測試結果。

圖4至圖6係本發明表面結合劑實施例17至19之測試結果。

須知，本說明書中任何比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

本發明之表面結合劑包括三唑化合物以及咪唑化合物。

三唑化合物與咪唑化合物是提升基材表面與塗佈材料之間的附著力的主要成分，其於基材表面上形成有機層。三唑化合物例如為苯並三唑及5-甲基苯並三唑等，咪唑化合物例如為咪唑、二氫咪唑及1,2-二甲基咪唑等。三唑化合物與咪唑化合物可作為橋連配體，其以N-1以及N-3為配位原子，分別連接至基材表面上的原子以及塗佈材料的原子形成鍵結，從而達到橋接基材表面與塗佈材料的效果。

本發明之表面結合劑復包括吡啶化合物，其作為提升基材表面與塗佈材料之間的附著力的次要成分。吡啶化合物例如為2-甲基吡啶及2-巰基吡啶等。

表面結合劑中，三唑化合物、咪唑化合物以及吡啶化合物各者之濃度介於0.05g/L至50g/L之間、0.1g/L至40g/L之間、0.25g/L至30g/L之間、0.5 g/L至25g/L之間、或者1g/L至25g/L之間，濃度例如可為0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50g/L，但不限於此。

提升附著力之化合物之總濃度可介於0.05g/L至200g/L之間、0.1g/L至200g/L之間、1g/L至150g/L之間、10g/L至100g/L之間、或者25g/L至100g/L之間，濃度例如可為0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200g/L，但不限於此。

使三唑化合物、咪唑化合物以及吡啶化合物溶解於溶劑中以配製成表面結合劑。溶劑之種類並無限定，只要是可使其以適當的濃度溶解的溶劑即可。於一具體實施態樣中溶劑為水，於其他實施態樣中溶劑可為其他有機溶劑，溶劑亦可為同時包含有機溶劑及水。

作為溶劑，例如可選用苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、甲酚及氯苯等之芳香族類；甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-丁醇、n-己醇及環己醇等之脂肪族醇類；乙二醇、二乙二醇、丙二醇及二丙二醇等之二醇類；丙三醇；丙酮、 甲基乙基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、乙基異丁基酮、及環己酮等之酮類；二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、苄基甲基醚、苄基乙基醚、及四氫呋喃等之醚類；乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丙基醚、二乙二醇單丁基醚及二乙二醇單苯基醚等之二醇單醚類；乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚及二乙二醇二丙基醚等之二醇二醚類；乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單苯基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯及二乙二醇單乙基醚乙酸酯等之二醇單乙酸酯類；二乙二醇單丙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單苯基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、2-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、2-乙氧基丁基乙酸酯、4-乙氧基丁基乙酸酯、4-丙氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯及4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯等之二醇類之單醚單乙酸酯類；丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸異丙酯、2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、乙基-3-丙氧基丙酸酯、丙基-3-甲氧基丙酸酯、異丙基-3-甲氧基丙酸酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸 丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、碳酸甲酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、碳酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、丙酮酸丁酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、及γ-丁內酯等之酯類；N,N,N’,N’-四甲基脲、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、六甲基磷醯胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、及二甲基亞碸等之非質子性極性有機溶劑。於一具體實施態樣中，溶劑例如水及二乙二醇單丁醚。

本發明的表面結合劑還可包括催化劑，催化劑之種類並無限制，具體可舉例為二甲基乙醯胺。催化劑加速表面結合劑與基材表面之間的作用，可縮短處理時間，有利製程的控制。催化劑之濃度可介於5mL/L至100mL/L之間，濃度例如為5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100mL/L，但不限於此。

本發明的表面結合劑的pH值一般可介於7至8之間，但不限於此。pH值例如可為7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0。上述表面結合劑的pH值係不含有酸類化合物時所測量得到者，即本發明的表面結合劑可不含有無機酸及/或有機酸。不過，於其他具體實施態樣中，本發明的表面結合劑還可包括無機酸化合物，其可調整表面結合劑之pH值，另一方面，無機酸化合物亦可有微蝕刻的作用，使基材之表面形成極細微的腐蝕痕跡，從而增加與塗佈材料的接觸面積，提升附著力。

無機酸化合物之種類不無特別限定，例如可為選自由硫酸、鹽酸、硝酸及磷酸所組成群組中之至少一者，於使用無機酸混合物時，各酸可以任何適當比例組合。於一具體實施態樣中，表面結合劑中包含硫酸。

無機酸化合物之濃度可介於50g/L至400g/L之間，濃度例如為50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400g/L，但不限於此。

於其他具體實施態樣中，本發明的表面結合劑還可包括有機酸化合物，其如上述無機酸化合物般可調整表面結合劑之pH值，另一方面，有機酸化合物亦可有微蝕刻的作用，使基材之表面形成極細微的腐蝕痕跡，從而增加與塗佈材料的接觸面積，提升附著力。

有機酸化合物之種類不無特別限定，例如可為選自由甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、丙烯酸、丁烯酸、異丁烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、苯甲酸、苯二甲酸、肉桂酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、水楊酸、甘胺酸、酒石酸、檸檬酸、胺磺酸、β-氯丙酸、菸鹼酸、抗壞血酸、羥基三甲基乙酸及乙醯丙酸所組成群組中之至少一者，於使用有機酸混合物時，各酸可以任何適當比例組合。於一具體實施態樣中，表面結合劑中包含乙酸。

有機酸化合物之濃度可介於5g/L至100g/L之間，濃度例如為5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100g/L，但不限於此。

在添加有機酸化合物、無機酸化合物等酸類化合物的情況，本發明的表面結合劑的pH值大幅降低，例如pH為小於4、小於3、或小於2，但不限於此。具體地，添加有機酸及/或無機酸時的表面結合劑的pH值可為3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0。當本發明的表面結合劑不包括酸類化合物時，通常較適合用於非金屬之基材表面上；當本發明的表面結合劑包括酸類化合物時，通常較適合用於金屬之基材表面上，但不限於此。

本發明的表面結合劑還可包括選自由乙醇胺、二乙二醇單丁醚、二甲氧基乙烷所組成群組中之至少一者的其他成分。在不阻礙本發明之目的的情況下，還可添加各種添加劑，可列舉例如pH調整劑、分散劑、界面活性劑、防腐劑、黏度調整劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、穩定劑及著色劑等。

本發明提供一種處理基材表面之方法，包括清潔基材之表面；使表面結合劑與基材之表面接觸；視需要以水清洗多餘之表面結合劑；以及進行熱烘乾燥或光固化以於該基材之表面上形成有機層。通過表面結合劑處理基材表面，以提升該基材與覆該基材之表面上之材料之間的附著力。

清潔基材之表面可通過使用有機溶劑或酸性清潔劑來達成，具體地，例如可使用硫酸、磷酸等溶液、異丙醇，但不限於此。

清潔完基材之表面後，使表面結合劑與基材之表面接觸。接觸的方法無特別限定，可採用濺鍍、蒸鍍、浸泡或浸漬、旋塗、或噴霧等方法，可視需要選擇合適的接觸方法。從形成均勻的有機層的觀點來看，可優先選用浸泡或浸漬處理。

本發明的表面結合劑可適用基材之種類廣泛，可為金屬基材或非金屬基材，而後續覆於該基材之表面上之層之種類亦廣泛，可為金屬層或非金屬層。金屬基材及金屬層之材質例如銅、鋁、鎳、鋅、鐵、鉻及其合金等，非金屬基材及非金屬層之材質例如玻璃、聚醯亞胺膜、預浸體、可成像之介電體、可成像之樹脂、防焊材、蝕刻光阻及矽晶等。由於使用表面結合劑大幅強化了基材之表面附著力，故基材之表面可為未預先粗化處理之表面。

當採用浸漬處理時，表面結合劑的溫度較佳介於20℃至60℃之間，更佳介於30℃至50℃之間；浸漬時間較佳介於60秒至900秒之間，更佳介於60秒至600秒之間。通常在浸漬處理之後進行視需要之水洗步驟，最後進行乾燥步驟。

當採用噴霧處理時，表面結合劑的溫度較佳亦介於20℃至60℃之間，更佳介於30℃至50℃之間。噴霧壓力較佳介於0.01MPa至0.3MPa之間且噴霧時間介於15至600秒的條件下進行處理，更佳為噴霧壓力介於0.05MPa至0.2MPa且噴霧時間介於30至300秒的條件下進行處理。通常在浸漬處理之後進行視需要之水洗步驟，以洗淨多餘表面結合劑，最後進行熱烘乾燥或光固化步驟以令該表面結合劑於基材之表面上形成有機層。

於一具體實施態樣中，本發明之表面結合劑於接觸基材之表面前，可以先稀釋成相當於原液10%至20%的稀釋濃度，即先進行五倍稀釋至十倍稀釋。

本發明之表面結合劑接觸基材之表面後，於基材之表面上形成有機層，該有機層為透明且疏水性，由於該有機層極薄，肉眼難辨視，故可通 過將水滴落在基材之表面上，觀察水是否與表面具有大接觸角而呈現水滴狀來確定有機層是否成功形成。

具體地，本發明之表面結合劑可與如銅板、銅箔基板等金屬基材之表面接觸，例如將如銅板、銅箔基板等基材浸泡於含有本發明之表面結合劑之浴中，以於該基材之表面上形成有機層，隨後再形成如光阻之聚合物塗覆材料於該有機層上，俾令該有機層介於該塗覆材料與基材之間。另一方面，亦可將表面結合劑與玻璃、聚醯亞胺膜等非金屬基材之表面接觸，形成有機層，隨後再鍍上鎳、鉻、銅等金屬層，俾令該有機層介於該金屬層與基材之間。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

測試例1

實施例1之表面結合劑包括苯並三唑、咪唑以及二氫咪唑等提升附著力之化合物。於室溫下，將未粗化處理之銅板浸泡於實施例1之表面結合劑內15分鐘，使表面結合劑處理銅表面，接著水洗、烘乾，然後於銅表面上塗佈/壓膜乾膜光阻(乾膜光阻E9500，購自長興材料工業股份有限公司)。以3%NaOH溶液作為去膜液，並將塗佈有光阻之銅板浸泡於去膜液內，操作溫度為50℃，觀察光阻自銅面上剝離的情形，當光阻剝離面積達到30%時記錄時間。

實施例2至7係以實施例1相同步驟進行測試，惟調整表面結合劑之組成、表面結合劑浸泡時間等參數如下表1所示。而比較例1係未浸泡表面結合劑，直接使未粗化處理之銅板浸泡於去膜液內。

實施例1至7及比較例1之表面結合劑組成、表面結合劑浸泡時間及光阻剝離時間係如下表1所示。表面結合劑原液組成中，苯並三唑之濃度介於 3g/L至30g/L之間、咪唑之濃度介於0.5g/L至5g/L之間、二氫咪唑之濃度介於0.5g/L至5g/L之間、2-甲基吡啶之濃度介於3g/L至30g/L之間、5-甲基苯並三唑之濃度介於0.5g/L至5g/L之間、1,2-二甲基咪唑之濃度介於0.5g/L至5g/L之間、2-巰基吡啶之濃度介於0.5g/L至5g/L之間、二甲基乙醯胺之濃度介於5mL/L至50mL/L之間。以表面結合劑處理基材表面之前，將原液以水稀釋為20%再進行處理。

由上表1之結果可知，銅面經實施例1之表面結合劑處理可減緩光阻自銅面剝離之時間，由1分01秒延長至2分02秒，顯示實施例1之表面結合劑可有效提升銅面與光阻之間的附著力。另一方面，隨著表面結合劑中之提升附著力之化合物種類增加，銅面與光阻之間的附著力提升效果更加顯著，實施例6的結果顯示光阻自銅面剝離之時間已大幅延長至3分29秒，而且，即便使表 面結合劑浸泡時間縮減為3分鐘，如實施例7所示，光阻自銅面剝離之時間仍能維持在3分18秒，遠遠優於未使用表面結合劑之比較例1。

測試例2

實施例8至15係準備具有1oz厚度的銅箔基板(FR-4，購自南亞塑膠工業股份有限公司)，並以酸性清潔劑清潔銅箔表面，接著於室溫下使銅箔基板浸泡於表面結合劑內，其中，該表面結合劑包括苯並三唑、咪唑、二氫咪唑、2-甲基吡啶、5-甲基苯並三唑、1,2-二甲基咪唑及2-巰基吡啶等提升表面附著力之化合物以及二甲基乙醯胺，且表面結合劑原液各成分比例係如測試例1所述；之後水洗、烘乾；再於銅箔表面上塗佈/壓膜乾膜光阻(乾膜光阻E9500，購自長興材料工業股份有限公司)，形成25μm厚度的光阻；以10*10共計100個圓點圖形對光阻曝光，其中每個圓點圖形的直徑為50μm，且各圓點之間距為50μm；後續以濃度1%(即10g/L)的碳酸鈉溶液作為顯影液，以噴灑的方式對光阻進行顯影，溫度控制為30℃、壓力設置為30psi、噴灑處理時間為60秒，然後水洗、烘乾；最後觀察光阻的圓點圖形的保留情況。比較例2則未浸泡表面結合劑，直接使銅箔基板塗佈光阻後曝光、顯影、水洗、烘乾。實施例8至15及比較例2之參數及結果如下表2所示。

圓點數量存留之比例愈高，表示銅箔表面與光阻之間的附著力愈佳。表2之結果中，未使用表面結合劑之比較例2其完整之圓點數量僅有71個，而使用表面結合劑之實施例8至15其完整之圓點數量達到92個以上，且隨著浸泡時間的增加及稀釋濃度的提升，完整之圓點數量更可達到100個，擁有極佳的良率。

測試例3

另以表面結合劑噴灑處理玻璃基板之表面，其中，該表面結合劑包括苯並三唑、咪唑、二氫咪唑、2-甲基吡啶、5-甲基苯並三唑、1,2-二甲基咪唑及2-巰基吡啶等提升表面附著力之化合物以及二甲基乙醯胺，作為實施例16，其中，表面結合劑原液各成分比例係如測試例1所述，且以水稀釋原液為20%使用。接著於該玻璃基板表面上設計形成有數條並行排列且寬度為2μm、厚度為20μm的長條形光阻(壓模參數：壓膜溫度90℃、壓膜壓力3kg，壓膜速度2m/min)，並以測試例2的條件進行曝光顯影。結果顯示顯影後的光阻沒有浮離、脫落的現象發生，即表面結合劑亦能有效提升玻璃表面與光阻之間的附著力。

測試例4

將聚醯亞胺膜以異丙醇(IPA)處理5分鐘後水洗烘乾，接著於聚醯亞胺膜之表面上濺鍍100nm厚度的鉻層，再濺鍍500nm厚度的銅層，作為比較例3至5。再以3M#610膠帶貼附至鍍層表面上，去除膠帶與鍍層間之氣泡後，於貼附膠帶後1分鐘內以90度垂直拉扯的方式以小於3秒的速度快速將膠帶自鍍 層表面撕離，觀察鍍層的剝落情況。其中，3M#600、3M610膠帶之初期黏性為32oz/inch，約為357g/cm。

適用：CID A-A-113,Type 1,Class B,3M Brand Premium Transparent Film Tape 600,3M Brand Premium Cellophane Tape 610

依據：IPC-TM-650 Number 2.4.1/2.4.1.1/2.4.1.3/2.4.1.4/2.4.28/2.4.28.1

圖1至圖3的結果顯示，在未使用表面結合劑的情形下，膠帶下金屬鍍層的剝落面積達70至99%，表示聚醯亞胺膜與金屬鍍層之間的附著力不足，無法抵抗膠帶的剝離力。

另一方面，將聚醯亞胺膜以界面活性劑處理5分鐘後水洗；其後浸泡於表面結合劑內5分鐘後水洗烘乾，使表面結合劑處理聚醯亞胺膜表面，其中，該表面結合劑包括苯並三唑、咪唑、二氫咪唑、2-甲基吡啶、5-甲基苯並三唑、1,2-二甲基咪唑及2-巰基吡啶等提升表面附著力之化合物以及二甲基乙醯胺，其中，表面結合劑原液各成分比例係如測試例1所述，且以水稀釋原液為20%使用；之後水洗、烘乾；接著使用直流濺鍍(功率600W)，濺鍍100nm厚度的鉻層、500nm厚度的銅層為金屬鍍層，作為實施例17至19。最後以3M 610膠帶貼附至金屬鍍層以前述的方法測試金屬鍍層的剝落情況。

圖4至圖6的結果顯示使用表面結合劑處理聚醯亞胺膜表面後，膠帶下金屬鍍層的剝落面積小於1%，此表示聚醯亞胺膜表面通過表面結合劑處理後可實現與金屬層之間的優異結合，可抵抗膠帶的剝離力。

由上述可知，本發明之表面結合劑可處理基材表面，於基材表面上形成有機層，有效提升未預先粗化處理之基材表面與塗佈材料之間的附著力，避免塗佈材料脫落、剝離。由於可排除粗化處理製程，降低製程成本且避免產生粗化處理用廢棄物(重金屬廢水、腐蝕性強酸等)，而且，所適用之基材及塗佈 材料種類廣泛，亦具有重工性，重複使用本發明之表面結合劑仍具有優異之效果。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

應當理解地，在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內，各技術特徵(例如具體實施態樣及實施例所揭示者)可以自由地相互組合以形成新的或更佳的技術方案，為簡潔起見，在此不贅述。且本發明所揭示之由端值所構成之數值範圍中，只要數值落於上下兩端值之間，即應包含在本發明所揭示的範圍內，且其與端點或其他數值所形成之次範圍亦應理所當然地包含在本發明所揭示的範圍內。

Claims (22)

1. 一種用於提升非金屬基材之表面附著力之表面結合劑，包括三唑化合物、咪唑化合物以及二甲基乙醯胺。
2. 如請求項1所述之表面結合劑，其中，該三唑化合物包括選自苯並三唑及5-甲基苯並三唑之至少一者，該咪唑化合物包括選自咪唑、二氫咪唑及1,2-二甲基咪唑之至少一者。
3. 如請求項1所述之表面結合劑，復包括吡啶化合物。
4. 如請求項3所述之表面結合劑，其中，該吡啶化合物包括選自2-甲基吡啶及2-巰基吡啶之至少一者。
5. 如請求項1所述之表面結合劑，其中，該三唑化合物以及該咪唑化合物之濃度各介於0.05g/L至50g/L之間。
6. 如請求項3所述之表面結合劑，其中，該吡啶化合物之濃度介於0.05g/L至50g/L之間。
7. 如請求項1所述之表面結合劑，其中，該二甲基乙醯胺之濃度介於5mL/L至100mL/L之間。
8. 如請求項1所述之表面結合劑，其中，該表面結合劑不包括酸類化合物。
9. 如請求項1所述之表面結合劑，復用於提升金屬基材之表面附著力。
10. 如請求項9所述之表面結合劑，復包括無機酸化合物及有機酸化合物之至少一者。
11. 如請求項10所述之表面結合劑，其中，該無機酸化合物包括選自由硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸所組成群組之至少一者。
12. 如請求項10所述之表面結合劑，其中，該有機酸化合物包括選自由甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、丙烯酸、丁烯酸、異丁烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、苯甲酸、苯二甲酸、肉桂酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、水楊酸、甘胺酸、酒石酸、檸檬酸、胺磺酸、β-氯丙酸、菸鹼酸、抗壞血酸、羥基三甲基乙酸及乙醯丙酸所組成群組之至少一者。
13. 如請求項1所述之表面結合劑，復包括選自由乙醇胺、二乙二醇單丁醚、二甲氧基乙烷所組成群組之至少一者。
14. 一種處理基材表面之方法，係包括使請求項1至14中任一項所述之表面結合劑與基材之表面接觸，以提升其與覆於該基材之表面上之層之間的附著力，其中，該基材為金屬基材或非金屬基材，且該覆於該基材之表面上之層為金屬層或非金屬層。
15. 如請求項14所述之方法，其中，形成該金屬基材及該金屬層之材質包括選自由銅、鋁、鎳、鋅、鐵、鉻及其合金所組成群組之至少一者。
16. 如請求項14所述之方法，其中，形成該非金屬基材及該非金屬層之材質為玻璃、聚醯亞胺膜、預浸體、可成像之介電體、可成像之樹脂、防焊材、蝕刻光阻或矽晶。
17. 如請求項14所述之方法，係藉由旋塗、浸泡或噴灑的方式使該表面結合劑與該基材之表面接觸。
18. 如請求項14所述之方法，其中，使該表面結合劑與該基材之表面接觸時，反應溫度係介於20℃至60℃之間。
19. 如請求項14所述之方法，其中，使該表面結合劑與該基材之表面接觸時，反應時間係介於30秒至900秒之間。
20. 如請求項14所述之方法，其中，該基材之表面係未預先粗化處理之表面。
21. 如請求項14所述之方法，其中，該表面結合劑係預先稀釋至相當於原液10%至20%的稀釋濃度後再與該基材之表面接觸。
22. 如請求項14所述之方法，復包括於該表面結合劑與該基材之表面接觸後，進行水洗洗淨多餘的表面結合劑，之後熱烘乾燥該基材。

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