TWI822620B - 銅箔基板的前處理方法 - Google Patents

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Abstract

一種銅箔基板的前處理方法,適用於雷射鑽孔之前,且該方法包含準備步驟、精整步驟、穩定化步驟、鍍層步驟、以及均勻化步驟。準備步驟是提供壓合基板,壓合基板包含銅箔及基材,銅箔位於基材上,且銅箔的厚度小於1.5um。精整步驟是將壓合基板以磷酸鹽溶液進行清洗,去除銅箔表面的氧化銅,並加以乾燥。穩定化步驟是將壓合基板浸置氫氧化鈉溶液中。鍍層步驟是將壓合基板浸置於鍍層溶液中,使銅箔表面生成氧化銅層。均勻化步驟是將壓合基板浸置於的均勻化溶液中,使氧化銅層均勻化,其中銅箔的厚度最終減少量小於0.35um。

Description

銅箔基板的前處理方法
本發明涉及電路板領域,尤其涉及一種銅箔基板的前處理方法。
隨著現今各種電子元件的薄化,同樣的電子裝置空間中,需要容置更多的元件,因此,電路板可撓區、薄化,也是當今要處理的問題。
目前常見的軟性電路板的製程中,包含了壓合、前處理、生成氧化層、去除膠渣、蝕刻、無電鍍等過程,其中在前處理、蝕刻及無電鍍的步驟中,銅箔的厚度會因為化學反應而減薄。這些步驟中,前處理過程中,通常為了去除表面的氧化物及油漬,同時也為了使得新形成的氧化物生成不易脫落,會有酸洗及微蝕刻的過程,加上氧化反應,整體銅的厚度減少量約為1.0~1.3um,是軟性電路板的製程中的步驟中銅箔厚度損失量最大者。
然而,隨著新的標準,初始的銅箔厚度只有1.4~1.8um,這些銅厚度的損失,可能導致整個銅箔在製程中完全被反應掉,而無法達到原先電路板的功能。
為了解決上述的問題,在一些實施例中,提供一種銅箔基板的前處理方法。該方法適用於雷射鑽孔之前,且該方法包含準備步驟、精整步驟、穩定化步驟、鍍層步驟、以及均勻化步驟。
準備步驟是提供壓合基板,壓合基板包含銅箔及基材,銅箔位於基材上,且銅箔的厚度小於1.5um。精整步驟是將壓合基板以濃度為0.18至0.26M的磷酸鹽溶液進行清洗,清洗時間為250至350秒,以去除銅箔表面的氧化銅,並加以乾燥。穩定化步驟是在精整步驟後,將壓合基板浸置於濃度0.25至0.35M的氫氧化鈉溶液中,反應90至150秒。
鍍層步驟是在穩定化步驟後,將壓合基板浸置於鍍層溶液中,反應250至350秒,以使銅箔表面生成氧化銅層,其中鍍層溶液含有濃度0.85至1.15M的亞氯酸鈉及濃度0.25至0.35M的氫氧化鈉,其中氧化銅層的厚度為0.15至0.23um。均勻化步驟是在鍍層步驟後,將壓合基板浸置於的均勻化溶液中540至660秒,以使氧化銅層均勻化,其中均勻化溶液含有0.03至0.06M的二甲胺基甲硼烷(Dimethylamineborane, DMAB)及0.18至0.28M的氫氧化鈉,銅箔的厚度最終減少量小於0.35um。
在一些實施例中,銅箔的厚度最終減少的厚度小於0.2um。
在一些實施例中,精整步驟的磷酸鹽溶液濃度為0.20至0.24M,清洗時間為270至330秒。
更詳細地,在一些實施例中,精整步驟的磷酸鹽溶液濃度為0.21至0.23M,清洗時間為285至315秒。
在一些實施例中,穩定化步驟的氫氧化鈉溶液濃度為0.27至0.32M,反應100至140秒。
更詳細地,在一些實施例中,穩定化步驟的氫氧化鈉溶液濃度為0.28至0.30M,反應110至130秒。
在一些實施例中,鍍層溶液中的亞氯酸鈉濃度為0.95至1.10M、氫氧化鈉的濃度為0.27至0.32M,反應270至330秒。
更詳細地,在一些實施例中,鍍層溶液中的亞氯酸鈉濃度為0.98至1.05M、氫氧化鈉的濃度為0.28至0.30M,反應285至315秒。
在一些實施例中,均勻化溶液中的二甲胺基甲硼烷濃度為0.036至0.058M、氫氧化鈉的濃度為0.20至0.27M,反應565至635秒。
更詳細地,在一些實施例中,均勻化溶液中的二甲胺基甲硼烷濃度為0.048至0.054M、氫氧化鈉的濃度為0.22至0.26M,反應580至620秒。
如同前述實施例所述,藉由調配前處理的製作流程及製程化學環境,可以改變傳統酸洗及微蝕刻的步驟,大幅地減少前處理時銅箔的厚度損失,更利於薄板的製作。
圖1為銅箔基板的前處理方法的流程圖。如圖1所示,銅箔基板的前處理方法S1包含準備步驟S10、精整步驟S20、穩定化步驟S30、鍍層步驟S40、以及均勻化步驟S50。銅箔基板的前處理方法S1是適用於雷射鑽孔之前。
準備步驟S10是提供壓合基板,壓合基板包含銅箔及基材,銅箔位於基材上,且銅箔的厚度小於1.5um。精整步驟S20是將壓合基板以濃度為0.18至0.26M的磷酸鹽溶液進行清洗,清洗時間為250至350秒,去除銅箔表面的氧化銅,並加以乾燥。磷酸鹽溶液可以為磷酸鈉、磷酸氨等,以磷酸氨為例,精整步驟S20的反應如下方的化學反應式(1)為例,主要是以磷酸根與氧化銅反應,而將表面不均勻的氧化加以去除,同時達到銅箔表面清潔、去除油脂的功效。
化學反應式(1):
較佳地,在一些實施例中,精整步驟S20的磷酸鹽溶液濃度為0.20至0.24M,清洗時間為270至330秒,更較佳地,在一些實施例中,磷酸鹽溶液濃度為0.21至0.23M,清洗時間為285至315秒。
穩定化步驟S30是在精整步驟S20後,將壓合基板浸置於濃度0.25至0.35M的氫氧化鈉溶液中,反應90至150秒。較佳地,在一些實施例中,氫氧化鈉溶液濃度為0.27至0.32M,反應100至140秒,更較佳地,在一些實施例中,氫氧化鈉溶液濃度為0.28至0.30M,反應110至130秒。
穩定化步驟S30,主是利用銅離子能形成兩性化合物的特性,避免酸鹼的過度反應,其反應如化學反應式(2)所示,化學反應式(2):
鍍層步驟S40是在穩定化步驟S30後,將壓合基板浸置於鍍層溶液中,反應250至350秒,以使銅箔表面生成氧化銅層,其中鍍層溶液含有濃度0.85至1.15M的亞氯酸鈉及濃度0.25至0.35M的氫氧化鈉,其中氧化銅層的厚度為0.15至0.23um。較佳地,在一些實施例中,鍍層溶液中的亞氯酸鈉濃度為0.95至1.10M、氫氧化鈉的濃度為0.27至0.32M,反應270至330秒。更較佳地,在一些實施例中,鍍層溶液中的亞氯酸鈉濃度為0.98至1.05M、氫氧化鈉的濃度為0.28至0.30M,反應285至315秒。
鍍層步驟S40的反應如化學反應式(3),進一步以亞氯酸鈉進行反應,其中化學反應式(3):
均勻化步驟S50是在是在鍍層步驟S40後,將壓合基板浸置於的均勻化溶液中540至660秒,以使氧化銅層均勻化,其中均勻化溶液含有0.03至0.06M的二甲胺基甲硼烷及0.18至0.28M的氫氧化鈉。利用加工性加、易溶於水的二甲基胺硼烷,以溫和的反應使得部分的氧化銅還原,而溶液中持續對銅進行氧化、還原的反應,以使得整體的表面氧化層更加均勻,同時披覆適合雷射鑽孔之用的表面黑化層。
均勻化步驟S50的反應如化學反應式(4)所示,化學反應式(4): 。較佳地,在一些實施例中,均勻化溶液中的二甲胺基甲硼烷濃度為0.036至0.058M、氫氧化鈉的濃度為0.20至0.27M,反應565至635秒。更較佳地,在一些實施例中,均勻化溶液中的二甲胺基甲硼烷濃度為0.048至0.054M、氫氧化鈉的濃度為0.22至0.26M,反應580至620秒。
銅箔基板的前處理方法S1利用銅離子的兩性特性,能避免過多的銅箔厚度損失,整個前處理方法完成後,銅箔的厚度最終減少量小於0.35um。較佳地,銅箔的厚度最終減少量小於0.2um。
綜上所述,銅箔基板的前處理方法S1是藉由調配前處理的製作流程及製程化學環境,可以省去傳統技術上以鹽酸酸洗的微蝕刻步驟,能大幅地減少前處理時銅箔的厚度損失,更利於薄板的製作。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾,皆應涵蓋於本發明的範疇內,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S1:銅箔基板的前處理方法 S10:準備步驟 S20:精整步驟 S30:穩定化步驟 S40:鍍層步驟 S50:均勻化步驟
圖1為銅箔基板的前處理方法的流程圖。
S1:銅箔基板的前處理方法
S10:準備步驟
S20:精整步驟
S30:穩定化步驟
S40:鍍層步驟
S50:均勻化步驟

Claims (10)

  1. 一種銅箔基板的前處理方法,適用於雷射鑽孔之前,該方法包含: 一準備步驟,提供一壓合基板,該壓合基板包含一銅箔及一基材,該銅箔位於該基材上,其中該銅箔的厚度小於1.5um; 一精整步驟,將該壓合基板以濃度為0.18至0.26M一磷酸鹽溶液進行清洗,清洗時間為250至350秒,以去除該銅箔表面的氧化銅,並加以乾燥; 一穩定化步驟,在該精整步驟後,將該壓合基板浸置於濃度0.25至0.35M的一氫氧化鈉溶液中,反應90至150秒; 一鍍層步驟,在該穩定化步驟後,將該壓合基板浸置於一鍍層溶液中,反應250至350秒,使該銅箔表面生成一氧化銅層,其中該鍍層溶液含有濃度0.85至1.15M的亞氯酸鈉及濃度0.25至0.35M的氫氧化鈉,其中該氧化銅層的厚度為0.15至0.23um;以及 一均勻化步驟,在該鍍層步驟後,將該壓合基板浸置於的一均勻化溶液中540至660秒,以使該氧化銅層均勻化,其中該均勻化溶液含有0.03至0.06M的二甲胺基甲硼烷及0.18至0.28M的氫氧化鈉; 該銅箔的厚度最終減少量小於0.35um。
  2. 如請求項1所述之銅箔基板的前處理方法,其中該銅箔的厚度最終減少的厚度小於0.2um。
  3. 如請求項1所述之銅箔基板的前處理方法,其中該精整步驟的該磷酸鹽溶液濃度為0.20至0.24M,清洗時間為270至330秒。
  4. 如請求項3所述之銅箔基板的前處理方法,其中該精整步驟的該磷酸鹽溶液濃度為0.21至0.23M,清洗時間為285至315秒。
  5. 如請求項1所述之銅箔基板的前處理方法,其中該穩定化步驟的該氫氧化鈉溶液濃度為0.27至0.32M,反應100至140秒。
  6. 如請求項5所述之銅箔基板的前處理方法,其中該穩定化步驟的該氫氧化鈉溶液濃度為0.28至0.30M,反應110至130秒。
  7. 如請求項1所述之銅箔基板的前處理方法,其中該鍍層溶液中的亞氯酸鈉濃度為0.95至1.10M、氫氧化鈉的濃度為0.27至0.32M,反應270至330秒。
  8. 如請求項7所述之銅箔基板的前處理方法,其中該鍍層溶液中的亞氯酸鈉濃度為0.98至1.05M、氫氧化鈉的濃度為0.28至0.30M,反應285至315秒。
  9. 如請求項1所述之銅箔基板的前處理方法,其中該均勻化溶液中的二甲胺基甲硼烷濃度為0.036至0.058M、氫氧化鈉的濃度為0.20至0.27M,反應565至635秒。
  10. 如請求項9所述之銅箔基板的前處理方法,其中該均勻化溶液中的二甲胺基甲硼烷濃度為0.048至0.054M、氫氧化鈉的濃度為0.22至0.26M,反應580至620秒。
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