TWM473928U - 銅箔基材 - Google Patents
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Description
本創作係關於印刷電路板，更詳而言，尤指一種用於印刷電路板之塗樹脂銅箔。
印刷電路板是電子產品中不可或缺的材料，而隨著消費性電子產品需求增加，對於印刷電路板的需求也是與日俱增。
傳統上電路板主要有單、雙面板、多層板、軟板與軟硬板及增層多層板等四種形式。隨著新一代增層多層(Build-up multiplayer,BUM)板及高密度互連技術(High Density Interconnect,HDI)(又稱HDI板)的崛起，且製造技術、材料、設備及標準發展成熟，使傳統的多層板製造技術主流地位受到挑戰。
隨著科技的進步，業界漸漸地使用塗佈樹脂銅箔(resin coated copper foil，RCC)取代傳統的黏結片與銅箔，做為增層多層板的絕緣介質與導體層，因此RCC轉變為增層多層板不可或缺的絕緣介質材料，且隨著增層多層板技術發展迅速，對於RCC的需求日以遽增。現今RCC在BUM板與HDI板的製作過程中，可採用與傳統多層板壓製成型相似的製程，與基板一起壓製製得多層板。接著，採用非機械鑽孔技術形成微孔，形成電性互連，以完成高度密集化的電路板。
請參閱第1圖，係習知塗佈樹脂銅箔之剖面示意圖，如圖所示，該塗佈樹脂銅箔1係具有銅箔層11及黏結片13。此外，現所使用的RCC中，該黏結片的材質多為環氧樹脂，又為了增加RCC的難燃性，多會於環氧樹脂中添加鹵素，俾使所製得之RCC具有較佳的難燃特性。
然而RCC中的含溴環氧樹脂在焚化處理時，會產生致癌物質，嚴重違背綠色科技的宗旨，因此不使用含溴的溴化阻燃劑成為一種研發趨勢。
然而，在阻燃劑大多含有鹵素的情況下，如何開發出具有較佳的阻燃特性，同時又能兼顧綠色科技的RCC成為業界迫切待解之課題。
為達上述目的，本創作提供一種銅箔基材，係包括：銅箔層；聚醯亞胺層，係形成於該銅箔層上；以及黏著層，係形成於該聚醯亞胺層上，使該聚醯亞胺層夾置於該黏著層與銅箔層之間，其中，該黏著層係不含鹵素且具有90℃以上之玻璃轉化溫度，該銅箔基材之總厚度係介於18至135微米。
於本創作之銅箔基材的一實施例中，該銅箔層係具有相對之第一表面及粗糙度大於等於0.5微米之第二表面，且該聚醯亞胺層係形成於該第二表面上。
於本創作之銅箔基材的一實施例中，該銅箔層之第二表面的粗糙度係大於等於1.5微米，更佳係介於2.0至5.0微米。
於本創作之銅箔基材的另一實施例中，該銅箔層之厚度係介於3至35微米。
於本創作之銅箔基材的又一實施例中，該聚醯亞胺層之厚度係介於5至40微米。
於本創作之銅箔基材的較佳實施例中，該黏著層之厚度係介於10至60微米。
於本創作之銅箔基材的一實施例中，該黏著層之玻璃轉化溫度係介於90至130℃。於實施例中該黏著層之材料係選自經改質之環氧樹脂。另外也可以選自經改質之丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成群組的至少之一者。於本創作之銅箔基材的較佳實施例中，該銅箔基材復包括：離型層，係形成於該黏著層上，使該黏著層夾置於該離型層與聚醯亞胺層間，用以保護該黏著層之黏性，以供後續黏合於電路板或其他壓合製程中有良好的黏合、密合性。
此外，本創作之銅箔基材具有優異的難燃特性，不僅保有所需要的難燃特性，更降低了對環境的危害。
1‧‧‧塗佈樹脂銅箔
11‧‧‧銅箔層
13‧‧‧黏結片
2、2’‧‧‧銅箔基材
21‧‧‧銅箔層
21a‧‧‧第一表面
21b‧‧‧第二表面
22‧‧‧聚醯亞胺層
23‧‧‧黏著層
24‧‧‧離型層
第1圖係顯示習知塗佈樹脂銅箔的剖面示意圖；以及第2及2’圖係顯示本創作之銅箔基材的一實施例之剖面示意圖，其中，第2’圖係顯示本創作之銅箔基材另一實施例之剖面示意圖。
本創作可藉由參照下列詳細說明與例示性實施例而充分了解本創作，該等說明及實施例係用於舉例說明本創作之非限制性具體實施例。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本創作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」、「第一」及「第二」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本創作可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本創作可實施之範疇。
請參閱第2圖，係為本創作之銅箔基材之結構剖面圖。如第2圖所示，本創作之銅箔基材2包括：具有相對之第一表面21a及第二表面21b之銅箔層21；聚醯亞胺層22，係形成於該銅箔層21之第二表面21b上；以及黏著層23，係形成於該聚醯亞胺層22上，使該聚醯亞胺層22夾置於該黏著層23與銅箔層21之間，其中，該銅箔基材2之總厚度係介於18至135微米。
於本實施例中，該銅箔層之材質為電解銅箔，且該銅箔層之第二表面的粗糙度為1.5微米以上，更佳係介於2.0至5.0微米。藉此，得使該聚醯亞胺層與銅箔層間具有較佳的結合強度。此外，該電解銅箔係使用表面經粗化、耐熱、防氧化等處理之電解銅箔。於本實施例中，該黏著層之材質係選自經改質之環氧樹脂系列膠水。另外也可以選用經改質之丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成群組的至少之一者。於本實施例中，該黏著層係使用具有高玻璃轉化溫度之經改質之環氧系樹脂，該經改質
之環氧系樹脂之玻璃轉化溫度係介於90至130℃，使該改質過環氧系樹脂具有高絕緣可靠性、微導通孔可靠性及流動性較佳之特點。此外，由於本創作之銅箔基材的係採用無機阻燃劑或是有機阻燃劑達到阻燃效果，使用不含鹵的黏著層，不僅保有所需要的難燃特性，更降低了對環境的危害。
請參閱第2’圖，本創作之銅箔基材2’復包括離型層24，係形成於該黏著層23上，使該黏著層23夾置於該離型層24與該聚醯亞胺層22間，用以保護該黏著層23，且於本創作之銅箔基材2’欲使用時，則移除該離型層24。
於本創作之銅箔基材中，對於該離型層之材料並未有特殊限制，較佳之離型層材料係包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)或聚乙烯(polyethylene)。
實施例1至5首先，將1mole量份TFMB(2,2'-'雙(三氟甲基)苯啶，2,2'-Bis(trifluoromethyl)benzidine)(三菱化學；22TFMB)、0.5量份之6FDA(2,2`-雙-(3,4-二羧苯基)六氟丙烷二酐，2,2'-Bis-(3,4-Dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride)(三菱化學；6F-DA)與0.5量份均苯甲酸二酐(三菱化學；PMDA)，加入DMAC溶劑(Dimethylacetamide)，使上述成分均勻混合，並形成總固體含量為20%之聚醯亞胺酸，待真空靜置脫泡後，以精密塗佈方式塗佈於第二表面粗糙度為2.5之電解銅箔(南亞銅箔；NPV)上，並乾燥使之形成聚醯亞胺層，其中，該等聚醯亞胺層之厚度如表1所示。
將雅森電子公司製之經改質的環氧系樹脂膠水塗佈於該聚醯亞胺層上，並於160℃下烘烤0.5至2.0分鐘，使該改質的環氧系
樹脂膠水形成半聚合半固化狀態(B-stage)之黏著層，其中，該黏著層之厚度如表1所示。
另外，於達到半聚合半固化狀態(B-stage)之該黏著層上貼覆離型膜(大和產業離型膜；XVA-2)，得到本創作之銅箔基材。
使用厚度35微米電解銅箔(日礦銅箔；BHY-22B-T)，並將雅森電子公司製之環氧系樹脂膠水利用轉印或塗布於該電解銅箔上，得到比較例之塗佈樹脂銅箔。
將實施例1至5及比較例1之銅箔基材，以如下述之檢測方法測量試片之對該樣品進行機械特性與電氣特性測試，測試項目包括玻璃轉化溫度、難燃性、剝離強度(一般及PCT)、抗化學性、熱應力試驗、填孔測試、介電常數和介電損耗，並將結果記錄於表1。
難燃性測試：依據ASTMD3801、IEC60707、ISO1210測試方法，進行UL 94 V-0、V-1或V-2(UL94 8)等級之垂直燃燒測試，並將結果記錄於表1。
剝離強度測試(一般)：依據IPC-TM-650方法，測試印刷電路柔性材料剝離強度，並將結果記錄於表1。
剝離強度測試(壓力鍋蒸煮試驗，PCT)：依據JEDEC JESD22-A102環境應力試驗方法進行測試，並將結果記錄於表1。
抗化學性：
依據IPC-TM-650試驗方法，評估該材料的抗化學性，並將結果記錄於表1。
熱應力試驗(Thermal stress test)：採用IPC-TM-65022的熱應力試驗方法，評估基板材料在高溫錫爐下瞭解材料的耐熱能力。測試方法為：先將壓合好的基板放至烤箱(121至149℃)預烘0.5-1.0小時。將基板取出靜置於乾燥皿至常溫，再放入錫爐(288℃)浸錫60秒。用目視觀察樣品基板外觀在浸沒錫爐後是否發生變化。用如下方法進行評估：
○：外觀完全沒出現變化
×：外觀出現爆板或剝離係紀錄於下表1。
填孔測試
依據IPC6012/IPC6016檢測標準，並將結果記錄於表1。
介電常數和介電損耗量測：係依據ASTM 2520波導諧振腔(Waveguide Resonators)測試方式進行量測，並將結果記錄於表1。
由上述測試例結果可知，相較於比較例1，本創作之銅箔基材不僅通過熱應力試驗更具有符合UL 94 V-0標準之難燃特性，且還有抗化學性、填孔平整、剝離強度高、低介電常數和低介電損耗之優異的特性，且使用不含鹵素之黏著層更有效降低對環境的危害，更可廣泛應用於BUM板或HDI板之製程。
上述實施例僅例示說明本創作之原理及其功效，而非用於限制本創作。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本創作之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
2‧‧‧銅箔基材
21‧‧‧銅箔層
21a‧‧‧第一表面
21b‧‧‧第二表面
22‧‧‧聚醯亞胺層
23‧‧‧黏著層
Claims (10)
- 一種銅箔基材，係包括：銅箔層；聚醯亞胺層，係形成於該銅箔層上；以及黏著層，係形成於該聚醯亞胺層上，使該聚醯亞胺層夾置於該黏著層與銅箔層之間，其中，該黏著層係不含鹵素且具有90℃以上之玻璃轉化溫度，該銅箔基材之總厚度係介於18至135微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，其中，該銅箔層係具有相對之第一表面及粗糙度大於等於0.5μm之第二表面，且該聚醯亞胺層係形成於該第二表面上。
- 如申請專利範圍第2項所述之銅箔基材，其中，該銅箔層之第二表面的粗糙度係大於1.5微米。
- 如申請專利範圍第3項所述之銅箔基材，其中，該銅箔層之第二表面的粗糙度係介於2.0至5.0微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，其中，該銅箔層之厚度係介於3至35微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，其中，該聚醯亞胺層之厚度係介於5至40微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，其中，該黏著層之厚度係介於10至60微米。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，復包括：離型層，係形成於該黏著層上，使該黏著層夾置於該離型層與聚醯亞胺層間。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，其中，該黏著層之玻璃轉化溫度係介於90至130℃。
- 如申請專利範圍第1項所述之銅箔基材，其中，該黏著層之材料係選自經改質之環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂及聚醯亞胺系樹脂所組成群組的至少之一者。
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