[发明专利]挠性电路板材料及其制备方法

说明书

描述

本发明涉及一种包含有铜涂层的聚合物基底的挠性电路板材料，和 一种制备这种挠性电路板材料的方法。

为了制备挠性电路板，首先使用涂敷铜的聚酰亚胺。聚酰亚胺表现 出高热稳定性和化学稳定性，因此在制备该电路板材料时各个工艺步骤 的载荷(Belastungen)，如电镀后强化所涂布的铜层，接下来通过蚀刻 剂或最终为电路板材料配备功能元件而使铜层结构化，通过波峰焊或浸 液钎焊来增加。

除了在所述工艺步骤过程中聚酰亚胺的稳定性外，在制造过程中铜 层在聚酰亚胺上的粘附力以及电路板材料的寿命都是有决定性意义的。 为了实现铜层牢固粘接在聚酰亚胺上，已经试用了多种方法。不过目前 还没有发现令人满意的解决方案。

现有技术

例如已知，在聚酰亚胺薄膜上沉积铜层之前，对聚酰亚胺薄膜的表 面进行反应性离子蚀刻处理(Arthur L. Ruoff等人″Improvement of adhesion of copper on polyimide by reactive ion-beam etching，IBM J.Res. Develop.，1988，第32卷，第626-630页)。基底的聚合物结构通过离子 蚀刻处理而打开虽然促进在其上沉积的铜层的粘附能力，但同时还起到 改变基底的材料性质的作用。

为了铜层的粘附性质，还建议，在聚酰亚胺基底和铜层之间沉积增 粘层。例如已知Cr或NiCr形成的底层用来改善铜层的粘附性(K.J. Blackwell等人，Enhancement of Chromium-to-polyimide Adhesion by Oxygen DC Glow Treatment Prior to Roll-Sputter Seeding，Society of Vacuum Coaters，1992，S 279-283)。这种方案的缺点在于，在蚀刻印刷 导线结构时，此时还必须一起蚀刻铜层下的Cr或NiCr层，形成 krebserregende Cr-VI-化合物。另一缺点在于，当适应铜的蚀刻剂涉及 Cr或NiCr层时，通过该蚀刻剂，导致印刷导线结构被掏蚀。

JP 200301 1272 A公开了在聚酰亚胺膜和铜层之间适合作为增粘剂 的其它金属材料。在结构化这种电路板材料时，必须完全除去铜印刷导 线外部的这种底层，因为这种能导电的底层否则会造成印刷导线之间电 短路。不过，用于使电路板材料结构化的蚀刻剂在其蚀刻作用中尤其被 设计用来蚀刻铜，这导致，用所使用的蚀刻剂常常不能完全除去印刷导 线之间的金属底层，或者又发生以上已经描述过的掏蚀印刷导线结构。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种挠性电路板材料及其制 备方法，藉此克服现有技术的缺点。尤其是电路板材料的铜层在基底材 料上应具有高粘附强度，可以通过蚀刻工艺使电路板材料上的印刷导线 结构化。

通过具有权利要求1和20的特征的主题来解决上述技术问题。本 发明其它有利的方案由从属权利要求给出。

在制备包含聚合物基底和铜层的挠性电路板材料的本发明方法中， 在聚合物基底和铜层之间沉积介电层作为闭合层，在此情况下，介电层 和铜层通过真空法沉积。

这样沉积的介电中间层合并了两个优点。一方面，这种中间层，其 可以以厚至最多100nm的层厚度沉积，在聚合物基底和铜层之间作为 优异的增粘剂起作用。另一方面，这种介电层不具有导电性，因此在使 印刷导线结构化时不必从印刷导线之间除去。因此，在使导电组结构化 时，可以使用常规的蚀刻剂，所述蚀刻剂尤其设计用于蚀刻铜材料。

介电层例如可以以氧化物或混合氧化物沉积。例如Ti，Zn，Nb， Mo，Sn或Ta适合作为这种氧化物或混合氧化物层的元素。所述氧化物 或混合氧化物层也可以掺杂其它元素。钛氧化物层特别适合作为介电 层，因为钛氧化物在聚合物基底和铜层之间起到出色的增粘剂的作用。

一种实施方式中，钛氧化物层在聚合物基底和铜层之前以二氧化钛 层沉积。

或者所述介电层也可以由氮化物或氮氧化物沉积而成。这种氮化物 或氮氧化物层例如可以由元素Ti，Zn，Nb，Mo，Sn，Ta或Si形成。