[发明专利]金属包覆的聚酰亚胺复合体、该复合体的制造方法以及该复合体的制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及用作挠性印刷基板、TAB、COF(Chip on Film：薄膜覆晶)等电子部件的安装材料的金属包覆的聚酰亚胺复合体、该复合体的制造方法以及该复合体的制造装置。

背景技术

在聚酰亚胺膜上层叠有主要由铜构成的金属导体层的FCCL(Flexible Copper Clad Laminate：挠性覆铜板)被广泛用作电子产业中的电路板的材料。其中，随着电路布线宽度的细间距化，聚酰亚胺膜和金属层之间不具有粘接剂层的无粘接剂挠性层压板(特别是双层挠性层叠体)备受瞩目。

作为无粘接剂挠性层压板、特别是应对细间距的无粘接剂挠性层压板的制造方法，主要进行所谓的金属包覆法(メタライジング法)，即，在聚酰亚胺膜上利用溅射、CVD、蒸镀等干式法预先形成由与聚酰亚胺的粘接良好的材料构成的连接层(タイコ一ト)及下一工序的电镀中作为阴极兼电流的导电体起作用的金属种层(金属シ一ド)，接着通过电镀对作为电路板的导体层的金属层进行制膜(参考专利文献1)。

在该金属包覆法中，为了提高金属层和聚酰亚胺膜的密合力，在形成金属层之前，为了除去表面的污染物质及提高表面粗糙度，利用等离子体处理对聚酰亚胺膜表面进行改性(参考专利文献2及专利文献3)。

通常，在聚酰亚胺膜上通过溅射等干式法预先形成金属层时，通过选择中间层的材料来改善密合性或蚀刻性(参考专利文献4)。

另外，提出了通过对聚酰亚胺膜的表面进行化学蚀刻而将表面粗化并在其上形成底层和进一步在其上形成铜的蒸镀层的TAB及FPC中使用的带金属膜的聚酰亚胺膜(参考专利文献5)。

金属包覆的聚酰亚胺复合体作为COF(Chip on Film)等电子部件的安装材料使用时，在将聚酰亚胺上的金属层部分除去而制作电路图案后，在形成有电路图案的铜层上进一步实施镀锡，再在镀锡层上实施阻焊、树脂密封等处理，但存在该镀锡层剥离的问题。产生该剥离的主要原因之一是在电镀的铜层和镀锡层之间产生柯肯德尔空洞(Kirkendall Void)(空隙)。对于柯肯德尔空洞，将在后面详细说明。

电镀铜层通常由多个电解槽形成，当然电解槽和电解槽之间铜层的电镀电流条件变动较大。电镀电流条件变动较大的部分由于铜结晶粒、杂质的混入等而与其它部分不同，因此形成镀铜层中的边界。柯肯德尔空洞特别容易在该镀铜层边界和镀锡层邻近的部分产生，因此，使用多槽的电镀槽进行镀敷时，至少产生与电镀槽的个数相当数量的柯肯德尔空洞。

作为解决这样的问题的方法，提出了在由多个电解槽形成的镀铜覆膜中，用同一个电解槽在从表层至少到镀锡层的3倍的区域形成铜层(参考专利文献6)。而且，在该专利文献6中，分析剥离原因为柯肯德尔空洞。

但是，该情况下，仅抓住了包覆于镀铜的最上层部之上的锡的问题。但是，形成铜的电路并包覆锡层时，不仅在铜的最上层，还在侧面形成锡层的包覆。另外，如后面所述，即使是同一个电解槽也可产生铜层边界，因此不能说是充分解决问题。

因此，并未解决此时产生的由多层构成的铜层(专利文献6的实施例中为9层)和锡层的接合界面产生的柯肯德尔空洞的问题。另外，对于仅最上层较厚的铜层，不得不相应地使其它铜层变薄，因此存在铜层的平衡破坏的问题。

根据上述情况，不优选需要多个电镀槽的曲折式的电镀，优选尽可能减少电镀槽的个数。为了由较少的电镀槽得到同样的所希望的厚度的镀铜层，需要提高镀敷电流密度，滚筒式电镀法是有效的。滚筒式电镀法是使利用非电解镀敷或干式法形成有连接层及金属种层的聚酰亚胺膜绕浸渍于电解槽中的滚筒表面旋转而对其表面进行镀铜的方法，其可以不受作为阴极的膜的行进中的翘曲及摇晃等干扰地使阳极和阴极之间的距离接近，且总是可以控制为恒定的水平，因此可以提高电流密度。另外，通过使阳极和阴极之间的距离接近，可以容易地提高镀敷电解液的流速，这对提高电流密度是有效的。因此，滚筒式电镀法对减少柯肯德尔空洞是有效的。

但是，该滚筒式电镀法也存在问题。为了提高电镀的电沉积速度，需要提高电流密度，但电镀开始的初期形成于聚酰亚胺表面的金属种层的厚度受到限制，因此不能耐受大电流。为此，将以与滚筒对置的方式设置的阳极划分为多个区域(镀敷区域)，独立地控制各个区域的电流密度。

结果，每当对阳极的供电量(电流量)改变时，形成不同的镀铜层，在该镀铜层边界产生柯肯德尔空洞。目前，从生产效率方面考虑，配置多个阳极，采用4个区域以上的供电方式，因此铜层为4个以上。