本發(fā)明有關(guān)于一種聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材的濕式金屬化處理控制方法，尤其是利用聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯當(dāng)作基材，藉硅甲烷耦合處理而在高分子基材上形成硅甲烷分子界面層，并藉鈀催化鎳分子接口層上，經(jīng)反應(yīng)分子結(jié)合，因而形成貼附佳而結(jié)合穩(wěn)固的金屬化層堆棧，尤其是，無電鍍鎳層具有較佳的厚度及結(jié)構(gòu)，很適合形成銅層，當(dāng)作電路層用，能提高經(jīng)濟(jì)誘因及產(chǎn)業(yè)利用性。

背景技術(shù)：

目前的可攜式電子產(chǎn)品隨著制作工藝的不斷精進(jìn)，已能達(dá)到使用者對輕、薄、短、小的要求，比如手機(jī)、數(shù)字相機(jī)、隨身型多媒體播放器。這類電子產(chǎn)品都需要在內(nèi)部配置電路板，用以安置各種電子組件，并實(shí)現(xiàn)電氣連接，而在有限空間中，一般傳統(tǒng)上利用環(huán)氧樹脂當(dāng)作基材的硬質(zhì)電路板已很難滿足上述功能的需求，因?yàn)闊o法配合實(shí)際應(yīng)用而隨意彎曲或折疊。

為解決上述問題，業(yè)者已開發(fā)出軟性電路板的薄膜基板，一般稱作軟板。傳統(tǒng)的軟性銅核心積層體(flexiblecoppercladlaminatefccl)包含銅箔(copperfoil，fc)、柔性基材的聚乙酰胺(pi)、黏接劑銅箔的結(jié)構(gòu)，而fc的要求主要有二種趨勢，其中之一是更為低成本，另一個具有更小的線寬蝕刻能力。在之后的要求中，對于細(xì)線寬的電路制作，需要(鉻鎳銅)濺鍍及電解銅，藉以獲得較高銅導(dǎo)電性，一般稱作fc(銅箔)滾輪式濺鍍電鍍銅方法?；旧?，是先利用濺鍍制程以高能電子束轟擊特定靶材，使得靶材中的元素脫離靶材，并藉所獲得的動能而沉積到柔性基材上，因而形成所需的中間層，因?yàn)殂~層無法直接附著在柔性基材上，需要中間層以柔性基材及銅層。

在濺鍍-電鍍銅方法中，連續(xù)式真空蒸鍍處理室系統(tǒng)需要非常昂貴的投資，而且金屬靶材也相當(dāng)昂貴，因而造成很大的障礙。

然而，濺鍍方法的技術(shù)問題在于很難進(jìn)行圖案蝕刻。近來，很重要的是 要先電鍍一層大約的鎳(及鉻)，以及約400至的銅，以獲得高黏貼強(qiáng)度及高導(dǎo)電性。

同時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)到，在濺鍍的銅電鍍fc滾輪式薄膜上進(jìn)行電路圖案蝕刻是很困難，而其理由主要是來自于鎳及鉻的微小結(jié)晶化。鎳的沉積對于防止銅遷移到pi高分子是很有必要，而濺鍍的鉻是為了獲得黏貼強(qiáng)度。不過近年，已可成功移除鉻以改善金屬曝光能量及/或靶材的傾斜角度。

因此，需要一種新式的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材的濕式金屬化處理控制方法，本身是在聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材上進(jìn)行濕式金屬化法，而不是在pi/pet上使用濺鍍/電解銅的方法，可藉以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。本發(fā)明在不使用濺鍍下，pi/pet及pd/鎳的分子鍵結(jié)能帶來非常良好的黏貼強(qiáng)度，并可直接電鍍到電解銅上。可在鎳膜的二側(cè)上建立約7至10微米的fc膜，而這種多層狀的鎳(0.8微米)-銅(7-10微米)薄膜很容易蝕刻。因此，本發(fā)明不僅能降低成本或資本投資，而且對于產(chǎn)量及無缺陷(較少的結(jié)瘤及孔洞)的質(zhì)量還具有許多優(yōu)點(diǎn)及優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在提供一種聚乙酰胺(pi)或聚對苯二甲酸乙二酯(pet)基材的濕式金屬化處理控制方法，包括依序進(jìn)行的硅甲烷耦合處理、催化處理、無電鍍鎳處理，用以在長條帶狀膜的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材上進(jìn)行濕式金屬化處理，其中基材利用滾輪至滾輪傳送單元而被帶動進(jìn)入硅甲烷耦合單元中進(jìn)行硅甲烷耦合處理，而在基材上形成硅甲烷層，并接著進(jìn)入催化處理單元中進(jìn)行催化處理，而在硅甲烷層上形成催化層，最后帶入無電鍍鎳處理單元中進(jìn)行無電鍍鎳處理，而在催化層上形成無電鍍鎳層。

硅甲烷耦合單元包含硅甲烷耦合槽及硅甲烷耦合液，且其中硅甲烷耦合液為含有硅甲烷(silane)的溶液，是容置于硅甲烷耦合槽中，而硅甲烷耦合單元可進(jìn)一步包含硅甲烷耦合液調(diào)配儲存筒，是連結(jié)至硅甲烷耦合槽，用以調(diào)配并儲存硅甲烷耦合液，藉以維持硅甲烷耦合槽中硅甲烷耦合液的組成穩(wěn)定。

催化處理單元包含催化處理槽及催化處理液，催化處理液為含有鈀離子的溶液。催化處理單元可進(jìn)一步包含催化處理液調(diào)配儲存筒，是連結(jié)至催化處理槽，用以調(diào)配并儲存催化處理液，藉以維持催化處理槽中催化處理液的 組成穩(wěn)定。

無電鍍鎳處理單元包含無電鍍鎳處理槽及容置于無電鍍鎳處理槽中的無電鍍鎳處理液，且無電鍍鎳處理液為含有鎳離子的溶液。無電鍍鎳處理單元還可包含無電鍍鎳處理液調(diào)配儲存筒，是連結(jié)至無電鍍鎳處理槽，用以調(diào)配并儲存無電鍍鎳處理液，藉以維持無電鍍鎳處理槽中無電鍍鎳處理液的組成穩(wěn)定。

此外，滾輪至滾輪傳送單元是利用螺球馬達(dá)或唧筒的拉升滾輪機(jī)構(gòu)而使得基材在硅甲烷耦合單元、催化處理單元、無電鍍鎳處理單元中是以v形波浪狀升降的滾輪至滾輪傳送(rolltorolltransfer)方式前進(jìn)，藉以控制相對應(yīng)的浸泡時間，進(jìn)而控制硅甲烷層、催化層及無電鍍鎳層的厚度及結(jié)構(gòu)，尤其是無電鍍鎳層的較佳厚度可為900-1000nm，而900-1000nm的最小厚度及導(dǎo)電度可獲得銅電鍍的電解液流通，但不會在比如4安培每dm2下燒毀。

本發(fā)明還可進(jìn)一步利用烘干單元以蒸發(fā)、烘干而去除基材、硅甲烷層、催化層、無電鍍鎳層的外部上或內(nèi)部中任何殘余的液體，其中烘干單元可藉能投射熱紅外線(thermalinfrared)的紅外線烘干器而實(shí)現(xiàn)，而由于熱紅外線可深入表層的內(nèi)部，達(dá)到徹底烘干的目的，而任何殘留液體對后續(xù)的加工處理或應(yīng)用都是非常不利。

因此，本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法可利用聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯當(dāng)作基材，藉硅甲烷耦合處理而在基材上形成硅甲烷層，并藉催化處理而形成催化層于硅甲烷層上，再藉無電鍍鎳處理形成無電鍍鎳層于催化層上，因而形成貼附佳而結(jié)合穩(wěn)固的金屬化多層堆棧，尤其是，無電鍍鎳層具有較佳的厚度及結(jié)構(gòu)，很適合形成銅層，當(dāng)作電路層用，比起傳統(tǒng)的濺鍍制程具有較低的制作成本，能提高經(jīng)濟(jì)誘因及產(chǎn)業(yè)利用性。

附圖說明

圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材的濕式金屬化處理控制方法的操作流程圖。

圖2顯示本發(fā)明實(shí)施例的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材的濕式金屬化處理控制方法的示意圖。

圖3顯示本發(fā)明中基材、硅甲烷層、催化層、無電鍍鎳層之間分子化學(xué) 鍵結(jié)的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

10基材

20硅甲烷耦合單元

21硅甲烷耦合槽

22硅甲烷耦合液

23硅甲烷耦合液調(diào)配儲存筒

30催化處理單元

31催化處理槽

32催化處理液

33催化處理液調(diào)配儲存筒

40無電鍍鎳處理

41無電鍍鎳處理槽

42無電鍍鎳處理液

43無電鍍鎳處理液調(diào)配儲存筒

50滾輪至滾輪傳送單元

60烘干單元

s10硅甲烷耦合處理

s20催化處理

s30無電鍍鎳處理

具體實(shí)施方式

以下配合附圖及附圖標(biāo)記對本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，使熟習(xí)本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。

參閱圖1，本發(fā)明的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材的濕式金屬化處理控制方法的操作流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的聚乙酰胺基材的濕式金屬化控制方法包括依序進(jìn)行的硅甲烷耦合處理s10、催化處理s20、無電鍍鎳處理s30，用以在長條帶狀膜的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材上進(jìn)行濕式金屬化處理。

為進(jìn)一步清楚說明本發(fā)明方法的技術(shù)特征及特點(diǎn)，請同時配合參考圖2 的不意圖。

具體而言，本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法是由甲烷耦合處理s10開始，且如圖2所示，長條帶狀膜的聚乙酰胺(polyimide，pi)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)基材10被帶入硅甲烷耦合單元20中，而在聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10上形成硅甲烷層。接著，進(jìn)行催化處理s20，將具有硅甲烷層的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10帶入催化處理單元30中，而在硅甲烷層上形成催化層。最后，在無電鍍鎳處理s30中，將具有催化層、硅甲烷層的聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10帶入無電鍍鎳處理單元40中，而在催化層上形成無電鍍鎳層。

因此，本發(fā)明的方法可在聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10上依序形成硅甲烷層、催化層、無電鍍鎳層，尤其是如圖3所示，基材、硅甲烷層、催化層、無電鍍鎳層之間具有特定的分子化學(xué)鍵結(jié)。

由于硅甲烷層對聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10具有較佳的結(jié)合力，且催化層被夾在硅甲烷層及無電鍍鎳層之間，可提供較佳的媒介功能，克服硅甲烷層、無電鍍鎳層的不兼容問題，使得聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10、硅甲烷層、催化層、無電鍍鎳層之間形成穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)而結(jié)合成一體。再者，無電鍍鎳層具有適當(dāng)厚度，比如900-1000nm，而900-1000nm的最小厚度及導(dǎo)電度可獲得銅電鍍的電解液流通，但不會在比如4安培每dm2下燒毀，所以非常適合在后續(xù)的鍍銅制程中制作性能優(yōu)異的銅層，亦即軟性銅板(flexiblecopper，fc)，可當(dāng)作軟性銅核心積層體(flexiblecoppercladlaminate)，用以供銅蝕刻處理而形成電路連接層，當(dāng)作軟性電路板。

更加具體而言，如圖2所示，上述的基材10是利用滾輪至滾輪傳送單元50而帶動，使得基材10依序被帶入硅甲烷耦合單元20、催化處理單元30、無電鍍鎳處理單元40，分別經(jīng)過甲烷耦合處理s10、催化處理s20、無電鍍鎳處理s30。

上述的硅甲烷耦合單元20包含硅甲烷耦合槽21及硅甲烷耦合液22，且硅甲烷耦合液22為含有硅甲烷(silane)的溶液，是容置于硅甲烷耦合槽21中，而且硅甲烷耦合單元20可進(jìn)一步包含硅甲烷耦合液調(diào)配儲存筒23，是連結(jié)至硅甲烷耦合槽21，用以調(diào)配并儲存硅甲烷耦合液22，藉以維持硅甲烷耦合槽21中硅甲烷耦合液22的組成穩(wěn)定。

催化處理單元30包含催化處理槽31及催化處理液32，催化處理液32為含有鈀離子的溶液，比如氯化鈀溶液，是容置于催化處理槽31中。再者，催化處理單元30可進(jìn)一步包含催化處理液調(diào)配儲存筒33，是連結(jié)至催化處理槽32，用以調(diào)配并儲存催化處理液32，藉以維持催化處理槽31中催化處理液32的組成穩(wěn)定。

無電鍍鎳處理單元40包含無電鍍鎳處理槽41以及容置于無電鍍鎳處理槽41中的無電鍍鎳處理液42，其中無電鍍鎳處理液42為含有鎳離子的溶液，比如包含硫酸鎳、次磷酸鹽、氫氧酸，以及抗催化劑(鉍酸)的溶液。無電鍍鎳處理單元40還可包含無電鍍鎳處理液調(diào)配儲存筒43，是連結(jié)至無電鍍鎳處理槽41，用以調(diào)配并儲存無電鍍鎳處理液42，藉以維持無電鍍鎳處理槽41中無電鍍鎳處理液42的組成穩(wěn)定。

此外，滾輪至滾輪傳送單元50是利用螺球馬達(dá)或唧筒的拉升滾輪機(jī)構(gòu)而使得聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10在硅甲烷耦合單元20、催化處理單元30、無電鍍鎳處理單元40中以v形波浪狀升降的方式前進(jìn)，藉以控制相對應(yīng)的浸泡時間，進(jìn)而控制硅甲烷層、催化pd無電鍍鎳層的厚度及結(jié)構(gòu)，比如無電鍍鎳層的較佳厚度為90-1000nm。

本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法還可進(jìn)一步利用烘干單元60，用以蒸發(fā)、烘干而去除聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10、硅甲烷層、催化層、無電鍍鎳層的外部上或內(nèi)部中任何殘余的液體，比如水，其中烘干單元60可藉能投射熱紅外線(tir，thermalinfrared)的紅外線烘干器而實(shí)現(xiàn)，因熱紅外線可深入表層的內(nèi)部，所以能達(dá)到徹底烘干的目的，而任何殘留液體對后續(xù)的加工處理或應(yīng)用都是非常不利。具體而言，由于熱紅外線可在瞬間投射，約在10至15秒內(nèi)，且能深入表層的內(nèi)部而達(dá)到硅甲烷層內(nèi)約4微米深，使得其中的水分子因蒸發(fā)而移除，尤其是層與層之間分子鍵結(jié)的固定作用及貼附性，而且不會對pi高分子的基材10構(gòu)成任何損壞。

此外，本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法可利用清洗單元(圖中未顯示)，用以在硅甲烷耦合單元20之前，先對聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯基材10進(jìn)行清洗處理。清洗單元可包含清洗槽、清洗液及清洗液調(diào)配儲存筒，其中清洗液為堿性溶液，是容置于清洗槽中，而清洗液調(diào)配儲存筒是連結(jié)至清洗槽，用以調(diào)配并儲存該清洗液，以維持成分穩(wěn)定。

本發(fā)明也可再利用多個洗滌器配置于清洗單元、硅甲烷耦合單元20、催化處理單元30及無電鍍鎳處理單元40之間，用以去除任何殘液，其中洗滌器可容置純水或去離水。

由于基材10、硅甲烷層、催化層以及無電鍍鎳層相互間的結(jié)合性較強(qiáng)，所以整體的強(qiáng)度可大幅提高，能改善耐用性，使得具有硅甲烷層、催化層以及無電鍍鎳層的基材10很適合提供后續(xù)鍍銅制程而在無電鍍鎳層上形成優(yōu)質(zhì)的銅層，當(dāng)作軟性電路基板用，比如可進(jìn)一步藉銅蝕刻處理而制作出所需的軟性電路板。

此外，本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法比起傳統(tǒng)的方法，比如濺鍍法，更具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.就經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，可省下對濺鍍機(jī)具的昂貴資本投資；

2.應(yīng)用于濕式金屬化的滾輪至滾輪傳輸設(shè)備，其產(chǎn)量效能對投資的比率是比濺鍍機(jī)具更高；

3.濕式金屬化可連結(jié)到電解液酸銅處理，即所謂的濕式_濕式制程連結(jié)，降低制程整合的風(fēng)險；

4.濕式_濕式連結(jié)能帶來洗去在金屬化的預(yù)先處理中薄膜基材上脫膜劑的優(yōu)點(diǎn)，而脫膜劑會造成最終表面上的有機(jī)結(jié)瘤；以及

5.fc銅膜是經(jīng)蝕刻程序的處理而用于電路線，但是在蝕刻處理中，金屬化的沉積特性-鎳，比起濺鍍的金屬，是非常不易剝離，具有較佳的貼附性。

再者，本發(fā)明的方法是獨(dú)特的化學(xué)處理，其中硅甲烷_無機(jī)與有機(jī)分子的耦合-從頂層的-ni＝pd＝si＝及底層的pi高分子的分子鏈結(jié)，而本發(fā)明的重點(diǎn)在于，si-pd-ni是包含奈米材料尺寸大小，且為確保黏合強(qiáng)度，我們加入投射熱紅外線的處理，其中波長為80～15微米，而能量80～150mev，藉以完全去除水分子。

本發(fā)明的方法所使用的滾輪至滾輪傳送單元是意指能帶動基材10而以v形波浪狀的薄膜姿勢而在水平方向上傳送，具體實(shí)現(xiàn)可長時間且連續(xù)操作的無電鍍鎳處理。尤其是，滾輪至滾輪傳送單元更具有以下特點(diǎn)：

是包含自動抬升裝置，對應(yīng)于金屬翻轉(zhuǎn)(mto，metalturnover)，可延長基材浸泡的距離，亦即可延長浸泡時間，因而是控制穩(wěn)定且固定的鎳沉積厚度的最適當(dāng)方法；

屬于連續(xù)操作方式，可同時交換最終的無電鍍鎳溶液成新的結(jié)構(gòu)，包含運(yùn)送及半自動加料裝置；以及

為適應(yīng)中空結(jié)構(gòu)-高爾夫球表面-滾輪(自由移動)，藉以保持液流空間是朝向滾輪表面，可避免無電鍍鎳(eni)不規(guī)則的沉積到滾輪而影響質(zhì)量。

烘干單元所投射的熱紅外線(tir)可加熱目標(biāo)物的表面到約200℃，并可穿透到具奈米分子空隙的ni、pd、si-pi分子鍵結(jié)層狀結(jié)構(gòu)中深入約2～3微米。

本發(fā)明的方法中非常重要的一點(diǎn)是如何保證或確保滾輪fc膜(約200m)能在長時間連續(xù)操作下的高質(zhì)量及/或高良率。另一方面，金屬化處理包含精密化學(xué)溶液處理，包含耦合劑、催化劑以及無電鍍鎳。這些都需要適當(dāng)?shù)娜芤簩?shí)時分析以及化學(xué)物補(bǔ)充，亦即所謂的量測及控制鏈接系統(tǒng)。因此本發(fā)明所使用的處理單元的要點(diǎn)是尤其需要fc滾輪至滾輪、水平傳送機(jī)構(gòu)，特別是能達(dá)成v形及波浪狀的薄膜姿勢(滾輪至滾輪水平傳送)機(jī)構(gòu)。無電鍍鎳處理具有一定的使用壽命，因?yàn)槠渲械拇瘟姿猁}的還原劑會在進(jìn)行鎳沉積時被氧化而形成正磷酸鹽，而且這種副產(chǎn)物會降低沉積比率。因此就連續(xù)性滾輪至滾輪的自動操作而言，交換使用槽中及待命槽(硝酸鈍化及浴槽結(jié)構(gòu))是很重要，而本發(fā)明所揭露的技術(shù)內(nèi)容能確實(shí)達(dá)成上述的要求。

對于利用本發(fā)明的方法而制作的fccl，具有良好的黏合性，其測試數(shù)據(jù)如下：剝離強(qiáng)度黏合劑90°超過1kg/cm，拉伸強(qiáng)度超過1kg/mm²，其中剝離強(qiáng)度黏合劑可描述成在默認(rèn)角度及速率下能拉出落剝離開的反抗力的材料能力，如astmd903或jish8504。

此外，本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法是屬于滾輪式的連續(xù)處理制程，可提高產(chǎn)量，適合連續(xù)式生產(chǎn)，優(yōu)于一般的批次式生產(chǎn)模式。另一特點(diǎn)是，可輕易與其他適式制程整合在一起，比如形成電鍍銅層的濕式鍍銅制程，可降低整合的成本及相關(guān)技術(shù)風(fēng)險。

綜上所述，本發(fā)明的濕式金屬化處理控制方法的主要特點(diǎn)在于利用聚乙酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯當(dāng)作基材，并藉硅甲烷耦合處理而在基材上形成硅甲烷層，并藉催化處理而形成催化層于硅甲烷層上，再藉無電鍍鎳處理形成無電鍍鎳層于催化層上，因而形成貼附佳而結(jié)合穩(wěn)固的金屬化多層堆棧，尤其是，無電鍍鎳層具有較佳的厚度及結(jié)構(gòu)，很適合形成銅層，當(dāng)作電路層 用，比起傳統(tǒng)的濺鍍制程具有較低的制作成本，能提高經(jīng)濟(jì)誘因及產(chǎn)業(yè)利用性。

以上所述內(nèi)容僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。