可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法及其設備的制造方法
【專利摘要】一種可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法及其設備，其是借由一傳輸機構將表面處理后的可撓性基板進行水平式連續傳輸，以進入一化學電鍍槽內，其包括有下列步驟：該可撓性基板是借由一第一導輪組由該化學電鍍槽上方導入化學電鍍槽內以進行化學電鍍；該撓性基板是借由位于化學電鍍槽內的第二導輪組將其導引；及借由一噴流機構向該可撓性基板至少一側進行化學電鍍液噴灑。
【專利說明】
可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法及其設備
技術領域
[0001]本發明有關于一種可撓性基板的水平連續式無電解電鍍方法及其設備，特別是指一種在可撓性基板上以化學電鍍方式形成一鎳層，以便于將一銅層形成于該鎳層上，用以制作可撓性銅箔積層板。
【背景技術】
[0002]可燒性銅箔積層板(Flexible copper clad laminate，FCCL)廣泛應用于電子產業中作為電路基板(PCB)，FCCL除了具有輕、薄及可撓的優點外，用聚酰亞胺膜還具有電性能、熱性能及耐熱性優良的特點外，其較低的介電常數(Dk)性，使得電信號得到快速的傳遞，良好的熱性能，可使組件易于降溫，較高的玻璃化溫度(Tg)，可使組件在較高的溫度下良好運行。
[0003]現有一種可撓性銅箔積層板，其是在聚酰亞胺膜上以無電解電鍍形成一鎳層，再以電鍍方式形成一銅層于鎳層上，以形成一可撓性銅箔積層板。而聚酰亞胺膜在進行無電解電鍍鎳前，須先進行表面處理，包括堿性表面改質、電荷調節、催化劑處理及活化等，此處并未加以限制。堿性表面改質步驟可使用堿性金屬溶液，例如:堿金族(如氫氧化鈉、氫氧化鉀)水溶液、堿土族水溶液、氨水、有機胺化合物水溶液等，或前述的混合物，可以浸漬或噴灑的方式進行處理。催化劑處理及活化步驟可采用例如:將聚酰亞胺膜浸漬于氯化亞錫(SnCl2)中，再浸漬于氯化鈀(PdCl2)的鹽酸酸性水溶液中；或將聚酰亞胺膜浸漬于鈀/錫凝膠溶液中，再以硫酸或鹽酸進行活化處理;此步驟是為了在聚酰亞胺膜表面形成無電解電鍍反應的金屬觸媒鈀。
[0004]因此，如何能以更快速的在聚酰亞胺膜上形成無電解電路鎳層，且使鎳更均勻分布在聚酰亞胺膜上，一種卷對卷水平式連續鎳制程為可參考采用的技術，當然，目前許多文獻都揭露了在聚酰亞胺膜上形成無電解電鍍鎳之可撓性銅箔積層板，但現今尚未有產品問世，包括許多新技術、藥水、新制程及新設備仍需努力開發。
【發明內容】
[0005]本發明針對聚酰亞胺膜上以無電解電鍍形成鎳金屬層為開發重點，而發展出一套新的水平連續式無電解電鍍設備及其制程，其確能更快速更均勻地于聚酰亞膜上形成化學電鍍鎳層，使其再進行電鍍銅后，而成為一可撓性銅箔積層材。
[0006]本發明為一種可撓性基板的水平連續式無電解電鍍方法及其設備，其是借由一傳輸機構將表面處理后的可撓性基板進行水平式連續傳輸，以進入一化學電鍍槽內，其包括有下列步驟:該可撓性基板是借由一第一導輪組由該化學電鍍槽上方導入化學電鍍槽內以進行化學電鍍;該撓性基板是借由位于化學電鍍槽內的第二導輪組將其導引；及借由一噴流機構向該可撓性基板至少一側進行化學電鍍液噴灑。
[0007]如是，可在一厚度為7-50微米的聚酰亞胺膜上形成一厚度為0.05-0.2微米，且厚度均勻的鎳層，以備后續電鍍銅的形成，而成為一可撓性銅箔積層材。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備的第一示意圖。
[0009]圖2為本發明可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備的第二示意圖。
[0010]【附圖標記說明】
[0011]學電鍍槽 10
[0012]電鍍液11
[0013]傳輸機構12
[0014]導輪機構 14
[0015]噴流機構 16
[0016]擾流器18
[0017]進料端20
[0018]出料端 22
[0019]挾持導輪 24
[0020]撓性基板 26
[0021]第一導輪組28
[0022]第二導輪組30
[0023]二導輪32、34
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
[0025]本發明可撓性基板的化學電鍍鎳方法及其設備是用以在將聚酰亞胺膜進行水平連續電鍍鎳，而該聚酰亞胺膜的單體成分及制備方法并未特別限制，可借由本技術領域的通常知識進行，在此處不加以贅述。在一實施例中，該聚酰亞胺膜的厚度可為約7至50微米(μπι) ο
[0026]聚酰亞胺膜在進行化學電鍍鎳前先進行表面處理，包括:
[0027]堿性表面改質、電荷調節、催化劑處理及活化等，此處并未加以限制。
[0028]堿性表面改質步驟可使用堿性金屬溶液，例如:堿金族(如氫氧化鈉、氫氧化鉀)水溶液、堿土族水溶液、氨水、有機胺化合物水溶液等，或前述的混合物，可以浸漬或噴灑的方式進行處理。催化劑處理及活化步驟可采用例如:將聚酰亞胺膜浸漬于氯化亞錫(SnCl2)中，再浸漬于氯化鈀(PdCl2)的鹽酸酸性水溶液中；或將聚酰亞胺膜浸漬于鈀/錫凝膠溶液中，再以硫酸或鹽酸進行活化處理;此步驟是為了在表面形成無電解電鍍反應的金屬觸媒鈀。
[0029]本發明的制程是以連續式水平制程進行化學電鍍，可以連續式生產。在本技術領域中，無電解電鍍技術包括藥劑種類、濃度、溫度、時間等參數，均已為眾所周知，此處并未特別限制，而可依據各無電解電鍍浴的條件進行。在實施例中，可采用N1-P、Ni_B、純Ni等方式進行鍍鎳。在一實施例中，是以N1-P進行，較佳采用低磷鎳(含磷量低于5重量％(wt%))，所形成的鎳層的含磷量為約2至4wt%。
[0030]本發明是采用單次鍍鎳的方式，在該聚酰亞胺膜的一表面形成單層鎳層，亦可在聚酰亞胺膜的兩個表面分別形成單層鎳層。在實施例中，該金屬層為單層鎳層，且其厚度為約0.05至0.2微米，例如0.07、0.1、0.13、0.15、0.17微米等。在一實施例中，若為兩表面均形成鎳層，則鎳層的總厚度為約0.4微米以下。在實施例中，該鎳層的總厚度為約0.15至0.4微米，較佳為約0.15至0.35微米，更佳為約0.15至0.3微米。
[0031]請參閱圖1及2，為本發明可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備的示意圖，其包括有一化學電鍍槽10、一傳輸機構12、一導輪機構14、一噴流機構16及一擾流器18。化學電鍍槽10是用以裝載鎳電鍍液11，在實施例中，可采用N1-P、N1-B、純Ni等方式進行鍍鎳，其具有一進料端20及一出料端22。
[0032]在本實施例中，傳輸機構12包括有二組夾持導輪24分別位于化學電鍍槽10的進料端20及出料端22，用以夾持傳輸可撓性基板26由化學電鍍槽10的進料端20傳輸進入化學電鍍槽10內，并由出料端22輸出。導引機構14包括有一第一導輪組28及第二導輪組30，第一導輪組28位于化學電鍍槽10的進料端20上方，高于電鍍液的表面，當傳輸機構12將可撓性基板26水平連續傳輸時，使可撓性基板26被第一導輪組28導引，由化學電鍍槽10的進料端20上方導入電鍍槽10內，使可撓性基板26在與電鍍液反應時間內，不會接觸任何物質(如滾輪)，否則可撓性基板26上的鈀或鎳會脫落，而造成漏鍍的現象;第二導輪組30位于化學電鍍槽10內，其具有二導輪32、34呈前后排列，可撓性基板26位于二導輪32、34間水平傳輸，用以限制可撓性基板26上下移動。
[0033]一噴流機構16，本實施例中，可為二噴刀，分別設置于可撓性基板26的上、下二側，用以將鎳電鍍液噴向可撓性基板26的上、下表面，可提供電鍍液有效地藥液循環，提升電鍍質量。
[0034]一擾流器18設置于化學電鍍槽10內，朝可撓性基板26下表面噴流，其噴流方向與可撓性基板26傳輸方向呈一角度，該角度以直角為較佳，可進行鎳電鍍液11的擾動，及將氣體驅離可撓性基板22的下表面，使鎳電鍍液11更為均勻，以避免氣泡滯留于撓能性基板下面，可得到更佳的化學電鍍效果。
[0035]如是，借由上述的化學電鍍方法及其設備，可將一可撓性基板26形成一厚度為
0.05-0.2微米的鎳層。
[0036]本發明的方法可有效降低生產成本，且操作簡易，產品合格率高。且依據本發明的制程，可制備優異的可撓式金屬積層材，達到良好熱安定性、層間接著力佳(即剝離強度高)、抗吸濕、耐老化、易蝕刻、產品輕薄等性質，有利于后續于電子零件的構裝材料、封裝材料等應用。
[0037]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其是借由一傳輸機構將表面處理后的可撓性基板進行水平式連續傳輸，以進入一化學電鍍槽內，其包括有下列步驟: 該可撓性基板是借由一第一導輪組由該化學電鍍槽上方導入該化學電鍍槽內以進行化學電鍍； 該可撓性基板是借由位于該化學電鍍槽內的第二導輪組將其導引；及 借由一噴流機構向該可撓性基板的至少一側進行化學電鍍液噴灑。2.根據權利要求1所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其中，該傳輸機構包括有二組分別位于該化學電鍍槽兩端的夾持導輪，用以夾持傳輸該可撓性基板。3.根據權利要求1所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其中，該表面處理包括有堿性表面改質、電荷調節、催化劑處理及活化。4.根據權利要求1所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其中，該第二導輪組是位于該化學電鍍槽內，包括有二導輪，該可撓性基板是位于該二導輪間傳輸。5.根據權利要求1所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其中，該噴流機構設有分別位于該可撓性基板上、下方位置的二噴刀，對該可撓性基板的上、下二面進行電鍍液噴灑。6.根據權利要求1所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其中，該化學電鍍槽內更包括有至少一擾流器，其是對該可撓性基板下方進行噴流。7.根據權利要求6所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍方法，其特征在于，其中，該擾流器是相對于該可撓性基板傳輸方向呈垂直進行噴流。8.一種可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備，其特征在于，其是借由一傳輸機構將表面處理后的可撓性基板水平式連續傳輸，以進行化學電鍍，其包括有: 一化學電鍍槽，用以裝載化學電鍍液，其具有一進料端及一出料端，該傳輸機構用以將該可撓性基板連續式地由該進料端傳輸入該化學電鍍槽內，并由該出料端輸出； 一導輪機構，其至少具有一第一導輪組及一第二導輪組，該第一導輪組位于該化學電鍍槽的進料端上方，用以導引該可撓性基板由化學電鍍液上方進入槽內，該第二導輪組位于化學電鍍槽內，用以導引傳輸中的可撓性基板;及 一噴流機構，其至少具有一噴刀位于可撓性基板一側，用以將化學電鍍液噴向該可撓性基板。9.根據權利要求8所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備，其特征在于，其中，該傳輸機構包括有二組夾持導輪分別位于化學電鍍槽的進料端及出料端，用以夾持傳輸該可撓性基板。10.根據權利要求8所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備，其特征在于，其中，該第二導輪組設有二導輪，該可撓性基板位于該二導輪間傳輸。11.根據權利要求8所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備，其特征在于，其中，該噴流機構具有二噴刀，分別位于該可撓性基板的上、下二側。12.根據權利要求8所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備，其特征在于，其中，更包括有一設置于該化學電鍍槽內并位于該可撓性基板的水平面下方的擾流器。13.根據權利要求12所述的可撓性基板的水平連續式化學電鍍設備，其特征在于，其中，該擾流器相對于該可撓性基板傳輸方向呈垂直進行噴流。
【文檔編號】C23C18/30GK106048563SQ201610402433
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】陳宗儀, 濱澤晃久, 羅吉歡, 陳文欽, 范士誠
【申請人】柏彌蘭金屬化研究股份有限公司, 達邁科技股份有限公司, 荒川化學工業股份有限公司