説明

軟性回路基板及びその製造方法

【課題】 スパッタリング法により優れた剥離強さを付与すると共に、ピンホールを減少させた軟性回路基板を提供する。
【解決手段】 軟性回路基板は、ベース1と、ベース1上に形成されるクロム被覆層2と、クロム被覆層2上に形成される第一被覆ユニット3と、第一被覆ユニット3上に形成される第一銅被覆層4と、第一銅被覆層4と接合される第二銅被覆層6とを含み、また、軟性回路基板の製造方法はベース1上にクロム被覆層2を形成するステップと、クロム被覆層2上に第一被覆ユニット3を形成するステップと、第一被覆ユニット3上に第一銅被覆層4を形成するステップと、第一銅被覆層4の第二側面42にプラズマ表面処理を行うステップと、第一銅被覆層4上に第二銅被覆層6を形成するステップとを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特にスパッタリング法により優れた剥離強さを付与すると共に、ピンホールを減少させた軟性回路基板に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の軟性回路基板は、一層のポリマー材質、例えばポリイミドPolyimide,(PI)、ポリエステルPolyester,(PET)から成るポリマー薄膜層の一側表面上にクロム(Cr)被覆層がスパッタリングされると共に、該クロム被覆層上に銅(Cu)被覆層がスパッタリングされ、該クロム被覆層と銅被覆層の厚さが1μmより薄く形成され、更に前記銅被覆層上に適当な厚さの銅層が電気めっきされるものである。この種の軟性回路基板では、クロム被覆層をポリマー薄膜層と銅被覆層との間に介在するが、クロム材料とポリマー薄膜層との結合性や、クロム材料と銅との結合性は共に、銅とポリマー薄膜層との結合性よりも優れている。このことから、軟性回路基板の各層間における剥離強さも約0.5kgf/cmまで向上する。
【0003】
しかしながら、前記軟性回路基板は、クロムと銅の熱膨張係数Coefficient of Themal Expansion,(CTE)である6.5×10-6及び17.0×10-6との差が極めて大きいため、クロム被覆層と銅被覆層とが剥離してしまう。
この欠点を解決するために、例えば、中華民国公告第519860号において、クロム被覆層と銅被覆層に膨張係数がクロムと銅の間であるニッケルクロム合金層を介在させる技術が開示された。
【特許文献1】中華民国公告第519860号公報「軟性回路基板の製造方法及びその製品」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記軟性回路基板は、スパッタリング法に電気めっき法を組み合わせて製造されるが、該スパッタリング法は、スパッタ時におけるチャンバ内の真空環境下において粉塵などの雑物が発生し、その粉塵などの各層への降りかかりは防止し難いため、各層にピンホールの現象が発生してしまう。
【0005】
更にそのピンホールには導電物質がないことから、その後該ピンホールに電気めっきにより銅を形成させることができないので、軟性回路基板上の銅に何らかの問題が発生する恐れがあると共に、エッチングにより配線を形成させる時、欠陥を有する箇所に断線が起きやすくなる。
【0006】
本発明は上記の課題を解決するものであり、ベースと、該ベース上に形成されるクロム被覆層と、該クロム被覆層上に形成される第一被覆ユニットと、該第一被覆ユニットに形成される第一銅被覆層と、該第一銅被覆層上に形成される第二銅被覆層とから構成されるので、優れた剥離強さを有すると共に、ピンホールを減少させることができる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ベース1と、前記ベース1上に形成されるクロム被覆層2と、前記クロム被覆層2上に形成され、熱膨張係数がクロムと銅の間である第一被覆ユニット3と、前記第一被覆ユニット3におけるベース1から離れた一側に設けられる第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられ、プラズマ表面処理を施した第二側面42を有する第一銅被覆層4と、前記第一銅被覆層4の第二側面42と接合される第二銅被覆層6と、を含むことを特徴とする軟性回路基板を提供するものである。
【0008】
本発明の請求項2は、前記ベース1は、ポリイミド或いはポリエステルから成ることを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項3は、前記第一被覆ユニット3がニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項4は、前記第一被覆ユニット3がニッケルクロム合金被覆層31を含むことを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項5は、前記第一被覆ユニット3が前記ベース1と接合するニッケルクロム合金被覆層31及び前記第一銅被覆層4と接合するニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項6は、前記第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられる第二側面42を有する第二被覆ユニット5を含み、該第二被覆ユニット5の第一側面41が第一銅被覆層4の第二側面42上に接合され、前記第二銅被覆層6が第二被覆ユニット5の第二側面42上に接合され、該第二被覆ユニット5の熱膨張係数がクロムと銅の間であることを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項7は、前記第二被覆ユニット5がニッケルクロム合金被覆層31を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項8は、前記第二被覆ユニット5がニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項9は、前記第一被覆ユニット3がニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項10は、前記第一被覆ユニット3がニッケルクロム合金被覆層31を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板を提供するものである。
本発明の請求項11は、前記第一被覆ユニット3が前記ベース1と接合するニッケルクロム合金被覆層31及び前記第一銅被覆層4と接合するニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板を提供するものである。
【0009】
本発明の請求項12は、ベース1上にクロム被覆層2を形成するステップと、前記クロム被覆層2上に、熱膨張係数がクロムと銅の間である第一被覆ユニット3を形成するステップと、前記第一被覆ユニット3上に、第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられる第二側面42を有する第一銅被覆層4を形成するステップと、前記第一銅被覆層4の第二側面42に対してプラズマ表面処理を行うステップと、前記第一銅被覆層4の第二側面42上に第二銅被覆層6を形成するステップと、を順次行うことを特徴とする軟性回路基板の製造方法を提供するものである。
【0010】
本発明の請求項13は、前記プラズマ表面処理を行った後、前記第二銅被覆層6を形成する前に、更に熱膨張係数がクロムと銅の間である第二被覆ユニット5を形成するステップを含むことを特徴とする請求項12に記載の軟性回路基板の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明は上記の課題を解決するものであり、ベースと、該ベース上に形成されるクロム被覆層と、該クロム被覆層上に形成される第一被覆ユニットと、該第一被覆ユニットに形成される第一銅被覆層と、該第一銅被覆層上に形成される第二銅被覆層とを有する。
【0012】
前記ベースは、ポリイミド或いはポリエステルから製造されるポリマー薄膜層であり、前記第一被覆ユニットは、ベースの一側における、前記第一被覆ユニットから離れた位置に設けられると共に、その熱膨張係数はクロムと銅の間である。更に該第一被覆ユニットは、通常ニッケル銅(Ni/Cu)合金被覆層或いはニッケルクロム(Ni/Cr)合金被覆層が含まれるが、ベースと接合するニッケルクロム合金層を含み、該ニッケルクロム合金層上にニッケル銅合金層を形成させることが好ましい。
【0013】
また、前記第一銅被覆層は、ベース1から離れた一側に設けられる第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられ、プラズマ表面処理を施した第二側面42を有し、該第二側面が第二銅被覆層に接合されることにより、スパッタリング時に発生する粉塵を除去する。
【0014】
より好ましくは、本発明の軟性回路基板が更に、前記第一銅被覆層と第二銅被覆層との間に介在される第二被覆ユニットを含むことであり、該第二被覆ユニットは、熱膨張係数がクロムと銅の間にあり、第一側面と、該第一側面と反対する側に設けられる第二側面とを有し、該第一側面は第一銅被覆層の第二側面上に接合されると共に、前記第二銅被覆層は第二被覆ユニットの第二側面上に接合される。尚、該第二被覆ユニットはニッケルクロム合金被覆層或いはニッケル銅合金被覆層から構成されることが好ましい。
【0015】
また、本発明の軟性回路基板の製造方法は、ベース上にクロム被覆層を形成するステップと、前記クロム被覆層上に、熱膨張係数がクロムと銅の間である第一被覆ユニットを形成するステップと、前記第一被覆ユニット上に、第一側面と、該第一側面と反対する側に設けられる第二側面を有する第一銅被覆層を形成するステップと、前記第一銅被覆層の第二側面に対してプラズマ表面処理を行うステップと、前記第一銅被覆層の第二側面上に第二銅被覆層を形成するステップと、を順次行うものである。
【0016】
更に前記プラズマ表面処理を行った後、前記第二銅被覆層6を形成する前に、更に熱膨張係数がクロムと銅の間である第二被覆ユニット5を形成するステップを含むことがより好ましい。
【0017】
本発明は上記の構成及び工程方法により、優れた剥離強さを有すると共に、ピンホールを減少させた軟性回路基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例1】
【0019】
図1は本発明の第1実施例を示す断面図であり、図2は本発明に係る第2実施例を示す断面図であり、図3は本発明に係る第3実施例を示す断面図であり、図4は本発明に係る第4実施例を示す断面図である。尚、前記各図中には、多くのピンホールを有するが、より把握しやすくするために、1つのピンホールのみ示した。
【0020】
図1に示すように、本発明に係る軟性回路基板の第一実施例は、順にベース1、クロム被覆層2、第一被覆ユニット3、第一銅被覆層4、第二被覆ユニット5、第二銅被覆層6及び銅箔層7が形成される。
【0021】
前記ベース1は、ポリイミドよりなる薄膜であり、該ベース1上にクロム材料からなるターゲット材を用いてスパッタリングにより前記クロム被覆層2が形成される。なお、そのスパッタリング効率は1000Wであり、気体圧力は3×10-3torrであり、クロムターゲット材とベース1との距離は12cmであり、膜形成速度は0.6M/minであり、クロム被覆層2の厚さは1μmより薄い。
【0022】
前記第一被覆ユニット3は、クロム被覆層2上に形成されるニッケルクロム合金被覆層31及び該ニッケルクロム合金被覆層31上に形成されるニッケル銅合金被覆層32を有し、それらニッケルクロム合金被覆層31及びニッケル銅合金被覆層32はそれぞれスパッタリング法によりなる。なお、該スパッタリングの条件は、前記クロム被覆層2の時と同様であるが、ニッケルクロム材料及びニッケル銅材料は、ターゲット材からなるものである。
【0023】
前記第一銅被覆層4は、スパッタリング法により成膜され、前記ニッケル銅合金被覆層32と接合される第一側面41及び該第一側面41と反対する側に設けられる第二側面42を有する。その後プラズマによるエッチング法を用いて該第二側面42の表面処理を行うことにより、スパッタリング時において前記クロム被覆層2や第一被覆ユニット3、第一銅被覆層4に入り込む粉塵を除去する。そして、粉塵の除去する部位に対応するように、各層の間にピンホール8が形成される。
【0024】
このことから、第一銅被覆層4上に第二被覆ユニット5を形成する際、該第二被覆ユニット5は第一銅被覆層4と接合するだけでなく、ピンホール8における露出した各層と接触する。この構成により、前記と各層との間に良好な被覆力及び適当な熱膨張係数を得ることができるので、前記ピンホール8を填塞できるだけでなく、高温による剥離が発生することもない。なお、この第一実施例では、第一銅被覆層4上に形成される第二被覆ユニット5としてスパッタリング法によりなるニッケルクロム合金層が用いられている。
【0025】
前記第二銅被覆層6は、スパッタリング法により第二被覆ユニット5上に形成されるが、該第二被覆ユニット5によりピンホール8においてより強固に被覆できると同時に、ピンホール8に導電材質を提供するので、その後ピンホール8に電気めっきにより銅箔層7を形成させることができる。
【0026】
前記銅箔層7は、銅からなる電気めっき材であり、その電気めっきの電流値は0.5Aであり、電気めっき速度は0.2M/minであり、その厚さは2〜18μmであり、またこの電気めっきによれば銅の厚さを増加できると共に、それにかかる工程時間も短縮できる。
【0027】
また、本発明では、熱膨張係数の差がそれぞれ6.5×10-6及び17.0×10-6と大きいクロムと銅を使用するのではなく、熱膨張係数の差がそれぞれ11〜13×10-6及び14〜16×10-6と小さいニッケルクロム合金とニッケル銅合金を組み合わせて使用し、これはクロムと銅の熱膨張係数の範囲内であるので、各層間の応力変形を減少させることができる。
更に本発明では、プラズマ表面処理をした第一銅被覆層4が形成されることから、その後に形成される第二被覆ユニット5及び第二銅被覆層6にピンホール8が発生することはないので、良好な銅箔層7を得ることができる。故にエッチングにより配線を形成させる時、断線の現象が発生することはない。
【実施例2】
【0028】
図2に示すように、本発明に係る軟性回路基板の第二実施例は、前記第一実施例と同様に、順にベース1、クロム被覆層2、第一被覆ユニット3、第一銅被覆層4、第二被覆ユニット5、第二銅被覆層6及び銅箔層7が形成されるが、該第一実施例の第一被覆ユニット3がニッケルクロム合金被覆層31及びニッケル銅合金被覆層32を含むのに対し、本実施例の第一被覆層3は単にニッケルクロム合金被覆層31しか含まない点で異なる。
【実施例3】
【0029】
図3に示すように、本発明に係る軟性回路基板の第三実施例は、前記第一実施例と類似しているが、第一実施例の第一被覆ユニット3がニッケルクロム合金被覆層31及びニッケル銅合金被覆層32を含むのに対し、本実施例の第一被覆層3は単にニッケル銅合金被覆層32しか含まない点で異なる。
【0030】
因みに、前記第一、第二及び第三実施例においては、第二被覆ユニット5をニッケルクロム合金によりなるものを用いたが、ニッケル銅合金によりなるものを用いてもよい。
【実施例4】
【0031】
図4に示すように、本発明に係る軟性回路基板の第四実施例は、前記第一実施例と類似しているが、第二被覆ユニット5を使用しない点で第一実施例と異なる。
【実施例5】
【0032】
更に、本発明に係る軟性回路基板の第五実施例は、前記第二実施例と類似しているが、第二被覆ユニット5を使用しない点で第二実施例と異なる。
【実施例6】
【0033】
更に、本発明に係る軟性回路基板の第六実施例は、前記第三実施例と類似しているが、第二被覆ユニット5を使用しない点で第三実施例と異なる。
【0034】
前記各実施例の剥離強さを測定した結果、皆1.0kgf/cm以上であり、またピンホール8からの光の透過状況を観察した結果、前記すべての実施例において大幅な改善が見られた。故に本発明の軟性回路基板は、確かにその目的を達成できるものである。
【0035】
尚、上述した実施例は単に本発明の一部の実施形態であり、本明細書に示す主張の範囲内であれば如何なる形態に構成させてもよく、また、容易に想到し得る範囲内であれば、当然本発明の主張範囲に属することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図2】本発明に係る第2実施例を示す断面図である。
【図3】本発明に係る第3実施例を示す断面図である。
【図4】本発明に係る第4実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【0037】
1 ベース
2 クロム被覆層
3 第一被覆ユニット
31 ニッケルクロム合金被覆層
32 ニッケル銅合金被覆層
4 第一銅被覆層
41 第一側面
42 第二側面
5 第二被覆ユニット
6 第二銅被覆層
7 銅箔層
8 ピンホール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース1と、前記ベース1上に形成されるクロム被覆層2と、前記クロム被覆層2上に形成され、熱膨張係数がクロムと銅の間である第一被覆ユニット3と、前記第一被覆ユニット3におけるベース1から離れた一側に設けられる第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられ、プラズマ表面処理を施した第二側面42を有する第一銅被覆層4と、前記第一銅被覆層4の第二側面42と接合される第二銅被覆層6とを含むことを特徴とする軟性回路基板。
【請求項2】
前記ベース1は、ポリイミド或いはポリエステルから成ることを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板。
【請求項3】
前記第一被覆ユニット3がニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板。
【請求項4】
前記第一被覆ユニット3がニッケルクロム合金被覆層31を含むことを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板。
【請求項5】
前記第一被覆ユニット3が前記ベース1と接合するニッケルクロム合金被覆層31及び前記第一銅被覆層4と接合するニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板。
【請求項6】
前記第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられる第二側面42を有する第二被覆ユニット5を含み、該第二被覆ユニット5の第一側面41が第一銅被覆層4の第二側面42上に接合され、前記第二銅被覆層6が第二被覆ユニット5の第二側面42上に接合され、該第二被覆ユニット5の熱膨張係数がクロムと銅の間であることを特徴とする請求項1に記載の軟性回路基板。
【請求項7】
前記第二被覆ユニット5がニッケルクロム合金被覆層31を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板。
【請求項8】
前記第二被覆ユニット5がニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板。
【請求項9】
前記第一被覆ユニット3がニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板。
【請求項10】
前記第一被覆ユニット3がニッケルクロム合金被覆層31を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板。
【請求項11】
前記第一被覆ユニット3が前記ベース1と接合するニッケルクロム合金被覆層31及び前記第一銅被覆層4と接合するニッケル銅合金被覆層32を含むことを特徴とする請求項6に記載の軟性回路基板。
【請求項12】
ベース1上にクロム被覆層2を形成するステップと、前記クロム被覆層2上に、熱膨張係数がクロムと銅の間である第一被覆ユニット3を形成するステップと、前記第一被覆ユニット3上に、第一側面41と、該第一側面41と反対する側に設けられる第二側面42を有する第一銅被覆層4を形成するステップと、前記第一銅被覆層4の第二側面42に対してプラズマ表面処理を行うステップと、前記第一銅被覆層4の第二側面42上に第二銅被覆層6を形成するステップと、を順次行うことを特徴とする軟性回路基板の製造方法。
【請求項13】
前記プラズマ表面処理を行った後、前記第二銅被覆層6を形成する前に、更に熱膨張係数がクロムと銅の間である第二被覆ユニット5を形成するステップを含むことを特徴とする請求項12に記載の軟性回路基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−194404(P2007−194404A)
【公開日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−11220(P2006−11220)
【出願日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【出願人】(506021156)律勝科技股▼分▲有限公司 (2)
【Fターム(参考)】