聚酰亚胺基底和用其制备印刷布线板的方法技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺基底和用其制备印刷布线板的方法。用金属镀敷聚合物基底例如聚酰亚胺的改进方法包括步骤：用等离子体流或电晕放电表面处理对聚合物基底进行表面处理，用包含氢氧化物和离子型钯的蚀刻液调整和蚀刻该聚合物基底，用离子型钯活化该聚合物基底，还原该聚合物基底上的钯，在制备的聚合物基底上镀覆化学镀镍层，并且在整个化学镀镍层上镀覆化学镀铜层。本发明专利技术的方法提供了制备用于随后电镀的聚合物基底的改进方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属镀敷聚合物基底，特别是芳族聚合物基底(例 如聚酰亚胺)的改进的方法。
技术介绍
由芳族聚合物制造的或者是包含芳族聚合物的基底经常应用 于某些电子装配的结构中，例如微电子封装。已经发现大量的聚 合物可令人满意地用作该基底。发现聚酰亚胺在这一点上特别适 合，部分是因为它们优异的热稳定性和耐溶剂性。 一种广泛使用且市售的购自Dupont， Wilmington, Delaware的聚酰亚胺的商品名是 Kapton 。其它聚酰亚胺的销售商品名是购自 Kaneka High-Tech Materials的Apical ,以及购自Uniglobe Kisco, Inc.的Upilex⑧和Upimol , 并且同样被广泛使用。聚酰亚胺广泛应用于微电子封装应用中，例如柔性电路，刚 性-柔性电路，印刷电路板(PCB),和多层柔性电路，以及硅晶片 上的钝化层。但是芳族聚合物，例如聚酰亚胺，本身有可能与随 后镀敷的金属(例如铜，镍和金)的粘合力变差，另外，当将化学沉 积后的金属用作金属辅助沉积(例如通过电解沉积)的导电层时，聚 合物(聚酰亚胺)基底、化学沉积金属和电解沉积金属之间的粘合力 必须足够的强。因此有必要开发出某种技术用于提高该金属和这 些基底之间的粘合力，为了克服粘合力差的问题已经釆用了几种 方法。例如，可以使用粘合剂将金属层粘结到聚酰亚胺膜上，从而 制造覆金属聚合物膜。然后用平版印刷法使金属层形成图案。但 是，使用这些覆金属膜难以形成细线电路，因为金属层的蚀刻在电路线路中可能会产生侧蚀(undercut)(由于掩模下的蚀刻)，并且 需要金属层较厚(至少15微米)，以使其具有足够的机械强度用于 分离处理。而且所用的粘合剂可能会导致微导通孔的激光穿孔困难o用于改进层之间的粘合力的另 一方法是在粗化的金属箔(例 如铜箔)上涂覆液体聚酰亚胺(或其前体聚酰胺酸)，然后固化。但 是，由于金属箔的厚度，细线电路也难以形成。用于改进粘合力的又一方法是在聚酰亚胺表面上溅射镍和铬 的薄层，然后在铬层上溅射铜薄层，使用电镀对其进行增厚。虽 然该方法能够制备细线电路(通过在电镀步骤前使用光致抗蚀剂)， 但是溅射步骤昂贵且耗费时间。与其它常用方法相比，溅射法的 问题还在于设备的尺寸大，成本高，以及生产率低。因此，需要另外的努力来提供一种制备克服了现有技术缺陷 的用于随后镀敷的非导电性基底的改进方法。
技术实现思路
本专利技术的 一个目的是提供一种制备用于随后镀敷的非导电性 基底的改进方法。本专利技术的另一 目的是提供一种有效利用以及在非导电性基底 上制备牢固且粘附的导电层的方法。本专利技术的又一 目的是提供一种制备印刷电路和耐用且廉价的 平板柔性电路系统的方法。本专利技术的再一 目的是提供一种用于非导电性基底的改进的调节和蚀刻浴组合物。本专利技术的又一 目的是提供一种用于镀覆非导电性基底的改进 的化学镀镍浴。本专利技术的这些和其它目的都在本专利技术的方法中得以实现，其 中制备了用于随后电镀的聚合物基底，该方法包括如下步骤a)用等离子体流或电晕放电表面处理对聚合物基底的至少 一个表面进行处理；b )用含有碱金属氢氧化物和离子型钯的蚀刻液调节和蚀刻 该聚合物基底；c) 用离子型钯活化该聚合物基底；d) 还原该聚合物基底上的钯；e) 在制备的聚合物基底上镀覆化学镀镍层；和f) 在整个化学镀镍层上镀覆化学镀铜层。具体实施例方式具体地，本专利技术涉及一种制备聚合物基底的方法，该聚合物 基底用于进行随后的电镀，包括步骤a) 用等离子体流或电晕放电表面处理对聚合物基底的至少一 个表面进4于处理；b) 用含有碱金属氢氧化物和离子型钯的蚀刻液调节和蚀刻该 聚合物基底；c) 用离子型钯活化该聚合物基底；d) 还原该聚合物基底上面的钯；e) 在制备的聚合物基底上面镀覆化学镀镍层；和f) 在整个化学镀镍层上镀覆化学镀铜层。 在优选实施方式中，聚合物基底是聚酰亚胺膜。化学镀铜层 一 旦被镀覆在制备的聚合物基底上，那么制备的 聚合物基底就可能用电解铜层涂布。以上的步骤和流程优选在每个步骤之后伴随一个或多个洗涤 步骤(即清洗)而进行，优选用去离子水，最好是从基底表面除去在 之前步骤中进入与基底表面接触的任何污染物或者是任何材料或 组合物。该清洗步骤确保了没有材料或组合物对后面步骤的流程 或制品干护G 。上述方法特别适用于将导电金属层化学镀覆到非导电聚合物 基底的表面上，例如印刷电路板，特别是包含多个待镀覆的通孔 的双面或多层板。一般的加工流程如下 (l)表面处理首先将聚酰亚胺表面进行等离子体或电晕放电表面处理，以 在聚酰亚胺表面上引入离子交换基团，它还用于提高聚酰亚胺膜 的表面张力。等离子体流或电晕放电表面处理的应用使聚酰亚胺 膜的表面张力从约50 - 52达因/厘米的范围提高到约72达因/厘 米。术语"电晕，，指的是基本上在大气压下发生的放电，区别于 真空状态下发生的放电，其特征在于阳极和阴极之间的空间强烈 的扩散辉光，有时称作"辉光，，放电。如果使用电暈放电，聚酰 亚胺膜的至少一个表面暴露于优选含氮的大气中进行电晕放电。还可以利用等离子体处理来处理聚酰亚胺膜的表面。等离子 体处理没有特别限定，只要它能够在聚酰亚胺膜表面上引入合适 的离子交换基团，它可以是在真空容器中减压下进行的减压等离处理。如果进行常压等离子体处理，使用的气体没有特别限定，但其例子包括本领域常用的空气、氩气和氮气。等离子体处理在 聚酰亚胺树脂膜表面上产生亲水性官能团，例如羟基、羧基和羰 基。在本专利技术的一个优选实施方式中，利用等离子体处理来处理 聚酰亚胺膜的表面。但是任一种方法对于改性或底涂聚酰亚胺表 面以提高表面的粘合力和湿润性都是有效的。优选在表面处理之后的24小时内加工所述膜，以得到最大粘 合力。一旦进行了表面处理，那么优选将处理过的聚酰亚胺表面进 行水洗以湿润表面。水洗通常在室温下进^^约30至约60秒钟。 (2)调整/蚀刻聚酰亚胺膜的调整和/或蚀刻通常在145~165°F的温度下进行。调整/蚀刻组合物是含水溶液，通常包含浓度为约190 - 385g/l 的碱金属氢氧化物。调整/蚀刻组合物还可以包含其它组分例如表 面活性剂和有机溶剂。氢氧化钠或氢氧化钾适度地蚀刻/软化聚酰亚胺表面，便于钯 粘结到表面上。本专利技术实现了双重方案(two-fold scenario),其中 聚酰亚胺膜的表面被蚀刻，并且钯也被施覆到表面上。因此蚀刻和/或调整液还包含离子型钯约0.1 ~ 10.0ppm。通过将聚酰亚胺膜浸入溶液浴中可以施覆调整/蚀刻液。或者， 可以通过在聚酰亚胺膜的至少一个表面上喷射一层溶液而施覆调 整/蚀刻液。随后待活化的表面应该与溶液接触合适的一段时间， 通常是约1~6分钟的时间。从该步骤沉积在聚酰亚胺膜上的钯的 水平显示在约0.2 ~ 0.7ug/cm2的范围内。虽然所需的粘合力水平可以根据聚酰亚胺膜的最终用途而变化，但是通常板与膜的粘合力优选为约0.7kgf/cm。此后，将调整过并蚀刻过的聚酰亚胺表面在室温下进行水洗 约3 ~ 5分钟，以从聚酰亚胺膜的表面上洗去调整/蚀刻组合物。(3) 离子型钯活化接下来，使用含有如下成分的组合物将聚酰亚胺膜进行离子 型钯活化a) 硫酸把b) 优选的碱性緩沖液，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用金属镀敷聚合物基底的方法，包括步骤：　ａ）用等离子体或电晕放电表面处理对该聚合物基底进行表面处理；　ｂ）用含有氢氧化物和离子型钯的蚀刻液调整和蚀刻该聚合物基底；　ｃ）用离子型钯活化该聚合物基底；　ｄ）还原该聚合物基底上的钯；　ｅ）在制备的聚合物基底上镀覆化学镀镍层；和　ｆ）在整个化学镀镍层上镀覆化学镀铜层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克沃伊塔谢克，詹姆斯沃特考斯基，加里B拉尔森，彼得库坎斯基斯，
申请(专利权)人：麦克德米德有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]