TW202124151A - 軟性銅箔基板層膜、包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置、及製造該軟性銅箔基板層膜之方法 - Google Patents

軟性銅箔基板層膜、包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置、及製造該軟性銅箔基板層膜之方法 Download PDF

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Abstract

本文中揭示一種軟性銅箔基板層膜、一種包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置，及一種製造該軟性銅箔基板層膜之方法。該軟性銅箔基板層膜包含：一非導電聚合物基板；一含鎳鍍層，其位於該非導電聚合物基板之至少一個表面上；及一銅鍍層，其位於該含鎳鍍層上，其中，在一X射線繞射光譜中，該銅鍍層相對於一(111)平面之一峰值具有藉由方程式1計算之係0.01°或更小之一半值寬度改變率： ＜方程式1＞ 半值寬度(111)改變率= {(在擱置60天之後的半值寬度) – (初始半值寬度)}。

Description

軟性銅箔基板層膜、包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置、及製造該軟性銅箔基板層膜之方法
本發明係關於一種軟性銅箔基板層膜、一種包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置，及一種製造該軟性銅箔基板層膜之方法。
隨著行動市場增長之加速及對LCD TV監視器需求之增加，促進了電子產品、半導體積體電路及諸如此類領域中具有較薄、較小、較輕、耐用及高解析度特性之材料之開發。甚至在用於LCD之驅動器積體電路(IC)中之軟性銅箔基板層(FCCL)膜之領域中，越來越需要精細圖案化、薄化及耐用性。
一軟性銅箔基板層(FCCL)膜具有一結構，其中一電路圖案形成於該結構之表面上且一電子裝置(諸如一半導體晶片)安裝於該電路圖案上。最近，包含具有23 µm或更小之一間距之一電路圖案之產品不斷增加，且尺寸改變之不穩定性由於間距及線寬度之一減小而成為一問題。
為了解決此一問題，亦正在開發微電路圖案形成技術。然而，針對微電路圖案化，需要維持一基板與一金屬層之間的高黏著性，且需要解決一軟性銅箔基板層(FCCL)膜之層間剝離之一問題。
因此，仍需要一種在一基板與一金屬層之間具有卓越尺寸穩定性之軟性銅箔基板層膜、包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置，及製造該軟性銅箔基板層膜之方法。
問題之解決方案
一態樣係提供一種具有經改良結晶度及尺寸穩定性之軟性銅箔基板層膜。
另一態樣係提供一種包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置。
又一態樣係提供一種製造該軟性銅箔基板層膜之方法。 問題之解決方案
根據一態樣，提供一種軟性銅箔基板層膜，其包含：
一非導電聚合物基板；
一含鎳鍍層，其位於該非導電聚合物基板之至少一個表面上；及
一銅鍍層，其位於該含鎳鍍層上，
其中，在一X射線繞射光譜中，該銅鍍層相對於一(111)平面之一峰值具有藉由方程式1計算之係0.01°或更小之一半值寬度改變率。
＜方程式1＞
半值寬度(111)改變率= {(在擱置60天之後的半值寬度) – (初始半值寬度)}。
在X射線繞射光譜中，該銅鍍層可相對於該(111)平面之該峰值具有0.20°至0.35°之一半值寬度。
該含鎳鍍層及該銅鍍層中之每一者可係一無電電鍍層。
該銅鍍層可具有40 nm至150 nm之一厚度。
當將該軟性銅箔基板層膜擱置1天至60天且然在150℃下後對其進行熱處理達30分鐘以獲得尺寸時，該軟性銅箔基板層膜可相對於該非導電聚合物基板具有0.015或更小之一尺寸改變率，該尺寸改變率係藉由自該等尺寸當中之最大尺寸減去最小尺寸而獲得之一值。
該含鎳鍍層可包含一鎳層。
該含鎳鍍層可具有40 nm至250 nm之一厚度。
該非導電聚合物基板可包含選自以下各項中之至少一者：一基於苯酚之樹脂，一基於酚醛之樹脂、一基於烯丙基之樹脂、一基於環氧基之樹脂、一基於聚乙烯之樹脂、一基於聚丙烯之樹脂、一基於聚酯之樹脂，及一基於聚醯亞胺之樹脂。
根據另一態樣，
提供一種包含上文所闡述之軟性銅箔基板層膜之電子裝置。
根據又一態樣，提供一種製造一軟性銅箔基板層膜之方法，該方法包括以下步驟：
製備一非導電聚合物基板；
在該非導電聚合物基板之至少一個表面上形成一含鎳無電電鍍層；及
在該含鎳無電電鍍層之一個表面上形成一銅無電電鍍層以製造上文所闡述之軟性銅箔基板層膜。 本發明之有利效果
根據一態樣之軟性銅箔基板層膜係在不具有熱損壞之情況下將一無電電鍍層用於電鍍呈一水溶液狀態之一金屬的一膜，且可具有經改良結晶度及尺寸穩定性。
下文中，將參考附圖詳細地闡述一種軟性銅箔基板層膜、包含該軟性銅箔基板層膜之電子裝置，及製造該軟性銅箔基板層膜之方法。此等實施例僅係呈現來更具體地解釋本發明，且熟習此項技術者將瞭解本發明之範疇不受此等實施例限制。
除非另有定義，否則本文中所使用之所有術語(包含技術及科學術語)具有與本發明所屬之技術領域中之熟習此項技術者所通常理解之相同含義。倘若出現衝突，則以本說明書(包含定義)為準。
儘管類似或等效於此說明書中所闡述之彼等之方法及材料可用於本發明之實踐或測試中，但在此說明書中陳述適合方法及材料。
在此說明書中，在一組件前面之表達「至少一個側」意指包含組件之「一個側」及「兩個側」。諸如「…中之至少一者」等表達在放在一元素清單前面時，修飾整個元素清單且不修飾清單之個別元素。
如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯所列示物項中之一或多者之任何及所有組合。如本文中所使用，術語「或」意指「及/或」。
如本文中所使用，術語「包含」用於指示可添加或/及***其他組件，而非排除其他組件，除非具體陳述為相反情況。如本文中所使用，術語「其組合」用於指上文所闡述之兩個或更多個組份之一混合物或合金。如本文中所使用，術語「基於…之樹脂」用於指包含「…樹脂」或/及「…樹脂衍生物」之一寬廣概念。如本文中所使用，術語「磷阻燃劑」用於指包含磷之阻燃劑之寬廣概念。
如本文中所使用，除非另有規定，否則單位「重量份數」意指組份之間的重量比。
如本文中所使用，當提及一個組件安置於另一組件「上」時，一個組件可直接放置於另一組件上或可存在***於該等組件之間的組件。相比來說，當將一個組件稱為「直接」放置於另一組件上時，可不存在介入組件。
藉由一濺鍍製程製造之一軟性銅箔基板層膜在加工性方面由於對其表面之熱損壞而具有一限制。本發明之發明人意欲提出以下軟性銅箔基板層膜以便解決以上問題。
根據一實施例之一軟性銅箔基板層膜可包含：一非導電聚合物基板；一含鎳鍍層，其位於該非導電聚合物基板之至少一個表面上；及一銅鍍層，其位於該含鎳鍍層上，其中，在一X射線繞射光譜中，該銅鍍層可相對於一(111)平面之一峰值具有藉由方程式1計算之係0.01°或更小之一半值寬度改變率：
＜方程式1＞
半值寬度(111)改變率= {(在擱置60天之後的半值寬度) – (初始半值寬度)}。
圖1係根據一實施例之一軟性銅箔基板層膜之一示意圖。
參考圖1，根據一實施例之軟性銅箔基板層膜10可係一雙面軟性銅箔基板層膜10。在軟性銅箔基板層膜10中，含鎳鍍層2及2'以及銅鍍層3及3'係分別依序配置於一非導電聚合物基板1之兩個表面上。
根據一實施例之軟性銅箔基板層膜10可具有0.01°或更小之一半值寬度改變率，且可具有卓越結晶度。因此，根據一實施例之軟性銅箔基板層膜10可具有經改良尺寸穩定性。在X射線繞射光譜中，銅鍍層相對於(111)平面之峰值具有0.20°至0.35°之一半值寬度：此結果可自圖2及稍後將闡述之分析實例1確認。
下文中，將詳細地闡述構成軟性銅箔基板層膜10之非導電聚合物基板1、含鎳鍍層2及2'，以及銅鍍層3及3'中之每一者。
＜非導電聚合物基板1＞
非導電聚合物基板1可包含選自以下各項中之至少一者：一基於苯酚之樹脂，一基於酚醛之樹脂、一基於烯丙基之樹脂、一基於環氧基之樹脂、一基於聚乙烯之樹脂、一基於聚丙烯之樹脂、一基於聚酯之樹脂，及一基於聚醯亞胺之樹脂。
舉例而言，考慮到黏著強度、拉伸強度及剝離強度，非導電聚合物基板1可包含一聚醯亞胺樹脂。舉例而言，含有基於聚醯亞胺之樹脂之非導電聚合物基板1可藉由將聚醯胺酸作為一聚醯亞胺前體擠壓成一膜且對該膜進行熱處理以將聚醯胺酸醯亞胺化來製備。
非導電聚合物基板1可藉由此項技術中常用之一方法來乾燥以便去除濕氣及殘餘氣體。舉例而言，非導電聚合物基板1之乾燥可藉由在正常壓力下之卷對卷式熱處理來執行，或者可藉由在一真空氛圍下使用一紅外線(IR)加熱器來執行。
非導電聚合物基板1之厚度可係5 μm至100 μm，例如10 μm至400 μm或20 μm至30 μm。在以上厚度範圍內，非導電聚合物基板1可具有卓越延展性及黏著性同時防止熱損壞。
＜含鎳鍍層2及2')＞
在使用濺鍍之電漿處理中，黏著劑係固定在非導電聚合物基板1與銅鍍層3及3'之間，但在處理具有25 μm或更小之一厚度之一薄膜型非導電聚合物基板1時可發生熱損壞。根據此熱損壞，非導電聚合物基板1之尺寸可發生相當大之改變。
為了解決此一問題，含鎳鍍層2及2'中之每一者可係藉由其中沈積呈一水溶液之一狀態之一金屬之一無電電鍍方法形成的一無電電鍍層。含鎳鍍層2及2'中之每一者可包含一鎳層。若有必要，則含鎳鍍層可包含一鎳合金層。鎳合金層可包含Ni及選自以下各項中之至少一者：Cr、Mo及Nb。在防止熱損壞之同時，無電電鍍層相對於非導電聚合物基板1之尺寸穩定性可被改良。
含鎳鍍層2及2'中之每一者可藉由透過一無電電鍍方法使用以下電鍍溶液而形成。在無電電鍍方法中，可使用水平及/或垂直無電電鍍方法兩者。
電鍍溶液可包含一可溶於水之鎳鹽、一還原劑，及一錯合劑，且該可溶於水之鎳鹽可包含選自以下各項中之至少一者：硫酸鎳、氯化鎳、次磷酸鎳、乙酸鎳、蘋果酸鎳及其脫水物。該可溶於水之鎳鹽可以3 g/l至50 g/l (例如3 g/l至35 g/l，或3 g/l至15 g/l)之一濃度包含於電鍍溶液中。在以上範圍內，該可溶於水之鎳鹽可在一鎳鍍膜之沈澱率及流動性方面被改良，且鎳鍍膜中凹坑之發生可減少。
該還原劑可係此項技術中常用之一還原劑。舉例而言，該還原劑可包含：次磷酸鹽，諸如次磷酸鈉或次磷酸鉀；硼氫化合物，諸如硼氫化鈉或硼氫化鉀；或胺硼烷化合物，諸如二甲基胺硼烷(DMAB)、三甲基胺硼烷，或三乙基胺硼烷。
電鍍溶液中還原劑之濃度可取決於所使用之還原劑之種類而改變。舉例而言，當將次磷酸鈉用作還原劑時，其濃度可係20 g/l至50 g/l。舉例而言，當將係一硼化合物之二甲基胺硼烷(DMAB)用作還原劑時，其濃度可係1 g/l至10 g/l，例如3 g/l至5 g/l。在以上濃度範圍內，可能防止電鍍溶液需要一長時間來分解或成膜之問題。
此外，電鍍溶液可進一步包含用以防止鎳化合物之沈澱且控制鎳之沈澱反應之一錯合劑。
錯合劑之實例可包含：二羧酸，諸如蘋果酸、琥珀酸、酒石酸、丙二酸、草酸及己二酸；氨基羧酸，諸如甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸及丙氨酸；乙二胺衍生物，諸如乙二胺四乙酸、versenol (N-羥乙基乙二胺-N,N',N'-三乙酸)及四醇(N,N,N',N'-四羥乙基乙二胺)；膦酸，諸如1-羥基乙烷-1,1-二膦酸及乙二胺四亞甲基膦酸；及其可溶性鹽。
錯合劑可以0.001 mol/l至2 mol/l (例如0.002 mol/l至1 mol/l)之一濃度包含於電鍍溶液中。甚至在以上濃度範圍內，錯合劑可防止電鍍溶液之分解及氫氧化鎳之沈澱。
電鍍溶液可進一步包含由以下化學式1表示之一基於含硫苯并噻唑之化合物。
＜化學式1＞
Figure 02_image001
(此處，X係一鹵素原子、一C1-C10烷氧基、一C2-C10烷氧基烷基、一C1-C10雜烷基、一C6-C20芳基、一C6-C20芳烷基、一C6-C20雜芳基、經一C7-C20雜芳烷基取代或未經其取代之一C2-C30烷基，或其鹽。
「鹵素原子」包含氟、溴、氯及碘。
「烷基」係指一完全飽和支鏈或無支鏈(或者直鏈或線性)烴。「烷基」之非限制性實例包含甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、正戊基、異戊基(isopentyl)、新戊基、異戊基(iso-amyl)、正己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基，及正庚基。
「烷氧基」係指鍵結至一氧原子之一烷基。
「芳基」亦包含其中一芳族環稠合至至少一個碳環之一基團。「芳基」之非限制性實例包含苯基、萘基及四氫萘基。
「雜芳基」係指含有一或多個選自N、O、P或S之雜原子且包含碳原子作為殘餘環原子之一單環或雙環有機化合物。雜芳基可包含例如1至5個雜原子，且可包含5至10個環成員。S或N可經氧化以具有各種氧化狀態。
「雜芳基」之非限制性實例可包含噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、異噻唑基、1,2,3-惡二唑基、1,2,4-惡二唑基、1,2,5-惡二唑基、1,3,4-惡二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、異噻唑-3-基、異噻唑-4-基、異噻唑-5-基、惡唑-2-基、惡唑-4-基、惡唑-5-基、異惡唑-3-基、異惡唑-4-基、異惡唑-5-基、1,2,4-***-3-基、1,2,4-***-5-基、1,2,3-***-4-基、1,2,3-***-5-基、四唑基、吡啶-2-基、吡啶-3-基、2-吡嗪-2-基、吡嗪-4-基、吡嗪-5-基、2-嘧啶-2-基、4-嘧啶-2-基及5-嘧啶-2-基。
電鍍溶液中基於含硫苯并噻唑之化合物之濃度可係0.1 g/l至1 g/l。基於含硫苯并噻唑之化合物可在以上濃度範圍內獲得經改良膜軟性。
電鍍溶液可進一步包含一穩定劑。穩定劑之實例可包含：無機化合物，諸如一Pb化合物(諸如乙酸鉛)及一Bi化合物(諸如乙酸鉍)；及有機化合物，諸如丁二醇。此等化合物可單獨使用或以兩者或更多者之一混合物使用。
鎳無電電鍍溶液可具有4至8之一pH。舉例而言，鎳無電電鍍溶液可具有4至7.5之一pH。在以上pH範圍內，鎳無電電鍍溶液可獲得一穩定沈澱率，同時防止電鍍溶液之分解。
含鎳鍍層2及2'中之每一者之厚度可係40 nm至250 nm，例如40 nm至200 nm，或40 nm至150 μm。在以上厚度範圍內，含鎳鍍層2及2'中之每一者可被容易地電鍍，且含鎳鍍層2及2'中之每一者相對於非導電聚合物基板1之尺寸穩定性可被改良。
＜銅鍍層3及3'＞
如同含鎳鍍層2及2'中之每一者，銅鍍層3及3'中之每一者可係藉由其中沈積呈一水溶液之一狀態之一金屬之一無電電鍍方法而形成的一無電電鍍層。
銅鍍層3及3'中之每一者可藉由透過一無電電鍍方法使用以下電鍍溶液而形成。
無電電鍍可透過此項技術中常用之一方法來執行。在無電電鍍方法中，可使用水平及/或垂直無電電鍍方法兩者。
電鍍溶液可包含一銅離子源、一錯合劑或一螯合劑、一還原劑、水、視情況至少一種表面活性劑，及視情況至少一種pH調節劑。
銅離子源之實例可包含但不限於，可溶於水之鹵化物、硝酸鹽、乙酸鹽、硫酸鹽，以及銅之其他有機及無機鹽。銅離子源可單獨使用或以一組合形式使用以提供銅離子。銅離子源之實例可包含硫酸銅、五水合硫酸銅、氯化銅、氮化銅、氫氧化銅、氨基磺酸銅，及其組合。銅離子源可以0.5 g/l至30 g/l (例如1 g/l至25 g/l，例如5 g/l至20 g/l，例如5 g/l至15 g/l，例如10 g/l至15 g/l)之一濃度包含於電鍍溶液中。
錯合劑或螯合劑之實例可包含但不限於酒石酸鉀鈉、酒石酸鈉、水楊酸鈉、乙二胺四乙酸(EDTA)之鈉鹽、次氮基乙酸及其鹼性金屬鹽、葡萄糖酸、葡萄糖酸鹽、三乙醇胺、改性乙二胺四乙酸、S,S-乙二胺二琥珀酸、乙內醯脲及乙內醯脲衍生物，以及其組合。乙內醯脲衍生物可包含但不限於1-甲基乙內醯脲、1,3-二甲基乙內醯脲及5,5-二甲基乙內醯脲。錯合劑可以10 g/l至150 g/l (例如20 g/l至150 g/l，例如30 g/l至100 g/l，例如35 g/l至80 g /l，及例如35 g/l至55 g/l)之一濃度包含於電鍍溶液中。還原劑之實例可包含但不限於：甲醛、甲醛前體及甲醛衍生物，諸如多聚甲醛；硼氫化物，諸如硼氫化鈉及經取代硼氫化物；硼烷，諸如二甲基胺硼烷(DMAB)；糖，諸如葡萄糖、山梨糖醇、纖維素、蔗糖、甘露糖醇及葡萄糖酸內酯；次磷酸鹽及其鹽，諸如次磷酸鈉；氫醌(hydroquinone)；兒茶酚；間苯二酚；醌醇(quinol)；鄰苯三酚；偏苯三酚；氟化甜素醇、愈創木酚(gueacol)；沒食子酸；3,4-二羥基苯甲酸；苯酚磺酸；甲苯酚磺酸；氫醌磺酸；兒茶酚磺酸；替隆(tyrone)；及前述述還原劑之鹽。還原劑可以0.5 g/l至100 g/l (例如0.5 g/l至60 g/l，例如1 g/l至50 g/l，例如1 g/l至20 g/l，例如1 g/l至10 g/l，例如1 g/l至5 g/l)之一濃度包含於電鍍溶液中。
電鍍溶液之pH可超過7。視情況，至少一種pH調節劑包含於電鍍溶液中，使得電鍍溶液之pH可被調節為一鹼性pH。pH調節劑可包含一有機酸、一無機酸、一有機鹼、一無機鹼，或其一混合物。舉例而言，無機酸可包含磷酸、硝酸、硫酸、鹽酸，或其一組合。舉例而言，無機鹼可包含氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀，或其一組合。
視情況，至少一種表面活性劑可包含於電鍍溶液中。表面活性劑之實例可包含離子(例如陽離子及陰離子)表面活性劑、非離子及兩性表面活性劑。此等表面活性劑可單獨使用或作為其一混合物來使用。表面活性劑可以0.001 g/l至50 g/l (例如0.01 g/l至50 g/l)之一濃度包含於電鍍溶液中。陽離子表面活性劑可包含但不限於，鹵化四烷基銨、鹵化烷基三甲基銨、羥乙基烷基咪唑啉、鹵化烷基苯甲銨、乙酸烷基胺、油酸烷基胺及烷基氨基乙基甘氨酸。陰離子表面活性劑可包含但不限於，烷基苯磺酸鹽、烷基或烷氧基萘磺酸鹽、烷基二苯基醚磺酸鹽、烷基醚磺酸鹽、烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚硫酸酯、較高醇單酯、聚氧化烯烷基醚磷酸(磷酸鹽)及烷基磺基琥珀酸鹽。非離子表面活性劑可包含但不限於，具有20至150個重複單元之烷基苯氧基聚乙氧基乙醇、聚氧乙烯聚合物以及聚氧乙烯與聚氧丙烯之無規及嵌段共聚物。兩性表面活性劑可包含但不限於，2-烷基-N-羧甲基或乙基-N-羥乙基或甲基咪唑甜菜鹼、2-烷基-N-羧甲基或乙基-N-羧甲基氧基乙基咪唑甜菜鹼、二甲基烷基甜菜鹼、N-烷基-β-氨基丙酸或其鹽及脂肪酸醯胺基丙基二甲基氨基乙酸甜菜鹼。
銅鍍層3及3'中之每一者之厚度可係40 nm至150 nm，例如50 nm至140 nm，或60 nm至140 μm。在以上厚度範圍內，銅鍍層3及3'中之每一者可被容易地電鍍，且可相對於非導電聚合物基板1具有經改良尺寸穩定性。
在此說明書中，每一層之厚度可藉由此項技術中已知之一習用方法來量測。舉例而言，每一層之厚度可使用一X射線螢光(XRF)分析方法來量測。X射線螢光分析方法係使用以下原理之一分析方法：藉由以具有恆定能量之主要X射線照射一目標材料而偵測在外電子向由於該目標材料內部之激發而發射之電子之位置轉移期間發射的特定X射線能量之量，且因此能量強度取決於電鍍厚度而改變。
＜軟性銅箔基板層膜10＞
當將軟性銅箔基板層膜擱置1天至60天且然後在150℃下對其進行熱處理達30分鐘以獲得初始尺寸時，軟性銅箔基板層膜相對於非導電聚合物基板具有0.015或更小之一尺寸改變率，該尺寸改變率係藉由自初始尺寸當中之最大尺寸減去最小尺寸而獲得之一值。
「初始尺寸」係指藉由量測在切割為一預定大小之一樣本中標記之複數個標準點之間的距離而獲得之一平均值，且「在擱置1天至60天之後的尺寸」係指藉由在將標記有該複數個標準點之樣本擱置1天至60天且然後在150℃下對其進行熱處理達30分鐘之後量測該複數個標準點之間的距離而獲得之一平均值。
＜電子裝置＞
一電子裝置可包含上文所闡述之軟性銅箔基板層膜。電子裝置之實例可包含一電子電路裝置及一電子組件。電子電路裝置之實例可包含一半導體板、一印刷電路板，及一佈線板。電子裝置之實例可包含顯示裝置，諸如LCD及OLED。
＜製造軟性銅箔基板層膜10之方法＞
一種製造一軟性銅箔基板層膜之方法可包含以下步驟：製備一非導電聚合物基板；在該非導電聚合物基板之至少一個表面上形成一含鎳無電電鍍層；及在該含鎳無電電鍍層之一個表面上形成一銅無電電鍍層以製造上文所闡述之軟性銅箔基板層膜。
製備非導電聚合物基板之步驟可包含對非導電聚合物基板進行乾燥，以移除來自非導電聚合物基板之濕氣及殘餘氣體之一步驟。
對非導電聚合物基板進行乾燥之步驟可在一真空氛圍下使用一紅外線(IR)加熱器在50℃至300℃ (例如60℃至280℃或70℃至270℃)下執行。在以上乾燥溫度範圍內，存在在不因損壞非導電聚合物基板而使品質惡化之情況下恰當地去除濕氣之一效果。
在形成含鎳無電電鍍層之步驟中，可藉由一濕式無電電鍍方法形成一含鎳鍍層。
濕式無電電鍍方法可在不限於電鍍條件及一電鍍設備之情況下執行，且可根據習用方法來適當地選擇及執行。舉例而言，濕式無電電鍍方法可藉由將待電鍍之一物件浸沒至具有以上組成之含鎳無電電鍍溶液中或使該物件接觸該電鍍溶液而執行。在此情形中，電鍍處理溫度可係45℃至90℃，例如47℃至87℃或50℃至85℃。電鍍處理時間可取決於待形成之一鍍鎳膜之厚度而適當地設定，且可係例如0.1分鐘至60分鐘，例如0.5分鐘至10分鐘。在以上電鍍處理溫度及電鍍處理時間內，可形成一穩定含鎳鍍層。
在形成銅無電電鍍層以製造上文所闡述之軟性銅箔基板層膜之步驟中，可藉由一濕式無電電鍍方法形成一銅鍍層。形成銅鍍層之方法不限於電鍍條件及一電鍍設備，且可根據習用方法來適當地選擇及執行。舉例而言，形成銅鍍層之方法可藉由將待電鍍之一物件浸沒至具有以上組成之一銅無電電鍍溶液中或使該物件接觸該電鍍溶液而執行。在此情形中，電鍍處理溫度可係例如室溫至約50℃。電鍍處理時間可取決於待形成之一鍍銅膜之厚度而適當地設定，且可係例如0.1分鐘至60分鐘，例如0.5分鐘至30分鐘。在以上電鍍處理溫度及電鍍處理時間內，可形成一穩定銅鍍層。
下文中，將闡述實例及比較實例。然而，以下實例僅係本發明之一實施例，且熟習此項技術者顯而易見，可在本發明之範疇及技術思想之範疇內做出各種改變及修改。自然地，此類改變及修改所依附之實施例屬申請專利範圍。
[實例]
實例1：軟性銅箔基板層膜
作為非導電聚合物基板，使用具有25 μm之一厚度之一聚醯亞胺膜(Kapton 100ENC，由TDC公司製造)。藉由水平無電電鍍製程分別在聚醯亞胺膜基板1之兩個表面上依序形成鎳無電電鍍層2及2' (厚度：約100 nm)以及銅無電電鍍層3及3' (厚度：約100 nm)以製造一軟性銅箔基板層膜10，如圖1中所展示。
(鎳無電電鍍溶液)
•電鍍溶液：經設定使得水合鎳鹽NiSO4 •6H2 O中之鎳離子之濃度為約5 g/L
•浴溫：約60℃
•鎳沈澱時間：約1分鐘
•pH濃度：約7.3
(銅無電電鍍溶液)
•電鍍溶液：硫酸銅16.25 ml/L、硫酸3.25 ml/L
•浴溫：約34℃
•鎳沈澱時間：約2.5分鐘
•pH濃度：約13.0
比較實例1：軟性銅箔基板層膜
作為非導電聚合物基板，使用具有25 μm之一厚度之一聚醯亞胺膜(Kapton 100ENC，由TDC公司製造)。藉由使用一卷對卷式濺鍍設備物進行理汽相沈積(PVD)而在聚醯亞胺膜基板1之一個表面上依序形成一Ni-Cr合金黏結層及一Cu晶種層。在此情形中，將Ni-Cr合金黏結層形成為具有約250 Å之一厚度，使得Ni: Cr之重量比係80: 20 (純度：99.9%或更大)，且使用具有99.995%之一純度之銅將Cu晶種層形成為具有1000 Å之一厚度以製造一軟性銅箔基板層膜。
比較實例2：軟性銅箔基板層膜
藉由一電鍍方法使用一硫酸銅電鍍溶液在一銅晶種層上形成具有約4 μm之一厚度之一銅鍍層。在此情形中，作為硫酸銅電鍍溶液，使用包含處於約26 g/L之一濃度之Cu2+ 及處於約188 g/L之一濃度之硫酸之一溶液。以與比較實例1中相同之方式製造一軟性銅箔基板層膜，除了在約30℃之一浴溫下以約1.7 A/dm2 之一電流密度施加一電流以形成具有約4 μm之一厚度之一銅電鍍層。
分析實例1：XRD分析
對分別根據實例1、比較實例1及比較實例2之軟性銅箔基板層膜執行XRD分析實驗。使用1.541Å之一CuK-α特性X射線波長執行XRD分析。在根據實例1之軟性銅箔基板層膜中，(111)平面之一峰值係在布拉格(Bragg) 2θ之一角度43°處觀察到，如圖2中所展示。在將根據實例1、比較實例1及比較實例之軟性銅箔基板層膜中之每一者擱置60天之後，使用藉由以下方程式1自(111)平面之峰值獲得之半值寬度(FWHM)計算其半值寬度改變率。其結果在下表1中給出。
＜方程式1＞
半值寬度(111)改變率 = {(在擱置60天之後的半值寬度) – (初始半值寬度)}。
[表1]
類別。 初始半值寬度(FWHM，°) 在擱置60天之後(FWHM，°) 半值寬度改變率(°)
實例1 0.25 0.24 0.01
比較實例1 0.242 0.147 0.095
比較實例2 0.101 0.077 0.024
參考表1，在將根據實例1之軟性銅箔基板層膜擱置60天之後，其相對於(111)平面之峰值之半值寬度改變率幾乎未改變(係0.01)，但在根據比較實例1及2之軟性銅箔基板層膜中，其相對於(111)平面之峰值之半值寬度改變率分別在某種程度上改變了0.095及0.024。
依據該等結果，可發現與根據比較實例1及2之軟性銅箔基板層膜相比，根據實例1之軟性銅箔基板層膜在結晶度方面被改良。
分析實例2：尺寸穩定性分析
分析了在60天內根據實例1、比較實例1及比較實例2之軟性銅箔基板層膜相對於聚醯亞胺基板膜之尺寸穩定性。其結果在下表2中給出。
藉由以下方法分析了尺寸穩定性。
將根據實例1、比較實例1及比較實例2之軟性銅箔基板層膜中之每一者切割至295 mm x 235 mm之一大小以製備一樣本。以八個標準點標記樣本(圖3(a))。藉由三維量測儀器量測標準點之間的距離(圖3(a))以獲得一平均值(初始值)。在樣本之聚醯亞胺基板膜之表面上衝壓出對應於標準點之八個點，且將樣本擱置於一恆定溫度及濕度室(23℃±2℃，50%±5%)中達1天至60天。此後，在150℃下對樣本進行熱處理達30分鐘且將樣本擱置於恆定溫度及濕度室中達24小時，且然後藉由三維量測儀器量測相對於聚醯亞胺基板膜與標準點對應之八個點之間的距離以獲得一平均值(在擱置1天至60天之後的尺寸)，且將藉由自該等尺寸當中之最大尺寸減去最小尺寸而獲得之值定義為一尺寸改變率。
[表2]
   實例1 比較實例1 比較實例2
初始 0.107 0.065 0.054
在擱置5天之後的尺寸 0.104 0.071 0.059
在擱置7天之後的尺寸 0.106 0.067 0.061
在擱置10天之後的尺寸 0.096 0.068 0.055
在擱置15天之後的尺寸 0.099 0.069 0.056
在擱置20天之後的尺寸 0.097 0.057 0.064
在擱置30天之後的尺寸 0.110 0.053 0.059
在擱置45天之後的尺寸 0.098 0.056 0.047
在擱置60天之後的尺寸 0.099 0.053 0.049
參考表2，可發現，根據實例1之軟性銅箔基板層膜相對於聚醯亞胺基底膜之尺寸改變率係0.014。可發現，根據比較實例1及2之軟性銅箔基板層膜相對於聚醯亞胺基底膜之尺寸改變率分別係0.018及0.017。依據該等結果，可發現與根據比較實例1及2之軟性銅箔基板層膜相比，根據實例1之軟性銅箔基板層膜相對於聚醯亞胺基底膜在60天內具有卓越尺寸穩定性。
1:非導電聚合物基板/薄膜型非導電聚合物基板/聚醯亞胺膜基板 2、2':含鎳鍍層/鎳無電電鍍層 3、3':銅鍍層/銅無電電鍍層 10: 軟性銅箔基板層膜/雙面軟性銅箔基板層膜
圖1係根據一實施例之一軟性銅箔基板層膜之一示意圖。
圖2係對根據實例1之軟性銅箔基板層膜之XRD分析之結果之一曲線圖。
圖3(a)圖解說明展示藉由將根據實例1之軟性銅箔基板層膜切割成295 mm x 235 mm之一大小而獲得之八個標準點之一樣本，且圖3(b)圖解說明利用三維量測儀器量測該等標準點之間的一距離之一方法。
1:非導電聚合物基板/薄膜型非導電聚合物基板/聚醯亞胺膜基板
2、2':含鎳鍍層/鎳無電電鍍層
3、3':銅鍍層/銅無電電鍍層
10:軟性銅箔基板層膜/雙面軟性銅箔基板層膜

Claims (10)

  1. 一種軟性銅箔基板層膜，其包括： 一非導電聚合物基板； 一含鎳鍍層，其位於該非導電聚合物基板之至少一個表面上；及 一銅鍍層，其位於該含鎳鍍層上， 其中，在一X射線繞射光譜中，該銅鍍層相對於一(111)平面之一峰值具有藉由方程式1計算之係0.01°或更小之一半值寬度改變率： ＜方程式1＞ 半值寬度(111)改變率= {(在擱置60天之後的半值寬度) – (初始半值寬度)}。
  2. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中，在一X射線繞射光譜中，該銅鍍層相對於該(111)平面之該峰值具有0.20°至0.35°之一半值寬度。
  3. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中該含鎳鍍層及該銅鍍層中之每一者係一無電電鍍層。
  4. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中該銅鍍層具有40 nm至150 nm之一厚度。
  5. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中，當將該軟性銅箔基板層膜擱置1天至60天且然後在150℃下對其進行熱處理達30分鐘時，該軟性銅箔基板層膜相對於該非導電聚合物基板具有0.015或更小之一尺寸改變率，該尺寸改變率係藉由自該軟性銅箔基板層膜之尺寸當中之一最大尺寸減去一最小尺寸而獲得之一值。
  6. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中該含鎳鍍層包含一鎳層。
  7. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中該含鎳鍍層具有40 nm至250 nm之一厚度。
  8. 如請求項1之軟性銅箔基板層膜，其中該非導電聚合物基板包含選自以下各項中之至少一者：一基於苯酚之樹脂，一基於酚醛之樹脂、一基於烯丙基之樹脂、一基於環氧基之樹脂、一基於聚乙烯之樹脂、一基於聚丙烯之樹脂、一基於聚酯之樹脂，及一基於聚醯亞胺之樹脂。
  9. 一種電子裝置，其包括如請求項1至8中任一項之軟性銅箔基板層膜。
  10. 一種製造一軟性銅箔基板層膜之方法，該方法包括： 製備一非導電聚合物基板； 在該非導電聚合物基板之至少一個表面上形成一含鎳無電電鍍層；及 在該含鎳無電電鍍層之一個表面上形成一銅無電電鍍層以製造如請求項1至8中任一項之軟性銅箔基板層膜。
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