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TWI490115B - 金屬基板及其製作方法 - Google Patents

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TWI490115B
TWI490115B TW103107987A TW103107987A TWI490115B TW I490115 B TWI490115 B TW I490115B TW 103107987 A TW103107987 A TW 103107987A TW 103107987 A TW103107987 A TW 103107987A TW I490115 B TWI490115 B TW I490115B
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TW
Taiwan
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metal
substrate
metal layer
panel structure
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TW103107987A
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TW201534462A (zh
Inventor
Hung Jung Lee
Original Assignee
Azotek Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN201410341058.2A priority patent/CN104902680B/zh
Priority to JP2014166502A priority patent/JP2015168262A/ja
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Publication of TW201534462A publication Critical patent/TW201534462A/zh
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Description

金屬基板及其製作方法
本發明是有關於一種電子電路基板及其製作方法，且特別是有關於一種金屬基板及其製作方法。
印刷電路板是電子產品中不可或缺之材料，而隨著消費性電子產品需求成長，對於印刷電路板之需求亦是與日俱增。由於軟性印刷電路板具有可撓曲性及可三度空間配線等特性，在科技化電子產品強調輕薄短小、可撓曲性的發展驅勢下，目前被廣泛應用電腦及其週邊設備、通訊產品以及消費性電子產品等等。
典型的印刷電路基板是由一介電基板，例如樹脂(Resin)、玻璃纖維(Glass fiber)或其他塑化材質，以及一高純度的導體層，例如銅箔(Copper foil)或其他金屬材料層，所形成的複合結構(Composite material)。以軟性銅箔基板(Flexible Copper Clad Laminate)為例，其係以聚醯亞胺(Polyimide，PI)基材作為介電基板的主要成份，並採用塗佈法(Casting)或熱壓法(Lamination)，將無膠單面銅箔塗佈或貼附於聚醯亞胺基材表面。
目前電子系統朝向輕薄短小、且低成本的方向發展，因此軟性印刷電路板的選用也朝向超薄、高密度及多功能方向發展。然而，由於採用單層聚醯亞胺基材來製作超薄軟性印刷電路板的技術，基材的挺性不夠，在加工製程中，易造成折傷、墊傷或爆板的問題， 影響生產的良率和尺寸安定性。有鑒於此，現已有額外採用塗布或轉印法將黏著層形成於單層聚醯亞胺基材表面上，並以一補強層貼覆於黏著層上，並予以壓合使該補強層緊密黏接聚醯亞胺基材，得到複合式結構，使其對超薄銅箔基板提供補強作用，並在從而提升超薄軟性印刷電路板的良率。
然而，在高壓高溫的熱壓合作用下，黏膠會與聚醯亞胺基材產生些許的熔接作用，以致於後續要將補強層撕離時，容易造成黏膠殘留，增加產品的不良率。若保留補強層又徒增軟性印刷電路板的厚度。因此，有需要提供一種先進的印刷電路基板及其製作方法，解決習知技術所面臨的問題。
本發明一方面是在提供一種金屬基板，包括第一絕緣基材、第二絕緣基材、第一金屬層及第二金屬層。第一絕緣基材，具有第一改質表面以及相對於第一改質表面的第二表面。第一金屬層面對第二表面。第二絕緣基材貼合於第一改質表面，使第一絕緣基材位於第二絕緣基材與第一金屬層之間。第二金屬層位於第二絕緣基材的一側，使第二絕緣基材位於第一改質表面與第二金屬層之間。第一絕緣基材和第二絕緣基材的材質，分別係選自於由聚醯亞胺(Polyimide，PI)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、鐵氟龍(Teflon)、液晶高分子(Liquid Crystal Polymer，LCP)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、尼龍(Nylon or Polyamides)、壓克力(Acrylic)、ABS塑膠(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)、酚樹脂(Phenolic Resins)、環氧樹脂(Epoxy)、聚酯(Polyester)、矽膠(Silicone)、聚氨基甲酸乙酯(Polyurethane，PU)、聚醯胺-醯亞胺(polyamide-imide，PAI)及上述任一 組合所組成的一族群。第一改質表面具有一初始表面粗糙度。在第一改質表面與第二絕緣基材分離之後，第一改質表面的初始表面粗糙度的變化量實質小於10%。
在本發明的一實施例之中，金屬基板更包括位於第一絕緣基材與第一金屬層之間的第一黏膠層。在本發明的一實施例之中，金屬基板位於第二絕緣基材與第二金屬層之間的第二黏膠層。在本發明的一實施例之中，金屬基板更包括：位於第一絕緣基材與第一金屬層之間的第一黏膠層，以及位於第二絕緣基材與第二金屬層之間的第二黏膠層。
在本發明的一實施例之中，第二絕緣基材與第一改質表面貼合的一側，具有與第一改質表面相同的第二改質表面。
在本發明的一實施例之中，第一改質表面包括至少一官能基，其係選自於由-CH3 、-CH2 、-O-、-COOH、-COOHCH3 、-COOHC2 H5 、-NH2 、-NO2 、-OH、-CONH2 、-CONH、-SiO2 及上述任一組合所組成的一族群。
在本發明的一實施例之中，第一改質表面的表面位能(surface energy)，實質大於3達因/公分(dyn/cm)。
在本發明的一實施例之中，第一金屬層和第二金屬層包含：銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉛錫合金(Sn-Pb Alloy)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、不鏽鋼(stainless steel)或上述之任意組合。
本發明另一方面是在提供一種金屬基板的製作方法，其包含下述步驟：首先提供第一單面板結構以及第二單面板結構。其中第一單面板結構包括第一絕緣基材以及第一金屬層，其中第一絕緣基材具有第一表面以及相對於第一表面的第二表面，第二表面位於第一表面與第一金屬層之間。第二單面板結構包括第二絕緣基材以及第二金屬層。同時，對第一表面進行第一改質製程。接著，將第一單面板結構及第二單面板結構二者貼合，其中第二絕緣基材位於第一表面與 第二金屬層之間。其中，第一絕緣基材和第二絕緣基材的材質，分別係選自於由聚醯亞胺、聚乙烯對苯二甲酸酯、鐵氟龍、液晶高分子、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍、壓克力、ABS塑膠、酚樹脂、環氧樹脂、聚酯、矽膠、聚氨基甲酸乙酯、聚醯胺-醯亞胺及上述任一組合所組成的一族群。第一表面具有一初始表面粗糙度。當第一表面與第二絕緣基材分離之後，第一表面的初始表面粗糙度的變化量實質小於10%。
在本發明的一實施例之中，提供第一單面板結構的步驟，更包括於第一絕緣基材與第一金屬層之間，提供一第一黏膠層。
在本發明的一實施例之中，提供第二單面板結構的步驟，更包括於第二絕緣基材與第二金屬層之間，提供一第二黏膠層。
在本發明的一實施例之中，在將第一單面板結構與第二單面板結構貼合之前，更包括對第二絕緣基材面對第一表面的表面，進行一第二改質製程。
在本發明的一實施例之中，第一改質製程包含電漿處理製程、紫外光照射製程或鹼性溶液浸潤製程。
在本發明的一實施例之中，第一表面包括至少一官能基，該至少一官能基係選自於由-CH3 、-CH2 、-O-、-COOH、-COOHCH3 、-COOHC2 H5 、-NH2 、-NO2 、-OH、-CONH2 、-CONH、-SiO2 及上述任一組合所組成的一族群。
在本發明的一實施例之中，第一表面具有實質大於3達因/公分的表面位能。
在本發明的一實施例之中，第一金屬層和第二金屬層包含：銅、鋁、金、銀、錫、鉛、鉛錫合金、鐵、鈀、鎳、鉻、鉬、鎢、鋅、錳、鈷、不鏽鋼或上述之任意組合。
根據上述實施例，本發明是提供一種金屬基板，其係將兩個分別包含有絕緣基材和金屬層的單面板結構之金屬基板，將二者的絕緣基材相互貼合。並在其中一個單面板結構之金屬基板的絕緣基 材的貼合界面上，進行改質製程，使其具有一改質表面。當此一絕緣基材與另一絕緣基材分離時，此一改質表面的表面粗糙度與尚未與另一絕緣基材貼合前的起始表面粗糙度相比，其變化量實質小於10%。
當採用此一雙層金屬基板來製作印刷電路基板時，不但可補強單面板結構之金屬基板的結構強度，防止其在印刷電路基板製程中發生折傷、墊傷或爆板，從而提升印刷電路基板的良率。另外，可以利用絕緣基材之改質表面的表面位能較低，可與另一絕緣基材貼合之後再輕易與分離，而不殘留黏膠的特性，將兩個單面板結構之金屬基板暫時壓合，待經過印刷電路基板全製程之後再予分離，藉以同時製作出兩個具有單面板結構的印刷電路基板，如此更可大幅增加印刷電路基板製程的效率與產能。
10‧‧‧單面板結構之金屬基板
11‧‧‧單面板結構之金屬基板
21‧‧‧單面板結構之金屬基板
30‧‧‧單面板結構之金屬基板
40‧‧‧單面板結構之金屬基板
41‧‧‧單面板結構之金屬基板
100‧‧‧雙面板結構之金屬基板
101‧‧‧第一絕緣基材
101a‧‧‧第一絕緣基材的第一表面
101b‧‧‧第一絕緣基材的第二表面
101c‧‧‧第一改質表面
102‧‧‧第一金屬層
103‧‧‧第一黏膠層
104‧‧‧改質製程
106‧‧‧第二絕緣基材
107‧‧‧第二金屬層
108‧‧‧第二黏膠層
109‧‧‧熱壓合製程
200‧‧‧雙面板結構之金屬基板
206‧‧‧第二絕緣基材
206c‧‧‧第二改質表面
207‧‧‧第二金屬層
208‧‧‧第二黏膠層
300‧‧‧雙面板結構之金屬基板
306‧‧‧第二絕緣基材
307‧‧‧第二金屬層
400‧‧‧雙面板結構之金屬基板
401‧‧‧第一絕緣基材
401c‧‧‧第一改質表面
402‧‧‧第一金屬層
406‧‧‧第二絕緣基材
407‧‧‧第二金屬層
圖1A至1E係根據本發明的一實施例所繪示之製作印刷電路基板的製程結構剖面示意圖。
圖2係根據本發明的另一實施例所繪示的雙面板結構之金屬基板的結構剖面圖。
圖3係根據本發明的又一實施例所繪示的雙面板結構之金屬基板的結構剖面圖。
圖4係根據本發明的再另一實施例所繪示的雙面板結構之金屬基板的結構剖面圖。
本發明是在提供一種雙面板結構之金屬基板，其係包含有兩個以絕緣基材互貼合的單面板結構之金屬基板，藉由其中一個單面板結構之金屬基板的絕緣材具有可暫時和另一絕緣貼附層貼合/離 型(bond/debond)的特性，來解決製程中發生基材易折傷、墊傷或爆板等問題，還可大幅提高製程良率與效率。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個金屬基板及其製作方法作為較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參照圖1A至1E，圖1A至1E係根據本發明的一實施例所繪示之製作雙面板結構之金屬基板100的製程結構剖面示意圖。其中製作雙面板結構之金屬基板100的方法，包含下述步驟：首先，提供第一絕緣基材101，其中第一絕緣基材101係具有彼此相對的第一表面101a以和第二表面101b(如圖1A所繪示)。
在本發明的一些實施例之中，第一絕緣基材101可以是電木板、玻璃纖維板或各式的塑膠板材。例如由聚醯亞胺、聚乙烯對苯二甲酸酯、鐵氟龍、液晶高分子、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍、壓克力、ABS塑膠、酚樹脂、環氧樹脂、聚酯、矽膠、聚氨基甲酸乙酯、聚醯胺-醯亞胺及上述任意組合。
在本發明的一實施例之中，第一絕緣基材101可以是一種以玻璃纖維、不織物料、以及樹脂組成的絕緣部分，再以環氧樹脂和銅箔壓製成的黏合片(prepreg)。而在本發明的另一實施例之中，第一絕緣基材101可以是一種可撓性的聚醯亞胺薄膜、聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜或鐵氟龍薄膜。而在本實施例中，第一絕緣基材101，較佳係厚度實質介於5μm至200μm的聚醯亞胺薄膜。其中，第一絕緣基材101在100℃至200℃之間之熱線性膨脹係數，實質介於5ppm/℃至60ppm/℃之間。且第一絕緣基材101的玻璃轉移溫度(Glass transition temperature，Tg)實質介於200℃至450℃之間。
形成此一聚醯亞胺薄膜的方式，是採用包含二酐化合物、二胺化合物單體及含有聚醯胺酸溶液的溶劑來進行合成。其中二酐化合物包含：2,2-雙(3,4-二羧酸)六氟丙烷二酐雙酐(6FDA)、4-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二甲酸雙酐(TDA)、均苯四甲 酸二酐(1,2,4,5-均苯四甲酸二酐，PMDA)、二苯酮四甲酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride，BTDA)、聯苯四羧酸二酐(Biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)、4,4,-氧苯二甲酸酐(4,4,-Oxydiphthalic dianhydride，4,4,-ODPA)、3,4,-氧苯二甲酸酐(3,4,-Oxydiphthalic dianhydride，3,4,-ODPA)、雙-二羧基苯基二甲基矽烷二酐(bis dicarboxyphenyl dimethylsilane dianhydride，SiDA)、雙二(羧基苯氧基)二苯硫醚二酐(Bis(dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride，BDSDA)、1,4,5,8-亞萘四甲酸二酐(1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylicdianhydride、NTCDA)、對苯二酚二酞酸酐(hydroquinnone diphtalic anhydride、HQDA)、雙酚A二酐(4,4'-bisphenol A dianhydride、BPADA)、1,3-二氫-1,3-二氧-5-異苯并呋喃羧酸亞苯酯3,3’,4,4’-二苯基碸四酸酐(3,3’,4,4’-Diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride、DSDA)、(1,3-dihydro-1,3-dioxo-5-isobenzofurancarboxylic acid phenylene ester、TAHQ)、二苯基碸四羧酸二酸酐(sulfonyldiphthalic anhydride，SO 2 DPA)、環丁烷四甲酸二酐(Cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride，CBDA)、(異丙基二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)(isopropylidene di-phenoxy)bis(phthalic anhydride)，6HBDA)等其中的一種或多種，但並不以此為限。
二胺化合物包含：4,4-二胺基二苯醚(4,4’-oxydianiline、4,4’-ODA)、3,4-二胺基二苯醚(3,4’-Oxydianiline、3,4’-ODA)、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯(3,3’-dihydroxy-4,4’-diamino-biphenyl、HAB)、對苯二胺(para-phenylenediamine，p-PDA)、間苯二胺(m-PDA)、對亞甲基二胺(pMDA)、間亞甲基二胺(mMDA)、雙胺基苯氧基苯(Bis aminophenoxy benzene，133APB，134APB)、雙胺基苯氧基苯基六氟丙烷(bis aminophenoxy phenyl hexafluoropropane，4BDAF)、雙胺苯六氟 丙烷(bis aminophenyl hexafluoropropane，33-6F，44-6F)、二胺基二苯碸(bis aminophenyl sulfone，4DDS，3DDS)、2,2-雙(4-[4-胺基苯氧基]苯基)丙烷(2,2-Bis(4-[4-aminophenoxy]phenyl)propane、BAPP)、2,2-雙(4-[3-胺基苯氧基]苯基)碸(2,2-Bis(4-[3-aminophenoxy]phenyl)sulfone、m-BAPS)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯(1,4-Bis(4-aminophenoxy)benzene、TPE-Q)、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯(1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzene、TPE-R)、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯(1,3-Bis(3-aminophenoxy)benzene、APB)、4,4-雙(4-胺基苯氧基)聯苯(4,4’-Bis(4-aminophenoxy)biphenyl、BAPB)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)-2,5-第三丁基苯(1,4-Bis(4-aminophenoxy)-2,5-di-t-butylbenzene、DTBAB)、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)二苯甲酮(4,4’-Bis(4-aminophenoxy)benzophenone、BAPK)二(三氟甲基)二胺基聯苯(Bis(trifluoromethyl)benzidine，TFDB)環己烷二胺(Cyclohexanediamine，13CHD，14CHD)、雙胺基苯氧基苯基丙烷bis aminophenoxy phenyl propane，6HMDA)、雙胺基羥基苯基六氟丙烷(Bis aminohydroxyphenyl hexafluoropropane，DBOH)、雙胺基苯氧基二苯基碸(bis aminophenoxy diphenyl sulfone，DBSDA)等其中的一種或多種，但並不以此為限。
含有聚醯胺酸溶液的溶劑，則包含N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone、NMP)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide、DMAc)、γ-丁內酯(γ-butyrolactone、GBL)、二甲基甲醯胺(Dimethylformamide、DMF)、2-丁氧基乙醇(2-Butoxyethanol)、2-乙氧基乙醇(2-Ethoxyethanol)等其中一種或多種溶劑混合，但並不以此為限。
在本發明的一些較佳實施例中，聚醯亞胺薄膜是採用聯苯四羧酸二酐(BPDA)、苯二胺(PDA)和二胺基二苯醚(ODA)來加以合成，且此三者較佳的莫耳分率比，較佳可為1：0.5：0.5、1：0.7：0.3或1：0.3：0.7。
之後，於第一絕緣基材101的第二表面101b上形成第一 黏膠層103。再於第一黏膠層103的一側，形成第一金屬層102，使該第一黏膠層103位於第一絕緣基材101的第二表面101b與第一金屬層102之間，構成一三層的複合結構(如圖1B所繪示)。
在本發明的一些實施例之中，第一金屬層102包含銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉛錫合金(Sn-Pb Alloy)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、不鏽鋼(stainless steel)或上述之任意組合。例如，在本實施例之中，第一金屬層102可以是厚度實質介於3μm至210μm之間的銅箔層。其係藉由熱壓法，利用熱可塑性的第一黏膠層103，以高溫高壓將第一金屬層102貼附於第一絕緣基材101的第二表面101b上。其中，第一黏膠層103包含由環氧樹脂(Epoxy Resins)、苯氧基樹脂(Phenoxy Resin)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、胺基甲酸乙酯樹脂(Polyurethane Resin)、矽橡膠(Silicone Rubber)系樹脂、聚對環二甲苯(Poly-para-xylylene；Parylene)系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂(Bimaleimide Resin)、聚醯亞胺樹脂(Polyimide Resin)或其混合物。
接著，於第一絕緣基材101的第一表面101a進行一個改質製程104，藉以形成一改質表面101c，從而完成一個有膠系之單面板結構的金屬基板10的製備(如圖1C所繪示)。在本發明的一些實施例之中，改質製程104可以是一種電漿處理製程。例如，採用氬氣(Ar)和氮氣(N2 )的反應氣氛，對第一絕緣基材101的第一表面101a進行改質。其中，氣體流量實質介於50公升/分鐘(L/min)至100公升/分鐘之間；氬氣和氮氣二者的含量比，實質介於1：1至1：20之間；操作電壓實質介於300伏特(V)至600伏特之間；操作時間實質介於10秒至50秒之間。在本發明的一較佳實施例之中，改質製程104的氣體流量，實質為70公升/分鐘；氬氣和氮氣二者的含量比，實質為3：8；操作電壓實質為500伏特；操作時間為20秒。
在本發明的另外一些實施例之中，改質製程104可以是一種紫外光照射製程。例如，在真空度實質為2 torr的條件下，採用波長實質介於180nm至270nm之間的紫外光，對第一絕緣基材101的第一表面101a進行照射，照射時間實質介於20秒至80秒之間。在本發明的一些實施例之中，較佳是以波長為182nm、184nm或254nm的紫外光，對第一絕緣基材101的第一表面101a照射60秒。其中，又以波長為182nm的紫外光效果尤佳。
在本發明的又一些實施例之中，改質製程104可以是一種鹼性溶液浸潤製程。例如，採用重量百分濃度(%)實質大於5的聯胺(Hydrazine，N2 H4 )、氫氧化鉀(Potassium Hydroxide，KOH)、氫氧化鈉(Sodium Hydroxide，NaOH)水溶液或其組合，對第一絕緣基材101的第一表面101a進行浸潤，反應時間實質介於20秒至80秒之間。
經過改質製程104處理過後的改質表面101c，相對於導電率約0.055μS/cm(25℃)，比阻抗值(Resistivity)實質為18MΩ．cm(25℃)的去離子純水，具有實質介於3達因/公分至30達因/公分之間的表面位能，較佳實質介於15達因/公分至25達因/公分之間。且改質表面101c的粗糙度實質小於3μm。
接著，將第一絕緣基材101的改質表面101c上，貼附一個至少包含有第二絕緣基材106和第二金屬層107的單面板結構的金屬基板11。並藉由一熱壓合製程109，使單面板結構的金屬基板11的第二絕緣基材106與單面板結構的金屬基板10的改質表面101c緊密貼合，完成雙面板結構之金屬基板100，使第二絕緣基材106位於第一絕緣基材101的改質表面101c與第二金屬層107之間(如圖1D所繪示)。
在本實施例中，單面板結構的金屬基板11與單面板結構的金屬基板10一樣，皆為有膠系之單面板結構的金屬基板。其中，單面板結構的金屬基板11，還包含一個第二黏膠層108，位於第二絕緣基材106與第二金屬層107之間，用來將第二金屬層107與第二絕緣基材106貼合。
在本發明的一些實施例之中，熱壓合製程109可以示一種熱板壓合製程，其壓合溫度實質大於50℃，較佳介於120℃至500℃之間，又以250℃為更佳。壓合壓力實質大於0.3公斤/平方公分(Kg/cm2 )，較佳實質介於15公斤/平方公分至90公斤/平方公分之間，又以20公斤/平方公分為更佳。而在本發明的一些實施例之中，熱壓合製程109可以示一種熱滾壓合製程，壓合溫度實質大於50℃，較佳介於150℃至380℃之間，又以250℃為更佳。壓合壓力實質大於3KN/cm，較佳實質介於3KN/cm至30KN/cm之間，又以20KN/cm為更佳。壓合張力實質大於0.5Kg。
值得注意的是，貼附於第一絕緣基材101的第一改質表面101c之單面板結構的金屬基板，也可具有與第一絕緣基材101的第一改質表面101c相同的第二改質表面。例如請參照圖2，圖2係根據本發明的另一實施例所繪示的雙面板結構之金屬基板200的結構剖面圖。其中，雙面板結構之金屬基板200與圖1D的雙面板結構之金屬基板100結構類似，皆係由兩個有膠系之單面板結構的金屬基板10和21(包含第二絕緣基材206、第二黏膠層208和第二金屬層207)所構成。差別僅在於，單面板結構的金屬基板21的第二絕緣基材206貼附第一改質表面101c的一側，具有與第一絕緣基材101的第一改質表面101c相同的第二改質表面206c。由於單面板結構的金屬基板10的結構與製作方法已詳述如前，故詳細流程不在此贅述，相同的元件將以相同的元件符號加以描述。
另外值得注意的是，雖然上述實施例中，雙面板結構之金屬基板皆係以兩個有膠系之單面板結構的金屬基板所構成。但在本發明的一些實施例之中，雙面板結構之金屬基板其中之一者或二者都，可以是無膠系之單面板結構的金屬基板。
例如請參照圖3，圖3係根據本發明的又一實施例所繪示的雙面板結構之金屬基板300的結構剖面圖。其中，雙面板結構之金屬基板300與圖1D的雙面板結構之金屬基板100結構類似，皆係由兩個單 面板結構的金屬基板10和30所構成。差別僅在於，貼附於第一絕緣基材101的第一改質表面101c之單面板結構的金屬基板30，為無膠系之單面板結構的金屬基板。其中，單面板結構的金屬基板30包含第二絕緣基材306以及直接貼附於第二絕緣基材306面之一側的第二金屬層307，且第二絕緣基材306位於第二金屬層307和第一絕緣基材101的第一改質表面101c之間。由於單面板結構的金屬基板10的結構與製作方法已詳述如前，故詳細流程不在此贅述，相同的元件將以相同的元件符號加以描述。
例如請參照圖4，圖4係根據本發明的再另一實施例所繪示的雙面板結構之金屬基板400的結構剖面圖。其中，雙面板結構之金屬基板400與圖1D的雙面板結構之金屬基板100結構類似，皆係由兩個單面板結構的金屬基板40和41所構成。差別僅在於，構成雙面板結構之金屬基板400的兩個單面板結構的金屬基板40和41。都是無膠系之單面板結構的金屬基板。其中，單面板結構的金屬基板40包含第一絕緣基材401以及直接貼附於第一絕緣基材401相對於第一改質表面401c之一側的第一金屬層402；而單面板結構的金屬基板41包含第二絕緣基材406以及直接貼附於第二絕緣基材406之一側的第二金屬層407，且第二絕緣基材406位於第二金屬層407和第一絕緣基材401的第一改質表面101c之間。
請再參照圖1D，後續將具有兩個有膠系單面板結構之金屬基板10和11的雙面板結構之金屬基板100，進行軟性印刷電路板的全製程加工，包括濕製程加工，例如曝光、顯影、蝕刻、去膜、及電鍍加工，以及高溫段之後續加工後形成兩面印刷電路板，再將兩個有膠式印刷電路板分離，可同時形成兩個有膠系單面軟性印刷電路板(未繪示)，進而大幅增加軟性印刷電路板製程效率與產能。
在本發明的一些實施例之中，可使用機械力將構成雙面板結構之金屬基板100的兩個單面板結構之金屬基板10或11分離(如 圖1E所繪示)。在本發明的實施例之中，將雙面板結構之金屬基板100，分離兩個單面板結構之金屬基板10或11所需的剝離強度實質大於80克/公分(gf/cm)，較佳介於100克/公分至600克/公分之間。
由於藉由熱壓合製程109所形成的雙面板結構之金屬基板100，相較於單面板結構之金屬基板10或11，可提供厚度，補強單面板結構之金屬基板10或11的挺性，賦予單面板結構之金屬基板10或11更優異的機械性質，可以防止金屬基板在軟性印刷電路板的全製程加工，包括濕製程加工，例如曝光、顯影、蝕刻、去膜、及電鍍加工，以及高溫段加工，例如燒烤、快壓、覆蓋層熟化、及表面裝貼，等過程中，發生折傷、墊傷或爆板等問題。
而又由於第一絕緣基材101之改質表面101c的表面位能，實質小於一般黏膠的表面位能(約大於3達因/公分)。因此可輕易與第二絕緣基材106分離，進而使單面板結構之金屬基板10或11彼此脫離，而不殘留黏膠，從而提升軟性印刷電路板製程的製程良率。在本發明的實施例之中，分離後的兩個單面板結構之金屬基板10和11，二者的第一絕緣基材101和第二絕緣基材106厚度，與單面板結構之金屬基板10和11二者尚未貼合之前第一絕緣基材101和第二絕緣基材106的起始厚度相比，其變化量實質小於10%。另外，第一絕緣基材10之第一改質表面101c的表面粗糙度，與其尚未和第二絕緣基材106貼合時的原始表面粗糙度相比，其變化量實質小於10%。
根據上述實施例，本發明是提供一種金屬基板，其係將兩個分別包含有絕緣基材和金屬層的單面板結構之金屬基板，將二者的絕緣基材相互貼合。並在其中一個單面板結構之金屬基板的絕緣基材的貼合介面上，進行改質製程，使其具有一改質表面。當此一絕緣基材與另一絕緣基材分離時，此一改質表面的表面粗糙度與尚未與另一絕緣基材貼合前的起始表面粗糙度相比，其變化量實質小於10%。
當採用此一雙層金屬基板來製作印刷電路基板時，不但 可補強單面板結構之金屬基板的結構強度，防止其在印刷電路基板製程中發生折傷、墊傷或爆板，從而提升印刷電路基板的良率。另外，可以利用絕緣基材之改質表面的表面位能較低，可與另一絕緣基材貼合之後再輕易與分離，而不殘留黏膠的特性，將兩個單面板結構之金屬基板暫時壓合，待經過印刷電路基板全製程之後再予分離，藉以同時製作出兩個具有單面板結構的印刷電路基板，如此更可大幅增加印刷電路基板製程的效率與產能。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何該領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧單面板結構之金屬基板
11‧‧‧單面板結構之金屬基板
100‧‧‧雙面板結構之金屬基板
101‧‧‧第一絕緣基材
101b‧‧‧第一絕緣基材的第二表面
101c‧‧‧第一改質表面
102‧‧‧第一金屬層
103‧‧‧第一黏膠層
106‧‧‧第二絕緣基材
107‧‧‧第二金屬層
108‧‧‧第二黏膠層
109‧‧‧熱壓合製程

Claims (14)

  1. 一種金屬基板，包括：一第一絕緣基材，具有一第一改質表面以及相對於該第一改質表面的一第二表面，該第一改質表面包括至少一官能基，該至少一官能基係選自於由-CH3 、-CH2 、-O-、-COOH、-COOHCH3 、-COOHC2 H5 、-NH2 、-NO2 、-OH、-CONH2 、-CONH、-SiO2 及上述任一組合所組成的一族群；一第一金屬層，面對該第二表面；一第二絕緣基材，貼合於該第一改質表面，使該第一絕緣基材位於該第二絕緣基材與該第一金屬層之間；以及一第二金屬層，位於該第二絕緣基材的一側，使該第二絕緣基材位於該第一改質表面與該第二金屬層之間；其中該第一絕緣基材係選自於由聚醯亞胺(Polyimide，PI)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、鐵氟龍(Teflon)、液晶高分子(Liquid Crystal Polymer，LCP)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、尼龍(Nylon or Polyamides)、壓克力(Acrylic)、ABS塑膠(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)、酚樹脂(Phenolic Resins)、環氧樹脂(Epoxy)、聚酯(Polyester)、矽膠(Silicone)、聚氨基甲酸乙酯(Polyurethane，PU)、聚醯胺-醯亞胺(polyamide-imide，PAI)及上述任一組合所組成的一族群，該第二絕緣基材的材質為聚醯亞胺；且該第一改質表面具有一初始表面粗糙度，當該第一改質表面與該第二絕緣基材分離之後，該初始表面粗糙度具有實質小於10%的一變化量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬基板，更包括一第一黏膠層，位於該第一絕緣基材與該第一金屬層之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之金屬基板，更包括一第二黏膠層，位於該第二絕緣基材與該第二金屬層之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之金屬基板，更包括：一第一黏膠層，位於該第一絕緣基材與該第一金屬層之間；以及一第二黏膠層，位於該第二絕緣基材與該第二金屬層之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之金屬基板，其中該第二絕緣基材貼合於該第一改質表面的一側，具有與該第一改質表面相同的一第二改質表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之金屬基板，其中該第一改質表面具有實質大於3達因/公分(dyn/cm)的表面位能(surface energy)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之金屬基板，其中該第一金屬層和該第二金屬層包含：銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉛錫合金(Sn-Pb Alloy)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、不鏽鋼(stainless steel)或上述之任意組合。
  8. 一種金屬基板的製作方法，包含：提供一第一單面板結構，包括一第一絕緣基材以及一第一金屬層，其中該第一絕緣基材具有一第一表面以及相對於該第一表面的一第二表面，該第二表面位於該第一表面與該第一金屬層之間；對該第一表面進行一第一改質製程，使該第一表面包括至少一官能基，該至少一官能基係選自於由-CH3 、-CH2 、-O-、-COOH、-COOHCH3 、-COOHC2 H5 、-NH2 、-NO2 、-OH、-CONH2 、-CONH、-SiO2 及上述任一組合所組成的一族群；提供一第二單面板結構，包括一第二絕緣基材以及一第二金屬層；以及將該第一單面板結構與該第二單面板結構貼合，其中該第二絕緣基材位於該第一表面與該第二金屬層之間； 其中該第一絕緣基材係選自於由聚醯亞胺、聚乙烯對苯二甲酸酯、鐵氟龍、液晶高分子、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍、壓克力、ABS塑膠、酚樹脂、環氧樹脂、聚酯、矽膠、聚氨基甲酸乙酯、聚醯胺-醯亞胺及上述任一組合所組成的一族群，該第二絕緣基材的材質為聚醯亞胺；且該第一表面具有一初始表面粗糙度，當該第一表面與該第二絕緣基材分離之後，該初始表面粗糙度具有實質小於10%的一變化量。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之金屬基板的製作方法，其中提供該第一單面板結構的步驟，更包括於該第一絕緣基材與該第一金屬層之間，提供一第一黏膠層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之金屬基板的製作方法，其中提供該第二單面板結構的步驟，更包括於該第二絕緣基材與該第二金屬層之間，提供一第二黏膠層。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之金屬基板的製作方法，其中在將該第一單面板結構與該第二單面板結構貼合之前，更包括對該第二絕緣基材面對該第一表面的一表面，進行一第二改質製程。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之金屬基板的製作方法，其中該第一改質製程包含一電漿處理製程、一紫外光照射製程或一鹼性溶液浸潤製程。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之金屬基板的製作方法，其中該第一表面具有實質大於3達因/公分的表面位能。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之金屬基板的製作方法，其中該第一金屬層和該第二金屬層包含：銅、鋁、金、銀、錫、鉛、鉛錫合金、鐵、鈀、鎳、鉻、鉬、鎢、鋅、錳、鈷、不鏽鋼或上述之任意組合。
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