一种有益于电路制造的复合材料(20)，该材料包括支持层(12’)、具有相对的第一和第二侧面、且厚度为15微米或更薄的金属箔(16)层、以及有效以便于使金属箔层(16)从支持层(12’)分离的释放层(14)，该释放层(14)布置在金属箔层(16)和支持层(12’)之间，并与它们接触。含有反应元素的层(22)与释放层(14)接触，该含有反应元素的层(22)可以是支持层(12’)，它有效地与气体元素或化合物反应形成热稳定的化合物。该复合材料(20)优选经过低温热处理。低温热处理和含有反应元素的层(22)的结合导致在随后的工艺中铜箔(16)中包括气泡的缺陷的减少。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于印刷电路板和软电路制造中的铜箔。更具体地说，涉及一种复合 材料，包括铜箔层和支持层，以及布置在该铜箔层和支持层之间的释放层。在升高的温度 下，使该释放层与反应元素接触可减少在随后的装配步骤中气泡的形成。
技术介绍
在美国专利No. 6，346，335和No. 6，569，543中描述了用于印刷电路板和软电路制 造的复合材料。典型地由铜形成的支持层被释放层涂覆。铜箔层典型地由电解沉积形成 在该释放层上。释放层和铜箔层间的粘附力足够高，使得该铜箔层不会过早地与支持层分 离；但是该粘附力还足够低，这样在层压后支持层的分离不会造成铜箔层的撕裂或其他损 坏。典型的释放层包括金属和非金属的混合物，其中所述金属选自由铬、镍、钛、铜、锰、铁、 钴、钨、钼、钽及其混合物所组成的组中，所述非金属选自由这些金属的氧化物、磷酸盐和铬 酸盐所组成的组中。一个优选的释放层是铬和氧化铬的混合物。为了制造印刷电路，将复合材料层压到玻璃填充的环氧树脂型板上，使铜箔层与 该环氧树脂板接触。在温度(典型地在180°C和250°C之间)和压力(典型地在1. 38MPa 和2. 07MPa(200磅/平方英寸(psi)和300磅/平方英寸)之间)的共同作用下，使铜箔 层粘附于环氧树脂板。随后将支持层和释放层从环氧树脂板/铜箔层组件上剥离。为了制造软电路或高温应用设备，有时铜箔在不加压的条件下层压。铜箔层被诸 如聚酰亚胺的聚合物电介质涂覆。随后干燥该涂覆的复合材料并在180°C和400°C之间固 化，比如在0. IMPa(—个大气压)的压力、氮气气氛中于360°C固化30分钟。固化后，将支 持层和释放层从该聚合物电介质铜箔组件上剥离。重要的是，当从铜箔层上剥离支持层时，该铜箔层是无缺陷的。已报道的一种这样 的缺陷是在先前与支持层相接触的铜箔层表面的气泡。这些气泡被认为是当气体在支持层 /铜箔的界面上发展时产生的，并且随后在电介质固化工艺期间随温度升高而膨胀。典型 地，气泡的直径为百分之几毫米(千分之几英寸)的量级，出现频率在每10平方分米几到 几千个(每平方英寸几千个)的范围内。一旦从支持层上分离，这些气泡在层压的铜箔表面 中留下凹陷。这些小凹陷使得薄层制品的这些区域对于细线电路工艺来说是不可接受的。仍然需要一种可减少或消除这样的气泡形成的制造软电路的方法。附图说明图1以截面示意图表示根据本专利技术第一实施方式的复合材料。图2以截面示意图表示根据本专利技术第二实施方式的复合材料。图3以流程图形式表示采用本专利技术的复合材料用于软箔制造的方法。图4以截面示意图表示由本专利技术的复合材料制造的软箔。 具体实施例方式图1以截面示意图表示根据本专利技术第一实施方式的复合材料10。该复合材料包括 可以是任何导电材料的支持层12，例如铜、铜合金、铝、铝合金和不锈钢。典型地，该支持层 的厚度为17 μ m-70 μ m。用于支持层12的优选材料是含有至少一种反应元素的可煅的铜合 金。用于支持层12的满足这些需要的市售铜合金的例子包括铜合金C199 (公称成分重量百 分比为2. 9% -3. 4%的钛，余量为铜)、铜合金C7025(公称成分重量百分比为2. 2% -4. 2% 的镍、0. 25% -1. 2%的硅、0. 05% -0. 30%的镁，余量为铜)，铜合金C6M (公称成分重量百 分比为1. 2% -1. 9%的锡、2. 7% -3. 4%的硅、0. 01% -0. 12%的铬，余量为铜)。示例性的其他铜基合金以及它们以重量百分比表示的公称成分，包括 C15100 0. 05%-0. 15% 的锆和余量(最少 99. 85% )为铜；C 18100 0. 40% -1. 2% 的铬、0. 03 % -0. 06 % 的镁、0. 08 % -0. 20 % 锆和余量(最少 98. 7 % )为铜；C728 9. 5 % -10. 5 % 的镍、7. 5 % -8. 5 % 的锡、0. 10 % -0. 30 % 的铌、0. 05 % -0. 30 % 的锰、 0. 005% -0. 15%的镁和余量为铜；C7(^6 1.0% -3.0%的镍、0.2% -0.7%的硅和余量为 铜；NK120 0. 01% -0. 4% 的铬、0. 01% -0. 25% 的锆、0. 02% -2. 0% 的锌和余量为铜。根据本专利技术有用的非铜基物质和它们以重量百分比表示的公称成分，包括铝合 金 2219 5. 8% -6. 8%的铜、0. 2% -0. 4%的锰、0. 05% -0. 15%的钒、0. 02% -0. 10%的钛、 0. 1% -0. 25%的铬和余量为铝；不锈钢32100 :17. 0% -19. 0 %的铬、9. 0 % -12. 0%的镍， 最多0. 08%的碳、5X (最小百分数C)的钛和余量为铁。这些合金的使用有效减少特别在倾向于形成气泡的那些应用，如不加压的层压中 形成的气泡数量。引起起泡减少的机理仍然未知。认为以下的一个或多个原因引起起泡减 少当与支持层材料形成合金时，反应元素增加支持层的抗张强度从而在加工中有较少的 挠曲；当与支持层材料形成合金时，反应元素改变支持层的热膨胀系数；当与支持层材料 形成合金或涂覆在支持层表面时，衬底合金或其组成相与气体元素或化合物例如可能在释 放层表面形成的湿气反应，以抑制气泡的形成。例如，如果放出氢，那么氢溶解在衬底中，或 者与反应元素结合发生反应而形成氢化物。提供这些有益效果的合金元素优选选自有钛、 锆、钡、镁、硅、铌、钙及其混合物所组成的组中。反应性的合金元素以重量百分比为0.001%至50%的量存在，优选为0. 至 5%。期望以足够的量提供铜合金，该铜合金在超过180°C的层压温度下暴露后具有超过 207MPa(30千磅/平方英寸(ksi))的抗张强度。这有利于复合材料的处理，保护薄铜箔层 不发生皱褶和机械损坏，并可在例如打孔的电路板制造过程中用做保护片。释放层14布置在支持层12和铜箔层16之间。选择该释放层14使得释放层14 和铜箔层16间的粘附力足够高以使铜箔层不会过早地与支持层12分离，但该粘附力还要 足够低以在层压后支持层的分离不对铜箔层造成撕裂或其他损伤。典型的释放层包括金属 和非金属的混合物，其中所述金属选自由铬、镍、钛、铜、锰、铁、钴、钨、钼、钽及其混合物所 组成的组中，所述非金属选自由这些金属的氧化物、磷酸盐和铬酸盐所组成的组中。一个优 选的释放层是铬和氧化铬的混合物。铜箔层16由任何合适的电解液电解沉积在释放层上，所述电解液例如包含以诸如硫酸铜和/或焦磷酸铜的形式存在的铜离子的碱性水溶液或酸性溶液，如在公开的美国 专利申请US2002/019M86 “具有低外形结合增强的铜箔(Copper Foil with Low Profile Bond Enhancement)”中所披露的。铜箔层很薄，其厚度在15微米或更薄的量级上，优选的 厚度为 0. 2μπι至 8. Ομ 。图2以截面示意图表示根据本专利技术第二实施方式的复合材料20。与前一种实施方 式一样，该复合材料具有铜箔层16和释放层14。支持层12’不需要包括反应元素，但是在 暴露于层压温度下后超过207MPa本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合材料（１０，２０），包括： 支持层（１２）； 金属箔层（１６），所述金属箔层具有相反的第一和第二侧面，且其厚度为１５微米或更薄； 释放层（１４），该释放层有效以便于使所述金属箔层（１６）从所述支持层（１２）分离，所述释放层（１４）布置在所述支持层（１２）和所述金属箔层（１６）之间，并与这二者接触；和 布置在所述支持层（１２）中的反应元素。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·L·布瑞恩曼，斯祖凯恩·F·陈，
申请(专利权)人：GBC金属有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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