专利名称：一种柔性封装载板焊盘金手指制作方法
技术领域：
本发明属于印刷电路封装领域，涉及一种芯片直接在柔性印制电路载板上(C0F) 封装的柔性封装载板的制作方法，特别涉及到柔性载板焊盘金手指(connecting finger) 的制作方法。
背景技术：
C0F是英文“Chip On Flex”的缩写，即芯片被直接安装在柔性印制电路板(以下 也称为柔性印刷电路载板、柔性封装载板、柔性载板或柔性板)上。这种连接方式的集成度 较高，外围组件可以与IC 一起安装在柔性印制电路板上，这是一种新兴技术。由于电子产 品持续朝向轻薄短小的趋势发展，柔性板除原先做为讯号传输的功能外，在技术上也逐渐 朝向高密度细线路HDI (高密度互联板)与作为主被动组件的载板等方向发展，应用领域也 从PC(个人计算机)相关、消费性电子等产品，转向制程较精密的等离子体电视(PDP)与 IC(集成电路)封装产业上。而C0F除具备连接面板功能，又可承载主被动组件，使产品更 加轻薄化，在手机、平板显示器等产品需求持续带动下，是未来市场的主流技术。应用于液晶显示器(LCD)模组的C0F封装载板，由于载板与LCD的连接方法是将 载板的高精细的金手指与LCD玻璃通过ACF (异方性导电胶膜Anisotropic Conductive Film)连接，在装配过程中，有时需要将与IXD玻璃连接的柔性载板沿着IXD玻璃边沿弯曲 过来。在载板弯曲过程中，通常会出现载板的金手指产生裂纹的现象，而引起LCD模组失 效。引起金手指弯曲裂纹的原因是金手指铜层上的镍层(或镍金层)的应力较大，弯曲时 镍层(或镍金层)发生折裂。金手指上的镍金层的形成方式目前有2种方法电镀镍金和化学镀镍金。但为了 解决金手指弯曲裂纹的问题，一些厂家采用电镀直金的方法，即是在铜层上直接电镀金，而 不进行电镀镍层，这样由于没有镍层，金手指弯曲时就不会产生裂纹。但该方法在生产或设 计中存在的问题是有时很难引出电镀引线，而难以采用电镀的方式进行，同时由于镍层在 铜层和金层间起到屏障的作用，阻止铜和金的互相扩散，保护其焊接的可靠性和良好的导 电性，一旦取消镍层，其性能就会受到一定的影响。一些厂家采用化学镀镍金的方法，在化 学镀镍时降低镍层的厚度，使其厚度介于1-2微米，由于镍层的厚度越厚，弯曲时越容易产 生裂纹，通过降低镍层的厚度来改善其耐弯曲性能。但降低镍层的厚度，焊接时，特别是无 铅焊接时，其焊接的可靠性就会受到影响，对产品的使用存在着潜在的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种C0F封装柔性载板焊盘金 手指的制作方法，解决在装配过程中弯曲而不出现金手指弯折的裂纹问题。为此，本发明提出一种柔性封装载板焊盘金手指制作方法，包括如下步骤:A、提供 柔性载板基材；B、提供导体层，其材料为铜，复合于基材上；C、在导体层电镀镍层；D、在镍 层上镀金层；其中，步骤C中电镀镍层的方法是低应力的化学镀镍技术，使用的原料是硫酸
3镍，还原剂是次磷酸钠，还含有低应力添加剂，所述低应力添加剂是下述物质中选出的一种
或多种苯磺酸钠、香豆素、甲醛、乙醛、萘二磺酸钠。优选地，还含有络合剂、稳定剂，化学镀镍的操作温度80_85°C，pH值为4. 8-5. 2， 硫酸镍的浓度是0. 05-0. 2摩尔/升，用于提供化学镀镍的镍原料；次磷酸钠的浓度是 0. 05-0. 5摩尔/升，用作将镍离子还原成镍的还原剂；络合剂浓度0. 01 0. 5摩尔/升， 用于维持镀液沉积速度、稳定镀液的作用；稳定剂浓度为o. 01-10mg/l，用于维持镀液稳定 的作用；低应力添加剂浓度0. 01 0. 2摩尔/升，用于降低镀层应力。优选地，柔性载板的铜导体材料是压延铜或者电解铜，铜层厚度为9-36微米；，所 述柔性载板基材的材料为无胶的柔性基材，基材的基底膜使用的是聚酰亚胺材料，其厚度 为12-25微米。优选地，其中镀铜层厚度为优选为8-15微米。优选地，所使用的络合剂是如下物质中的一种或多种甘氨酸、乳酸、丁二酸、柠檬
酸、苹果酸。优选地，所述稳定剂是如下物质中和一种或多种含铅的无机盐、含硫的有机物、 KI、碘酸钾。优选地，金层的厚度是0. 03-0. 15微米。本发明由于采用特定的低应力添加剂，形成低应力化学镀镍技术，从而降低了镍 层的应力。改善了化学镀镍层韧性，提升镀层，在弯曲的条件下不产生裂纹，提高柔性载板 焊盘金手指的抗弯折能力，而且不影响镍镀层原有的性能。同时，各层的厚度和材料选择进一步确保了应力的降低。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。本发明实施例C0F封装柔性载板使用的载板基材是无胶的柔性基材，基材的基底 膜使用的是聚酰亚胺材料，其厚度为12-25微米。导体层材料是铜，其厚度为8-36微米， 最好是8-18微米，铜箔的种类有压延铜和电解铜，考虑到金手指的弯折性能，最好使用压 延铜作为导体层，也可以使用高延展性的电解铜。在柔性载板制作过程中，电镀铜工艺对 金手指的弯折性能也有一定的影响，需要控制其电镀铜的厚度，对于C0F封装载板镀铜层 厚度为8-15微米，同时要使用延展性好的镀铜工艺技术。再结合使用低应力化学镀镍技 术，改善金手指的耐弯折性能。低应力化学镀镍后，采用常规的化学镀金工艺，镀金厚度为 0.03-0. 15微米。其它工艺要求与常规的柔性印制电路(FPC)的制作工艺相同。本发明实施例的低应力化学镀镍技术，使用的原料是硫酸镍，还原剂是次磷酸钠， 还含有络合剂、稳定剂等，为了降低镍层的应力，同时还添加了降低应力的添加剂。硫酸镍的浓度是0. 05-0. 2摩尔/升，用于提供化学镀镍的镍原料；次磷酸钠的浓度是0. 05-0. 5摩尔/升，用作将镍离子还原成镍的还原剂；络合剂浓度0. 01 0. 5摩尔/升，用于维持镀液沉积速度、稳定镀液的作用；稳定剂浓度为0. 01-10mg/l，用于维持镀液稳定的作用；低应力添加剂浓度0. 01 0. 2摩尔/升，用于降低镀层应力。低应力化学镀镍所使用的络合剂有甘氨酸、乳酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸等，上述物质可单独或组合使用，浓度0. 01 0. 5摩尔/升；低应力化学镀镍所使用的稳定剂有含铅的无机盐、含硫的有机物、KI、碘酸钾等， 上述物质可单独或组合使用，浓度0. 01 10mg/升；低应力化学镀镍所使用的低应力添加剂有苯磺酸钠、香豆素、甲醛、乙醛、萘二磺 酸钠等，上述物质可单独或组合使用，浓度0. 01 0. 2摩尔/升。化学镀镍的操作温度80-85 °C，pH值为4. 8-5. 2。具体而言，本实施例C0F封装柔性载板使用的载板材料是无胶的柔性基材，基材 的基底膜使用的是聚酰亚胺材料，其厚度为12. 5微米。导体层材料是压延铜，其厚度为12 微米。低应力化学镀镍后，采用常规的化学镀金工艺，镀金厚度为0.03-0. 05微米。其它工 艺要求与常规的柔性印制电路(FPC)的制作工艺相同。下面的实例是低应力化学镀镍的应 用实例，对比例是常规的未添加低应力添加剂的化学镀镍。实施例1硫酸镍25克/升；次磷酸钠30克/升；甘氨酸5克/升乳酸20克/升Pb2+ lmg/L萘二磺酸钠2克/升温度80°CpH 4. 90实施例2硫酸镍25克/升；次磷酸钠30克/升；甘氨酸10克/升丁二酸10 克 / 升Pb2+ lmg/L萘二磺酸钠2克/升温度80°CpH 4. 90实施例3硫酸镍25克/升；次磷酸钠30克/升；甘氨酸5克/升乳酸20克/升Pb2+ lmg/L萘二磺酸钠2克/升糖精钠2克/升温度80°CpH 4. 90
对比例1硫酸镍25克/升；次磷酸钠30克/升；甘氨酸5克/升乳酸20克/升Pb2+ lmg/L温度80°CpH 4. 90对比例2硫酸镍25克/升；次磷酸钠30克/升；甘氨酸10克/升丁二酸10 克 / 升Pb2+ lmg/L温度80°CpH 4. 90实例1、实例2、实例3的低应力化学镀镍的镍层厚度在2. 5-3. 5微米之间，具有较 好的弯折性能，能满足弯折直径为1mm的弯折要求，弯折后不出现弯折裂纹。而对比例1和 对比例2的化学镀镍的镍层弯折性能差，弯折时出现严重的裂纹。上述实施例中所使用的低应力添加剂为萘二磺酸钠，实验证实，也可以采用苯磺 酸钠、香豆素、甲醛、乙醛等，或者将这些低应力添加剂配合使用。
权利要求
一种柔性封装载板焊盘金手指制作方法，包括如下步骤A、提供柔性载板基材；B、提供导体层，其材料为铜，复合于基材上；C、在导体层金手指部位电镀镍层；D、在镍层上镀金层；其中，步骤C中电镀镍层的方法是低应力的化学镀镍技术，使用的原料是硫酸镍，还原剂是次磷酸钠，还含有低应力添加剂，所述低应力添加剂是下述物质中选出的一种或多种苯磺酸钠、香豆素、甲醛、乙醛、萘二磺酸钠。
2.如权利要求1所述的柔性封装载板焊盘金手指制作方法，其特征是还包括络合剂、 稳定剂；化学镀镍的操作温度80-85°C，pH值为4. 8-5. 2 ；硫酸镍的浓度是0. 05-0. 2摩尔/升，用于提供化学镀镍的镍原料；次磷酸钠的浓度是0. 05-0. 5摩尔/升，用作将镍离子还原成镍的还原剂；络合剂浓度0. 01 0. 5摩尔/升，用于维持镀液沉积速度、稳定镀液的作用；稳定剂浓度为0. 01-10mg/l，用于维持镀液稳定的作用；低应力添加剂浓度0. 01 0. 2摩尔/升，用于降低镀层应力。
3.根据权利要求1或2所述的柔性封装载板焊盘金手指制作方法，其特征是柔性载 板的铜导体材料是压延铜或者电解铜，铜层厚度为9-36微米；，所述柔性载板基材的材料 为无胶的柔性基材，基材的基底膜使用的是聚酰亚胺材料，其厚度为12-25微米。
4.根据权利要求3所述的柔性封装载板焊盘金手指制作方法，其特征是其中镀铜层 厚度优选为8-15微米。
5.根据权利要求1或2所述的柔性封装载板焊盘金手指制作方法，其特征是所使用 的络合剂是如下物质中的一种或多种甘氨酸、乳酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸。
6.根据权利要求1或2所述的柔性封装载板焊盘金手指制作方法，其特征是所述稳 定剂是如下物质中和一种或多种含铅的无机盐、含硫的有机物、KI、碘酸钾。
7.根据权利要求1或2所述的柔性封装载板焊盘金手指制作方法，其特征是金层的 厚度是0. 03-0. 15微米。
全文摘要
本发明涉及一种芯片直接在柔性印制电路载板上(COF)封装的柔性载板的制作方法，特别涉及到柔性载板焊盘金手指的制作方法。该COF封装的柔性载板所用的柔性载板材料为无胶的柔性基材，基材的基底膜使用的是聚酰亚胺材料，其厚度为12-25微米，导体层材料是铜，其厚度为9-36微米。该柔性载板焊盘金手指的制作方法包括低应力的化学镀镍金技术，使用的原料是硫酸镍，还原剂是次磷酸钠，还了降低镍层的应力，同时还添加了降低应力的添加剂。所述低应力添加剂是苯磺酸钠、香豆素、甲醛、乙醛、萘二磺酸钠中的一种或多种，浓度0.01～0.2摩尔/升。低应力化学镀镍的操作温度80-85℃，pH值为4.8-5.2。
文档编号H05K3/40GK101853789SQ20101016587
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者刘萍, 陈兵 申请人:深圳丹邦科技股份有限公司