CN101170874B - 用于形成转录电路的方法和用于制造电路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于形成转录电路的方法和一种用于制造电路板的方法。形成转录电路的方法包括：在模板上堆叠感光膜层；通过对感光膜层选择性地曝光和显影以在模板上形成抗蚀层，从而形成与电路图案对应的凹版图案；在凹版图案中填充导电材料；以及通过将载体按压在模板上以使载体面对模板的填充有导电材料的表面而将导电材料转移到载体上，该方法使得可以形成能够使用现有设备而转录到绝缘板中的转录电路，从而可以降低成本。

Description

用于形成转录电路的方法和用于制造电路板的方法 

相关申请交叉参考 

本发明要求2006年10月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2006-0104205的权益，其公开内容整体结合于此作为参考。 

技术领域

本发明涉及一种用于形成转录(transcriptional)电路的方法，以及一种用于制造电路板的方法。 

背景技术

电子工业的发展促使产生了更加小巧且更具功能性的电子部件(包括移动电话等)，因此，也产生了对于更小且更高密度的印刷电路板的不断增长的需求。随着向更轻、更薄、且更简化的电子产品发展的趋势，印刷电路板也被赋予更精细的图案、更小型的尺寸、以及封装的形式。 

目前广泛使用的制造精细电路图案的一种技术是光刻法，光刻法是在涂有光致抗蚀剂薄膜的板上形成图案的方法。然而，如此形成的图案尺寸受光学衍射现象限制，并且分辨能力几乎与所使用光束的波长成比例。因此，随着半导体元件的集成度更高，就需要使用更短波长的曝光技术来形成精细图案，然而，这种方法易于导致光致抗蚀剂图案在临界尺寸方面的不一致，以致使用该光致抗蚀剂图案作为掩模形成的电路图案可能变得与最初所期望的电路图案形状不同。另外还可能存在处理过程中产生的杂质会与光致抗蚀剂起反应并腐蚀该光致抗蚀剂的问题，因此光致抗蚀剂图案可能发生改变。

已经使用诸如MSAP(改良的半加成工艺)、SAP(半加成工艺)等的处理方法作为实现精细线路电路图案高密度的方法，在这些处理方法中，将电路选择性地生长在薄铜膜上。然而，由于在材料方面及新设备投资方面所需的额外的基础建设，以及由于在去除薄铜膜的不用作电路的部分的工序中可能会在已完成的电路上产生损坏，从而无法获得目标电路宽度，因此在应用这些方法时存在困难。 

此外，据此方法形成的电路图案被暴露在绝缘板的上部处，因此板的总高度很大，并且在电路图案与绝缘板之间的连接部分处可能发生底切(undercut)，导致电路与绝缘板脱离。 

发明内容

本发明的一方面是提供一种容易地形成转录电路的方法，其中该转录电路可以使用现有设备而转录至绝缘板上，这种方法通过在模板上形成与电路图案对应的凹版图案，在凹版图案中填充导电材料，再将该导电材料转移到载体上而形成转录电路。 

本发明的另一方面是提供一种制造电路板的方法，在该方法中，由于将形成于载体上的转录电路转录至绝缘板上使得电路图案埋入绝缘板中，因而可形成具有高密度的电路图案。 

本发明的一方面提供了一种形成转录电路的方法，该方法包括：在模板上堆叠感光膜层；通过对感光膜层选择性地暴光和显影以在模板上形成抗蚀层，从而形成与电路图案对应的凹版图案；将 导电材料填充入凹版图案中；以及通过将载体按压在模板上以使载体面对模板的填充有导电材料的表面而将导电材料转移至载体上。 

在某些实施例中，在填充导电材料之前，该方法进一步包括在凹版图案中形成隔离膜的操作。 

模板可为金属板，可以通过电镀来进行导电材料的填充。 

转移导电材料可包括：在载体的一个表面上形成粘合层；堆叠并热压载体和模板，使得模板的填充有导电材料的表面面对载体的其上形成有粘合层的表面；以及将模板与载体分离。在这种情况下，粘合层可为热塑性粘合剂。 

在将导电材料转移后，可重复进行填充导电材料以及转移导电材料的操作。 

本发明的另一方面提供了一种制造电路板的方法，该方法包括：在模板上堆叠感光膜层；通过对感光膜层选择性地暴光和显影以在模板上形成抗蚀层，从而形成与电路图案对应的凹版图案；在凹版图案中填充导电材料；通过将载体按压在模板上以使载体面对模板的填充有导电材料的表面而将导电材料转移至载体上；以及通过将绝缘板按压在载体上以使绝缘板面对载体的其上转移有导电材料的表面而将导电材料转录到绝缘板中。 

在填充导电材料前，还可包括在凹版图案中形成隔离膜的操作。 

转移导电材料的操作可包括：在载体的一个表面上形成粘合层；堆叠并热压载体和模板，使得模板的填充有导电材料的表面面对载体的其上形成有粘合层的表面；以及将模板与载体分离。 

转录导电材料可包括：堆叠并热压绝缘板和载体，使得绝缘板面对载体的其上转移有导电材料的表面；以及将绝缘板与载体分离。 

绝缘板可包括热塑性树脂和玻璃环氧树脂中的至少一种，并且在导电材料的转录过程中，绝缘板可处于可变形的状态。 

在下面的描述中将部分地阐述本发明的其他方面和优点，并且本发明的其他方面和优点从所述描述中将部分地变得显而易见，或者可通过本发明的实践而获知。 

附图说明

图1A、图1B、图1C、图1D，及图1E是示出了根据本发明实施例的形成转录电路的方法的流程图的横截面图。 

图2A、图2B、及图2C是示出了根据本发明实施例的制造电路板的方法的横截面图。 

图3A及图3B是示出了根据本发明另一实施例的制造电路板的方法的横截面图。 

图4是示出了根据本发明实施例的形成转录电路的方法的流程图。 

图5是示出了根据本发明实施例的制造电路板的方法的流程图。 

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述根据本发明某些实施例的用于形成转录电路的方法以及用于制造电路板的方法，附图中，不管附图号如何，相同或相应的那些部件用相同的参考标号表示，并且将省略冗余解释。 

图1A至图1E是示出了根据本发明实施例的用于形成转录电路的方法的流程图的横截面图。在图1A至图1E中，示出了抗蚀层12、模板14、载体15、隔离膜16、导电材料18、粘合层17，以及转录电路20。 

关于本发明，转录电路20指与待形成在绝缘板22上的电路图案24相对应的以突起(relievo)形式形成在载体15上的导电材料18。以突起形式形成在载体15上的导电材料18可被转录并埋入处于可变形状态下的绝缘板中，以形成电路板。 

在模板14上选择性地形成抗蚀层12以形成凹版图案的方法可包括：首先，用现有设备在模板14上施加感光材料；对应于电路图案24制造光掩膜并将光掩模堆叠在施加有感光材料的模板14上，然后使其曝光于紫外线。在曝光后，可例如使用显影液对感光材料的未固化部分进行显影，以在模板14中形成与电路图案对应的凹版图案。 

在该具体实施例中，使用感光膜层(例如，可使用干膜作为感光膜)作为堆叠在模板14上的感光材料，随后使用原图膜(artworkfilm)形成的光掩模对该感光材料选择性地进行曝光和显影，以形成与所期望的电路图案相对应的凹版图案。也可以通过在模板14上涂敷液体感光材料来形成感光膜层。 

当对堆叠在模板14上的感光膜层选择性地曝光和显影时，感光膜层的由于光掩模而未被曝光的未固化部分可从模板14上被移除，而感光膜层的由于曝光而固化的部分可保留下来并形成与电路图案对应的凹版图案。从而该固化的感光膜层可变成抗蚀层12。即，可在模板14中以凹版形式形成与期望电路图案对应的图案(图1A)。 

当在模板14中形成凹版图案时，可将导电材料18填充于凹版图案中。导电材料18可在稍后描述的工艺中被转录到绝缘板中，以形成电路图案。 

在凹版图案中填充导电材料18的方法可包括为普通技术人员所知的多种方法中的任意一种，诸如通过非电镀和/或电镀进行镀敷、填充导电膏、通过喷墨打印填充导电油墨、以及使导电聚合物聚合等。填充到凹版图案中的导电材料18可包括对普通技术人员来说显而易见的多种导电材料中的任意一种，诸如铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)等。 

在该具体实施例中，使用金属板作为模板14，而该模板被用作电极以进行电镀，借此将导电材料18填充至凹版图案中。 

相反，在模板14并非由金属板制成而是由树脂等制成的情况下，则可通过首先进行非电镀以形成种子层并且之后用种子层作为用于进行电镀的电极而将导电材料18填充到凹版图案中(图1C)。 

在将导电材料18填充到凹版图案中之前，可进一步包括在凹版图案中形成隔离膜16的操作。形成隔离膜16的一个原因可以是为了在将导电材料18转移至载体15上的过程中更容易地将导电图案与模板14分离，后面将对此进行更详细的描述。可使用氧化物 膜作为隔离膜16，该氧化物膜可通过使金属或硅与氧起反应而形成(图1B)。 

当导电材料18被填充到模板14的凹版图案中时，可将载体15压于模板14上，使得模板14的其中填充有导电材料18的表面面对载体15，借此可将导电材料18转移至载体15上。将导电材料18转移至载体15上最终导致在载体15上形成转录电路20。 

将导电材料18转移至载体15上的方法可包括：在载体15的一个表面上形成粘合层17；将载体15堆叠在模板14上，使得载体15的表面面对模板14的其中填充有导电材料18的表面；之后在施加热和压力的同时按压载体15与模板14(图1D)，而后分离载体15可导致模板14的导电材料18变成为附着于载体15。导电材料18可如此被转移并可形成转录电路20(图1E)。这里，在隔离薄膜16被预先形成在模板14的凹版图案中的情况下，导电材料18能够容易地被转移至载体15上。 

可当在真空室内部施加热的同时有利地进行热压。在真空室内部进行压紧的一个原因是为了防止在导电图案与粘合层17之间发生有缺损的粘合，该有缺损的粘合可能由于模板14与载体15的粘合层17之间存在空气层而产生。施加压力的方法可包括使用压力机的方法，同时也可以使用高压液体或者高压气体来施加压力，以便施加大小均匀的压力。 

施加在载体15表面上的粘合层17可为热塑性粘合剂。当通过随后将载体15上形成的转录电路20转录至绝缘板22中来制造电路板时，由于可施加某确定温度来减弱粘合层17的粘合力，因此使用热塑性粘合剂以使可更加容易地将转录电路20转录至绝缘板22中。 

当填充在模板14中的导电材料被转移到载体15上时，其中形成有凹版图案的模板14可以再次使用，以形成许多相同的转录电路20。在这种情况中，为了重复使用，模板由耐用材料制成则很有利。例如，可使用金属板或硬树脂材料。 

图2A至2C是示出了根据本发明实施例的制造电路板的方法的横截面图。在图2A至图2C中示出了载体15、粘合层17、转录电路20、绝缘板22、以及电路图案24。 

在根据该实施例的用于制造电路板的方法中，如上面已经描述的，在载体15上形成转录电路20的方法可包括：通过在模板上选择性地形成抗蚀层而形成与电路图案24相应的凹版图案；在凹版图案中填充导电材料；以及之后按压载体15，使得该载体面对模板的填充有导电材料的表面，以将导电材料转移至载体15上并形成转录电路20。由于该工艺的细节与上面所述的相同，因此不再详述。 

根据上面所述的用于形成转录电路20的方法，当导电材料被转移至载体15上以形成转录电路20时，可将载体15与绝缘板22按压在一起，使得载体15的其上形成有转录电路20的表面面对绝缘板22，以便将转录电路20转录至绝缘板22中并制造具有埋入式电路图案20的电路板。 

绝缘板22可包括热塑性树脂和玻璃环氧树脂中的至少一种，且在将转录电路20转录至绝缘板22中时该绝缘板可处于可变形的状态。即，通过升高温度至超过热塑性和/或玻璃环氧树脂的转变温度可使绝缘板22发生变形，随后以突起形式形成于载体15上的转录电路20可被埋入可变形的绝缘板22中并且载体15可被分离，从而当绝缘板22被固化后，便可制造出具有包含埋入式转录电路20的绝缘板22形式的电路板。 

也可以使用半固化片(prepreg)作为绝缘板22，其中热固树脂被注入玻璃纤维中以提供半固化状态。 

如图2A至图2C所示的，当在绝缘板22的一个表面上形成电路时，可将绝缘板22堆叠在载体15上并与该载体按压在一起，其中绝缘板22的表面面对载体15的其上形成有转录电路20的表面，然后可将载体15分离，这导致形成在载体15表面上的转录电路20被埋入并转录至绝缘板22中。这里，由于处于载体15与转录电路20之间的接触面处的粘合层17可由热塑性粘合剂制成，因此可以通过施加某确定温度以减弱粘合层17的粘合力而使转录电路20被容易地转录至绝缘板22中。 

图3A与图3B是示出了根据本发明另一实施例的制造电路板的方法的横截面图。在图3A与图3B中，示出了载体15、粘合层17、转录电路20、绝缘板22、及电路图案24。 

该具体实施例阐述了在绝缘板22的双面上形成电路的情况。根据上面所述的用于形成转录电路20的方法，制造具有与所期望电路图案对应而形成的转录电路20的载体15；之后，将载体15与绝缘板22按压在一起，其中绝缘板22夹在两个载体15之间；以及将每个载体15分离，从而将形成于每个载体15上的转录电路20分别转录至绝缘板22的每个表面，因而可制造出两面中都具有埋入的电路图案24的双面电路板。 

图4是示出了根据本发明实施例的形成转录电路的方法的流程图。参照图4，在操作S100中，可通过在模板上选择性地形成抗蚀层而形成凹版图案。在该具体实施例中，形成凹版图案的方法可包括：首先，使用现有设备在模板上施加感光材料(S110)，制造与电路图案相对应的光掩模并将该光掩模堆叠在施加有感光材料的模板之上，并随后曝光于紫外线。曝光后，可使用例如显影液显影 感光材料的未固化部分，以便在模板中形成与电路图案对应的凹版图案(S120)。 

在操作S200中，可在凹版图案中形成隔离膜。可使用氧化物膜作为隔离膜，该氧化物膜可由金属或硅与氧起反应而形成。 

在操作S300中，可将导电材料填充入凹版图案中。在凹版图案中填充导电材料的方法可包括对普通技术人员来说显而易见的多种方法中的任意一种，比如通过非电镀和/或电镀来进行镀敷、填充导电膏、通过喷墨打印填充导电油墨，使导电聚合物聚合，等。填充到凹版图案中的导电材料可包括对普通技术人员来说显而易见的多种导电材料中的任意一种，比如铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)，等。在该具体实施例中，可使用金属板作为模板，该模板可以用作电极以进行电镀，以便将导电材料填充入凹版图案中。 

然而，在模板并非由金属板制成而是由树脂等来制成的情况下，可以通过首先进行非电镀镀敷以形成种子层并且再使用种子层作为电极来进行电镀而将导电材料填充入凹版图案中。 

在操作S400中，当将导电材料填充入模板的凹版图案中时，可将载体按压于模板上，使得模板的填充有导电材料的表面面对载体，借此可将导电材料转移至载体上。将导电材料转移至载体上可导致在载体上形成转录电路。 

将导电材料转移至载体上的方法可包括：在载体的一个表面上形成粘合层(S410)；将载体堆叠在模板上，使得载体的表面面对模板的填充有导电材料的表面，然后在施加热和压力的同时按压载体与模板(S420)；之后，分离载体可导致模板的导电材料被转移至载体上以形成转录电路(S430)。当填充在模板中的导电材料被 转移到载体上后，其中形成有凹版图案的模板可以再次使用，以形成许多相同的转录电路。 

图5是示出了根据本发明实施例的制造电路板的方法的流程图。 

在根据该实施例的用于制造电路板的方法中，如上面已经描述的，在载体上形成转录电路的方法可包括：通过在模板上选择性地形成抗蚀层而形成与电路图案对应的凹版图案；将导电材料填充入凹版图案中；之后按压载体，使得载体面对模板的填充有导电材料的表面，以便将导电材料转移至载体上并形成转录电路。由于该工艺的细节与上面所述相同，因此不再详述，仅对操作S500进行描述，该操作S500是用于将形成在载体上的转录电路转录至绝缘板中。 

在操作S500中，根据上面所述的用于形成转录电路的方法，当导电材料被转移至载体上以形成转录电路时，可将载体与绝缘板按压在一起，使得载体的其上形成有转录电路的表面面对绝缘板，从而将转录电路转录至绝缘板中并制造具有埋入式电路图案的电路板。 

当在绝缘板的一个表面上形成电路时，可将绝缘板堆叠在载体上并与该载体按压在一起，其中绝缘板的表面面对载体的其上形成有转录电路的表面(S510)；然后可将载体分离，这导致形成在载体表面上的转录电路被转录并埋入绝缘板中(S520)。这里，由于处于载体与转录电路之间的接触面处的粘合层可由热塑性粘合剂制成，因此可以通过施加某确定温度以减弱粘合层的粘合力而使转录电路容易地被转录至绝缘板中。 

根据上述本发明的某些实施例，可形成这样的转录电路，该转录电路可使用现有设备而转录至绝缘板中，因此可以降低成本。 

另外，可以制造出这样的电路板，其中转录电路可被转录至绝缘板中以形成高密度的电路图案。如此制造的电路板具有形成在板内部的电路，这样，在电路与板之间具有更大的粘合力，且因此降低电路脱落的可能性，并且可减小板的总厚度。 

另外，由于电路形成于板的内部，因此具有更大的平整度(flatness)而且更易于散热。此外，板上更少出现翘曲，并且对于相邻电路线之间的离子迁移而言也具有更高的可靠性。 

虽然已参照具体实施例详细描述了本发明的精神，但所述实施例仅用于解释的目的且并不限制本发明。应理解的是，在不背离本发明范围和精神的情况下，本领域普通技术人员可以改变或修改这些实施例。 

Claims (11)

1.一种形成转录电路的方法，所述方法包括：

在模板上堆叠感光膜层；

通过对所述感光膜层选择性地暴光和显影以在所述模板上形成抗蚀层，从而形成与电路图案对应的凹版图案；

在所述凹版图案中填充导电材料；以及

通过将载体按压在所述模板上以使所述载体面对所述模板的填充有所述导电材料的表面而将所述导电材料转移到所述载体上。

2.根据权利要求1所述的方法，在填充所述导电材料之前，进一步包括：

在所述凹版图案中形成隔离膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模板为金属板，并且通过电镀来进行所述导电材料的填充。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，转移所述导电材料包括：

在所述载体的一个表面上形成粘合层；

堆叠并热压所述载体和所述模板，使得所述模板的填充有所述导电材料的表面面对所述载体的其上形成有所述粘合层的表面；以及

将所述模板与所述载体分离。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述粘合层包含热塑性粘合剂。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在转移所述导电材料之后，重复进行所述导电材料的填充和所述导电材料的转移。

7.一种制造电路板的方法，所述方法包括：

在模板上堆叠感光膜层；

通过对所述感光膜层选择性地暴光和显影以在所述模板上形成抗蚀层，从而形成与电路图案对应的凹版图案；

在所述凹版图案中填充导电材料；

通过将载体按压在所述模板上以使所述载体面对所述模板的填充有导电材料的表面而将所述导电材料转移到载体上；以及

通过将绝缘板按压在所述载体上以使所述绝缘板面对所述载体的具有转移至其上的所述导电材料的表面而将所述导电材料转录至所述绝缘板中。

8.根据权利要求7所述的方法，在填充所述导电材料之前，进一步包括：

在所述凹版图案中形成隔离膜。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，转移所述导电材料包括：

在所述载体的一个表面上形成粘合层；

堆叠并热压所述载体和所述模板，使得所述模板的填充有导电材料的表面面对所述载体的其上形成有所述粘合层的表面；以及

将所述模板与所述载体分离。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，转录所述导电材料包括：

堆叠并热压所述绝缘板和所述载体，使得所述绝缘板面对所述载体的具有转移至其上的所述导电材料的表面；以及

将所述绝缘板与所述载体分离。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述绝缘板包含热塑性树脂和玻璃环氧树脂中的至少一种，并且在所述导电材料的转录过程中所述绝缘板处于可变形状态。

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