CN101448367A - 结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板及其制法，是实施两阶段制程而于印刷电路板形成印刷式的厚膜电阻及薄膜线路，其中厚膜电阻的制程包含有电极导体印刷、电阻层印刷、低温介质保护层印刷等步骤；而该薄膜线路则是以直接镀铜方式(DPC)形成于基板上，并与前述厚膜电阻构成连接；利用此印刷式电阻制程技术，于印刷电路板上即毋须先行钻设、电镀导通孔，而可精简印刷电路板的作业时间。

Description

结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板及其制法

技术领域

本发明关于一种结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板及其制法，尤指一种兼具印刷式电阻及高密度精细线路的印刷电路板。

背景技术

以印刷电路板的制程技术而言，所形成的线路密度是逐渐提高，相对而言，设置在电路板上的电子组件，无论是主动式或被动式组件，其尺寸也随之缩小，在线路与电子组件两者的精细度同步提高的要求之下，如何保有较佳的生产效率是生产厂商所应考虑的。

就设置于电路板上的组件来看，最常见到的应属被动组件——电阻器。现今在电路板上的电阻器，大多是采用芯片式的电阻器，利用表面黏着技术(SMT)黏接于印刷电路板的线路上。但此种芯片式的电阻器，其缺点是当电阻器欲设于电路板上时，该芯片式电阻器呈突出于电路板表面而具有一定的厚度存在，对于要求轻薄电路板的电子装置而言，此类电阻器显得较无法满足其要求。再者，因使用表面黏着技术也要先行于电路板的适当位置，加工形成对应的连接焊点，就电路板的加工过程来看，也须占据一定程度的作业时间，如此一来将阻碍生产线效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板及其制法，以印刷电阻取代习用芯片电阻，并配合直接镀铜(DPC)技术形成高质量的薄膜线路，除有效提升印刷电路板的生产效率外，也同时兼顾产品良率。

为达成前述目的，本发明的技术手段包含有两阶段，分别为厚膜电阻形成及薄膜线路形成，其中：

前述厚膜电阻的形成具有如下步骤：

电极导体印刷，是于一基板表面的适当位置形成有成对的电极导体，各对电极导体为一厚膜电阻的两接点；

电阻印刷，是于前述各对电极导体之间涂布电阻层而构成一完整的厚膜电阻；

保护层印刷，是于前述电阻层表面施以一低温介质印刷；

又，紧接前述厚膜电阻之后，于该基板上形成薄膜线路，其包含有如下步骤：

形成钛/铜层，是在基板表面依序溅镀形成一钛层及一铜层；

贴干膜，是于前述铜层上方形成一干膜；

曝光显影，是于该干膜上方施加一具有线路图案的光罩，经曝光显影后于干膜上形成线路图案；

线路电镀，是于前述线路图案部分经电镀而形成铜线路；

除膜/蚀刻，是去除基板上多余的干膜及铜层/钛层，以形成完整的薄膜线路。

由前述两阶段的制程中，本发明的电阻是采印刷方式而直接形成于基板表面，配合薄膜线路的印刷制程，于印刷电路板上几乎是呈平面设置，令整体电路设计显得较为简洁，再者，因省略了于基板上钻设、电镀电阻导通孔的步骤，对于印刷电路板的前段作业程序可大幅简化。

附图说明

图1为本发明的制程流程图。

图2为本发明于一基板上形成电极导体的平面示意图。

图3为本发明于两电极导体之间形成电阻层的示意图。

图4为本发明于电阻层上形成一保护层的示意图。

图5A～5F为本发明薄膜线路的制造流程图。

图6为本发明于基板形成厚膜电阻及薄膜线路的平面示意图。

组件代表符号

1 基板                 11 电极导体

12 电阻层              13 保护层

21 钛层                22 铜层

23 干膜                24 光罩

25 铜线路

101 电极导体印刷

102、104、106 高温烧结

103 电阻印刷

105 低温介质印刷

107 清洗/干燥

201 溅镀钛/铜

202 贴干膜

203 曝光显影

204 线路电镀

205 除膜/蚀刻

具体实施方式

请参阅图1所示，为本发明的制程流程图，可概略分为两大部分，前半段制程是形成厚膜电阻，而后半段制程是利用直接镀铜技术(DPC)形成连接该厚膜电阻的薄膜线路。形成厚膜电阻的步骤依序具有：电极导体印刷101、高温烧结102、电阻印刷103、高温烧结104、低温介质印刷105、高温烧结106、清洗/干燥107等。

请参阅图1、2所示，前半段的厚膜电阻制程是于一基板1表面的适当位置印刷有成对的电极导体11，该电极导体11作为电阻两端的接点，其涂布厚度约为25±5μm；涂布完成后，经一高温烧结步骤将前述电极导体11加以固化，其烧结条件为850℃/50min。

请参阅图2所示，于电极导体11形成后，于两电极导体11之间涂布上电阻层12，由该电阻层12材料的电阻系数、涂布厚度加以决定电阻器的电阻值，在电阻层12印刷完成后，同样利用高温烧结程序将其固化，烧结条件也同样为850℃/50min。各电阻器的电阻值除决定于材料特性之外，另一要素即是两电极导体11之间的电阻层12长度，举例而言，若两电极导体11之间的电阻层12形状由完整矩形改为一连续曲折线段，其有效长度自然增加，相对的该曲折电阻的阻值也会提高。

如图4所示，于前述电阻层12上方再印刷一保护层13，其厚度大约为18±3μm，因电阻于外在环境温度、湿度改变下，其电阻值易产生变化，故利用低温介质的材料作为一保护膜，以减低环境条件变化时所产生的阻值改变。该保护层13同样经由高温烧结步骤固化于电阻层12上，并经清洗/干燥而完成前半段厚膜电阻的制程。

于厚膜电阻形成后，紧接着的是印刷电路板上薄膜线路的制程，请再参阅图1所示，其步骤包含有：溅镀钛/铜201、贴干膜202、曝光显影203、线路电镀201、除膜/蚀刻205等，其中：

请参考图5A所示，前述溅镀钛/铜201步骤中，主要是于基板1上依序溅一钛层21及一铜层22，钛层21的厚度约为1000-1250μm，而铜层22的厚度则大约为4000μm±10％。

如图5B所示，于完成钛/铜溅镀后，于前述铜层22上贴附以干膜23，干膜(DRY FILM)是一种对紫外线反应的聚合性树脂，其功能是在聚合后保护线路不被蚀刻掉。

干膜23贴合后乃进行曝光显影203程序，曝光是将线路制成一光罩24后，先行定位及平贴于前述干膜23上，再经紫外线照射使干膜23产生聚合作用，而由于光罩24的使用，紫外线无法透射光罩24上的线路部分，因此，干膜23上未被紫外线照射的部分，将无法产生聚合作用(如图5C所示)。

而显影是利用显影液将未产生聚合的干膜23(即预定的线路图案)去除，以物理及化学剥除方式将需要保留的线路显现出来，而显露出铜层22；以前述制程步骤所构成的线路，具有细直平整的特性。

请参考图5D所示，经显露的线路图案部分，是于再经由一电镀程序于铜层22上形成适当厚度的铜线路25，而构成基本的线路雏型。

铜线路25完成后，去除基板1表面残留的干膜23，如图5E所示。

请参阅图5F所示，除了铜线路25以外的多余铜层22及钛层21，利用蚀刻方式将其自基板1表面加以去除，如此即形成第二阶段的薄膜线路。

如图6中所示，于已形成厚膜电阻的基板1表面进行前述薄膜线路的制程后，各厚膜电阻的电极导体11均可对应连接至薄膜线路上，但在此须声明的一点是，本发明的厚膜电阻及薄膜线路，可依照实际电路设计形成于基板1的单面，或是于基板双面而构成双层线路板，此点并不特别加以限制。

藉由以上详细说明，可看出本发明的技术手段因采用了印刷式电阻，故可省略于基板上钻设、电镀电阻导通孔的步骤，对于印刷电路板的前段作业程序可大幅简化，整体而言已具备有显著的新颖性及进步性，于符合发明专利要件之下，依法提出申请。

Claims (10)

1、一种结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：于一基板表面施行一厚膜电阻形成手段，以形成复数厚膜电阻体，尔后以一薄膜线路形成手段于该基板表面形成线路以对应连接前述厚膜电阻体。

2、如权利要求1所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：前述厚膜电阻形成手段具有：

形成电极导体层，是于一基板表面的适当位置形成有成对的电极导体层，各对电极导体层作为一厚膜电阻的两接点；

形成一电阻层，是于前述各对电极导体之间涂布电阻层而构成一完整的厚膜电阻；

形成一保护层，是于前述电阻层表面施以一低温介质材料，以保护该电阻层。

3、如权利要求1或2所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：前述薄膜线路形成手段，具有：

形成钛/铜层，是在基板表面依序形成一钛层及一铜层；

贴干膜，是于前述铜层上方形成一干膜；

曝光显影，是于该干膜上方施加一具有线路图案的光罩，经曝光显影后于干膜上形成线路图案；

线路电镀，是于前述线路图案部分经电镀而形成铜线路；

除膜/蚀刻，是去除基板上多余的干膜及铜层/钛层，以形成完整的薄膜线路。

4、如权利要求2所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：前述电极导体层、电阻层及保护层均经过一高温烧结固化步骤而成型。

5、如权利要求2所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：前述电极导体层、电阻层及保护层采印刷方式形成于基板上。

6、如权利要求2所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：该电极导体层的厚度为25±5μm。

7、如权利要求2所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：该保护层的厚度为18±3μm。

8、如权利要求3所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板制法，其特征在于：前述钛/铜层以溅镀方式形成。

9、一种结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板，其特征在于，包括：

一基板，其上形成有复数厚膜电阻及薄膜线路，其中各厚膜电阻具有：

成对电极导体，印刷于该基板上作为该厚膜电阻的两接点；

一电阻层，形成于前述成对电极导体之间；及

一保护层，采低温介质材料形成于前述电阻层之上；

又前述形成于该基板上的薄膜线路对应连接于各厚膜电阻的电极导体。

10、如权利要求9所述的结合厚膜电阻及薄膜线路的印刷电路板，其特征在于：前述形成于成对电极导体之间的电阻层为完整矩形或连续曲折形。

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