CN102159035B - 印刷电路板及其制作方法和制作双面印刷电路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作印刷电路板的方法及印刷电路板，该方法包括：(A)制备铝基板；(B)用抗蚀剂对铝基板进行图案化和蚀刻；(C)在图案化的铝基板上进行阳极氧化处理而形成绝缘层；(D)通过去除抗蚀剂而形成金属布线层。本发明还公开了一种制作双面印刷电路板的方法。该铝金属布线层和绝缘层同时通过阳极氧化法形成在由蚀刻而图案化的铝基板的表面上，从而简化该基材的制作过程，并改善了金属布线层和绝缘层之间的粘合。此外，绝缘层的厚度和金属布线层的厚度可以通过控制阳极氧化处理的时间来控制，从而提供一种能适合使用目的的制作印刷电路板的方法。

Description

印刷电路板及其制作方法和制作双面印刷电路板的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年2月12日提交的、题为“印刷电路板及该印刷电路板的制作方法”的韩国专利申请No.10-2010-0013580的优先权，该申请的全部内容引入本申请中以作参考。

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板及其制作方法。

背景技术

一般来说，通过金属如铜、铝或类似的金属，在印刷电路板上形成电路的方法中，使用最多的是减成工艺和加成工艺(subtractive process andadditive process)。在此，作为通过改进一些工艺的制作印刷电路板的方法，有半加成工艺(semi-additive process)和修改半加成工艺(modifiedsemi-additive process)等类似的方法。尽管在前面提到了多种制作印刷电路板的方法，但最后完成印刷电路板还是要受到蚀刻步骤的影响。

在制作印刷电路板的方法中，将通过举例的方式对加成工艺的制作方法进行描述。如图从1A到1G所示，当制作印刷电路板时，在第一步，如图1A所示，提供铝基板，并在铝基板上进行阳极氧化处理，以形成绝缘层如图1B所示。在图1C中，在绝缘层上堆叠由金属材料制成的种子层，该种子层将用来作为布线(wiring)。在图1D中，光致抗蚀剂层(photo resistlayer)堆叠在种子层上，然后对光致抗蚀剂层进行图案化。在图1E中，在该图案化的结构镀上金属层，从而形成图案化的金属布线层(metal wiringlayer)。在图1F中，通过去除光致抗蚀剂层，使金属布线层图案化。在图lG中，在电路图案(circuit pattern)和种子层曝光之后，采用蚀刻剂去除残留在电路图案之间的种子层。

在此，因为电镀(electroplating)通常用于形成电路图案，因此以金属材料制成的种子层应当形成于绝缘层上。然而，该种子层会导致所有的电路图案短路，因此暴露在电路图案之间的种子层最后应当通过蚀刻步骤去除。

根据现有技术制作铝基板的过程，在阳极氧化过程之后形成阳极氧化绝缘层，然后利用干法刻蚀法中的溅射法(sputtering method)、或者利用湿法刻蚀法中的电镀法(electroless plating method)形成种子层。该种子层是用于在阳极氧化涂层上形成电路的缓冲层，因此需要与阳极氧化涂层良好的粘接特性。形成种子层之后，金属布线通过电镀堆叠在种子层上。由于在这个过程中产生的应力，该种子层和绝缘涂层的粘合变弱。另外，即使金属布线形成后，在电镀过程中用到的该种子层仍然是电连接的，造成在这个过程中的一个复杂问题，这样种子层应通过附加的蚀刻工艺蚀刻掉。此外，还出现几个小问题，例如，由于在种子层蚀刻时的过度蚀刻或者蚀刻不足，造成电路布线的损失等。

发明内容

本发明努力通过利用阳极氧化法在制作印刷电路板的过程中在通过蚀刻而图案化的铝金属表面同时形成铝布线和绝缘层，从而简化了基板的生产工艺，并且提高了金属布线层和绝缘层之间的粘合。此外，绝缘层的厚度和金属布线层的厚度可以通过控制阳极氧化处理的时间来控制，从而提供一种能适合使用目的的制造印刷电路板的方法。

根据本发明的一种优选实施方式的印刷电路板的制造方法包括：(A)制备铝基板；(B)用抗蚀剂对该铝基板进行图案化和蚀刻；(C)通过进行阳极氧化处理在图案化的铝基板上形成绝缘层；和(D)通过去除抗蚀剂形成金属布线层。

这里，该方法还包括在步骤(B)中，使用光致抗蚀剂作为抗蚀剂，形成掩膜(mask)。

此外，该方法还包括在步骤(B)中，使用异质金属层作为抗蚀剂，在所述铝基板上形成掩膜。

此外，该异质金属层为镍(Ni)金属层。

此外，该异质金属层为铜(Cu)金属层。

此外，步骤(C)进行的阳极氧化处理一直持续到直至在每个图案化的铝基板之间产生的阳极氧化层生长并相互连接以形成绝缘层。

此外，在步骤(C)中的绝缘层具有V-型沟槽，该V-型沟槽形成于阳极氧化层相互连接形成绝缘层的点上。

此外，该方法还包括，在步骤(C)中，绝缘层的厚度增加与阳极氧化处理的时间成比例。

此外，该方法还包括，在步骤(C)中，依据阳极氧化处理时间控制形成的金属布线层的厚度。

此外，该金属布线层由铝金属层成形成。

此外，该金属布线层为镍(Ni)金属层。

此外，该金属布线层为铜(Cu)金属层。

根据本发明另一种优选实施方式的一种制造双面印刷电路板的方法包括：(A)制备铝基板；(B)用抗蚀剂对铝基板的顶部表面和底部表面进行图案化和蚀刻；(C)通过进行阳极氧化处理在图案化的铝基板的顶部表面和底部表面形成绝缘层；和(D)通过去除抗蚀剂在铝基板的顶部表面和底部表面形成金属布线层。

这里，该方法还包括，在步骤(B)中，利用光致抗蚀剂作为抗蚀剂，在铝基板的顶部表面和底部表面形成掩膜。

此外，该方法还包括，在步骤(B)中，利用异质金属层作为抗蚀剂，在铝基板的顶部表面和底部表面形成掩膜。

此外，该异质金属层为镍(Ni)金属层。

此外，该异质金属层为铜(Cu)金属层。

此外，步骤(C)进行的阳极氧化处理一直持续到直至在每个图案化的铝基板之间产生的阳极氧化层生长并相互连接以形成绝缘层。

此外，在步骤(C)中的绝缘层具有V-型沟槽和Λ-型沟槽，该V-型沟槽在阳极氧化层相互连接的点上形成并向上至铝基板，该Λ-型沟槽在阳极氧化层相互连接的点上形成并向下至铝基板。

此外，该方法还包括，在步骤(C)中，绝缘层的厚度增加与阳极氧化处理的时间成比例。

此外，该方法还包括，在步骤(C)中，依据阳极氧化处理的时间来控制在铝基板的顶部表面和底部表面形成的金属布线层的厚度。

此外，该金属布线层由铝层形成。

此外，该金属布线层为镍(Ni)层。

此外，该金属布线层为铜(Cu)层。

根据本发明的印刷电路板包括：突起部分，所述突起部分以预定的间隔形成于铝基板的顶部表面；沟槽，所述沟槽形成于突起部分之间；型铝金属布线层，所述型铝金属布线层从该突起部分的顶部表面向下形成；和绝缘层，所述绝缘层间隔开并垂直于铝基板的底部表面，且形成于金属布线层的下面。

在此，该金属布线层还包括，位于该金属布线层顶部的镍(Ni)金属层或者铜(Cu)金属层。

此外，该绝缘层为阳极氧化层。

附图说明

图1A到1G是显示根据现有技术制作印刷电路板的的方法简图；

图2A到2E是显示根据本发明的一种实施方式的制作印刷电路板的方法简图；

图3A到3E是显示根据本发明的另一种实施方式的制作印刷电路板的方法简图；

图4是显示在图案化的铝基板上进行阳极氧化处理时形成的阳极氧化层的形状；

图5是显示根据本发明的一种实施方式的制作印刷电路板的方法的流程图；

图6A到6D是显示根据本发明的一种实施方式的制作印刷电路板的方法简图；和

图7A到7D是显示根据本发明的一种实施方式的制作双面印刷电路板的方法简图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明和本发明的优选实施方式，从而更加清楚地理解本发明的目的、特征和优点。

在本发明的说明书以及权利要求书中所使用的术语和词语不应当理解为局限于通常的含义和字典定义，而应当理解为基于发明人能适当地定义由术语所暗示的概念，以最好地描述他或她已知的实施本发明的方法的原则，这些术语和词语应该理解为具有与本发明的技术范围相关的意思和概念。

通过下面与附图相结合的详细描述可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点。在说明书中，在附图中所增加的不同组件的参考数字中，必须指出的是，即使参考的组件在不同的图纸中显示，相同的参考数字指定相同的组件。此外，在本发明的描述中，为以免模糊本发明的主题，已知的相关功能或结构的详细说明将省略其描述。

下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。

图2A到2E是显示根据本发明的一种实施方式的印刷电路板的制作方法简图，图4是显示在图案化的铝基板10上进行阳极氧化处理时形成的阳极氧化层的形状，图5显示的是根据本发明的一种实施方式的制作印刷电路板的方法的流程图。

本发明涉及的是一种制作印刷电路板的方法，该方法包括：(A)制备铝基板10，(B)用抗蚀剂11对铝基板10进行图案化和蚀刻，(C)通过进行阳极氧化处理在图案化的铝基板10上形成绝缘层20，和(D)通过去除抗蚀剂11形成金属布线层30。

如图2A到2E所示，在图2A中制备铝基板10，虽然有金属可以制作其它金属芯基板，最好是采用铝基板10，特别是，在进行阳极氧化处理时。

在图2B中，将抗蚀剂11施用于铝基板10。抗蚀剂11是为形成电路布线图案。抗蚀剂11可以使用光致抗蚀剂。此外，异质金属层111也可以用作抗蚀剂11。在本发明中，当异质金属层111用作本发明的抗蚀剂11时，可以优选使用不与阳极氧化处理发生对抗反应的镍(Ni)或者铜(Cu)制成的金属层。

在图2C中，铝基板10使用抗蚀剂11蚀刻。通过蚀刻，铝基板10可以具有图案化的结构从而形成电路布线。这不同于现有技术的方法，也就是说，现有技术的方法是先形成用于形成电路布线层的镀层(plating layer)，然后再蚀刻。电路布线层可以通过干法蚀刻法中的溅射法形成，或者通过湿法蚀刻法中的化学镀/电镀法形成。左边的图2C显示的是通过干法蚀刻法图案化的铝基板10的一种情况，而右边的图2C显示的是通过湿法蚀刻法图案化的铝基板10的一种情况。

铝基板10图案化之后，在图案化的铝基板10上开始进行阳极氧化处理，如图2D所示。随着在图案化的铝基板10上进行阳极氧化处理的进行，形成阳极氧化层。随着阳极氧化处理的进行，阳极氧化层不断的生长。不过，当在具有图案化结构的铝基板10上进行阳极氧化处理时，在发生阳极氧化的界面和未发生阳极氧化的界面之间产生摩擦力。如图4所示，由于摩擦力，形成摩擦界面40，以及由于阳极氧化层的生长受到阻力，这样使得该阳极氧化层向接近于摩擦界面40的生长被减弱。如图2D所示，由于阳极氧化层生长的减弱，上述抗蚀剂11下面遮盖的部分形成绝缘层20，并且与此同时，铝金属层保持在顶部。

即使在这种情况下，为了形成如图2D所示的绝缘层20，应当控制阳极氧化的处理时间，以便图案化的金属布线层30与铝基板10的主体相隔离。当通过如上所述控制阳极氧化的处理时间形成绝缘层20，如图2D所示，通过去除抗蚀剂11，由铝金属布线层30形成的印刷电路板形成如图2E所示。在这种情况下，在铝基板10的绝缘层20的一侧的一个点上形成V-型沟槽，该点是由于阳极氧化因相互连接阳极氧化层而形成绝缘层20的点。由于发生阳极氧化的界面和未发生阳极氧化的界面之间的摩擦力使阳极氧化层的生长减弱，从而形成这样独特的形状，如图4所示。

发生在金属布线层30的双向图案化部分的阳极氧化的目的，是同时形成金属布线层30和绝缘层20。此外，该阳极氧化控制形成的金属布线层30和主体之间的绝缘层20的厚度，从而以控制印刷电路板的绝缘电压。此外，该阳极氧化也通过控制处理时间而控制金属布线层30的厚度，从而使得根据使用目的形成印刷电路板的金属布线层30成为可能。

在这方面，图6A到6D显示的是异质金属层111用于制作抗蚀剂11的制作印刷电路板的方法的简图。在此，省略重复说明。在图6A到6D中，因为最终制作的印刷电路板采用镍(Ni)或者铜(Cu)，即异质金属层111，作为抗蚀剂11，镍(Ni)或者铜(Cu)金属形成于最终的印刷电路板的金属布线层30的顶部表面，使得金属布线层30可以和铝基板10一起形成。

图5是利用流程图来描述制作印刷电路板的方法，该方法在下面进行描述。

首先，提供铝基板(S10)，以制作印刷电路板，其中光致抗蚀剂或者异质金属层111可以用作形成于铝基板10上的抗蚀剂11。采用光致抗蚀剂或者异质金属层111在铝基板10上形成掩膜(S20)，并进行蚀刻(S30)。在单面印刷电路板上进行单面蚀刻(single-sided etching)，而在双面印刷电路板上进行双面蚀刻(double-sided etching)。

其后，在具有图案化结构的铝基板10上进行阳极氧化处理(S40)。

如上所述，该阳极氧化处理持续进行，直到通过阳极氧化处理，阳极氧化层形成并生长，以在铝金属布线层30和铝基板10的主体之间形成绝缘层20(S50)。在这种情况下，能通过控制阳极氧化的处理时间，控制绝缘层20的厚度和金属布线层30的厚度，从而使得控制印刷电路板的绝缘电压和根据使用目的形成金属布线层30成为可能。

如上所述，通过控制阳极氧化的处理时间，当绝缘层20已形成时，阳极氧化处理终止。之后，随着抗蚀剂11的去除，绝缘层20和金属布线层30能通过阳极氧化处理同时形成(S60)。另外，当抗蚀剂11被异质金属层111替换时，最后金属布线层30还包括在铝基板10的顶部表面的镍(Ni)或者铜(Cu)金属层，即异质金属层111。

图3A到3E显示的是根据本发明的另一种实施方式制作印刷电路板的方法的简图。

本发明的另一方面涉及一种制作双面印刷电路板的方法。与上述实施方式重叠的描述将被省略。

本发明的另一方面涉及一种制作双面印刷电路板的方法，该方法包括：(A)制备铝基板10，(B)用抗蚀剂11对铝基板10的顶部表面和底部表面进行图案化和蚀刻，(C)通过进行阳极氧化处理在图案化的铝基板10的顶部表面和底部表面形成绝缘层20；和(D)通过去除抗蚀剂11在铝基板10的顶部表面和底部表面形成金属布线层30。

在图3A中，提供铝基板10；在图3B中，通过使用抗蚀剂11对铝基板10的顶部表面和底部表面进行图案化；在图3C中，蚀刻图案化的铝基板10，这样，铝基板10具有图案化的结构。在图3D中，进行阳极氧化处理，其中，控制阳极氧化的处理时间以便控制通过上述阳极氧化处理形成绝缘层20和金属布线层30。当通过阳极氧化处理已形成该绝缘层20和金属布线层30时，通过去除抗蚀剂11完成双面印刷电路板的制作，如图3E所示。

即使在这种情况下，如图3E所示，铝基板10顶部表面的绝缘层20的一面上形成V-型沟槽，该V-型沟槽形成于由于阳极氧化通过相互连接阳极氧化层而形成绝缘层20的点，以及在铝基板10底部表面的绝缘层20的另一面形成Λ-型沟槽。由于发生阳极氧化的界面和未发生阳极氧化的界面之间的摩擦力使阳极氧化层的生长减弱，从而形成这样独特的形状，如图4所示。

图7A到7D显示的是异质金属层111用作抗蚀剂11的情况下的制作印刷电路板的方法的简图。因此，以下重复说明将被省略。在图7A到7D中，最终制作的印刷电路板使用金属镍(Ni)或者铜(Cu)，即是说，异质金属层111代替抗蚀剂11，这样镍(Ni)或者铜(Cu)金属层还包括在最终的印刷电路板的金属布线层30中。

如上所述，本发明提供制作印刷电路板的方法和由该方法制作的印刷电路板。该印刷电路板配置成包括以预定的间隔形成于铝基板顶部的突起部分50，在突起部分之间形成的沟槽60，从突起部分50的顶部表面向下形成的型铝金属布线层30，以及垂直于铝基板的底部表面并间隔开且形成于金属布线层下面的绝缘层20。在制作印刷电路板的方法方面，特别是，当金属布线层30采用异质金属层111替代抗蚀剂11时，该金属布线层30可以形成为进一步包括铜(Cu)金属层或者镍(Ni)金属层。此外，绝缘层20可以由阳极氧化层形成。由于金属布线层30的形成，如上所述，可以根据金属布线层30的厚度形成精细的电路图案，以及与金属布线层30下面的绝缘层20的接触面积可以扩大，以具有较强的粘合力。此外，当制作印刷电路板时，绝缘层20和金属布线层30不断形成，使得它们的粘合力增加。

根据本发明，在制作印刷电路板的方法中，对通过蚀刻图案化的铝基板进行阳极氧化处理，以同时形成铝金属布线层和绝缘层，从而使得通过简化过程来降低成本以及改善绝缘层和金属布线层之间的粘合成为可能。

此外，通过控制铝基板的阳极氧化的处理时间，绝缘层的厚度和金属布线层的厚度得以控制，从而使得制作适合使用目的的印刷电路板成为可能。

此外，有可能解决在种子层蚀刻时的过度蚀刻或蚀刻不足的问题，以形成已知的金属布线层。

此外，改善了印刷电路板和金属布线层之间的粘合，从而有可能改善印刷电路板的可靠性。

虽然为了说明目的公开本发明的优选实施方式，但这些优选实施方式是为了专门解释本发明，因此印刷电路板和根据本发明制作印刷电路板的方法并不仅限于上述优选实施方式，但本领域技术人员应当理解，在不偏离随附的权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、补充和替换都是可能的。

因此，这些修改、补充和替代也应理解为属于本发明的范围。

Claims (16)

1.一种制作印刷电路板的方法，该方法包括：

(A)制备铝基板；

(B)在该铝基板上施用抗蚀剂，对抗蚀剂进行图案化并用图案化的抗蚀剂对该铝基板进行图案化和蚀刻；

(C)通过进行阳极氧化处理而在施用有图案化的抗蚀剂的蚀刻的铝基板上形成绝缘层；和

(D)形成金属布线层，

其中，(C)形成的所述绝缘层是在未进行阳极氧化处理的铝基板主体上形成的；

其中，在步骤(C)中，所述阳极氧化处理一直持续到阳极氧化处理在所述铝基板顶部的图案化部分进行，以生成阳极氧化层，且通过部分阳极氧化而生成的阳极氧化层相互连接，以形成绝缘层；

其中，在步骤(C)中，在所述绝缘层上，在阳极氧化层相互连接形成绝缘层的点上形成V-型金属布线层，所述V-型金属布线层随着深入内部宽度变窄。

2.根据权利要求1所述的制作印刷电路板的方法，其中，该方法还包括在步骤(B)中，使用光致抗蚀剂作为所述抗蚀剂，形成掩膜。

3.根据权利要求1所述的制作印刷电路板的方法，其中，该方法还包括在步骤(B)中，使用异质金属层作为所述抗蚀剂，在所述铝基板上形成掩膜。

4.根据权利要求3所述的制作印刷电路板的方法，其中，所述异质金属层为镍层或者铜层。

5.根据权利要求1所述的制作印刷电路板的方法，其中，在步骤(C)中，所述绝缘层的厚度增加与阳极氧化时间成比例。

6.根据权利要求1所述的制作印刷电路板的方法，其中，该方法还包括在步骤(C)中，依据阳极氧化处理的时间控制将要形成的金属布线层的厚度。

7.根据权利要求1所述的制作印刷电路板的方法，其中，所述金属布线层由铝层形成。

8.根据权利要求4所述的制作印刷电路板的方法，其中，所述金属布线层还包括镍层或者铜层。

9.一种制作双面印刷电路板的方法，该方法包括：

(A)制备铝基板；

(B)在该铝基板的顶部表面和底部表面施用抗蚀剂，对抗蚀剂进行图案化并用图案化的抗蚀剂对该铝基板进行图案化和蚀刻；

(C)通过进行阳极氧化处理而在施用有图案化的抗蚀剂的图案化的铝基板的顶部表面和底部表面形成绝缘层；和

(D)在所述铝基板的顶部表面和底部表面形成金属布线层，

其中，(C)形成的所述绝缘层是在未进行阳极化处理的铝基板主体顶部及底部上形成的；

其中，在步骤(C)中，所述阳极氧化处理一直持续到阳极氧化处理在所述铝基板顶部和底部的图案化部分进行，以生成阳极氧化层，且通过部分阳极氧化而生成的阳极氧化层相互连接，以形成绝缘层；

其中，在步骤(C)中，在所述绝缘层上，在阳极氧化层相互连接且向上至铝基板形成绝缘层的点上形成V-型金属布线层，所述V-型金属布线层随着深入内部宽度变窄；在阳极氧化层相互连接且向下至铝基板形成绝缘层的点上形成Λ型金属布线层，所述Λ型金属布线层随着深入内部宽度变窄。

10.根据权利要求9所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，该方法还包括在步骤(B)中，使用光致抗蚀剂作为所述抗蚀剂，在所述铝基板的顶部表面和底部表面形成掩膜。

11.根据权利要求9所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，该方法还包括在步骤(B)中，使用异质金属层作为抗蚀剂，在所述铝基板的顶部表面和底部表面形成掩膜。

12.根据权利要求11所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，所述异质金属层为镍层或者铜层。

13.根据权利要求9所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，在步骤(C)中，所述绝缘层的厚度增加与阳极氧化处理的时间成比例。

14.根据权利要求9所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，该方法还包括在步骤(C)中，依据阳极氧化处理的时间改变形成于所述铝基板的顶部表面和底部表面上的金属布线层厚度。

15.根据权利要求9所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，所述金属布线层由铝层形成。

16.根据权利要求12所述的制作双面印刷电路板的方法，其中，所述金属布线层还包括镍层或者铜层。