CN106658936A - 绝缘胶体材料与多层线路结构 - Google Patents

绝缘胶体材料与多层线路结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106658936A
CN106658936A CN201610033936.3A CN201610033936A CN106658936A CN 106658936 A CN106658936 A CN 106658936A CN 201610033936 A CN201610033936 A CN 201610033936A CN 106658936 A CN106658936 A CN 106658936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
multilayer wiring
colloidal materials
insulation
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610033936.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106658936B (zh
Inventor
黄萌祺
高端环
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Publication of CN106658936A publication Critical patent/CN106658936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106658936B publication Critical patent/CN106658936B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298Multilayer circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/162Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/421Blind plated via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/423Plated through-holes or plated via connections characterised by electroplating method
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0212Resin particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09009Substrate related
    • H05K2201/09036Recesses or grooves in insulating substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • H05K3/0032Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • H05K3/0032Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
    • H05K3/0035Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material of blind holes, i.e. having a metal layer at the bottom
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/107Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by filling grooves in the support with conductive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

本发明公开了一种绝缘胶体材料与多层线路结构,其中的绝缘胶体材料包括树脂、触发粒子以及有机溶剂。触发粒子选白包括由有机金属粒子与离子化合物所构成的集合中的任一者,触发粒子占绝缘胶体材料的比例在0.1wt%~10wt%之间,且绝缘胶体材料的黏滞系数介于1万~20万之间。多层线路结构中的至少一绝缘胶体层内含有上述触发粒子。

Description

绝缘胶体材料与多层线路结构
技术领域
本发明是有关于一种印刷电路板技术,且特别是有关于一种用于印刷电路板的绝缘胶体材料与多层线路结构。
背景技术
为了因应电子信息产品轻、薄、多功能的市场需求,在印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)的电子构装技术方面,也逐渐发展出高密度连接板(High Density Interconnect,HDI)、高层数板(High Layer Count,HLC)等技术,使得分布于印刷电路板内的电子线路密度更高,但体积更小,进而满足轻量化、薄型化的要求;而缩小后的印刷电路板,在终端产品设计上可以让出更多机构空间,添加更多功能零组件,达成一机多功的设计理念。
其中,高密度连接板的定义为铜金属导体层的厚度≤25μm、绝缘层的厚度<75μm、线宽/线距≤20μm/20μm、孔径≤100μm的电路板。然而,现有的电子线路制作方法是在一基板上,以溅镀结合电镀的方式或压合铜箔的方式形成一铜箔层后,再以图案化的方式形成线路层,并重复上述制作线路层的步骤,来完成高密度多层电路板。
多层电路板之间是依靠导通孔来做电性连接,导通孔的制作方式可概分为二:一是利用电镀方法,一是利用压合方式。前者的导通孔制程繁琐,成本较高;后者则因形成的线路层尺寸较厚且线宽尺寸较大,故无法实现薄型化与微小化。
发明内容
本发明提供一种绝缘胶体材料,能应用于细微导线与微小导通孔的制作。
本发明提供一种多层线路结构,能通过简单的制程实现线路的薄型化与微小化。
本发明的绝缘胶体材料,包括树脂、触发粒子以及有机溶剂。所述触发粒子选自包括由有机金属粒子与离子化合物所构成的集合中的任一者,其中所述触发粒子占所述绝缘胶体材料的比例在0.1wt%~10wt%之间,且所述有机金属粒子的结构包括R-M-R’或R-M-X,其中的R与R’各自独立为烷基、芳香烃、环烷、卤烷、杂环或羧酸,且R与R’中至少一个的碳数≥3;M是选自由银、钯、铜、金、锡及铁中之一或其所组成的集合;X为卤素化合物或胺类。所述离子化合物包括CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Cu(OAc)2、AgCl、AgNO3、Ag2SO4、Ag(OAc)、Pd(OAc)、PdCl2、Pd(NO3)2、PdSO4、Pd(OAc)2、FeCl2、Fe(NO3)2、FeSO4或[Fe3O(OAc)6(H2O)3]OAc。其中所述绝缘胶体材料的黏滞系数介于1万~20万之间。
在本发明的一实施例中,上述的树脂包括聚苯醚(Polyphenylene Oxide,PPO)、双马来酰亚胺三嗪(BismaleimideTriazine,BT)、环烯烃共聚物(Cyclo Olefin Copolymer,COC)、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer,LCP)、聚亚酰胺(Polyimide)或环氧树脂。
在本发明的一实施例中,上述的触发粒子在有机溶剂中的溶解度大于0.1wt%。
在本发明的一实施例中,上述的绝缘胶体材料还可包括吸收剂或色料。
在本发明的一实施例中,上述的色料包括碳黑、钛白或有机色料。
在本发明的一实施例中,上述的绝缘胶体材料还可包括纤维结构。
在本发明的一实施例中,上述的绝缘胶体材料还可包括二氧化硅、氧化铝或氮化铝的粒子。
在本发明的一实施例中,上述的有机溶剂包括甲醇、丙酮、甲苯、甲乙酮(Methyl Ethyl Ketone)、二丙二醇甲醚(DPM)或醋酸丙二醇甲醚酯(Propylene glycol monomethyl ether acetate)。
本发明的多层线路结构,包括基材、位于所述基材上的第一线路层、覆盖所述基材与所述第一线路层的绝缘胶体层、暴露所述第一线路层的导通孔以及形成于所述导通孔中的导电层。其中所述导通孔设置于绝缘胶体层中,所述绝缘胶体层内包括触发粒子,所述触发粒子选自包括由有机金属粒子与离子化合物所构成的集合中的任一者,其中触发粒子占绝缘胶体层的比例为0.1wt%~10wt%之间,且所述有机金属粒子的结构包括R-M-R’或R-M-X,其中的R与R’各自独立为烷基、芳香烃、环烷、卤烷、杂环或羧酸,且R与R’中至少一个的碳数≥3;M是选自由银、钯、铜、金、锡及铁中之一或其所组成的集合;X为卤素化合物或胺类。所述离子化合物包括CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Cu(OAc)2、AgCl、AgNO3、Ag2SO4、Ag(OAc)、Pd(OAc)、PdCl2、Pd(NO3)2、PdSO4、Pd(OAc)2、FeCl2、Fe(NO3)2、FeSO4或[Fe3O(OAc)6(H2O)3]OAc。
在本发明的另一实施例中,上述的基材包括玻璃、蓝宝石、硅、硅锗、碳化硅、氮化镓或高分子材料。
在本发明的另一实施例中,上述绝缘胶体层的材料,包括树脂,上述树脂包含聚苯醚(PPO)、双马来酰亚胺三嗪(BT)、环烯烃共聚物(COC)、液晶高分子聚合物(LCP)、聚亚酰胺(Polyimide)或环氧树脂。
在本发明的另一实施例中,上述的导电层的材料包括铜、镍或银。
在本发明的另一实施例中,上述绝缘胶体层还可包括形成于导通孔上的沟槽。
在本发明的另一实施例中,上述多层线路结构还可包括形成于上述沟槽中的第二线路层。
在本发明的另一实施例中,上述的第二线路层还可包括自沟槽中延伸至绝缘胶体层的表面。
在本发明的另一实施例中,上述的第一线路层、导电层与第二线路层可构成一电感。
在本发明的另一实施例中,上述的第一线路层、绝缘胶体层与第二线路层可构成一电容。
在本发明的另一实施例中,上述多层线路结构还可包括形成于第二线路层上的介电层与形成于介电层上的第三线路层,其中第二线路层、介电层与第三线路层可构成一电容。
在本发明的另一实施例中,上述的绝缘胶体层还可包括吸收剂或色料。
在本发明的另一实施例中,上述的色料包括碳黑、钛白或有机色料。
在本发明的另一实施例中,上述的绝缘胶体层还可包括纤维结构。
在本发明的另一实施例中,上述的绝缘胶体层还可包括二氧化硅、氧化铝或氮化铝的粒子。
基于上述,本发明的绝缘胶体材料,包括树脂、触发粒子以及有机溶剂。当绝缘胶体材料经固化去除有机溶剂之后,再以激光进行钻孔,因激光的高温去除树脂后,裸露的触发粒子有利于后续如无电镀铜的铜沉积制程,因此本发明能通过简单的制程制作具有细微导线与微小导通孔的多层线路结构,以满足轻量化与薄型化的市场需求。而且,由含有触发粒子的上述绝缘胶体材料所制作的绝缘胶体层可作为介电层,亦可作为导电的通孔与线路层。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的一种多层线路结构的剖面示意图。
图2A至图2E是图1的多层线路结构的制造流程剖面示意图。
图3是图1的多层线路结构的一种变形例的剖面示意图。
图4是实验例1中的多层线路结构剖面SEM图。
图5A与图5B分别是依照本发明的另一实施例的两种多层线路结构的剖面示意图。
【符号说明】
100、300:多层线路结构
102、200、302、400、500:基材
104、202、304、404、502:第一线路层
106、204、306、402、406、504:绝缘胶体层
108、210、410、508:导电层
110、212、310、512:第二线路层
112、206、308、408、506:导通孔
114、208、312、510:沟槽
207:被活化的触发粒子
516:电感区
516:电容区
520:介电层
522:第三线路层
524:电容
具体实施方式
以下,将详细描述本发明的实施例。这些描述是为解释本发明的结构或步骤流程,而非用以限制本发明,因此本发明揭露不限于此。
在本发明的一实施例中,绝缘胶体材料包含了树脂、触发粒子以及有机溶剂。
所述树脂例如环氧树脂、聚苯醚(Polyphenylene Oxide,PPO)、双马来酰亚胺三嗪(Bismaleimide Triazine,BT)、环烯烃共聚物(Cyclo Olefin Copolymer,COC)、聚亚酰胺(Polyimide)或液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer,LCP)。
至于触发粒子是选自包括由有机金属粒子与离子化合物所构成的集合中的任一者。所述有机金属粒子的结构包括R-M-R’或R-M-X,其中的R与R’各自独立为烷基、芳香烃、环烷、卤烷、杂环或羧酸,且R与R’中至少一个的碳数≥3,碳数越多,与有机溶剂的溶解度可较高,并较易溶解于高分子胶体中,碳数过少,只能与高极性溶剂互溶,较不易溶入高分子胶体中;M是选自由银、钯、铜、金、锡及铁中之一或其所组成的集合;X为卤素化合物或胺类。所述离子化合物包括CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Cu(OAc)2、AgCl、AgNO3、Ag2SO4、Ag(OAc)、Pd(OAc)、PdCl2、Pd(NO3)2、PdSO4、Pd(OAc)2、FeCl2、Fe(NO3)2、FeSO4或[Fe3O(OAc)6(H2O)3]OAc。前述有机金属粒子与离子化合物可以单独使用或者同时使用两种以上。
所述有机溶剂可选用低极性的有机溶剂,特别是能与触发粒子和树脂互溶的有机溶剂,例如是甲醇、丙酮、甲苯、甲乙酮(Methyl Ethyl Ketone)、二丙二醇甲醚(DPM)或醋酸丙二醇甲醚酯(Propylene glycol monomethyl ether acetate)。举例来说,触发粒子在有机溶剂中的溶解度大于0.1wt%。由于触发粒子能和有机溶剂完全互溶,并进而与树脂完全互溶,故触发粒子占绝缘胶体材料的比例为10wt%以下,有助于使用于高频电路板系统中。
而且,绝缘胶体材料的黏滞系数是在1万~20万之间,所以有利于应用在一般多层线路的涂布制程中。
另外,当绝缘胶体材料需要与芯片以及元件接触,且接触面积大时,可通过添加二氧化硅、氧化铝或氮化铝的粒子,来降低不同材料之间的热膨胀系数并增加其刚性模数,以避免所形成的膜层剥落或翘曲。
此外,在绝缘胶体材料中还可添加其他成分,譬如吸收剂、色料或者纤维材料。所述吸收剂例如是包含Co、Ni或Fe的甲基苯二硫酚或吡啶等,用以增加绝缘胶体材料中的树脂与激光光的反应,并以此降低绝缘胶体材料被激光汽化所需的激光瓦数。所述色料可为一般的染料,如无机色料或有机色料。无机色料例如是碳黑或钛白;有机色料例如是偶氮颜料(-N=N-)、菁铜兰(C32H16N8Cu)或菁绿(C32HCl15N8Cu)。纤维材料则例如玻璃纤维、碳纤维等,可用以增进绝缘胶体材料的成型品的机械强度。
在一实施例中,吸收剂的添加量例如是占绝缘胶体材料总量的0.1wt%~10wt%,色料的添加量例如是占绝缘胶体材料总量的1wt%~45wt%。
图1是依照本发明一实施例的一种多层线路结构的剖面示意图。
请参照图1,本实施例的多层线路结构100包括基材102、位于所述基材102上的第一线路层104、覆盖基材102与第一线路层104的绝缘胶体层106、导电层108以及第二线路层110,其中绝缘胶体层106具有暴露第一线路层104的导通孔112,而导通孔112上可设置沟槽114,使导电层108形成于导通孔112中,而第二线路层110就形成于沟槽114中,但本发明并不限于此。在另一实施例中,导通孔112上并无沟槽,因此绝缘胶体层106中并无第二线路层110。上述基板102例如玻璃、蓝宝石、硅、硅锗、碳化硅、氮化镓或高分子材料(如聚亚酰胺或聚酰胺)。至于绝缘胶体层106则是利用上一实施例的绝缘胶体材料所制作的,所以其内含上述触发粒子和树脂,且触发粒子占绝缘胶体层106的比例为10wt%以下。
当绝缘胶体层106经由激光加工而形成导通孔112与沟槽114时,会活化导通孔112与沟槽114周围的触发粒子,并可通过这些暴露出来且活化的触发粒子,直接利用如无电镀制程的方式形成导电层108与第二线路层110,因此无需溅镀等繁琐制程。在本实施例中,导电层108以及/或是第二线路层110的材料例如铜、镍、银等。
以下,配合图2A至图2E来更为详细地说明图1的多层线路结构的制造流程。
首先,提供一基材200(如图2A),基材200的表面可为平面或任意形状。
然后,在基材200上形成第一线路层202(如图2B)。第一线路层202可为半导体元件中的导电结构,也可以是多层线路中的其中一层导线。
接着,在基材200与第一线路层202的上方形成绝缘胶体层204(如图2C)。形成绝缘胶体层204的方法是将上述实施例中的绝缘胶体材料涂布在基材200与第一线路层202上,然后加热去除有机溶剂以固化绝缘胶体材料。由于绝缘胶体层204中所含的触发粒子极少,所以固化后的绝缘胶体层204的介电常数Dk与介电损失Df仍保有其特性。
随后,利用激光于绝缘胶体层204烧熔出数个导通孔206与数条沟槽208(如图2D),当激光的高温去除绝缘胶体层204的树脂后,使第一线路层202暴露并活化绝缘胶体层204内的部份触发粒子207,并使被活化的触发粒子207沉积在导通孔206与沟槽208的侧壁上,其中上述激光可使用高能量激光(例如YAG激光)或氩气激光进行,激光光的波长例如介于200nm-1100nm,但并不以此为限。至于导通孔206与沟槽208的深度、宽度及形状可根据产品需求改变,例如图2D就是由沟槽208与介层窗(即导通孔206)所构成的双重金属镶嵌结构,或者也可只在于绝缘胶体层204中形成单一导通孔206而无沟槽208存在。
接着,通过图2D中被活化的触发粒子207,于导通孔206与沟槽208壁上沉积金属材料,即可形成导电层210与第二线路层212(如图2E)。以无电镀制程为例,可将图2D所示的结构放入电镀液中,电镀液中的待镀金属离子便会与自导通孔206与沟槽208暴露出的被活化的触发粒子207产生氧化还原反应,使待镀金属离子还原成金属并沉积在导通孔206与沟槽208的表面,乃至于填满导通孔206与沟槽208。
另外,在图1中的第二线路层110是位在沟槽112内,但本发明并不限于此。请参照图3,多层线路结构300中的基材302、第一线路层304与绝缘胶体层306都可参照图1中相同的构件,但是第二线路层310是自导通孔308中延伸至绝缘胶体层306的表面。这是因为激光除了可烧出导通孔308与沟槽312,还能图案化绝缘胶体层306表面,使其中的触发粒子被活化,进而在形成第二线路层310时延伸到沟槽312外。
以下列举实验例来验证本发明的功效,但本发明并不局限于以下的内容。
实验例1
首先,制备绝缘胶体材料,将0.5wt%的CuCl2溶解于甲醇中,再与50wt%的环氧树脂均匀混合,其中还添加1wt%的色料(碳黑)。接着,请参照图4,其为实验例1的多层线路结构剖面的扫描式电子显微镜(SEM)图。在已经形成有第一绝缘胶体层402和第一线路层404的聚亚酰胺(Polyimide,PI)软板400上涂布绝缘胶体材料,再通过加热固化形成厚度为100μm的第二绝缘胶体层406。
然后,以波长1064nm的氩气激光当作激光源,直接图案化第二绝缘胶体层406并烧出导通孔408,并裸露出第二绝缘胶体层406内的触发粒子,并通过裸露的触发粒子进行无电镀铜制程,而完成导电层410的制作。得到的导电层410的厚度约为10μm。图4中的第二线路层410较薄,因此是沿着导通孔408表面形成,且导电层410延伸到导通孔408外。
实验例2~5
除了分别使用1wt%、3wt%、10wt%以及13wt%的CuCl2作为触发粒子,根据实验例1的步骤制备绝缘胶体材料并制作多层线路结构。
比较例1
除了使用20wt%的CuCl2,根据实验例1的步骤制备绝缘胶体材料并制作多层线路结构。
比较例2
除了没有CuCl2以外,根据实验例1的步骤制备绝缘胶体材料并制作多层线路结构。
经测试,实验例1的第一线路层404和导电层410的阻值都在1.5Ω以下。
另外,测试实验例1~5与比较例1~2的第二绝缘胶体层的介电常数Dk与介电损失Df,结果显示于下表1。
表1
频率 触发粒子含量 DK Df
实验例1@2GHz 0.5wt% 3.0247 0.04786
实验例2@2GHz 1wt% 3.0872 0.05012
实验例3@2GHz 3wt% 3.5863 0.0522
实验例4@2GHz 10wt% 5.0235 0.0731
实验例5@2GHz 13wt% 5.7541 0.0923
比较例1@2GHz 20wt% 7.1322 0.1589
比较例2@2GHz 0wt% 2.9871 0.04631
由表1可知,因为实验例1~5中的触发粒子(CuCl2)含量少,所以固化后所形成的第二绝缘胶体层的介电常数Dk与介电损失Df仍保持绝缘材料的原来特性,无大幅提高Dk与Df的情形。但是,一旦触发粒子含量超出本发明的范围,绝缘胶体层的Dk与Df将会大幅增加。
图5A是依照本发明的另一实施例的一种多层线路结构的剖面示意图。
请参照图5A,本实施例中的多层线路结构包括基材500、位于基材500上的第一线路层502、覆盖基材500与第一线路层502的绝缘胶体层504、暴露第一线路层502的导通孔506、形成于导通孔506中的导电层508、与导通孔506相连的沟槽510、以及形成于沟槽510中的第二线路层512。上述绝缘胶体层504、导电层508与第二线路层512的材料、尺寸、制造方法等均可参照上述各实施例的内容。在图5A中,位于电感区516中的第一线路层502、导电层508与第二线路层512可构成电感;而在电容区518中的第一线路层502、绝缘胶体层504与第二线路层512可构成电容。
图5B是依照本发明的另一实施例的另一种多层线路结构的剖面示意图,其中使用与图5A相同的元件符号来表示相同或类似的构件。
在图5B中,多层线路结构还可包括形成于第二线路层512上的一层介电层520与形成于介电层520上的第三线路层522,其中介电层520可以是一般介电材料构成或者采用与绝缘胶体层504相同的材料构成。因此,第三线路层522可以是利用涂布、沉积、微影蚀刻等制程所形成的金属层,第三线路层522也可通过如图2D与图2E的方式形成线路层。上述第二线路层512、介电层520与第三线路层255可构成电容524;而相连接的第一线路层502、导电层508与第二线路层512可构成电感。
综上所述,本发明的多层线路结构的绝缘胶体层内含0.1wt%~10wt%触发粒子,使得该绝缘胶体层的介电常数Dk与介电损失Df仍保持绝缘材料的原来特性,因此在制作线路期间,可同时成为多层线路中的绝缘层并通过搭配激光钻孔以及无电镀铜制程,而能形成导线与微小导通孔;因此,上述绝缘胶体层能同时作为介电层并作为形成导电层的基础层。进一步而言,可将多层线路结构的体积大幅缩小,满足轻量化、薄型化的市场需求。
虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims (24)

1.一种绝缘胶体材料,其特征在于所述绝缘胶体材料包括:
树脂;
触发粒子,选自包括由有机金属粒子与离子化合物所构成的集合中的任一者,其中该触发粒子占该绝缘胶体材料的比例在0.1wt%~10wt%之间,且
该有机金属粒子的结构包括R-M-R’或R-M-X,其中的R与R’各自独立为烷基、芳香烃、环烷、卤烷、杂环或羧酸,且R与R’中至少一个的碳数≥3;M是选自由银、钯、铜、金、锡及铁中之一或其所组成的集合;X为卤素化合物或胺类;
该离子化合物包括CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Cu(OAc)2、AgCl、AgNO3、Ag2SO4、Ag(OAc)、Pd(OAc)、PdCl2、Pd(NO3)2、PdSO4、Pd(OAc)2、FeCl2、Fe(NO3)2、FeSO4或[Fe3O(OAc)6(H2O)3]OAc;以及
有机溶剂,其中,该绝缘胶体材料的黏滞系数介于1万~20万之间。
2.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于该树脂包括聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪、环烯烃共聚物、液晶高分子聚合物、聚亚酰胺或环氧树脂。
3.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于该触发粒子在该有机溶剂中的溶解度大于0.1wt%。
4.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于所述绝缘胶体材料还包括吸收剂或色料。
5.如权利要求4所述的绝缘胶体材料,其特征在于该色料包括碳黑、钛白或有机色料。
6.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于所述绝缘胶体材料还包括纤维结构。
7.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于所述绝缘胶体材料还包括二氧化硅、氧化铝或氮化铝的粒子。
8.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于该有机溶剂包括甲醇、丙酮、甲苯、甲乙酮、二丙二醇甲醚或醋酸丙二醇甲醚酯。
9.如权利要求1所述的绝缘胶体材料,其特征在于该触发粒子占该绝缘胶体材料的比例在0.5wt%~10wt%之间。
10.一种多层线路结构,包括:
基材;
第一线路层,位于该基材上;
绝缘胶体层,覆盖该基材与该第一线路层,该绝缘胶体层包括导通孔,该导通孔暴露该第一线路层;以及
导电层,形成于该导通孔中,
其中,该绝缘胶体层内包括触发粒子,该触发粒子选自包括由有机金属粒子与离子化合物所构成的集合中的任一者,其中该触发粒子占该绝缘胶体层的比例在0.1wt%~10wt%之间,且
该有机金属粒子的结构包括R-M-R’或R-M-X,其中的R与R’各自独立为烷基、芳香烃、环烷、卤烷、杂环或羧酸,且R与R’中至少一个的碳数≥3;M是选自由银、钯、铜、金、锡及铁中之一或其所组成的集合;X为卤素化合物或胺类;
该离子化合物包括CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Cu(OAc)2、AgCl、AgNO3、Ag2SO4、Ag(OAc)、Pd(OAc)、PdCl2、Pd(NO3)2、PdSO4、Pd(OAc)2、FeCl2、Fe(NO3)2、FeSO4或[Fe3O(OAc)6(H2O)3]OAc。
11.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该基材包括玻璃、蓝宝石、硅、硅锗、碳化硅、氮化镓或高分子材料。
12.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该绝缘胶体层的材料包括聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪、环烯烃共聚物、液晶高分子聚合物、聚亚酰胺或环氧树脂。
13.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该导电层的材料包括铜、镍或银。
14.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该绝缘胶体层还包括沟槽,形成于该导通孔上。
15.如权利要求14所述的多层线路结构,其特征在于所述多层线路结构还包括第二线路层,形成于该导电层上的该沟槽中。
16.如权利要求15所述的多层线路结构,其特征在于该第二线路层还包括自该沟槽中延伸至该绝缘胶体层的表面。
17.如权利要求15所述的多层线路结构,其特征在于该第一线路层、该导电层与该第二线路层构成一电感。
18.如权利要求15所述的多层线路结构,其特征在于该第一线路层、该绝缘胶体层与该第二线路层构成一电容。
19.如权利要求15所述的多层线路结构,其特征在于所述多层线路结构还包括:介电层,形成于该第二线路层上;以及第三线路层,形成于该介电层上,其中该第二线路层、该介电层与该第三线路层构成一电容。
20.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该绝缘胶体层还包括吸收剂或色料。
21.如权利要求20所述的多层线路结构,其特征在于该色料包括碳黑、钛白或有机色料。
22.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该绝缘胶体层还包括纤维结构。
23.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该绝缘胶体层还包括二氧化硅、氧化铝或氮化铝的粒子。
24.如权利要求10所述的多层线路结构,其特征在于该触发粒子占该绝缘胶体材料的比例在0.5wt%~10wt%之间。
CN201610033936.3A 2015-10-28 2016-01-19 绝缘胶体材料与多层线路结构 Active CN106658936B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104135497 2015-10-28
TW104135497A TWI563886B (en) 2015-10-28 2015-10-28 Insulating colloidal material and multilayer circuit structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106658936A true CN106658936A (zh) 2017-05-10
CN106658936B CN106658936B (zh) 2019-04-26

Family

ID=58227529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610033936.3A Active CN106658936B (zh) 2015-10-28 2016-01-19 绝缘胶体材料与多层线路结构

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9642250B1 (zh)
CN (1) CN106658936B (zh)
TW (1) TWI563886B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112449512A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 嘉联益电子(昆山)有限公司 多层软性电路板及其制造方法
CN114554769A (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 英业达科技有限公司 服务器的密封方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202326261A (zh) 2017-10-16 2023-07-01 美商康寧公司 具有邊緣包覆之導體的無框顯示圖塊及製造方法
CN111663122A (zh) * 2019-03-06 2020-09-15 台湾上村股份有限公司 液晶高分子之金属化方法
TWI705747B (zh) * 2019-08-30 2020-09-21 嘉聯益科技股份有限公司 多層軟性電路板及其製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020076539A1 (en) * 1996-12-26 2002-06-20 Shigeo Nakamura Process for producing a multi-layer printer wiring board
CN1874648A (zh) * 2005-06-03 2006-12-06 日本特殊陶业株式会社 布线板以及布线板的制造方法
CN104576050A (zh) * 2013-10-22 2015-04-29 三星电机株式会社 多层陶瓷电子组件和具有多层陶瓷电子组件的印刷电路板
CN104616720A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 财团法人工业技术研究院 金属线路结构、形成方法,及用以形成其的液态触发材料

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW469228B (en) 1998-01-14 2001-12-21 Mitsui Mining & Smelting Co Method for producing multi-layer printed wiring boards having blind vias
TWI396481B (zh) 2005-06-03 2013-05-11 Ngk Spark Plug Co 配線基板及其製造方法
US7547849B2 (en) 2005-06-15 2009-06-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions useful in electronic circuitry type applications, patternable using amplified light, and methods and compositions relating thereto
US7504150B2 (en) 2005-06-15 2009-03-17 E.I. Du Pont De Nemours & Company Polymer-based capacitor composites capable of being light-activated and receiving direct metalization, and methods and compositions related thereto
TW200714162A (en) 2005-09-13 2007-04-01 You Shi Rong Manufacturing process of circuit board
WO2008087172A1 (de) 2007-01-19 2008-07-24 Basf Se Verfahren zur herstellung strukturierter, elektrisch leitfähiger oberflächen
US8475924B2 (en) 2007-07-09 2013-07-02 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions and methods for creating electronic circuitry
TWI494037B (zh) 2010-11-26 2015-07-21 欣興電子股份有限公司 線路板及其製造方法
WO2013039050A1 (ja) 2011-09-13 2013-03-21 グンゼ株式会社 タッチパネル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020076539A1 (en) * 1996-12-26 2002-06-20 Shigeo Nakamura Process for producing a multi-layer printer wiring board
CN1874648A (zh) * 2005-06-03 2006-12-06 日本特殊陶业株式会社 布线板以及布线板的制造方法
CN104576050A (zh) * 2013-10-22 2015-04-29 三星电机株式会社 多层陶瓷电子组件和具有多层陶瓷电子组件的印刷电路板
CN104616720A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 财团法人工业技术研究院 金属线路结构、形成方法,及用以形成其的液态触发材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112449512A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 嘉联益电子(昆山)有限公司 多层软性电路板及其制造方法
CN114554769A (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 英业达科技有限公司 服务器的密封方法
CN114554769B (zh) * 2020-11-18 2024-03-22 英业达科技有限公司 服务器的密封方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106658936B (zh) 2019-04-26
US20170196085A1 (en) 2017-07-06
TW201715921A (zh) 2017-05-01
US10051737B2 (en) 2018-08-14
US20170127513A1 (en) 2017-05-04
US9642250B1 (en) 2017-05-02
TWI563886B (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106658936A (zh) 绝缘胶体材料与多层线路结构
JP6107998B1 (ja) 電子回路パッケージ
JP7209685B2 (ja) 介在層および導電性ペーストを使用する多層回路基板
US7754598B2 (en) Method for manufacturing coreless packaging substrate
US20060284640A1 (en) Structure of circuit board and method for fabricating the same
JP2008294441A (ja) 導電ペーストを有する回路基板
CN103404239A (zh) 多层配线基板及其制造方法
US9922951B1 (en) Integrated circuit wafer integration with catalytic laminate or adhesive
JP2016225611A (ja) チップインダクター
US7018494B2 (en) Method of producing a composite sheet and method of producing a laminate by using the composite sheet
WO2016013473A1 (ja) プリント配線板及びその製造方法
JP2014053604A (ja) プリント回路基板
US9468095B1 (en) Manufacturing method of multilayer wiring and multilayer wiring structure
US10020569B2 (en) Laminated antenna structure
US11477893B2 (en) Catalytic laminate with conductive traces formed during lamination
KR20210122787A (ko) 회로 기판 층보다 두꺼운 트레이스를 가진 다층 회로 기판
US20150000958A1 (en) Printed circuit board and method of fabricating the same
TW201145310A (en) Mixed-metal system conductors for use in low-temperature co-fired ceramic circuits and devices
JP2008034856A (ja) 微細ビアホールの形成方法及びこのビアホールの形成方法を用いた多層印刷回路基板
KR20190048111A (ko) 양면 세라믹 기판 제조방법, 그 제조방법에 의해 제조되는 양면 세라믹 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지
TW592010B (en) Method for fabricating patterned fine pitch circuit layer of semiconductor package substrate
JP2009200294A (ja) 積層基板およびその製造方法
JP2004119463A (ja) 導電性組成物およびそれを用いた配線基板ならびにその製造方法
KR102281470B1 (ko) 인쇄회로기판 및 그 제조방법
TWI226808B (en) Circuit board structure and method fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant