CN1335742A - 制造用于印刷电路板的严格容限埋入元件的方法 - Google Patents
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Abstract
一种形成包括阻抗元件的印刷电路板的方法,其中在绝缘载体上引入阻抗元件图形和导体图形。该方法涉及:将一层阻抗材料沉积于高导电材料片材的第一表面上,并将高导电材料片材的第二表面附着于载体上。然后将一层光刻胶材料涂于阻抗材料层上并对其进行成像曝光和显影。将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的阻抗层材料部分蚀刻掉后,在高导电材料片材上保留阻抗元件图形。如此可制造具有高电容限的具有阻抗元件的印刷电路板。
Description
本发明涉及包括阻抗元件的印刷电路板，更具体涉及在绝缘载体上设置有阻抗元件图案和导体图案的印刷电路板。按照这种方式，可制造高容限度的具有阻抗元件的印刷电路板。
在生产印刷电路板的一种常规方法中，提供一在载体的整个表面上设置有电阻层的绝缘载体，并在该电阻层上设置一高导电材料层。采用此常规方法，通过负掩模刻蚀法形成印刷电路衬底、绝缘区、电阻区和导体区。在另一先有方法中，通过用可除去的掩蔽片材覆盖高导电材料层(如铜箔)，制造印刷电路衬底，并在该高导电材料层的另一面上通过电沉积形成电阻层。接着除去掩蔽片，然后将绝缘载体与电阻层结合。随后将铜箔表面用光刻胶覆盖，对导体图形和电阻图形一起进行成像曝光并显影，如此光刻胶残留于图形区内。通过蚀刻除去未覆盖光刻胶的区域中的铜箔，并用蚀刻溶液除去暴露的电阻层，结果使绝缘载体的表面暴露。接着将残留的光刻胶用除去溶液除去。然后将衬底再次用光刻胶覆盖，通过一具有导体图形的照相底片曝光，并显影衬底，以使光刻胶保留于导体图形区。通过蚀刻除去未覆盖光刻胶的区域中的铜箔，结果使相应于电阻图形区的电阻层表面暴露。然后用除去溶液除去残留的光刻胶。将一焊剂防护涂层(solderstop-off)通过印刷施于电阻图形区中的电阻层上，然后加热并固化以覆盖电阻层，由此获得具有电阻的印刷电路板。该先有方法的一个缺点是电阻层薄并且其机械强度极低。因此多个显影步骤导致薄层电阻和其它很多特性变化。
为克服这些不同的困难，已提出了另一种方法，其中将印刷电路衬底的导体图形区用镀金膜保护，并在最后工艺中通过蚀刻除去具有对应于电阻图形区构型的铜箔。然而，本领域熟练技术人员容易理解，在此方法中，工艺相当复杂，需要非常熟练的技巧。另一形成印刷电路衬底的方法描述于US 4,368,252中。该工艺在铜箔的两个表面上的预定区域形成电阻图形膜和导体图形膜。将一绝缘层与高导电材料层上的电阻图形层膜直接或间接结合。从上面的描述显而易见，常规印刷电路衬底加工工艺存在种种缺点，包括大量的复杂加工步骤。因此需要相当长的加工时间，制造成本高，收率受限，并且辅料费用高。此外，用电阻膜制造的埋入电阻具有非常高的电容差，即数量级为所需值的±10％，这种变化的绝大部分是由于不能在较严格的容限范围内分辨电阻图形所致。本发明在于解决这些问题。
根据本发明，制造一种具有处于高导电材料片上且附着于载体上的预形成阻抗元件的印刷电路板。将一绝缘片材施于其间具有阻抗元件的导电材料片材上。从导电材料的片材上除去载体后，将该导电材料蚀刻形成所需图形，使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。在绝缘片材的背面任意形成其它图形的阻抗元件和导线。结果，在绝缘片材上形成阻抗元件，这些阻抗元件具有大大改进的电容限。
本发明提供一种形成具有阻抗元件的印刷电路板的方法，包括按任意顺序进行的步骤(a)和(b)：
(a)将一层阻抗材料沉积于高导电材料片材的第一表面上；
(b)将高导电材料片材的第二表面附着于载体上；然后
(c)将一层光刻胶材料涂于阻抗材料层上；
(d)对该光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(e)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的阻抗层部分蚀刻掉，然后必要时除去光刻胶材料的成像区域，如此在高导电材料片材上留下阻抗元件图形。
该方法优选还包括后续步骤：
(f)形成多个穿过高导电材料片材的目标孔；
(g)将一绝缘材料片材的一面附着于高导电材料片材上，使阻抗元件处于绝缘材料片材与高导电材料片材之间；
(h)自高导电材料片材除去载体；
(i)将另一层光刻胶材料涂于高导电材料片材的第二表面上；
(j)对该另一层光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(k)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的导线图形，这样使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。
该方法更优选提供按任意顺序进行步骤(l)和(m)的另一些步骤：
(l)将第二层阻抗材料沉积于高导电材料第二片材的第一表面上；
(m)将高导电材料第二片材的第二表面附着于载体上；然后
(n)将一层光刻胶材料涂于阻抗材料层上；
(o)对该光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(p)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的第二阻抗层部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此在高导电材料第二片材上留下第二阻抗元件的图形；
(q)形成多个穿过高导电材料第二片材的目标孔；
(r)将该高导电材料第二片材附着于绝缘材的另一面上，使第二阻抗元件处于绝缘材料层与高导电材料第二片材之间；
(s)自高导电材料第二片材除去第二载体；
(t)将另一层光刻胶材料涂于高导电材料第二片材的背面上；
(u)对该另一层光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(v)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料第二片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的第二导线图形，从而使至少一些第二导线接触至少某些第二阻抗元件。
本发明另一实施方案提供按任意顺序进行步骤(a)和(b)：
(a)将阻抗元件图形沉积于高导电材料片材的第一表面上；
(b)将高导电材料片材的第二表面附着于载体上；
(c)形成多个穿过高导电材料片材的目标孔；
(d)将一绝缘材料片材的一面附着于高导电材料片材上，使阻抗元件处于绝缘材料片材与高导电材料片材之间；
(e)自高导电材料片材除去载体；
(f)将一层光刻胶材料涂于高导电材料片材的第二表面上；
(g)对该光刻胶材料层进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(h)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料片的部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材导线图形，从而使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。
本实施方案进一步包括按任意顺序进行步骤(i)和(j)：
(i)将阻抗元件的第二图形沉积于高导电材料第二片材的第一表面上；
(j)将高导电材料第二片材的第二表面附着于第二载体上；然后
(k)形成多个穿过高导电材料第二片材的目标孔；
(l)将该高导电材料第二片材附着于绝缘材片材的另一面上，使第二阻抗元件处于绝缘材料层与高导电材料第二片材之间；
(m)自高导电材料第二片材除去第二载体；
(n)将另一层光刻胶材料涂于高导电材料第二片材的背面上；
(o)对该另一层光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(p)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料第二片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的第二导线图形，从而使至少一些第二导线接触至少某些第二阻抗元件。
本发明的第三个实施方案提供一种形成具有阻抗元件的印刷电路板的方法，包括按任意顺序进行步骤(a)和(b)：
(a)将一层光敏阻抗材料沉积于高导电材料片材的第一表面上；
(b)将高导电材料片材的第二表面附着于载体上；然后
(c)对该光敏阻抗材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域，从而在高导电材料片材上留下阻抗元件图形；
(d)形成多个穿过高导电材料片材的目标孔；
(e)将一绝缘材料片材的一面附着于高导电材料片材上，使阻抗元件处于绝缘材料片材与高导电材料片材之间；
(f)自高导电材料片材除去载体；
(g)将一层光刻胶材料涂于高导电材料片材的第二表面上；
(h)对该光刻胶材料层进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(i)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的导线图形，这样使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。
本实施方案优选进一步提供按任意顺序进行步骤(j)和(k)：
(j)将第二层光敏阻抗材料沉积于高导电材料第二片材的第一表面上；
(k)将高导电材料片材的第二表面附着于第二载体上；然后
(l)对该光敏阻抗材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域，从而在高导电材料第二片材上留下第二阻抗元件图形；
(m)形成多个穿过高导电材料第二片材的目标孔；
(n)将高导电材料第二片材附着于绝缘材料片材的另一面上，使第二阻抗元件处于绝缘材料层与高导电材料第二片材之间；
(o)自高导电材料第二片材除去第二载体；
(p)将一层光刻胶材料涂于高导电材料第二片材的背面上；
(q)对该光刻胶材料层进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(r)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料第二片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的第二导线图形，这样使至少一些第二导线接触至少某些第二阻抗元件。
图1给出在高导电材料片材一面上的阻抗材料沉积层，在导电材料片材另一面上的载体和在阻抗材料上的光刻胶层。
图2给出在光刻胶材料成像曝光、接着除去非图像区域同时保留图像区域后的结果。
图3给出在将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的阻抗层材料区域内的阻抗材料成像蚀刻掉、接着除去光刻胶后的结果。
图4给出在将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的阻抗层材料区域内的阻抗材料成像蚀刻掉但不除去光刻胶后的结果。
图5给出穿过高导电材料片材和附着于该高导电材料片材上的绝缘材料片材的钻出的目标孔。
图6给出除去载体后的结果。
图7给出涂于高导电材料片材背面的另一光刻胶层。
图8给出曝光和显影后的光刻胶。
图9给出蚀刻掉处于已除去的光刻胶材料区域下面的高导电材料、留下接触某些阻抗元件的导线图形后的结果。
图10给出在高导电材料第二片材上的第二阻抗材料层，所述高导电材料第二片材附着于第二载体上，并在第二阻抗材料层上具有另一光刻胶材料层。
图11给出对光刻胶材料成像曝光、接着除去非图像区域同时保留图像区域后的结果。
图12给出在将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的阻抗层材料区域内的阻抗材料成像蚀刻掉由此形成阻抗元件、接着除去光刻胶后的结果。
图13给出穿过高导电材料片材的钻出的目标孔。
图14给出将高导电材料第二片材附着于绝缘材料背面上的结果。
图15给出从高导电材料第二片材除去的第二载体，并将另一光刻胶层涂于该导电片材的背面。
图16给出已将光刻胶成像曝光和显影后的结果。
图17给出已将第二导电片材蚀刻形成导线并除去光刻胶后的结果。
图1说明在形成印刷电路板衬底方法中的第一步骤。它包括(按任意顺序)：将一层阻抗材料4沉积于高导电材料片2的第一面上，然后将高导电材料片2的第二表面附着于载体8上。接着将一层光刻胶材料6涂于阻抗材料层4上。在所有附图中，都未按比例标注。
用于高导电材料的合适材料不仅仅包括由铜、铝、镍、黄铜、金、银、不锈钢、锡、锌或其组合构成的箔。这些箔优选具有厚度约12μm至约35μm。
该阻抗材料优选为用于在导电材料上沉积电阻的阻性材料，但也可包括电容、电感或用于形成晶体管或其它微电子器件的有源材料。它们通常厚约100nm至约1000nm。阻性材料可包括镍、含镍的合金、半导体或至少一种金属或金属合金和至少一种绝缘体的组合。该阻性材料优选具有约25至约1000欧姆每平方的电阻。合适的容性材料包括聚合物材料、金属氧化物、半导体材料或其组合。容性材料优选具有电容约0.01至约3000纳法拉/cm2，优选约0.5至约2000纳法拉/cm2。合适的电感材料不仅仅包括无定形金属如铁、硼和二氧化硅的复合物，如购自Honeywell Amorphous Metals的产品2605 SA1，以及产品2714 A，其为钴、铁、硼和二氧化硅的复合物，同样购自Honeywell Amorphous Metals。这些产品通过如下方法生产：将熔化的金属倒入已冷冻的转鼓中使物料迅速冷却并形成无定形状态。可将感应材料通过诸如电镀、溅射或蒸气沉积技术沉积到导电材料上。电感材料优选具有电感约0.001至1亨利。
载体包括金属、聚合物或其组合物。合适的金属不仅仅包括铝和不锈钢。这些载体优选具有厚度约0.12mm至约0.51mm。该载体优选包括能够与高导电材料片超声键合的材料。该载体最优选通过US5,942,314(该专利这里作为参考引入)中公开的技术超声键合或焊接于高导电材料片材上。超声键合的益处是能够承受对结合的化学或热冲击。这样给出了对涂布和加工阻抗元件技术的宽容度。
光刻胶可为正工作或负工作光刻胶并可为液体或干膜。当对负工作光刻胶组合物进行辐射成像曝光时，暴露于辐射下的区域变为几乎不可溶于显影溶液中，同时光刻胶的未曝光区域保持基本上可溶于显影溶液中。因此，用显影剂处理已曝光的负工作光刻胶导致除去光刻胶涂层的未曝光区域，由此露出下面的其上沉积有光刻胶组合物的衬底表面的所需部分。当将正工作光刻胶组合物进行辐射成像曝光时，那些暴露于辐射下的区域变为更可溶于显影剂溶液中，而未曝光的区域保持基本上不可溶于显影剂溶液中。因此，用显影剂处理已曝光的正工作光刻胶导致除去光刻胶涂层的曝光区域，并在正光刻胶涂层中形成正图像。在任一情况下，下面的衬底表面的所需部分保持暴露。正工作光刻胶组合物优于负工作光刻胶，原因在于前者通常具有更好的分辨率。合适的光刻胶组合物是本领域公知的，可包括邻-醌二叠氮化物与碱水可溶或可溶涨粘结剂树脂如线型酚醛清漆或聚(4-羟基苯乙烯)的混合物。合适的光刻胶描述于US 4,692,398、4,835,086、4,863,827和4,892,801中。合适的光刻胶可市购，如购自ClariantCorporation of Somerville，New Jersey的AZ-4620和AZ-111。
在本发明方法中，将上述光敏组合物涂于合适的衬底上。制备的光刻胶溶液可通过光刻胶领域使用的任何常规方法包括浸涂、喷涂、辊涂、旋涡和旋转涂布施于衬底上。在旋涂时，例如，可调节光刻胶溶液的固体含量以在给定的所用旋转涂布装置类型和该旋涂方法允许的时间下提供所需的厚度。在本发明的优选实施方案中，通过在以速度约500至约6000rpm、优选约1500至约4000rpm旋转的旋转轮上，将液体光刻胶组合物在约5至约60秒内，优选约10至约30秒内涂于上表面中心以使该组合物沿上表面均匀分布的方式，形成光刻胶层。光刻胶层的厚度可根据涂布的液体光刻胶组合物的量而变化，但厚度通常可为约500至约50,000，优选约2000至约12000。涂布的光刻胶的量可为约1ml至约10ml，优选约2ml至约8ml，取决于衬底的尺寸。
将光刻胶组合物溶液涂于衬底上后，将衬底在温度约20℃至200℃下处理。进行此温度处理的目的在于降低并控制光刻胶中的残余溶剂的浓度同时不使光敏剂明显热降解。通常人们希望最大限度地降低溶剂的浓度，因此进行此温度处理，直至基本上所有溶剂已蒸发并使一薄层厚度为微米数量级的光刻胶组合物涂层保留于衬底上为止。在优选的实施方案中，该温度处理在约50℃至约150℃下进行。更优选的范围为约70℃至约90℃。进行该处理，直至溶剂除去的速率变化变得相对不明显为止。温度和时间选择取决于用户所需的性能、使用的装置和从经济角度考虑希望的时间。用于热板处理的经济上可接受的处理时间为至多约3分钟，更优选至多约1分钟。在一个实施例中，可在90℃下处理约30秒。当在这些温度下在对流烘箱中进行时，处理时间增加至约20min-约40min。
沉积在衬底上后，将光刻胶层例如通过ArF激光器或经蚀刻光掩模实施光化辐射进行成像曝光。此曝光带来光刻胶的图像与非图像区域之间的成像差。然后，用显影液将非图像区溶解掉。使用的UV辐射量优选应足以使光刻胶层成像曝光部分可溶于合适的显影剂中。UV曝光的剂量优选为约5mJ/cm2至约300mJ/cm2，更优选约5mJ/cm2至约100mJ/cm2，最优选10mJ/cm2至约30mJ/cm2。
显影步骤可通过将在合适的显影溶液中浸渍进行。将该溶液优选通过例如喷入氮气搅拌的方式进行搅拌。将衬底放置于显影剂中，直至所有或基本上所有光刻胶涂层已从辐射区域溶解。适宜作为显影剂的碱性水溶液的典型例子包括氢氧化钠、四甲基氢氧化铵，或属于元素周期表第I和II族的金属的氢氧化物水溶液如氢氧化钾。不含金属离子的有机碱水溶液如四烷基氢氧化铵如四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)和四丁基氢氧化铵(TBAH)。更优选四甲基氢氧化铵(TMAH)。另外，如果需要，用作显影剂的碱性水溶液还可含有任何添加剂如表面活性剂以改善得到的显影效果。
图2给出将光刻胶物质成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域后的结果。然后蚀刻掉在处于已除去的光刻胶材料的非图像区域下面的阻抗层材料部分中的阻抗材料，如此在高导电材料片6上留下阻抗元件的图形，如图3所示。蚀刻阻抗材料可通过使阻抗材料与蚀刻剂接触进行，该蚀刻可通过水平或垂直连续喷雾型装置进行。也可用等离子体系统干蚀刻此材料。图3中已除去平衡的光刻胶，图4中未除去平衡的光刻胶。
接着将绝缘材料片12的一面附着于高导电材料片上，使阻抗元件处于绝缘材料片12与高导电材料片2之间。在如图5所示的本发明优选实施方案中，钻出穿过高导电材料片2、载体8、绝缘材料12和根据需要的一些阻抗元件4的两个或多个目标或引导孔10，这些孔起到促使阻抗材料图形与后面形成的金属线重合(registration)的作用。
绝缘材料片材可包括增强或非增强热固性或热塑性聚合物。合适的绝缘材料为由环氧树脂-玻璃布、聚酯树脂-玻璃布、聚酰亚胺-玻璃布、聚酰胺酰亚胺-玻璃布、酚树脂-纸和环氧树脂-纸，聚酰亚胺，聚酯，聚酰胺酰亚胺构成的多层叠层结构；和由柔韧性环氧树脂-玻璃布或柔韧性聚酰胺-纸构成的柔韧的绝缘片材或薄膜。也可将无机材料如陶瓷板和玻璃板作为绝缘材料，其中将树脂和橡胶如环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺和橡胶作为粘结剂层使用。绝缘材料片材包括环氧或聚酰亚胺。
然后除去载体8形成图6的结果。接着将另一光刻胶层6施于高导电材料片材的背面，如图7所示。将该光刻胶曝光并按类似于上述形成图8的结果的方式显影。然后蚀刻掉处于已除去的光刻胶材料的非成像区域下面的高导电材料片材部分，接着视需要除去光刻胶材料的图像区域，如此留下高导电材料的导线图形，这样至少一些导线接触至少某些阻抗元件，如图9所示。可将公知的蚀刻溶液用作导电材料层的蚀刻溶液。例如，对于铜箔，该蚀刻溶液可为氯化铁、过硫酸铵、氯化铜、铬酸硫酸混合溶液，同时考虑到阻抗材料的耐腐蚀性，采用各种氨敖合剂型蚀刻溶液。形成导线，使至少一些阻抗元件在阻抗元件的不同接触点接触至少两根导线，其中接触点之间的距离为约0.025mm至约100mm。
图10至17给出本发明的另一实施方案，其中在绝缘材料片12的背面上形成阻抗元件层和导线。图10给出阻抗材料104在高导电材料102的第二片材的第一表面上的第二沉积层，然后使该高导电材料片102的第二表面附着于第二载体108上。接着将另一光刻胶材料106层施于第二层阻抗材料104的上。
图11给出对第二光刻胶材料106进行成像曝光、接着除去非图像区域同时保留图像区域后的结果。图12给出在将处于已除去的光刻胶材料106非图像区域下面的阻抗层材料区域内的第二阻抗材料104成像蚀刻掉，接着除去光刻胶后的结果。蚀刻和光刻胶除去按与上述类似的方式进行。未给出非必要保留的光刻胶。 图13给出穿过高导电材料片102、载体108和和视需要的一些阻抗元件104钻出的目标孔100。图14给出将第二片材高导电材料102附着于绝缘材料片12的背面的结果，这样使第二阻抗元件104处于绝缘材料层12与第二片高导电材料102之间。然后从第二片高导电材料102上除去第二载体108，并将另一光刻胶层106涂于片材102的背面，如图15所示。图16给出已将光刻胶106成像曝光和显影后的结果。图17给出这样一种产品，即其中已将第二片高导电材料102进行蚀刻形成第二图形的导线，该图形与绝缘材料片12的背面上的第二图形的阻抗元件接触。尽管已给出了制备的在两面上具有阻抗元件和导线的绝缘材料片材，但在本发明范围内可形成具有另一些阻抗元件层、导线和绝缘片材或层的结构。
尽管上面已对其中通过将一完整的阻抗材料片材涂于导电材料片材上、随后借助光刻胶成像图形化并蚀刻形成阻抗元件的方式形成阻抗元件进行了详细描述，但在本发明范围内还可通过将阻抗元件图形沉积于高导电材料片材上形成阻抗元件。这可例如通过将具有各种金属填料的聚合物油墨以阻抗元件图形方式沉积来进行。这些聚合物油墨包括购自Ormet，of San Diego，California，Electra Polymersof Kent，England和Parelec，of Rocky Hill，New Jersey的那些。这种沉积可通过公知的丝网印刷工艺进行。此外，阻抗材料本身可为光敏性的。可将一层阻抗材料涂于导电材料上并借助标准平版印刷成像和显影工艺进行成像。合适的光敏性阻抗材料包括购自CibaGeigy of Basil，Switzerland和Electra Polymers的那些。
用下面的非限制性实施例说明本发明。
实施例1
将一磷酸镍电阻层电镀于电沉积铜箔的卷上。将该铜箔卷与作为载体元件的铝卷一起通过超声焊接机。该焊接机将此两种材料一起沿其边与面向外的电阻层焊接。然后将其切割为各个片材(现在称为嵌板)。用热辊层压机将光刻胶干膜施于电阻层上并用卤化银原图和UV曝光部件曝光。将未曝光的光刻胶在碳酸盐溶液中显影除去，使磷酸镍层曝光。将此层通过在氯化铜溶液中蚀刻除去，如此留下形成的电阻元件。然后用苛性溶液(KOH)溶液剥离光刻胶。此外，在板的边缘区域形成靶子作为参照。使用这些靶子，将加工孔钻入嵌板内。将这些加工孔用作参照，即在铜内形成电路图像(从上表面至另一面的电阻上)。然后将该嵌板氧化以使暴露的铜钝化并在下一步骤期间提供良好的粘结。然后将该嵌板放置于在配套(registration)板内的加工钉上并将环氧半固化片放置在电阻层背面。在另一面上，可放置另一嵌板，该嵌板具有一在铝支撑的铜上的电阻层或可使用铜层。将该嵌板在所需的热和压力下压制使树脂固化。压制后，将该嵌板修剪以除去树脂溢出物，然后除去铝隔离物。接着可通过将光刻胶层施于两面并用卤化银原图和UV曝光部件曝光，完成形成的芯体。用前面制成的加工孔将原图与芯体对准。将未曝光的区域显影并用不影响下面的磷酸镍电阻的含氨蚀刻剂蚀刻。剥离光刻胶，留下完成的芯体。现在在电阻元件顶部上形成导电条以构成电路。将芯体氧化使铜钝化且得到更好的粘结力，将其与其它芯体层压为多层印刷电路板。
实施例2
重复实施例1的方法，不同的是在蚀刻电阻元件后不剥离光刻胶。
实施例3
将一铜箔卷用超声焊接机附着于铝支撑元件。将卷切割为各个嵌板。将加工孔钻入嵌板内，用作后续操作的参照物。将阻性油墨用丝网印刷工艺施于嵌板的铜一侧(将铜箔与具有面向内或向外的处理面的铝焊接)上。此外，也可用自动分散系统涂布油墨。将该油墨在烘箱中干燥并固化。如此形成电阻元件。将该嵌板放置于在配套(registration)板内的加工钉上并将半固化片(在玻璃纤维上的半固化环氧)放置在电阻元件背面。在半固化片的另一面上，放置另一嵌板，该嵌板具有电阻元件或就是一铜箔片材(同样与铝附着在一起)。将该嵌板在热和压力下压制使半固化片固化。从压机中取出嵌板并进行修剪。除去铝并按实施例1中的方法进行铜成像。
实施例4
重复实施例3，不同的是阻性材料为光敏性的，并向下放置于整个铜表面上。然后用卤化银原图和UV曝光部件成像，同时显影除去未曝光的区域。将余下的阻性材料在烘箱中充分固化，然后按实施例3进行方法流程。
尽管本发明已参考优选的实施方案进行具体展现和描述，但可在不离开本发明精神和范围下进行各种变化和替换。试图用给出的权利要求覆盖公开的实施方案、已讨论的那些变化和其所有等价物。
Claims (31)
1.一种形成具有阻抗元件的印刷电路板的方法，包括按任意顺序进行步骤(a)和(b)：
(a)将一层阻抗材料沉积于高导电材料片材的第一表面上；
(b)将高导电材料片材的第二表面附着于载体上；然后
(c)将一层光刻胶材料涂于阻抗材料层上；
(d)对该光刻胶材料成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(e)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的阻抗层材料部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，从而在高导电材料片材上留下阻抗元件图形。
2.权利要求1的方法，还包括后续步骤：
(f)形成多个穿过高导电材料片材的目标孔；
(g)将一绝缘材料片材的一面附着于高导电材料片材上，使阻抗元件处于绝缘材料片材与高导电材料片材之间；
(h)自高导电材料片材上除去载体；
(i)将另一层光刻胶材料涂于高导电材料片材的第二表面上；
(j)对该另一层光刻胶材料成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(k)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的导线图形，从而使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。
3.权利要求2的方法，还包括按任意顺序进行步骤(l)和(m)：
(1)将第二层阻抗材料沉积于高导电材料第二片材的第一表面上；
(m)将高导电材料第二片材的第二表面附着于载体上；然后
(n)将一层光刻胶材料涂于阻抗材料的第二层上；
(o)对该光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(p)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的第二层阻抗材料部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，从而在高导电材料第二片材上留下第二阻抗元件的图形；
(q)形成多个穿过高导电材料第二片材的目标孔；
(r)将该高导电材料第二片材附着于绝缘材料的另一面上，从而使第二阻抗元件处于绝缘材料层与高导电材料第二片材之间；
(s)自高导电材料第二片材上除去第二载体；
(t)将另一层光刻胶材料涂于高导电材料第二片材的背面上；
(u)对该另一层光刻胶材料进行成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(v)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料第二片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的第二导线图形，从而使至少一些第二导线接触至少某些第二阻抗元件。
4.权利要求1的方法，其中在步骤(e)中，进行除去光刻胶材料的成像区域。
5.权利要求3的方法，其中在步骤(v)中，进行除去光刻胶材料的成像区域。
6.权利要求1的方法，其中高导电材料包括铜、镍、铝、金、银、黄铜或不锈钢。
7.权利要求1的方法，其中阻抗材料包括阻性材料。
8.权利要求7的方法，其中阻性材料包括镍、含镍的合金、半导体或至少一种金属或金属合金和至少一种绝缘体的组合。
9.权利要求7的方法，其中阻性材料具有电阻约25至约1000欧姆每平方。
10.权利要求1的方法，其中阻抗材料包括容性材料。
11.权利要求10的方法，其中容性材料包括聚合物材料、金属氧化物、半导体材料或其组合。
12.权利要求10的方法，其中容性材料容性材料具有电容约0.01至约3000纳法拉/cm2。
13.权利要求1的方法，其中载体包括能够与高导电材料超声键合的材料。
14.权利要求1的方法，其中载体与高导电材料超声键合。
15.权利要求1的方法，其中载体包括金属、聚合物或其组合。
16.权利要求1的方法，其中载体包括铝。
17.权利要求1的方法，其中载体包括不锈钢。
18.权利要求1的方法，其中将光刻胶以液体形式涂布。
19.权利要求1的方法，其中将光刻胶材料以干膜形式涂布。
20.权利要求2的方法，其中绝缘材料片材包括环氧或聚酰亚胺。
21.权利要求2的方法，其中绝缘材料片材包括增强或非增强热固性或热塑性聚合物。
22.权利要求2的方法，其中至少一些阻抗元件在阻抗元件的不同接触点接触至少两根导线，其中接触点之间的距离为约0.025mm至约100mm。
23.权利要求1的方法，其中高导电材料包括铜，阻抗材料包括镍或镍合金，载体包括铝。
24.权利要求2的方法，其中高导电材料包括铜，阻抗材料包括镍或镍合金，载体包括铝，绝缘材料包括环氧树脂。
25.权利要求3的方法，其中高导电材料包括铜，阻抗材料包括镍或镍合金，载体包括铝，绝缘材料包括环氧树脂，第二高导电材料包括铜，第二阻抗材料包括镍或镍合金，第二载体包括铝。
26.一种形成具有阻抗元件的印刷电路板的方法，包括按任意顺序进行步骤(a)和(b)：
(a)将阻抗元件图形沉积于高导电材料片材的第一表面上；
(b)将高导电材料片材的第二表面附着于载体上；
(c)形成多个穿过高导电材料片材的目标孔；
(d)将一绝缘材料片材的一面附着于高导电材料片材上，使阻抗元件处于绝缘材料片材与高导电材料片材之间；
(e)自高导电材料片材上除去载体；
(f)将一层光刻胶材料涂于高导电材料片材的第二表面上；
(g)对该光刻胶材料层成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(h)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的导线图形，从而使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。
27.权利要求26的方法，还包括按任意顺序进行步骤(i)和(j)：
(i)将阻抗元件的第二图形沉积于高导电材料第二片材的第一表面上；
(j)将高导电材料第二片材的第二表面附着于第二载体上；然后
(k)形成多个穿过高导电材料第二片材的目标孔；
(1)将该高导电材料第二片材附着于绝缘材片材的另一面上，从而使第二阻抗元件处于绝缘材料层与高导电材料第二片材之间；
(m)自高导电材料第二片材上除去第二载体；
(n)将另一层光刻胶材料涂于高导电材料第二片材的背面上；
(o)对该另一层光刻胶材料层成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(p)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料第二片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的第二导线图形，从而使至少一些第二导线接触至少某些第二阻抗元件。
28.权利要求26的方法，其中阻抗元件包括聚合物油墨。
29.权利要求26的方法，其中阻抗元件通过丝网印刷沉积。
30.一种形成具有阻抗元件的印刷电路板的方法，包括按任意顺序进行步骤(a)和(b)：
(a)将一层光敏阻抗材料沉积于高导电材料片材的第一表面上；
(b)将高导电材料片材的第二表面附着于载体上；然后
(c)对该光敏阻抗材料成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域，如此在高导电材料片材上留下阻抗元件图形；
(d)形成多个穿过高导电材料片材的目标孔；
(e)将一绝缘材料片材的一面附着于高导电材料片材上，从而使阻抗元件处于绝缘材料片材与高导电材料片材之间；
(f)自高导电材料片材上除去载体；
(g)将一层光刻胶材料涂于高导电材料片材的第二表面上；
(h)对该层光刻胶材料层成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(i)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的导线图形，这样使至少一些导线接触至少某些阻抗元件。
31.权利要求30的方法，还包括按任意顺序进行步骤(j)和(k)：
(j)将第二层光敏阻抗材料沉积于高导电材料第二片材的第一表面上；
(k)将高导电材料片材的第二表面附着于第二载体上；然后
(l)对该光敏阻抗材料成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域，如此在高导电材料第二片材上留下第二阻抗元件图形；
(m)形成多个穿过高导电材料第二片材的目标孔；
(n)将高导电材料第二片材附着于绝缘材料片材的另一面上，从而使第二阻抗元件处于绝缘材料层与高导电材料第二片材之间；
(o)自高导电材料第二片材除去第二载体；
(p)将一层光刻胶材料涂于高导电材料第二片材的背面上；
(q)对该光刻胶材料层成像曝光，如此形成图像和非图像区域，然后除去非图像区域同时保留图像区域；
(r)将处于已除去的光刻胶材料非图像区域下面的高导电材料第二片材部分蚀刻掉，然后视需要除去光刻胶材料的成像区域，如此留下高导电材料的第二导线图形，从而使至少一些第二导线接触至少某些第二阻抗元件。
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