JP2021097232A - イオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法 - Google Patents
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Abstract
Description
イオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法であって、前記イオンビーム印刷システムは、真空中に配置されたロールツーロール印刷機と、前記ロールツーロール印刷機に設置された中高広範囲エネルギーイオン源、中低広範囲エネルギーイオン源、および低エネルギーイオン源を含む。前記イオンビーム印刷方法は、ポリイミド基板を準備し、前記ポリイミド基板の表面にドライフィルムをコーティングし、プリセット回路パターンに従って前記ドライフィルムをエッチングし、エッチングされた基板を形成し、前記イオンビーム印刷システムを使用して前記エッチングされた基板の前記プリセット回路パターンに広範囲のエネルギーの金属イオンを堆積させて金属フィルム基板を形成し、前記金属フィルム基板表面のドライフィルムを剥離して印刷回路基板を得ることを含む。前記広範囲のエネルギーの金属イオンのエネルギー範囲は30ev−20Kevである。
前記中高広範囲エネルギーイオン源から発生する中高広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記エッチングされた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に表面処理を行い、表面処理後の基板を形成し、
前記中低広範囲エネルギーイオン源から発生する中低広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記表面処理後の基板表面の前記プリセット回路パターン位置に超薄金属層を堆積させ、超薄金属層を堆積させた基板を形成し、
前記低エネルギーイオン源から発生する低エネルギーイオンビームを用いて前記超薄金属層を堆積させた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に金属の堆積を行ってその厚さを増し、前記金属フィルム基板を形成すること、
を含む。
前記中高広範囲エネルギーイオン源を用いて前記エッチングされた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に前記中高広範囲エネルギーイオンビームを注入することを含み、
前記中高広範囲エネルギーイオンビームの注入電圧は8〜30kV、ビーム強度は1〜10mA、注入量は1×1015〜1×1016個/cm2、注入深さは70〜120nmである。
前記中低広範囲エネルギーイオン源を用いて前記表面処理後の基板表面の前記プリセット回路パターン位置に磁気濾過堆積法によって超薄金属層を堆積させ、前記超薄金属層を堆積させた基板を形成することを含み、
前記磁気濾過堆積法で使用されるアーク電流は90〜150Aであり、磁気パイプの磁場電流は1.0〜4.0Aである。
前記低エネルギーイオン源を用いて前記超薄金属層を堆積させた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に磁気濾過堆積法によってさらに厚さ向上金属層を堆積させ、前記金属フィルム基板を形成することを含み、
前記磁気濾過堆積法で使用されるアーク電流は100〜150Aであり、磁気パイプの磁場電流は2.0〜4.0Aである。
本発明は、イオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法を開示し、前記イオンビーム印刷システムは、真空中に配置されたロールツーロール印刷機と、前記ロールツーロール印刷機に設置された中高広範囲エネルギーイオン源、中低広範囲エネルギーイオン源、および低エネルギーイオン源を含む。前記イオンビーム印刷方法は、最初にポリイミド基板上にドライフィルムをコーティングし、プリセット回路パターンに従って前記ドライフィルムをエッチングし、次にイオンビーム印刷システムを使用して前記回路パターンに広範囲のエネルギーの金属イオンを堆積させて金属フィルム基板を形成し、最後に前記金属フィルム基板表面のドライフィルムを剥離して印刷回路基板を得ることを含む。本発明は、イオンビーム印刷システムを採用して、広域エネルギー金属イオンを堆積させ、超微細線を調製することができ、その線幅および線間隔は3μm以下とすることが可能であり、堆積された金属フィルムは緻密であり、金属フィルム表面は滑らかであり、そして製造コストは低く、歩留まりは高く、高周波および高速伝送アプリケーションに適し、電気めっき液による環境汚染という問題がなく、より環境にやさしい。
ポリイミド(Polyimide、PI)基板を準備するステップ1、
前記ポリイミド基板の表面にドライフィルムをコーティングするステップ2、
プリセット回路パターンに従って前記ドライフィルムをエッチングし、エッチングされた基板を形成し、
設計されたプリセット回路パターンに基づいてドライフィルムのフォトグラフィーを実行し、フォトグラフィーによって必要なプリセット回路パターンを形成し、具体的には、紫外線または他の手段を使用してドライフィルムをエッチングし、必要な回路パターンを形成し、次に、得られたエッチングされた基板に基づいて、広いエネルギー範囲のイオンビーム印刷を実行し、得られた回路パターンに対して、イオンビーム技術に基づいて広範囲のエネルギーのイオンビーム堆積を行う。イオンビーム加工においては、イオンの半径が10−10m程度であるため、極細線加工中では線が細すぎるために線が不完全になったり、形状が不一致となったりするなどの問題はない。最後に、残りのドライフィルムを除去して、プリセット回路パターンが印刷された印刷回路基板を取得するステップ3、を行う。
前記イオンビーム印刷システムを使用して、前記エッチングされた基板の前記プリセット回路パターンに広範囲のエネルギーの金属イオンを堆積させ、金属フィルム基板を形成し、
エッチングされた前記基板の処理順序は、最初に左真空チャンバー216を通過し、第1の中高広範囲エネルギーイオン源201および第2の中高広範囲エネルギーイオン源214によって生成される広範囲の中高エネルギーのイオンビームによってエッチングされた前記基板を表面処理することであり、具体的には前記エッチングされた基板表面のプリセット回路パターン位置に中高広範囲エネルギーイオンビームを注入し、前記中高広範囲エネルギーイオンビームにおける広いエネルギー範囲の金属イオンは、Ni(ニッケル)又はCu(銅)元素のイオンであり、次に、ステンレス鋼チャンバー207を通して、第1の中低広範囲エネルギーイオン源204、第2の中低広範囲エネルギーイオン源206、および第3の中低広範囲エネルギーイオン源208によって生成される中低広範囲エネルギーイオンビームによって、超薄層金属堆積を実行し、金属堆積層の金属元素はNi又はCuであり、厚さは1〜2nmであり、最後に、右下の真空チャンバー211を通過して、低エネルギーイオン源212によって生成された低エネルギーイオンビームによって、金属を堆積してその厚さを増加させて厚さ向上金属層を堆積させ、厚さ向上金属層の金属元素はNi又はCuであり、厚さは1〜2μmである、ステップ4を行う。
前記中高広範囲エネルギーのイオン源から発生する中高広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記エッチングされた基板表面のプリセット回路パターン位置に表面処理を行い、表面処理された基板を形成する。
図3は、本発明の提供するイオンビーム印刷システムの中高広範囲エネルギーイオン源の原理模式図である。図3に示すように、前記中高広範囲エネルギーイオン源は、カソードパルスによってトリガーしてプラズマを形成し、プラズマは磁気パイプを通して引き出され、中高エネルギー無線周波数電源がリードアノードの外側に配置され、無線周波数電界を生成し、前記中高エネルギー無線周波数電源の電圧範囲は0−1000Vで、周波数範囲は0.1−3MHzである。パルスをトリガーにしてプラズマを形成した後、プラズマのエネルギー範囲を最初に無線周波数電界によって広げ、次に加速システムに入り、別々に加速し、最後にプラズマを引き出して広範囲のイオンビームを得る。
図4は、本発明の提供するイオンビーム印刷システムの中低広範囲エネルギーイオン源の構造模式図である。図4に示すように、前記中低広範囲エネルギーイオン源は、直流によってトリガーしてプラズマを形成し、プラズマは磁気パイプを通して引き出され、中低エネルギー無線周波数電源がリードパイプの外側に配置され、前記中低エネルギー無線周波数電源の電圧範囲は0−100Vで、周波数範囲は0.1−3MHzである。
具体的には、プラズマは、直流でトリガーして形成し、アノードシリンダーを通過して、磁気パイプ(磁気エルボ)に入り、磁気エルボに入ると、まず無線周波数磁場によって選択的に加速されてエネルギーを広げ、最後に磁場で引き出されて、磁場がコイルによって生成され、磁気エルボの内側は常にエルボの磁場によって制御され、エルボの磁場の主な機能は、中低広範囲エネルギーイオンビームを引き出すことである、ステップ402を行う。
1、本発明の方法は、ポリマー基板の表面に広いエネルギー範囲のイオンビームを堆積し、広いエネルギー範囲の中高エネルギーを用いたイオン注入により、高い結合強度を有する金属層を形成し、従来の技術と比較して、本発明の方法は、低、中、高エネルギーのイオンビーム堆積金属を混合し、優れたエネルギー選択性、優れた堆積緻密性、およびより高い結合強度を備えた。高エネルギーをポリマー表面に直接注入して混合層を形成できるため、混合層とフォローアップの金属を化学的に結合させることができ、結合強度が大幅に向上した。
2、本発明の方法は、中高エネルギーの広範囲のエネルギーのイオンビーム、中低エネルギーの広範囲のエネルギーのイオンビーム、および低エネルギーのイオンビーム技術を使用して、印刷プロセスにおいて基板を処理する。エネルギー制御は、主に補助無線周波数電源電圧、無線周波数の周波数などのパラメータによって制御されるが、これは従来のエネルギー制御方法とは明らかに異なる。本発明で使用される無線周波数電源の周波数を調整することができ、周波数調整中に、異なる電荷対質量比m/zを有するイオンの加速およびエネルギー供給を実現することができる。
3、本発明の方法は、銅メッキにおいて、回路パターンの部分のみを銅メッキするため、過剰な銅をエッチングするためのエッチングプロセスを必要とせず、従来の技術と比較して、本発明は、超微細で広いエネルギー範囲のイオンビーム印刷技術を採用し、このプロセスにはエッチングプロセスが導入されておらず、環境を汚染して取り扱いが困難なエッチング廃液がなく、環境への汚染もない。
4、本発明により提供されたイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法では、印刷回路の線幅および線間隔は、フォトリソグラフィ技術に限定され、現在のフォトリソグラフィ技術は、ナノメートルでもよく、したがって、本発明の方法によって調製される線幅および線間隔は、従来の技術における約20μmの線幅および線間隔よりもはるかに小さくすることができ、これは、集積回路の軽量化および小型化のための強力な手段を提供する。
5、本発明に開示されるイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法は、その広いエネルギー範囲特性により調製された銅フィルムは高い緻密性を有し、調製された銅箔の厚さは、2μmまで薄くすることができ、これは、従来の最も薄い銅の厚さである7μmと比較して大幅に改善されている。
6、本発明に開示されるイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法は、COF(チップオンフィルム)回路を調製するという従来の技術では解決できない問題を解決することができ、本発明の方法の調製効果は、高精度COF回路の調製に非常に適し、平坦度と線品質の点で改善されている。
7、本発明により提供されたイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法では、ロールツーロール処理法を採用し、その処理効率および有効性が大幅に向上し、従来技術に比べて生産性が1−2倍向上し、歩留まりが高い。
Claims (9)
- イオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法であって、
前記イオンビーム印刷システムは、真空中に配置されたロールツーロール印刷機と、前記ロールツーロール印刷機に設置された中高広範囲エネルギーイオン源、中低広範囲エネルギーイオン源、および低エネルギーイオン源を含み、
前記イオンビーム印刷方法は、
ポリイミド基板を準備するステップ、
前記ポリイミド基板の表面にドライフィルムをコーティングするステップ、
プリセット回路パターンに従って前記ドライフィルムをエッチングし、エッチングされた基板を形成するステップ、
前記イオンビーム印刷システムを使用して前記エッチングされた基板の前記プリセット回路パターンに広範囲のエネルギーの金属イオンを堆積させて金属フィルム基板を形成するステップ、
前記金属フィルム基板の表面のドライフィルムを剥離して印刷回路基板を得るステップ、
を含み、
前記広範囲のエネルギーの金属イオンのエネルギー範囲は30ev−20Kevであることを特徴とするイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。 - 前記広範囲のエネルギーの金属イオンはニッケルイオンまたは銅イオンであることを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。
- 前記イオンビーム印刷システムを使用して、前記エッチングされた基板の前記プリセット回路パターンに前記広範囲のエネルギーの金属イオンを堆積させ、前記金属フィルム基板を形成する前記ステップは、具体的には、
前記中高広範囲エネルギーイオン源から発生する中高広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記エッチングされた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に表面処理を行い、表面処理後の基板を形成し、
前記中低広範囲エネルギーイオン源から発生する中低広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記表面処理後の基板表面の前記プリセット回路パターン位置に超薄金属層を堆積させ、超薄金属層を堆積させた基板を形成し、
前記低エネルギーイオン源から発生する低エネルギーイオンビームを用いて前記超薄金属層を堆積させた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に金属の堆積を行ってその厚さを増し、前記金属フィルム基板を形成すること、
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。 - 前記中高広範囲エネルギーイオン源から発生する前記中高広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記エッチングされた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に表面処理を行い、前記表面処理後の基板を形成することは、具体的には、
前記中高広範囲エネルギーイオン源を用いて前記エッチングされた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に前記中高広範囲エネルギーイオンビームを注入することを含み、
前記中高広範囲エネルギーイオンビームの注入電圧は8〜30kV、ビーム強度は1〜10mA、注入量は1×1015〜1×1016個/cm2、注入深さは70〜120nmであることを特徴とする請求項3に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。 - 前記中低広範囲エネルギーイオン源から発生する前記中低広範囲エネルギーイオンビームを用いて前記表面処理後の基板表面の前記プリセット回路パターン位置に超薄金属層を堆積させ、前記超薄金属層を堆積させた基板を形成することは、具体的には、
前記中低広範囲エネルギーイオン源を用いて前記表面処理後の基板表面の前記プリセット回路パターン位置に磁気濾過堆積法によって超薄金属層を堆積させ、前記超薄金属層を堆積させた基板を形成することを含み、
前記磁気濾過堆積法で使用されるアーク電流は90〜150Aであり、磁気パイプの磁場電流は1.0〜4.0Aであることを特徴とする請求項3に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。 - 前記低エネルギーイオン源から発生する低エネルギーイオンビームを用いて前記超薄金属層を堆積させた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に金属の堆積を行ってその厚さを増し、前記金属フィルム基板を形成することは、具体的には、
前記低エネルギーイオン源を用いて前記超薄金属層を堆積させた基板表面の前記プリセット回路パターン位置に磁気濾過堆積法によってさらに厚さ向上金属層を堆積させ、前記金属フィルム基板を形成することを含み、
前記磁気濾過堆積法で使用されるアーク電流は100〜150Aであり、磁気パイプの磁場電流は2.0〜4.0Aであることを特徴とする請求項3に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。 - 前記中高広範囲エネルギーイオン源は、カソードパルスによってトリガーしてプラズマを形成し、前記プラズマは磁気パイプを通して引き出され、中高エネルギー無線周波数電源がリードアノードの外側に配置され、前記中高エネルギー無線周波数電源の電圧範囲は0−1000Vで、周波数範囲は0.1−3MHzであることを特徴とする請求項3に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。
- 前記中低広範囲エネルギーイオン源は、直流電源によってトリガーしてプラズマを形成し、前記プラズマは磁気パイプを通して引き出され、中低エネルギー無線周波数電源が前記磁気パイプの外側に配置され、前記中低エネルギー無線周波数電源の電圧範囲は0−100Vで、周波数範囲は0.1−3MHzであることを特徴とする請求項3に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。
- 前記低エネルギーイオン源は、直流電源によってトリガーしてプラズマを形成し、前記プラズマは磁気パイプを通して引き出され、前記磁気パイプの外側には無線周波数電源はないが、リード磁場が前記磁気パイプに設定されていることを特徴とする請求項3に記載のイオンビーム印刷システムに基づくイオンビーム印刷方法。
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CN112235948A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-15 | 廖斌 | 一种柔性线路板制备方法及其制备的柔性线路板和该柔性线路板的应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51101869A (ja) * | 1975-02-12 | 1976-09-08 | Sumitomo Bakelite Co | Purintokairokibanoyobisonoseizohoho |
JPH08185821A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-16 | Rikagaku Kenkyusho | イオンビーム発生装置のプラズマ加熱方法 |
JP2008063590A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-03-21 | Futaba Corp | 蒸着装置 |
JP2016087899A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 2層銅張積層板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブル配線板及びその製造方法 |
JP2018031039A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | ロールツーロール方式の表面処理装置並びにこれを用いた成膜方法及び成膜装置 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6001431A (en) * | 1992-12-28 | 1999-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Process for fabricating a magnetic recording medium |
US7264850B1 (en) * | 1992-12-28 | 2007-09-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Process for treating a substrate with a plasma |
JP2835951B2 (ja) * | 1996-07-26 | 1998-12-14 | 株式会社日立製作所 | エネルギー可変型rfq加速装置およびイオン打込み装置 |
US6607613B2 (en) * | 1998-07-10 | 2003-08-19 | International Business Machines Corporation | Solder ball with chemically and mechanically enhanced surface properties |
DE10058822A1 (de) * | 2000-11-27 | 2002-06-20 | Danziger Manfred | Verfahren zur Bearbeitung von Trägerfolien durch Bestrahlen mit Schwerionen |
JP3641632B1 (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-27 | Fcm株式会社 | 導電性シート、それを用いた製品およびその製造方法 |
US7259106B2 (en) * | 2004-09-10 | 2007-08-21 | Versatilis Llc | Method of making a microelectronic and/or optoelectronic circuitry sheet |
US20060068173A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-03-30 | Ebara Corporation | Methods for forming and patterning of metallic films |
US7670956B2 (en) * | 2005-04-08 | 2010-03-02 | Fei Company | Beam-induced etching |
US20080083706A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-10 | Mu-Gahat Enterprises, Llc | Reverse side film laser circuit etching |
CN101360385A (zh) * | 2007-07-30 | 2009-02-04 | 三星电机株式会社 | 印刷电路板及其制造方法 |
US20090325387A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for in-situ chamber dry clean during photomask plasma etching |
US8756803B2 (en) * | 2010-09-22 | 2014-06-24 | Ibiden Co., Ltd. | Method for manufacturing printed wiring board |
JP6937125B2 (ja) * | 2017-01-26 | 2021-09-22 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ステージ機構の位置補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置 |
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US11516926B2 (en) * | 2018-11-30 | 2022-11-29 | Innolux Corporation | Method for manufacturing flexible circuit board |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51101869A (ja) * | 1975-02-12 | 1976-09-08 | Sumitomo Bakelite Co | Purintokairokibanoyobisonoseizohoho |
JPH08185821A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-16 | Rikagaku Kenkyusho | イオンビーム発生装置のプラズマ加熱方法 |
JP2008063590A (ja) * | 2005-04-21 | 2008-03-21 | Futaba Corp | 蒸着装置 |
JP2016087899A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 2層銅張積層板及びその製造方法、並びにそれを用いたフレキシブル配線板及びその製造方法 |
JP2018031039A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | ロールツーロール方式の表面処理装置並びにこれを用いた成膜方法及び成膜装置 |
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