201217583 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係有關一種鋁金屬之蝕刻液，尤指一種可供 蝕刻鋁箔或鋁板以製作高精密度之鋁材線寬之蝕刻液。 【先前技術】 [0002] 一般而言，製作RFID天線的技術很多，其中之一即 為以蝕刻之方式，對貼附於PET或PI等基材上之銅箔或鋁 箔進行蝕刻，從而來形成所要的線路圖形。 並且，就目前製作RFID天線之薇商如Nov atr on、 Savcor與Shanghai Inlay，其各自產品分別如第3 A 、3B圖，第4A、4B圖以及第5A、5B圖所示， 其產品線寬兩侧明顯有不規則且粗糙之情形，並且其線 寬由各圖式下方所標示之尺寸來看，即有數百um之寬， 因此不符短小輕薄之產品趨勢。 如第6A、6B圖所示，即為採用鹽酸作蝕刻液時 所得之照片，其線路明顯粗糙且線寬頗大，如第7 A、 7B圖以及第8A、8B圖所示，即為分別採用氣化銅 以及硫酸作蝕刻液時所得之照片，總的來說，利用這些 餘刻液來餘刻時，雖可餘刻出較小之線寬，然而，如第 6 A、7 A圖所示，明顯呈現出蝕刻出之線段有斷裂之 情形，抑或是有寬窄差異過大或是粗糙度高之問題，此 見第6B、7B圖更是明顯，其中線路過窄時，存在有 斷裂之虞，會影響訊號品質，若線路過寬時，則易在尺 寸高度微小化之下，碰觸到相鄰之線路，同樣會影響訊 號之品質，故可知，縱使可蝕刻出小線寬，但因品質不 佳而容易有斷路或開路之問題存在，故現有技術亦難有 099136249 表單編號A0101 第3頁/共17頁 0 201217583 效實際用於產品上。 此外，就鋁金屬蝕刻之製程，通常係採印刷技術來 執行，而印刷技術包含網版印刷、凹版印刷與柔版印刷 等，係直接將光阻油墨所形成的抗蝕刻層，印刷出圖形 到銘箔表面，其中印刷層厚度可為5 ~ 2 5um，但各種印刷 製程礙於印刷品質上的不同，會對印刷圖形輪廓造成不 同程度的影響，因而可能產生斷路、開路、線寬穩定度 以及線路邊緣粗糙度過大等問題，並且，印刷完成後再 利用化學濕式蝕刻技術，將沒有覆蓋抗蝕刻層之處與化 學試劑進行蝕刻，其中就是試劑不斷的擴散並與鋁反應 ，從而造成了蝕刻的現象。 再者，除了印刷的方式外，還可借著光學微影的技 術定義圖形，此技術為利用塗佈濕膜或是乾膜貼合，將 抗蝕刻層覆蓋在鋁箔上，後續經由曝光等影像轉移的技 術，此種影像轉移之方試，較印刷方式可獲得較高的圖 形解析度與品質，而曝光定義圖形後，需經過顯影的方 式將不需要保護的部分移除，顯影液可為Na2C03、NaOH 或K2C03 0.2〜5.0 %，移除後即可進入化學濕蝕刻程序 ，蝕刻完畢後進入剝膜程序，將抗蝕刻層移除即完成了 製造程序。 目前，在鋁蝕刻製程中存在有諸多瓶頸，要實現如 銅線路般的品質與線路規格是非常困難的，如果使用如 半導體製程中的乾式氣體蝕刻，雖然可以達到良好的品 質，但製程與設備無異都非常昂貴，並且，在200〜25um 範圍内的線寬，目前並無其他生產方式可以達成。 申言之，銘本身為3 A族的兩性元素，在酸或驗條件 099136249 表單編號A0101 第4頁/共17頁 0992063381-0 201217583 下均會產生反應，且氧化電位低容易氧化，所產生之氧 化紹頗具安定之化性，可達到保護銘金屬之功能；然而 ，這也造成鋁金屬蝕刻上的困難，而在強酸鹼條件下， 銘金屬表面氧化物會產生洞蚀現象，而去除元表層保護 之氧化物才會進一步與内層鋁金屬反應，這也是鋁姓刻 常產生鉅齒狀線緣的主因，通常在小於20〇um線路時蝕刻 效果不佳，使得鋁金屬線緣容易產生不規則外觀，進而 影響線路品質，而加入促進劑，則容易產生黑邊現象造 成外觀異常；而利用鹽酸為基底配至不同蝕刻藥液時， 在P Η值過低的情況下，容易造咸光阻油墨貼附等問題， 因而造成線路品質降低；而使用氫氧化納系列蝕刻液時 ，則容易產生過蝕與浮膜現象’上述種種，.皆為目前蝕 刻鋁金屬所遭遇到的問題。 在目前科技產品朝向短小輕薄方向邁進的同時，前 述之蝕刻方式製作RFID天線已遇到一些問題，即針對尺 寸更小且更精密的RFID天線設計，現有的蝕刻技術已無 法滿足其需求。因此，若能對此善加改良，當可有助於 RFID天線的精微化。 【發明内容】 [0003] 本發明之主要目的，在於解決上述的問題而提供一 種鋁金屬之蝕刻液，藉此可對鋁金屬作更精密化如2〇〇〜 25um線寬之蝕刻，並且可使所蝕刻出之線路具有較佳之 品質’因而藉此產品化時’可使RFID天線整體的體積縮 小，而達短小輕薄之需求。 [0004] 為達前述之目的，本發明之蝕刻液係包括3〜2〇wt% 099136249 表單編號A0101 第5頁/共17頁 201217583 的鹽酸、4〜20wt%的硫酸以及可補足i〇0wt%的水。 [0005] [0006] [0007] [0008] 本發明蝕刻液之另一組成比例為包括3〜2〇wt%的鹽 酸、10〜50wt%的磷酸以及可補足i〇〇wt%的水。 本發明之上述及其他目的與優點，不難從下述所選 用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。 當然，本發明在某些另件上，或另件之安排上容許 有所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以 詳細說明，並於附圖中展示其構造。 【實施方式】 請參閱第1A圖至第2B圖，圖中所示者為本發明 所選用之實施例結構，此僅供說明之用，在專利申請上 並不受此種結構之限制。 以下係本發明鋁金屬之蝕刻液之第，一種組成比例之 說明，而本發明之蝕刻液主要係用以蝕刻金屬鋁箔或鋁 板，以產生所需之RFID天線，即無線射頻技術的天線， 該蝕刻液係包括3〜2〇wt%的鹽酸（HC1 )、4〜20wt%的 硫酸（Η/。4)，以及可補足1〇〇wt%的水，其中即重 量百分比之簡寫。 此外’係採取如印刷電路板製程（Printed Cir_ cuit Board製程，PCB)般之方式即上光阻、曝光、顯 影、蝕刻、去光阻等步驟，來達成對RFID天線其線路之 蝕刻產出，換言之，先以曝光顯影之方式，於光阻上預 先定義好所需之RFID天線的圖形化圖案，之後再以本發 明之蝕刻液進行蝕刻即可，以下係列出本發明於進行蝕 刻步驟前後之相關說明。 099136249 表單編號A0101 第6頁/共17頁 0992063381-0 201217583 - 塗佈光阻： 1. 正或負型、uv感光液態光阻劑，針對水平式溝槽滾輪 塗佈機台（Horizonta type Roller Coater)而設計， 適用於印刷電路板蝕刻製程，具有優異之解像性與密著 性’可用於製造高精密度之印刷電路板。 2. 化學成份：感光性壓克力樹脂組成物。 3. 稀釋劑：pr0pyiene Glycol Methyl Ether Acetate (PMA) » 4. 塗佈黏度· 2，000±300cp.s.. (25°C，B型黏度計3於 O 針） 5. 固含量：3分±2% 6. 製程條件：速度3.5m/min; (1) 上壓 1. 2kg/cm2，下壓 1. 0kg/cm2。 (2) 上壓 1. 2kg/cm2，下壓 1. 5kg/cm2 〇 曝光： 1. 高壓水銀汞燈5KW/7KW 〇 -' 2. 平行光或是散亂光源，不同光能量將影響曝光時間與 〇 圖形解析度。 ^ 顯影： 1. 顯像液 Na2C03/Na0H/K2C03 0.2〜5.0 %
2. 溫度 26~50 °C 3. 壓力 0. 6〜2. 5 Kg/cm2 4. 顯影時間25~60 sec 蝕刻： 以鹽酸與相關氧化劑如硫酸（h2s〇4)進行蝕刻，在 利用氧化劑特性與比例的控制下，可以在200〜25 um的 099136249 表單編號A0101 第7頁/共17頁 0992063381-0 201217583 線寬線路下依然具有良好的品質表現，而且可以兼顧蝕 刻速率每分鐘ER可以到達1 0〜3 0um。 去光阻： 1. 蝕刻後去除光阻油墨 2. 剝膜液NaOH卜6 %
3. 溫度3 5〜5 0 °C 4. 剝膜時間20〜60 sec 進一步地，基於上述之製程，係採三組不同數值進 行實驗，即如表1 表1 編號 HCI/H2SO4 (wt%) 1 6/19.2 2 12/12.5 3 20/5.5 不足lOOwt%之部份，加水補足 [0009] 藉此，大抵皆可蝕刻出如第ΙΑ、1B圖所示之線段 以及寬度為數十um之線寬，其中，並可觀察出線寬兩侧 具有較佳之品質，並且整體而言，線寬之寬窄差異不大 ，相當一致，亦無斷裂之情形。 此外，本發明蝕刻液之第二種組成比例為3〜20wt% 的鹽酸（HC1 )、10〜50wt%的磷酸（H3P〇4)，以及 可補足10 0wt%的水。 並且，採四組不同數值進行實驗，即如表2 099136249 表單編號A0101 第8頁/共17頁 0992063381-0 201217583 表2 編號 HCyH3P〇4 (wt%) 1 4/49 2 11/40 3 18.7/32 4 15.1/45 不足lOOwt%之部份，加水補足 Ο [0010] 同樣地，如第2 A、2 Β圖所示，係可蝕刻出不錯 ： ：. . .. 之線段以及寬度為數十um之線寬，其中，並可觀察出線 寬兩侧具有較佳之品質，並且整體而言，線寬之寬窄差 異不大，相當一致，亦無斷裂之情形》 更進一步，上述之磷酸（H3P〇4)係佔20〜50wt%， 且更包括有5〜20wt%的确酸（HNOq)。 Ο 並且，採四組不同數值進行:實驗，即如表3 表3 編號 HCI/H3PO4/HNO3 (wt%) 1 3.5/50/9.3 2 10/32/5.3 3 12/40/13.8 4 20/20/19.3 不足lOOwt%之部份，加水補足 此蝕刻液組成成分略不同於上述之組成比例，且添 加有HN〇3，經實驗後，發現亦可得出類似於第2 A、2 099136249 表單編號 A0101 第 9 頁/共 17 頁 0992063381-0 201217583 B圖之線路圖形。 綜上所述，本發明透過上述實施例之說明後，可知 利用本發明所研發之#刻液進行铭金屬如銘箔或銘板之 蝕刻時，可蝕刻出較小之線寬如200〜25um，同時，所蝕 刻出之線路品質相較於習用技術實是相當不錯，並無出 現斷裂或過度粗糙之情形，且線路整體之寬窄幾乎一致 ，品質良好，因此，透過本發明之蝕刻液即可用來生產 尺寸較小且更為精密之RF ID天線，藉以達到產品輕薄短 小之趨勢。 另言之，上述製作鋁線路圖形的方式，亦可應用於 可繞式軟性電路、電極或是其他鋁質導體之上。其主要 係利用鋁箔的金屬特性，將其應用貼附於各種軟性基材 上包括PET、PI等材料上，其中以鋁箔為例，其厚度可為 7ura〜1 OOum，而基材厚度則可以為1 8um~ 1 2 5um，其製程 包含捲對捲製程（Roll-to-Roll Process)的生產方 式，利用微影或是印刷技術定義出所需之圖形。 以上所述實施例之揭示係用以說明本發明，並非用 以限制本發明，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍 應隸屬本發明之範疇。 由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明 的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出 專利申請。 【圖式簡單說明】 [0011] 第1 A圖係以本發明蝕刻液之一組成比例，進行蝕刻鋁 金屬之示意圖。 099136249 表單編號A0101 第10頁/共17頁 0992063381-0 201217583 [0012] 第1 B圖係本發明第1 A圖之放大示意圖。 [0013] 第2 A圖係以本發明蝕刻液之另一組成比例，進行蝕刻 銘金屬之示意圖。 [0014] 第2 B圖係本發明第2 A圖之放大示意圖。 [0015] 第3 A圖係習用之Novatron公司之RFID產品於顯微鏡 下之示意圖一。 [0016] 第3 B圖係習用之Novatron公司之RFID產品於顯微鏡 下之示意圖二。 [0017] 第4 A圖係習用之Savcor公司之RFID產品於顯微鏡下 之示意圖一。 [0018] 第4 B圖係習用之Savcor公司之RFID產品於顯微鏡下 之示意圖二。 [0019] 第5 A圖係習用之Shanghai Inlay公司之RFID產品於 顯微鏡下之示意圖一。 [0020] 第5 B圖係習用之Shanghai Inlay公司之RF ID產品於 顯微鏡下之示意圖二。 [0021] 第6 A圖係習用以鹽酸對蝕刻鋁金屬之示意圖一。 [0022] 第6 B圖係習用以鹽酸對蝕刻鋁金屬之示意圖二。 [0023] 第7 A圖係習用以氣化銅對蝕刻鋁金屬之示意圖一。 [0024] 第7 B圖係習用以氣化銅對蝕刻鋁金屬之示意圖二。 [0025] 第8 A圖係習用以硫酸對蝕刻鋁金屬之示意圖一。 099136249 表單編號A0101 第11頁/共17頁 0992063381-0 201217583 [0026] [0027] 第8 B圖係習用以硫酸對蝕刻鋁金屬之示意圖二。 【主要元件符號說明】 益 099136249 表單編號A0101 第12頁/共17頁 0992063381-0