TW529324B - Method for the formation of a conductor pattern on dielectric substrates - Google Patents

Description

529324 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 詳述 本發明係關於一種在介電基質上形成傳導模式的方法， 該基質覆有較佳爲銅層之金屬膜。 過去已經提出許多在電路載體上製造傳導模式的不同方 法。在嵌板電鍍（panel plating)法中，首先在導體結構所需 的厚度内製造一層銅層，其會環繞鑽孔印刷電路板材料的 所有部分3然後在與欲生成之導體結構相同的印刷電路板 外側區域覆蓋一層阻抗層，使得這些層面在隨後的I虫刻過 程中可被保留下來。在模板電鍍（pattern plating)法中，首 先只在印刷電路板材料上形成一層薄銅層，然後在其上塗 上如抗光層，並藉由在這些與欲形成之導體結構相同的位 置上進行光建構（photostructuring)作用，而使該銅層再次外 露。在銅外露之區域上塗上一層金屬膜，接著移除抗光層 並將外露的銅層触刻掉。如果是使用金屬阻抗法（metal resist method)，則需塗上如錫/錯層之金屬阻抗層做爲抗電 鍍層。 這些方Ί卻具有相當的缺點，特別是在其生產條件下，一 不太可能以再生方式製造出結構寬度小於100 " m的導體結 構。而在此爲了達成這個目標所做的嘗試確實已經足夠。 這種種類的電路已經利用某些筇貴的方法和初始材質而被 成功地製造出來，但是當大量生產時卻不會把這種方法列 入考量，因爲它們太過昴貴又浪費，且/或需要相當昂貴的 初始產物。然而這些方法並不適合用來製造導體導軌之結 構寬度小於50/i m的電路。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝-----r--•丨訂 -------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

529324 五、發明說明（2 ) 已提出由咪唾或苯幷咪唑之衍生物製得的薄層做爲替代 性H全刻膜。舉例言之，EP 〇 178 864 A2中説明了製造印 篆各板的方去’该板係利用銅予以通孔電鏡（thr〇ug&_h〇 1 e Plated) ’此法包括：首先在銅塗層上，以鹼溶性阻抗劑形 成所而的電路模式，再讓該板與烷基咪唑之水溶液於外露 位乱接觸’接著使其乾燥後隨即以鹼性蝕刻溶液將外露的 銅I虫刻除去，由此而形成抗蚀刻膜。 〇 3 64 132 A1中則提出，適於形成保護層來提供保護 並避免失去光澤的溶液，其亦可被使用做爲抗蝕刻劑。這 種’奋液έ有具C5 ·2 i纟见鍵之味吐化合物，並另外含有銅或鋅 離子。 EP 0 6 19 333 A2中説明製造導體結構的方法，其中使用 含氮化合物來形成一層抗蝕刻膜。使用含氮化合物做爲 inter alia化合物，其中以至少含三個碳原子之烷鏈取代了 咪唾、苯幷咪唑、三唑、苯幷三唑、吡咯、吡唑、崎唾、 異嘮唑、噻唑、苯幷嘧唑、吲哚、腺嘌呤、嘌呤、喹啉、 吡畊、喹全啉、鳥嘌呤、黃嘌呤、次黃嘌呤、啕唑、肌酸 内醯胺、吩畊 '銅鐵靈。爲了製造導體結構，首先在鹼液 中以一種可移除的標準阻抗劑先形成負像，接著在該板的 外露區域上，以含有含氮化合物的抗蝕刻薄膜覆蓋之，而 後再次除去该負阻抗層’如此可在姓刻過程之後形成導體 結構。 DE 43 39 019 A1中則敘述另一種方法，其中使用一種由 咪唑與/或苯幷咪唑製成之保護層。在這個例子中，該保護 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝-----r--- 訂--------- s, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529324 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 層會只生成於穿孔壁上，且係在當另—層也已經在印刷電 路板的外側形成至高達該穿孔板的邊緣之後形成，這種層 狀物可以預防該保護層在此處形成。如果錢個不同的層 面上使用光敏漆，則可利用光構法來製造 de37 32 249 A1中引用了—释製造：维“構 法’該法是在絕緣基質之上使用具影像轉移㈣減/半加成 ㈣’其中覆有銅層之基質的所有部分會先以錫·金屬阻抗 層塗覆，這種阻抗層可以利用無電方式與/或電沉積法而沉 積，且該金屬阻抗層可利用雷射射線在沒有任何遮罩的情 況下予以選擇性照射，如此則可以負面型式製造出傳導模 式°銅外露的區域可接著以|虫刻法來移除。 DE 41 3 1 065 A1引用一種製造印刷電路板的方法，其 中係將金屬層以及抗蝕刻膜依序塗到電絕緣基質之上，並 在與隨後之導體導軌模式直接眺鄰之區域上，以電磁射線 除去孩抗蝕刻膜，而金屬層的外露區域則被往下蝕刻直到 基質表面，其方式則在使導體導轨模式與金屬層的散佈區 ，能藉由敦刻洞而從此成爲電絕緣區，並殘留在基質之上 。抗蝕刻膜最好是利用無電金屬沉積法形成。在此也有其 他的替代物，例如可使用有機材質如電沉積塗料。最好使 用雷射光來產生電磁射線，特別SNd_YAG雷射。蝕刻洞的 I度爲1 50 " m。在較佳爲銅層之金屬膜的蝕刻期間，可在 姓刻洞的邊緣個別偵測到35 " m的蝕刻不足區（under etching) 〇 £P 0 757 885 Bl揭示一種在電絕緣基質之上形成金屬性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------— —i --------ΜΨ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明說明（4 域導模式的方法，該模式具有可焊接和/或可接合之連結區 ^ Y方法中首先將金屬噴鍍層塗到基質上，然後在電浸浴 將—種有機、電鍍以及抗蝕刻之保護層沉 兮ΐ j ;而後在後來的連結區域中，利用雷射射線再次把 3遷層移瞭，並將—種抗㈣、可焊接和/或可接合的末 面，以電沉積法沉積在金屬噴鍍層的外露區域之上； =在與後來之傳導模式直接相連區域上的保護層須藉由 刻j射、’泉移除’取後則是再次將金屬噴鍍層的外露區域蝕 :至基質的表面。此例中也提到利幫YAG雷射做爲射線 \ ’所形成之蝕刻洞的寬度爲15〇"m。 廷些已知的方法不是太過於奢侈而昂貴，就是無法證 5其^再生方式生產相當微細結構可能性，該結構的寬度爲 且或更小’尤其最多爲20/im”隹-已知的可能性係從 厚之銅層的材質著手進行。但是如果從操作技 _的層面觀之’製造這種材質是相當奢侈而昂貴的。當使 用具有厚銅層的標準材質時，可看 ;略的一見象，因此通常不具有垂直橫::有:: 匕們在基貝上的承壓面積會非常小， 導軌所需㈣著力。 ^ ,.、、去達到導體 本發明接著的問題在於避免已知方法中的缺點 特別是要找出一種方法 ^ + 可-m* "則即使在大量製造時 了 C ^丁間早的建構，i士絲' 7含接产*»+ 現《 &種建構使其可能以再生方 當微細的結構，結構寬度爲·见及更小，尤其， 更小。就導體模式的 "疋。m 疋成口口而s，也不應該有已知方法 529324 A7 B7 五、發明說明（5 ) 存在的問題發生。導體導執的塑形在使其具再生性，並盡 量讓橫切面爲垂直。其亦有意經由這種方式，來確保導體 導軌和金屬膜之間能在凹陷處也有確實的接觸，來製造π無 疆設計’’中所謂的高度積體電路。在”無疆設計"中，凹陷處 的週遭並沒有銅環生成，而這種凹陷處則可供做大部分導 體導轨面上的電連結。再者，導體導軌會合併但不擴大到 凹陷壁之金屬噴鍍層上。 這個問題可以利用如申請專利範圍第1項中的方法來解決 。本發明之較佳具體實施例係在附屬之申請專利範圍中提 及。 如本發明之方法可用來在介電基質之上形成導體模式。 定言之，本方法係用以製造微電子之高度積體電路載體 。該方法自然也可以用來製造其他的產品，例如用來製造 微反應器、儲存媒體、太陽能收集器以及用來在塑膠材質 產生裝飾效果的金屬圖樣。 爲了施行如本發明之方法，使用一種覆有較佳爲銅層之 金屬膜的基質，且可如本發明之建構方法，以蝕刻去除此一 金屬膜，如此即可製造所需之導體模式。爲了建構該金屬 膜， a) 基質以一層保護層塗覆之，而該層係藉由讓金屬在含 有至少一種含氮化物之溶液中處理而形成，且 b) 接著在與欲形成之導體模式不同之區域中，利用UV射 線剝除其上至少一部份的保護層，以這種方式而令金屬膜 外露。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----1------·裝 ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 529324 A7 B7 五、發明說明（6 C)利用蝕刻法除去外露之金屬膜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中取好以雷射光做爲能量射線，因爲這種射線具有製 k相田、韻微之結構時所需的特性，又因爲雷射光可達到足 夠的高能量密度，以便將保護層剝除。 A 了堤擇性除去金屬層之欲外露區域上的保護層，最好 使用一種可特別以脈衝輸送之激發雷射。這種雷射源特別 適合用來剥除以有機材質組成之薄保護層，且不會留下任 何洩田物。原則上其他型式的雷射光也可以利用，只是使 用S些型式的雷射就無法保證不會有任何的保護層殘留。 利用如本發明之方法可形成的導體模式，其導體導轨的 結構見度爲50 " m且更小，又定言之爲2〇 " m且更小。例如 實際上爲垂直截面之導體導轨，其可生成15#m的基底寬度 。導體導軌截面的型式基本上爲梯形，也發現到與介電體 相連之導體導軌的基底面積會比其表面來的寬。這種方式 可使導底導軌與介電體間的接觸面積變大，也因此可在基 黧上達到最適2的附著力量。導體導轨邊緣的斜度稱之爲 under-etching，它的區域相對於大約2〇 " m寬及2〇 "瓜高的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 導體導轨係爲2.5 // m。這表示導體導軌每個邊緣上的基底 面積，會被導體導軌面積之下的叫价以距離投射。例如如果 製造出基底面積寬度爲15 μ m的導體導轨，則導體導軌表面 的寬度大約爲1 1 # m。 導體導軌的寬度也可被設定成可再生的方式。舉例言之 ，可後得之導體導轨的結構寬度可大致維持怪定，且約爲 20 μ m或甚至更小（如10 m)，而寬度的變動範圍則大約在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 529324

土1" m的範圍内。以此方式可確定整 ，,^ ^ 1U私路的電完整性：例 力表7F其可確保電路電阻的可再生性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、當使用如本發明之方法時，則特別是在DE 37 Μ 之方法中所觀祭到的問題就不會發，、、々 ^ ^ 工也/又有發現外露銅 層在隨後之蝕刻中的缺陷。欲進行處 ^ 一 ^蜒理之電路的所有表面 區域可晕;無問題地予以餘刻，而區 4 飞円的保硬層則利用雷 射處理去除，且沒有殘餘物殘留。另一 力 万田，當使用DE 37 32 249 A1提出之方法時，可注意卩即使在經過雷射剝除之 後，仍然可在銅的表面區域上發現可觀量的錫，而事實上 該區域之前是沒有錫存在的，也使得蝕刻的結果不盡人意 。基本上，這個方法只適合於生產最小寬度大約爲12〇 A m 的導體導軌。如果想要利用這種方法來生產導體導執之結 構寬度小於50" m的電路載體，則所得之結果將不再會具有 再生性。導體導軌的形狀和寬度會在非常大的範圍内變動 。導體導軌之間的空隙，部分會相互連接或是觀察到其在 導體導軌内破碎。而在以独刻法將銅層移除後，也會在導 體模式之1刻部位觀察到部分類凹陷的腐蝕現象出現。 再者’以這種方法製造的導體模式，其在隨後的操作過 程中會常常出現問題，例如在塗用止焊屏蔽（soldenng st〇p mask)時，以及在令鎳/金層組合物沉積做爲末端層的方法中 時。在第一個例子中，該屏蔽無法與導體結構充分附著， 而在第二個例子中，這種又不含錫的銅結構，其爲了形成 鎳/金層卻無法被完全蝕刻。此外，在蝕刻之後，將錫層再 次由微細孔洞中移除的可能性並不大。尤其是處理基質上 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） I -----^---i ^ --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 529324 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（3 ) 暗孔的過程，其中有相當多的問題發生在將锡層自洞中移 P舍I時。而且，爲了除去錫層，必須使用非常昂貴的姓刻 落液，但是這些溶液卻尚未有明確的廢水處理技術。 當使用DE 41 3 1 065 A1和EP 〇 757 885 B1提出的方法時 ’其在生產具有冤度小於約75 " m之導體導轨的電路載體方 面，結果並不令人滿意。在這個例子中，導體導執的邊緣 也還沒有明確的界定，使得後續在製造寬度爲5〇/』m或更小 t導體導執時，結果都是完全失敗。此外在這個例子中也 發現到當以雷射射線剥除有機保護層時，殘餘物會停留在 金屬表面，使得隨後的蝕刻過程發生問題。 再者，使用如本發明的方法，則其可能會毫無任何問題 地在所謂的”無疆設計”中製造電路載體。藉著讓導體導轨 的杈切面以可再生的方式生成，使得此技術在施行之時並 不會有問題發生。而且當銅層触刻後，導體模式上也沒有 發現出現類凹陷腐蝕區。 其次，銅層蝕刻之後接著除去保護層，此時也沒有問題 產生。除北外，與已知方法相反，保護層可以從非常狹 乍的凹陷處移除，甚至可以藉由稀無機酸而從暗洞中移除。 另外如果使用如本發明的方法，則蝕刻後之電路載體在 進一步處理時就不會產生問題。與已知之方法相反，在這 個例子中塗用止焊屏蔽時，其在隨後的鎳/金層沉積過程中 所引起的困難會少之又少。當使用如本發明的方法時，止 焊屏蔽在導體導軌上的附著力便夠強；另一方面，當使用 已知方法時，則導體導轨表面會無法在塗上末端層之前完 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^1J e f. _ 士口 529324 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成令人滿意的钱刻。 如果使用如本發明的方法，+ P 了在私除保護層時所伴隨 的液體廢水處理上不具任何問題。 與傳統上使用光-或網版印刷抗姓劑的建構技術相比，則 本發明之㈣法大體上歷時較短且需要較少的程序步驟。 足言之，對保護層而言並沒有開發步驟的需要。 爲了製造保護層，讓銅層與較佳以水爲溶劑之酸性溶液 接觸，4洛液除了不能僅只爲水外，也可以利用其他種溶 劑與水混合，或是溶劑間相互混合。溶液中含有至少一種 含氮化合物，例如較佳爲六環之環狀與/或芳香族化合物， 尤其是以坑基側鏈，或是環狀化合物的寡聚物或聚合物取 代，以及其他種成分。 含氮化合物最好使用以烷基、芳基與/或芳烷基取代之環 狀化合物，例如選自以下物質種類之化合物：咪唑、苯并 咪唑、三峻、苯幷三唑、吡洛、吡唑、g唑、異4唑、遠 唑、苯幷噻唑、吲哚、腺嘌呤、嘌呤、喹啉、吡畊、喹唑 琳、鳥嘌冷、黃嘌呤、次黃嘌呤、吲唑、肌酸内醯胺 '吩一 。井、銅鐵靈、四峻、邊二唾、嘆三峻、異P塞吨，以及同樣 的衍生物，烷基中則具有至少3個碳原子。 也可以使用含寡聚物或聚合物鏈的替代性化合物做爲含 氮化物，其可與之前提及的化合物連接起來。舉例言之， 聚乙烯基咪唑即可形成一種相當具抗蝕刻性的蝕刻層。 這些物質在溶液中可用的濃度範圍，例如在由0.001 g/Ι到 400 g/Ι，較佳由 1 g/Ι到 50 g/Ι。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------：------•裝-----r----訂--------- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 529324 A7 五、發明說明（) 再者，含有含氮化合物的溶液中具有至少一種酸，如轉 酸、硫酸、氫氣酸、亞磷酸、甲酸、乙酸、乙醇酸、草酸 、丁 一酸、順丁晞一酸、酒石酸、己二酸或乳酸。 / 溶液的pH値應該比7小，且較佳在2到5的範圍内。 溶液中也可以含有其他種成分，例如可加人驗性物質來 穩定pH値（即緩衝），加入銅與/或其他種重金屬之鹽類則可 使層面堅固。可使用之鹼性物質最好是脂肪胺類，例如乙 缔基二胺、單-燒基胺、二㈣胺類、乙醇胺，諸如單… 二-與三-乙醇胺。 在形成保護層時，其係將溶液加熱到較佳爲3 〇。〇到95乇的 溫度’再讓基質與該溶液接觸大約2到1 〇分鐘。 在不同的方法裡，當基質與溶液接觸的同時，也會與一 個外電流和一種也和溶液接觸的反電極電連接，或是亩接 連接到一種也和處理溶液接觸之第二電極。在此該保護層 是在當銅層與具有含氮化合物之溶液接觸之時，經由雷化 學反應而生成，過程中至少會在各銅層與各電極之間供以 間歇性電屢；或是起因於各銅層與各電極間的標準電位寻 ，結果使銅層極化成陽極而電極則爲陰極。藉由這種方式 可使銅層與電極之間有電流流通。 第二電極或反電極與基質之間的電壓，其最好雙定在 伏特到1，5伏特的範圍。產生的電流則最好在〇」到1 A/dm2的勒^圍。 如果沒有使用外電流源，且基質係直接與第二電極連接 時，則利用比銅更貴重的金屬做爲電極材料，例如使用不 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 529324

五、發明說明（11 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^秀鋼或金。 當保護層形成之後，令基質乾燥來固化保護層。爲達成 此一目的，將基質置於如環流乾躁箱中，或是置於本方法 的紅外線加熱裝置中進行乾燥。亦可使用結合了連續乾燥 箱及紅外線加熱裝置，或是熱氣法之方法。 其後以UV射線讓基質外露，又較佳以雷射射線進行之。 保護層可以利用行經其上的雷射光束而移除，以這種方式 ’可以除去與欲形成之導體模式不同之區域上的保護層。 雷射光的作用是在打散保護層上的有機物質，並將之轉化 成氣相。最好以脈衝性激發雷射做爲適合之雷射光，可以 藉由它來打破有機分子間的鍵結（光解作用）。所製造出來的 氣悲產物可以利用適當的泵系統萃取，該系統係取自基質 週遭的環境，其目的則在預防更新層的生成。 爲了將傳導模式複製到覆有金屬膜的基質上，尤其可使 用一種會由其上發射出uv射線的屏蔽（mask)。 影像排列式的屏蔽會格外適合，其中在間隔基質一段距 離處，將这屏蔽引進雷射光的平行光徑中（非接觸法），再接 著將屏蔽的樣式直接傳送到基質上。最好使用一種薄鉻層 來製造屏蔽，該層係在石英基質之上以導體導軌模式建構 。這種屏蔽在製造時可具有大約0.2" m的解析度。其次， 可以在屏蔽和基質之間的光徑中，導入一種影像透鏡系統 ，藉由此系統則保護層上的屏蔽影像可以放大或縮小的方 式複製，而基質則不在影像透鏡系統的焦點上。由於雷射 光束沒有足夠大的光束截面，所以如果屏蔽沒有以雷射光 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 529324

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（12 ) 束冗全照射時，則不是屏蔽可垂直移動到雷射光束，就是 雷射光束可在屏蔽之上移動，使得雷射光束將逐一覆蓋屏 敝上的所有區域。以這種方式，可以掃描屏蔽的圖樣。假 如屏蔽移動了，基質也會跟著以同方位的移動方式移動。 在一種替代性排列方式中，屏蔽的位置也可以直接和保 濩層表面接觸。藉此可以很明顯的發現，照射不足的效應 會比使用非接觸法時更容易予以預防。然這種排列有其缺 點’即無法使用可將屏蔽影像放大或縮小的影像透鏡系統 。而且當屏蔽相對於基質做適當的同方位移動時，其圖樣 亦無法在保護層表面做數次複製。在使用非接觸法時，可 精由配合其他適當的過篩系統來擋住於邊緣處散失的射線 ，因而大大減少了照射不足的問題。 原則上’導體結構也可以利用一種聚焦雷射光束，在沒 有屏蔽的情況下（雷射直接成像）將之，，寫”到保護層的表面上 。藉由使用一種相當強烈聚集的雷射光束，也可能可以減 少主光束周圍散失的射線，且令其在保護層表面上移動時 ，也可以在保護層上形成相當微細的結構（50 " 。 接著在姓刻過程中除去銅的外露區域，其較佳以鹼性之 銅蝕刻溶液（氨態氣化銅（Π)蝕刻溶液;)來達成此一目的，由 此而形成導體模式。 其後將保護層自形成之銅結構上移除，此過程則靠酸性 溶液達成。Inter alia可使用無機酸水溶液，例如稀鹽酸或 硫酸溶液。 所得之銅的樣式爲具有陡峭的邊緣、陡峭且直* > * a 一 < #常 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} _ · i n n aal· 1_· n 一 口Ψ v tm9 n n 1 ϋ 529324 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13 儆細的銅結構。 該銅層可以不同之方法技術加以處理。舉例今之可从 銅層提供的基質降下到裝盛於错存槽的浴中，而讓它浸： 在處理溶液中。讓基質與處理溶液接觸的較佳方式，2句 括使用-種水平連續法來形成保護層並除去外“銅層^ 本方法是引導基質以水平的運輸方向通過這個系統。二處 該基質可保持在垂直或水平的方向，並再次以水平或相對 於運輸平面的垂直方向引導該基質。利用適當的噴管將溶 液帶至基質表面上，例如噴射、噴麗或喷霧喷管。經由使 用逞些噴管，則即使最微細的凹陷處也能確保其達到有效 的浸滿。 爲了製造高度積體電路載體，可使用含有介電體的鹼性 材質，該介電體係裝備在銅層的單或雙側。這種鹼性材質 可先以傳統的方式製造，利用未熟化且飽和樹脂的破璃纖 維布讓銅箔成薄層狀，或是經由倒灌法，或是將樹脂在適 备的載體基質上打薄並熟化該樹脂。載體基質最好以傳統 的方式將之生成爲具有粗電路結構的多層電路載體，舉例 3之，在連接到eart、供應電流或遮蔽物時，其係以適當的 方式，經由穿孔電鍍凹穴而互相連接及/或連接到另外配置 之介電層上的訊號配線平板。根據配線密度的需求，該介 電層可以配置在載體基質的單或雙側。 傳導模式各自在新層面上形成，則多層塗層的可能性也 顯而易見。以這種方式，則訊號配線的密度便可以用任何 方式做實質性的增加。其在此處可顯見當其他介電層建構 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----I------#裝！卜||1訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（14 ) 之前，即必須完成各自的傳導模式。 各層内的銅層可經由介電體的金屬化而製造。已知經由 金屬化法，可使銅層與介電體之間達到充分的附著键結。 例如樹脂即可在適當的蝕刻預處理後，以化學方式使其金 屬化。爲了達到這個目的，該介電體首先先以如貴金屬鹽 類活化，然後以無電方式也可能用電解法鍍銅。另一種方 法中介電體也可以藉由電漿法而金屬化。爲了達到這個目 的’該介電體首先在輝光放電管（g1〇w dlscharge)中進行蝕 刻’义後β也是在輝光放電管中-以貴金屬鹽類塗覆之 (PEC VD法，如藏射等等之物理塗用方法），如此可以無電 法’以及若情況需要時的電解法而使銅沉積並安全的附著。 知銅&到介電體上的電解法，其在傳統上是使用直流電 ’但利用脈衝法（脈衝電鍍）也有其優點，該法中使用了單極 或雙極電流或電位衝。一般可形成大約1〇 #㈤到2〇 A爪厚的 銅層。 以下的實例用以對本發明做較爲詳細的説明： 實例1 :〜 將塗覆在17.5#m厚之銅箔一側的絕緣材料（FR4材質：玻 璃纖維襯塾，其中飽含防火樹脂，已熟化），置於銅電鍍硫 酸浴（其中爲含2〇 g/1 Cu2 +之硫酸銅，200 g/1 H2S04，含50 mg/l Cl·之氯化鈉，上光劑、均染劑）中使之強化爲2〇/』瓜的 厚度。 接著把鍍鋼板浸泡到塗料溶液中以形成保護層。這個溶 液的組成如下： -17- 本紙張尺度適用中國國豕4示準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -----------裝-----r--、—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 529324 A7

10g 32g l.〇g 2-正-戊基苯幷咪唑 甲酸 氯化銅（II) 以水填充至 將該板置於加熱到40°C的溶液中處理5分鐘，接著以f i 洗之後在放到130°C的環流乾燥箱中乾澡1〇分鐘。 · 經過溶液處理後，可在銅層上形成一層有機薄層（厚度在1 到10 /』m的範圍）做爲保護層。 在另外一種測試中’使用化合物2-正-己基苯幷咪唾以取 代2-正-戊基苯幷咪唑，發現可以得到相同的結果。 爲了形成結構寬度爲20 # m的導體結構，之後可藉著脈衝 性激發雷射來建構保護層，其初始雷射輸出功率爲5〇 能量密度爲150 mJ/cm2到200 mJ/cm2。爲達成此一目的，將 一種遮罩物（在石英板模上以傳導模式建構之鉻層）引到雷射 光的光徑中。遮罩與絕緣材料板間放置影像透鏡系統，且 其位置須使絕緣材料板自透鏡系統觀之係坐落在光束焦點 的反側。尾蔽的傳導模式因此以線性因子2而複製到保護層 上。由於雷射光只照射到屏蔽的一小部份，所以屏蔽和絕 緣材料板係以同方位移動方式而垂直移動到光束軸，且位 於其相反方向，如此可使整個傳導模式依序複製到保護層 上。 外露的銅在雷射建構期間，以氨態（：\1(：12蝕刻溶液移除。 此步驟之後，再次以3重量。/〇之HC1溶液除去有機層。 包含銅導體導轨的模式因而生成，導體導轨的寬度大約 -18- ^紙張尺度__巾國國家標準(CNS)A4規格（21G X 297公釐） ------------懸l·——訂：--------从學 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 529324 A7 五、發明說明（16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲2 0 y m (位於基材）且厚度爲？〇 蝕刻的結果利用掃描式電子顯微鏡予以證實：導體導軌 具平整的檢切面’形狀爲梯形。導體導軌在剛材質 上=承壓面係大於導體導軌的表面。所得導體導軌的邊緣 係馬平整、垂直且又陡峭，使得蝕刻不足的部分爲2.5 "瓜。 並未發現有缺口、漏斗狀腐姓以及其他缺陷的存在。 使用。2正’戊基苯弁咪唾的塗料溶液，以及使用含正- 己基苯幷咪唑的塗料溶液都可以得到這些結果。 實例2 : 重複實例1中的測試，在電流存在下，於苯幷味峻溶液中 進行處理以形成保護層。爲了達成此一目的，令另一種由 鍍鉑之展成鈦金屬所製成的電極與溶液接觸，並在銅層和 電極I間設定-個電壓，使得其間流通的電流大約爲〇2 A/dm2(與銅層有關）。 使用相同的溶液來形成如實例丨中的保護層，並利用相同 的排列而在保護層上以激發雷射形成傳導模式。 姓刻的結:果與實例1者相同。 實例3 : 重複實例2，但使用不含氣化銅（π )之溶液來形成銅層。 飯刻的結果與實例1者相同。 ί丄 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ -----；---- 訂 I ----- 畢< 19-

Claims (1)

1. 529324 A B CD 第089115135號專利申請案 中文申凊專利範圍修正本(91年5月） 六、申請 1 一種在介電基質上形成傳導模式之方法，在該方法中 /)在一種覆有金屬膜的基質上塗覆一層保護層，該保 遵層係藉由將金屬膜放入含有至少一種含氮化合物的溶 液中進行處理而得， b) 在非對應將形成之傳導模式的區域上，以UV射線 剥除其上至少一部份的保護層，以這種方式讓金屬膜外 露，以及 c) 利用蚀刻法除去外露之金屬膜。 2·如申凊專利範圍第1項之方法，其特徵在於該傳導模式 係在覆有一層銅層之基質上形成。 如申清專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 使用雷射射線做為UV射線。 4 ·如申μ專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 步騾b)方法中欲外露區域上的保護層，其係利用一種脈 衝性激發雷射來除去。 5 .如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 方法中使用一種屏蔽，其可使11^/射線通過，並將傳導 模式複製到覆有金屬膜的基質上。 6.如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該含氮化合物係選自包括以下以烷基、芳基與/或芳坑 基取代的化合物群中··咪唑、苯并咪唑、三唑、苯并二 唑、吡咯、吡唑、呤唑、異哼唑、，塞唑、苯并噻唑、吲 嗓、腺嗓吟、嗓呤、ίΤ奎琳、吨U井、tr奎咬琳 '鳥嗓八、七 嘌呤、次黃嘌呤、啕唑、肌酸内醯胺、吩u井、鋼鐵齋、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529324 A B c D ^、申請專利範圍 四唑、噻二唑、噻三唑、異噻唑，以及同樣的衍生物， 烷基中則具有至少3個碳原子。 7.如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該含氮化合物中包含連接逾期上的寡聚物或聚合物鏈， 選自包括以下以烷基、芳基與/或芳烷基取代的化合物 群：咪唑、苯并咪唑、三唑、苯并三唑、吡咯、吡唑、 哼唑、異噚唑、α塞唑、苯并噻唑、啕哚、腺嘌呤、嘌呤 、喹啉、吡畊、喹唑啉、鳥嘌呤、黃嘌呤、次黃嘌呤、 啕唑、肌酸内醯胺、吩畊、銅鐵靈、四唑、ρ塞二唑、雀 二峻、異魂峻’以及同樣的衍生物，燒基中則具有至少 3個碳原子。 8 ·如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該保護層的形成係藉由令金屬層與一種含至少一個氮之 化合物的酸性水溶液接觸而得。 9. 如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該用以形成保護層的溶液中含有至少一種酸，其係選自 包括磷酸、硫酸、氫氯酸、亞磷酸、甲酸、乙酸、乙醇 酸、草酸、丁二酸、順丁烯二酸、酒石酸、己二酸或乳 酸。 10. 如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該保護層係利用電化學反應生成，其中當金屬層與含有 含氮化合物之溶液接觸的同時，即在金屬層與同樣和溶 液接觸的電極之間至少施以_個間歇性電壓；或是由於 金屬層與電極間的標準電位差，結果讓金屬層極化為陽 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 529324 A8 B8 C8 —----——_ _ D8 六、申請專利範圍 極而電極則為陰極，使得金屬層和電極之間有電流流通 0 11· 12. 13. 如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該外露之金屬膜係利用鹼金屬蝕刻溶液予以移除。 如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 使用水平連續法來形成保護層，並除去外露之金屬層。 如申請專利範圍第1與2項中任一項之方法，其特徵在於 該保護層係在金屬膜已經移除之後再予以剥除。 、 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)