TW594801B - Resistors - Google Patents

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五 '發明說明（1) [發明背景] 本發明係關於電阻材料 於適合作為電子裝置中經嵌 域。 之領域。特言之，本發明係關 入之電阻器之電阻材料的領 、印刷電路板典蜇地包含大量安裝於表面之電子裝置， 以及其他以作用層形式存在於印刷電路板中之零件。此種 印刷電路板中之裝置及零件要求係受到習知電路設計之限 制。特言之，許多安裝於表面之裝置及此種印刷電路板上 之其他零件一般需與個別的電阻器耦接，以達成其所期望 之功效。 一般在該項技藝中用以解決此項問題之方法，係在該 印刷電路板上使用個別的電阻器，作為其他安装於表面之 零件。該印刷電路板之設計需要另外提供貫穿孔’以提供 該電阻器適當的内連結。有鑑於此，該電阻器需經内連結 以結合形成於該印刷電路板之上或之中的表面裝置或零件 或作用零件或層。 結果，造成該印刷電路板複雜性之增加，同時’該印 刷電路板表面區域上可供其他裝置使用之區域需減少’或 該印刷線路板之總面積需增加，以容納包含電陴器在内的 表面裝置及零件。 使用平面電阻器係一種較好的解決方法’其係形成於 該印刷線路板之内層以取代如上述安裝於表面之電阻器， 同時釋放出該印刷電路板之表面空間以供其他用途。例 如，美國專利第4, 808, 967號（Rice等人）揭示/種具有支

92131.ptd 第4頁 594801 五、發明說明（2) 撐層、附著於該支撐層之電阻材料層以及附著於該電阻層 之導電層。 部分習知平面電阻器之問題在於，在第一方向所測量 之電阻明顯不同於正交於第一方向之第二方向所測量之電 阻。在製造電子裝置時（例如印刷線路板），若未考慮此 點，該平面電阻器可能會用於錯誤的方向。於此情況下， 實際的電阻率可能與所期望者不同，因此對該印刷線路板 之效能產生不利之影響。 在印刷線路板之製造中使用嵌入電阻器技術之障礙為 此種電阻器技術受限於所提供之數值範圍。除非使用大量 彎曲的圖案，否則喪入電阻器材料之單層限制數值約為三 十之範圍’例如’ 50Ω至5,000Ω。為顧及上述範圍之數 值’需於印刷線路板之表面上配置個別電阻器，其可抵銷 部分嵌入該板電阻器之增加，或者另一方面，使第一 高電阻材料，可造成材料高損耗之結果使用弟-層 因此，仍需一種具有與嵌入電阻器方向相關之電阻率 的電阻材料。 [發明概述] 令人驚訝地發現，材料之片狀電阻率可經由建造此 材料而明顯地改變。此種經建造之電阻材料在正交方向上 具有不同之片狀電阻率，因此，、雨 口此在電極形成電阻器的過程 中，增加調整該種電阻材料之定向的可能性。 往 一方面，本發明提供—^ ^ 種/、有電阻材料及一對配置於 該電阻材料相對兩端之電極之雷阳堪 ^ ^ 蚀之^阻器，該電阻材料具有多

594801 五、發明說明（3) 種結構，其配置係實質平行於該對電極。 另一方面，本發明提供一種具有電阻材料及一對配置 於該電阻材料相對兩端之電極之電阻器，該電阻材料具有 多種結構，其配置係實質正交於該對電極。 八 又另一方面，本發明提供一種在第一方向具有第一電 阻率且在第二方向具有第二電阻率之電阻材料，其中，該 第二方向係實質上正交於該第一方向，以及該第一電阻率 係大於或等於該第二電阻率之兩倍。 再另一方面，本發明提 配置於該第一電阻材料層之 第二電阻材料，其中，該電 阻率且在第二方向具有第二 質正交於該第一方向。 供一種具有第一電阻材料層及 結構之電阻材料，該結構包括 阻材料在第一方向具有第一電 電阻率，其中該第二方向係實

又另一方面，本發明提供一種包含電阻器之印刷線 =該^阻器包含一對電極以及電阻材_ m 材料層①酉己置於該第一電阻材料層之結構，: 中，該電阻材料在第-方向:

::二：質上正交於該第-方向。較佳者，此種結 置係實質上平行於或實質上正交於該對電極。 接罢再方面，本發明提供一種包含上述電阻器之電-置。。本發明亦提供一種包含上述印刷線路板之電子裝 又再方面，本發明提供一種改變電阻材料層電阻率

594801 五、發明說明（4) 之方法，其包括下列步驟··在電阻率之方向 阻率之方向上建造該電阻材料。 [本發明之詳細說明] 本說明書中，除非另有說明，下列縮寫 °C =攝氏度；。華氏度；nm =奈米；"m Ω=歐姆；Ω/°0=歐姆/平方；M=莫耳； 以及mil = 〇e〇〇l英时。 ”印刷線路板”及”印刷電路板"於本說明 用二實質上正交”係指該方向對另一方向係 。、即 9〇 ± 15 ，較佳為 90。±10。 為重二及特佳為9〇。土 3。。除非另有提及 :上下‘且f所有比例均為重量。所有數 1〇0%。" ”、、可互相組合的，除非該數字範 上或正交於電 義 埃 % 均表示 =微=微 w t % = 書中可 實質上 ，更佳 ，所有 字範圍 圍明顯 下列意 米；A 重量 交替使 成直 為90 〇 的量均 皆為包 限制至 阻率 實質 該第 相關 方向 直角 差異 配置 一種 本發明提供 且在第二方 上正交於該 一電阻率之 。因此，本 具有不同之 之方向。Μ 。”結構”— 於第一材料 電阻材料， 一種電阻材料，其在第一方向具有第 向具有第 第一方向， 兩倍。本發 發明之材料 電阻率，亦 由建造該電 詞係指肋狀 或基材之第 電 電阻率，其中，該第二方向係 且該第一電阻率係大於或等於 明之電阻材料之電阻率係與轴 在X方向具有第一電阻率且在γ 即實質上與第一（或X)方向成 阻材料可以達成此種電阻率之 、條狀、線狀、棒狀、列狀等 二材料。因此，本發明亦提供 電阻材料層及配置於該第一電 其具有第—

92131.ptd 第7頁 W4801 五、發明說明（5) 阻材料層之結構，該結構包含 阻材料在第一方向具有第一電阻 電阻率，其中，該第二方向係實 該第一材料或基材係一電阻 作為該第一材料。適合的電阻材 料及少量高電阻（介電）材料之混 (例如，約〇· 1重量％至約20重^ 材料之導電特性。雖然貴金屬為 屬與相對少量之氧化物（例如，二 積，經沈積之金屬變成高電阻。 (例如〇· 1%至5%之氧化物）之金 刷電路板之電阻器。例如，鉑儘 與0.1及約5重量％範圍内之二氧 p且器，該電阻係為共沈積之二氧 金屬均適合，例如（但不限於）始 金、銦、錫、鐵、錮、錄、錯、 (但不限於）金屬氧化物或非金屬 氡化鋁、氧化鉻、二氧化鈦、三 錯、氧化填、氧化絲、一般稀土 物。 作為該第一材料之較佳電性 或以鉑為主者，亦即主要材料為 材料為鎳-磷、鎳-鉻、鎳-磷-鎢 電油墨、以銘為主之材料，例如 二電阻材料，其中，該電 率且在第二方向具有第二 質上正交於該第一方向。 材料。多種電阻材料適合 料包含（但不限於）導電材 合物。少量的高電阻材料 %)大大地降低了該導電 一導體，但已發現使貴金 二氧化矽或氧化鋁）一起沈 因此，含有少量氧化物 屬（例如鉑），可適用為印 管為一優異導體，但當其 化矽共沈積時，作為一電 化梦量的函數。任何導體 、銥、釕、鎳、銅、銀、 鈀等。適合的介電質包含 氧化物，例如二氧化矽、 氧化二鈽、氧化鋅、氧化 金屬氧化物、磷及其混合 電阻材料分別為以鎳為主 鎳或鉑。適合的較佳電阻 、陶竞、導電聚合物、導

594801 五、發明說明（6) Γ〇至^⑽，以…之較佳材料含有約自 f耳ί 早獨使用釕（未使用銥），相對於鉑以100% 汁，/、較佳使用範圍係為約2及約丨〇莫耳％之 ^ 使用銥（未使用釕），相對於鉑以100%計，政: 圍係為約2 0至約7 0莫耳y夕护Μ 士 & 、 4使用範 該銥本發明之電阻材料中 ::ϊί 元素及氧化物兩者形式存在。典 2也，該銥、釕或其混合物為約50至約9〇莫耳％之 ^及約u至㈣莫耳％之祕、釕或其混合物之氧化 該 較佳者 入之電 言，該 較佳自 儘 (self-沈積於 材料基 項技藝 箔、銀 的厚度 0 2英对 示。例 第阻材料層（基材）之厚度可為一廣泛的範圍。 ^ 一，料具有高達1密爾之厚度。至於用於嵌 阻器，該第一材料層典型地至少約40 A。一般而 第一材料層之厚度係自4〇至1〇〇,〇〇〇人（1〇微米）， 40至50,000A，以及更佳自100至20,000A。 管該第一電阻材料層可為自架 supporting)，但其典型地係過薄而無法自架，需 基板上（為自架）。該電阻材料典型地係配置於導電 板，例如金屬萡。其他適合的導電材料係為熟悉該 ^所知，。適合的金屬箔包含（但不限於）銅箔、鎳 1、金箔、鉑箔等。本發明之導電金屬箔可有廣泛 範圍。典型地，此種導電金屬箔具有自〇〇〇〇2至〇 範圍之通稱厚度。金屬箔之厚度一般係以重量表 如’適合的銅箔具有重量自〇125至14盎司/平方英

594801 五、發明說明（7) 呎，更佳為0_25至6盎司/平方英呎，以及又更佳為〇5至5 盎司/平方英呎。特別適合之銅箔係為具有3至5盎司/平方 英呎者。適合的導電金屬箔可經習知的電沈積技術製備， 並可由多種來源購得，例如Oak-Mitsui或Gould Electronics。 該導電金屬基板可進一步包含阻障層。此種阻障層可 位於該導電材料之第一侧邊（亦即最接近該電阻材料之側 邊）、該導電層之第二侧邊或該導電層之兩侧邊。阻障層 亦為热悉該項技術者所知悉。適合的阻障層包含（但不限 於）鋅、銦、錫、鎳、鈷、鉻、黃銅、青銅等。此種阻障 層可經電解沈積、無電解沈積、藉由浸潰鍍覆、藉由嘴 鍍、藉由化學氣相沈積、燃燒化學氣相沈積、控制氣壓之 化學氣相沈積等。較佳者，此種阻障層係電解沈積、無電 解沈積或藉由浸潰鍍覆。於一具體實施例中，當導電層為 銅箔時，使用阻障層為較佳。 施用保護阻障層之後，在該阻障層或導電材料上化學 沈積一氧化鉻保護層。最後，將矽烷施塗於該導電材料/ 阻障層/視需要之氧化鉻層的表面，以進一步改善附著 力。適合的矽烷係揭示於美國專利第5, 885, 436號（Ameen 等人）。

該第一電阻材料可藉由多種方法沈積於基板，例如溶 膠-凝膠沈積、濺鍍、化學氣相沈積、燃燒化學氣相沈積 ("CCVD”）、控制氣壓之燃燒化學氣相沈積（”CACCVD”）、旋 塗、滚塗、絲篩、電鑛、無電鑛覆等。例如，鎳-填電阻

92131.ptd 第10頁 594801 五、發明說明（8) 材料可藉由電鍍沈積。參見如國際專利申請案第W0 89/02212號。於一具體實施例中，該第一材料係藉由CCVD 及/或CACCVD沈積較佳。經由CCVD及/或CACCVD之電阻材料 沈積法已為熟悉該項技藝者所知悉。參見如美國專利第6， 208, 234號（Hunt等人），揭示此種製程及所使用之裝置。 CCVD之優點係可用於沈積極薄、均勻之層，該層適合 作為經嵌入之電容器及電阻器之介電層。該材料可以任何 所需之厚度沈積；然而，藉由CCVD所形成之電阻材料層其 厚度鮮少超過5 0, 0 0 0 A (5微米）。一般薄膜厚度為ι〇〇至 10,000A之範圍，較佳為300至5000A之範圍。由於該層 之厚度較薄、電阻較高以及材料較少，例如使用鉑，故能 夠沈積極薄之薄層，係為CCVD製程之有利特點。該薄塗層 亦可藉促進製程中的快速蝕刻以形成個別的電阻器。 就電阻材料（導電金屬及少量介電材料之混合物）而 言，若該電阻材料欲藉由CCVD或CACCVD沈積，該金屬需能 以零價金屬的形式由含氧系統中沈積出來。使用火焰作為 零價狀態沈積之標準係為在沈積溫度下，該金屬所具之氧 化電位需低於二氧化破或水之氧化電位中較低者（於室温 下，水具有較低之氧化電位；在其他溫度下，二氧化碳具 有較低之氧化電位）。氧化電位大約等於或低於銀之零價 金屬可藉由CCVD輕易地沈積。因此，銀、金、始及銀可直 接藉由CCVD沈積。氧化電位較高之零價金屬可藉由提供較 低氣壓之CACCVD沈積。鎳、銅、銦、把、錫、鐵、钥、始 及錯較佳係藉由C A C C V D沈積。於此，金屬亦包含此種零價

92131.ptd 第11頁 594801 五、發明說明（9) 金屬之混合物合金。梦、銘、絡、欽、飾、辞、錄、鎮、 鉍、稀土金屬及磷分別具有較高之氧化電位，若上述之任 何金屬欲與適當的介電摻雜物之前驅物共沈積，該金屬將 以零價狀態沈積而該摻雜物將以氧化物形式沈積。因此， 即使沒有使用火焰，該介電質亦需具有較高之氧化、磷 化、碳化、硝化或硼化電位，以形成所需之兩相。 就大多數對氧具活性之金屬及金屬合金而言，可選用 CACCVD法。若欲於其上進行沈積之基板材質係經氧化，即 使該金屬可直接藉由CCVD以零價金屬沈積，亦期望能提供 經控制之氣壓，亦即C A C C V D。例如，銅及鎳基板容易被氧 化，則期望藉由CACCVD於此等基板上進行沈積。 電阻材料藉由CCVD以薄層沈積於基板的另一型式為” 導電氧化物”。特言之，BigRugO^ SrRu03均為可藉由CCVD 沈積之導電氧化物。雖然這些材料為”導電性"，當其以無 疋形的狀態沈積時，其導電性相對較低；因此，此種經混 合之氧化物的薄層可以用來形成個別的電阻器。如同導電 金f，可將介電材料（例如，金屬或非金屬氧化物）摻入此 種導電氧化物中，以增加其電阻率。此種經混合之氧化 物可以無定形層或結晶層的形式沈積，無定形層傾向於在 低的沈積溫度沈積，結晶層傾向於在較高的沈積溫度沈 積。相較於結晶材料，無定形層具有較高之電阻率就作 2，阻器而言-般係以無定形層較佳。因&，雖然這些材 常Λ晶/入態下被分類為導電氧化物，此非定形氧 化物（甚至在未掺合形式下）’_可能具有&好的冑阻。在

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欲开/成低電阻（1至100D)的例子中，可添加電阻器及拗 導電性之摻合物，例如鉑、金、銀、銅或鐵。若欲摻人介 電材料（例如，金屬或非金屬氧化物）以增加該導電^ σ二 ΧΓ 增進導電性之材料以減少該導電氧化物之 電Ρ率，此種經混合之均勻介電質或增進導電性之材料， 一般係為該電阻材料之01重量％及20重量％範圍之 較佳為至少〇·5重量％。 根據本發明，其他多種具充分電阻率之”導電， :ί可傳導電⑲，亦可形成電阻器。其實例包含釔鋇銅氧 化物及LaHSrxCo〇3，〇$ i，例如，χ = 5。一般而言任 何在臨界溫度以下具有超導特性的混合氧化物，均&作為 上述臨界溫度以上之電阻材料。多種電阻材料可與適合 自上，揭示之前驅物一起進行沈積。 田 _ ，供一種含有該金屬前驅物及該金屬或非金屬氧化物 ，Γ &之前驅物溶液，以使用CCVD或CACCVD法製造金屬/ 氧匕電阻材料薄膜。例如，欲製造鉑/二氧化矽薄膜， :$積广液即3有鉑前驅物，例如乙醯丙銅酸鉑（π )或二 :土 - 1，5-環辛二烯）鉑（n)[pt(c〇D)];以及含矽前驅 =，例如四乙氧矽烷。適當的銥及釕前驅物包含（但不限 / ^酿丙銅酸二（原冰片二烯）銥（瓜）（，f IrNBDn )以及雙 乙^土環戊一烯基）釕（n)。該前驅物一般係根據金屬及欲 ;!該沈積材料電阻率之增進材料的比例來混纟，提供其 刖驅物以便製造小量的金屬氧化物或非金屬氧化物，例 0·1及20重量％範圍，較佳為至少約〇5重量％經沈積

第13頁 594801 五、發明說明（π) 掺合之導電金屬氧化物。該前驅物典型地係共溶於濃度 (鉑、銥及/或釕前驅物之總量）約自〇.丨5重量％至約丨 5重 量％之單一溶劑系統中，例如，甲苯或曱苯/丙烷。接 著，使該溶液通過喷霧器，將前驅物溶液分散至無雜質之 氣溶膠中，並於氧化劑（特別是氧氣）存在之條件下點燃該 氣溶膠，以製造該鉑及銥、釕或其混合物之零價金屬及氧 化物。參見美國專利第6, 208, 234B1號（Hunt等人），對於 CCVD更完整的敘述，並將其併於本文作為參考。 多種材料均適合作為第二電阻材料，以沈積於第一電 阻材料上形成結構。此種第二電阻材料僅需不同於第一電 阻材料，且具較第一材料低之片狀電阻率即可。任何上述 所揭示適合作為第一材料之電阻材料亦適合作為第二材 料。其他適合的第二電阻材料包含例如金、銀、銅、鎳等 及其合金之零價金屬。在半導體#界中用於形成電阻器之 材料亦適合，例如磷化鎢—鈷、氮化鈕等。零價金屬特別 適合於該第二電阻材料。 該第二電阻材料典型地係配置於該第一電阻材料上。 該第二材料之厚度可為一廣泛的範圍，且典型地係$1密 爾。般而吕，該第二材料之厚度係gi〇〇,〇〇〇A，且典 型地於10至100, 000A之範圍内。較佳者該第二電阻材 料之厚度為20至75,0 0 0 A，且更佳為2至5〇〇〇〇人。任何 上述所揭示用於第一電阻材料之沈積方法，亦可用於沈積 該第二電阻材料。 該第一電阻材料之結構可藉由添加或消去法達成。例

594801 五、發明說明（12) 如，在添加法中，將阻劑（正向或負向作用）如鍍覆阻劑， 施塗至該第一電阻材料層上。使用適當的光化輻射波長透 過光罩使該阻劑成像。該光罩可為連續或非連續之結構圖 f °使經成像之阻劑進行顯影以提供圖樣化之阻劑。接 著，使用適當的技術沈積第二電阻材料，移除所殘留之阻 劑以提供具有第一電阻材料或具有基材並經結構化之電阻 材料，且該第二電阻材料係沈積於該第一電阻材料或該基 材上。 於另一具體實施例中，使用絲網印刷、喷墨印刷及其 他方法（以所期望之型態沈積該第二材料），以結構的形^ · (亦即線狀、條狀、棒狀等）直接施塗該第二電阻材料。 另一方面，亦可使用消去法。於該第一電阻材料上配 置第二電阻材料。然後，藉由如雷射脫除、化學蝕刻等， 將第二電阻材料不需要之部分移除。可將一阻劑層施塗至 該第二電阻材料，使該阻劑成像並顯影，自欲移除第二電 阻材料之區域移除阻劑，接著自沒有阻劑之區域蝕刻移除 第二電阻材料而完成化學蝕刻。進行此種蝕刻時，需考慮 必免將第一電阻材料蝕刻掉。若需使用蝕刻法，該第一 ^ 第，電阻材料需經選擇，以便在所達成之蝕刻特性上提供 適當的差異，亦即在該第一材料存在之條件下，該第二^ _ 料可被蝕刻移除且不需完全移除該第一材料。 於又一具體實施例中，當該第二電阻材料為零價金屬 時’其係由導電基板形成。經由實例，第一電阻材料層 (例如，鎳-磷或鉑-銥）係沈積於銅箔基板。該鋼箔可提供

594801 五、發明說明（14) 端的總長距離即可。當不連續結構係以頭尾相接方式排 列時，該結構間之距離只要使其彼此不會電性接觸即可。 頭尾相接之適當距離係自〇 〇1至5〇密爾，較佳係〇 〇5至25 密爾’且更佳係自1至丨5密爾。 本發明經結構化之電阻材料含有低電阻材料區 一及第二電阻材料之區域）及高電阻材料區（僅含 阻材料之區域）。當結構係連續結構時，電阻率較 低之區域典型地係互相交替。 本發明經結構化之電阻材料適合用於製造電阻 別是用於印刷線路板製造的薄膜、可嵌入電阻器。薄= 型地”總厚度為4"m或以下之結構化電阻^電 較佳為2:.或以下’更佳為！"或以下，且χ 或以下。 電阻器典型地包含一對電極，該電極係配置於該 材料之相對端。可藉由多種方式提供此種電極，例如直 形成於該電阻材料上，&直接由底層導電基板形成。經 實例’電阻材料用以接收該電極之區域可經催化該 極僅能沈積於、形成於或附著於該經催化之區域上。=電 方面，未用於接收電極之區域可經遮蔽’例如藉由 使該沈積電極形成於或附著於該未經遮蔽之區域。 適:的電極可藉由任何導電材料形纟，例 物或金屬。用以示例之金屬包含(但不限於)銅、：電 鎳、錫、His及其混合物與合金。此種 、

合物”包含非合金金屬混合物以及在多層電極中之兩之層J

594801 五、發明說明（15) 多層個別金屬。多層電極之實例 層，接著覆以今厝之柄 銅上/、有銀層或錄 之沈積而形成。適當的沈積方法包含'、藉由=料 覆、電解鍍覆、化學氣相沈積、CCVD:鍍 刷、噴墨印刷、滾塗等。使用導 D、、、、糸網印 由絲網印刷、噴墨印刷、滾塗等方法施塗。”且藉 如上所述，當第〜電阻姑斜非ώ加士 施塗至基板。導# λ ’卜自架時，典型地係將其 疋薄膜電阻器，而該導雷其 ^ Ρ、15的形成，特別 係藉由使用光阻劑來完成土 、形成一對電極。一般 成阻劑圖樣，拍蚀田、*成，該先阻劑可於電阻材料層上形 域上將電阻材料移除二在沒有阻劑覆盍的區 所選用之#刻劑係用以2 /化物電阻材料層而言， 典型用於鈿夕紅’丨、、蝕』該電阻材料之金屬成分。此種 2。硝酸及1他叙1劑為酸或路易士酸，例如FeCl3或CUC1 餘炎]鋅…、機酸（例如硫酸、鹽酸及磷酸）亦可用於 _:么：沈積之多種金屬以及導電氧化物。 儀一二、& 1由於其本身之非反應性，較難進行蝕刻。王水 知的酿裕二金屬之蝕刻劑，特別是貴金屬，其係由兩種已 CMn \形成· 3份濃（12M)鹽酸（HC1)及1份濃Π6Μ)硝酸 發明1 4因此，鹽酸對硝酸之莫耳比為9 ·· 4 ,然而根據本 可接典刻目的’此比例之少量變化例如6 : 4至12 : 4亦 可睡=土由於其本身腐蝕性及壽命保存之限制，王水並非 者，而係於使用前製備。為減低其腐蝕性，可用水 釋該王水至水對王水約3 ··丨之比例。另一方面，貴金屬 92131.ptd 第18頁 594801 五、發明說明（16) (例如銘）無法以許多適合蝕刻銅之材料進行蝕刻，例如 PeCls或CuCl2’從而在形成本發明電阻器時可允許多種選 擇性#刻。蝕刻速度係依照包含王水之強度及其溫度等因 素而定。典型地，王水蝕刻係於溫度5 5至6 〇 I進行，然而 其可隨實際應用而變化。 經由實例，利用導電箔（例如銅箔）所開始之導線化製 程，可藉由電鍍、（^仰或CACCVD於其上沈積一層第一電阻 材料。然後，以上述所揭示用於形成經結構化電阻材料 (或、”電阻材料”）之任何方法，在第一材料上形成第二電阻 材料之結構。接著，將光阻劑層施塗於兩側，亦即施塗至 電=材料及導電箔。使塗覆於電阻材料層之光阻劑係曝光 $、座圖樣化之光化輻射，同時塗覆於導電箔之光阻劑係未 豫，於光化輻射。接著，使光阻劑顯影獲得一結構，其中 2於電阻材料層之光阻劑係經圖樣化，而未曝光 劑層係可保護該導電箔。 70 1 行選ϊ:铋ί該ί阻劑層已移除之區域對該$阻材料層進 、擇生蝕刻。隨後，剝除所殘留之光阻劑。 (視需接要下埴來入？ Λ機薄層，例如，聚醯亞胺或環氧樹脂 步之拉真 ），施塗至電阻材料侧。該薄層可於進一 導電箱Ϊ :前經圖樣化之電阻材料層，以及後續當該 撐該電阻材料層的其他側邊被移除時，可支 層:ΐ:該利 妖卜术’以蝕刻劑對該導電箔進行

594801 五、發明說明（17) --— =刻，該蝕刻劑可選擇性地對導電镇進行蝕刻， 。阻材料層進行蝕刻。剝除該光阻劑並留下電阻器，^十 於後續嵌入有機介電材料，例如B―階介電材料包含/、可 限於）環氧樹脂、玻璃填充物、聚醯亞胺等。 一 就該製程之變化而言，需注意的是若所使用之 可對該電阻材料層進行選擇性蝕刻，而不會對該=劑 行蝕刻（或僅有部分蝕刻），則不需要在該導電 =進 劑層。 曰上便用阻 此處所使用之”蝕刻"一詞，不僅表示該項技藝中的一 般用法（強效的化學溶解或其他移除該層之一材料π之方法 例如以破酸溶解鎳），亦可表示物理移除，例如雷射移除 或藉由去附著力之移除。有鑑於此並根據本發明之觀點' 已發現經由CCVD或CACCVD所沈積之電阻材料（例如，經換 合之鎳及經摻合之鉑）係多孔性的。相信該孔洞應為小^ 孔，該直徑典型地為微米或以下，較佳之直徑為5〇奈米或 以下（1000奈米= 不過，此仍允許液體蝕刻劑透過 電阻材料層擴散’在物理方法中，係破壞該電阻材料層及 該底層間之附著力。例如，當導電箔層為鋼，且該電阻材 料層係經摻雜之鉑（例如鉑/二氧化矽）或經摻雜之鎳（例如 N i / P04)時，可使用含銅氣化物移除該電阻材料經暴露之 部分。該含銅氣化物無法溶解始及鎳，但該電阻材料層之 多孔性可允許該含銅氣化物到達底層之銅。一小部份的銅 將被溶解，且經暴露之電阻材料層將經物理消融。此物理 消融係於該含銅氣化物將底層之銅層蝕刻至一明顯範圍前

92131.ptd 第20頁 594801 五、發明說明（18) 發生。 祛：：j鋼為傳導材料層，則以使用經氧化之鋼唱A 佳，該銅治可由商業上構得。i ^為 氣酸("HC1，，)溶液(例如1/2%) ::之優點為稀氫 <貝數為0的銅。因此’如果電阻材料層為多孔性，：：解 ，液可擴散其中，所以HC1可用於消融敍刻。溶解」 氧化銅可破壞銅箔與電阻材料層間之附著力。 的 為了減少加工步驟，使用可嵌入材料之光阻劑， ®^#^^m#j(^^Shipley Company, Marlborough iasstciui_etts購得）。如果#刻劑無或僅部分飯刻該傳導 器，該傳導器的兩面可同時加工。特別是只需嵌 = 材料側之光阻劑而傳導器側之光阻劑可於最後加工4 = 移除時。另外，於料Μ制所使用之光阻劑可^被 擇，使其不需像電阻器材料側般需特定清除劑來移除光 劑。由於特定電阻器材料受側侵蝕之故，可嵌入的光阻 會降低耐損力，當光阻劑移除後該受侧侵蝕之材 消融。 《疋α 為了利用消融技術進行實際移除工作，通常該電阻 料層必須對蝕刻劑具有充分地多孔性，該蝕刻劑不會溶 電阻材料但會充分侵害下層材料的表面以致造成界面間附 著力的損失以及於2至5分鐘時間内電性傳導材料的消融。 同時’此等蝕刻劑於蝕刻期間，實質上不會侵害下層材料 (例如銅箔），蝕刻劑本身會造成過量的側侵蝕&機械強度 的損失（即減少可操縱性）。 又 92131.Ptd 第21頁 594801 五、發明說明（19) 本發明提供-種三層結構，其包括一 ㈣例如依…二 二氧化梦)以及具有第二材料沉積於其上及傳導 之結構(例如銅）。肖佳為藉由光成像技術； 成溥層電阻材料區塊以及電性連接傳導區塊兩者。 圖宏！三層ϊ構可藉由光成像技術於兩階段之-的製程中 於第一製程中，將傳導材料層以光阻劑覆蓋，該 =阻劑藉由光成像技術圖案&，且於光阻劑經曝光之區口 ^，傳導材料層以及下層之t阻材料層兩者皆經姓刻，例 使用王水而得到具有經圖案化之結構化電阻材料區塊 以及經圖案化之傳導材料區塊）。接著，施塗第二光阻 ^，經光成像及顯影。此時，只有經曝光部分之傳導材料 區塊經由蝕刻劑蝕刻，該蝕刻劑可選擇性地蝕刻傳導層， 而不會蝕刻電阻材料區塊（即FeC1^CuC12於以銅為傳導材 料層以及以鉑/二氧化矽為電阻材料層之例）。於另一形成 圖案化電阻層之製程中，傳導材料層之經曝光部分經蝕刻 (例如使用FeCls)後，進一步形成電阻層，然後以王水蝕 刻電阻材料層經曝光之區域，而形成電性接觸。藉由上述 任一製程，利用形成印刷電路中一般所習知的光成像技術 形成個別的薄層電阻器。 夕本發明之電阻器可在印刷電路板裝置的表面上，於大 $數例子中該電阻器係嵌入多層印刷電路板中，例如，該 $層印刷電路板係形成於有機介電基板（例如聚醯亞胺或 環氧基板）上，而該電阻器係嵌入附加嵌入的絕緣材料層

594801 五、發明說明（20) (例如環氧/纖維玻璃預浸材料）中 •二：i體實施例中，電阻材料之結構實質上係與電阻 率的方向平行，即實質上正交於電阻器之電極。，,實質上 =，金係指包括結構之條狀間彼此近乎平行，即此等條狀 2由電阻材料界定之區域内不相交。第丨圖說明具有第— 電阻材料10之電阻器，該第一電 傷 仏电丨且柯枓10具有分隔的肋狀 =(即較少的第二電阻材料）以及一對電極2〇。該肋狀 ^ 15與電極20垂直（即正交）。電流路徑係沿著肋狀物15。 因此，本發明提供一種具有電阻材料以及一對電極之電阻 器，各個電極係配置於電阻材料的相對端，該電阻材料具 有多層實質上配置於與該對電極正交之結構。 a 於第二具體實施例中，該電阻材料上之結構實質上係 ^電阻率的方向呈正交，即實質上係與電阻器之電極平 行。第一圖說明具有苐一電阻材料30之電阻器，該第一電 阻材料30具有分隔的肋狀物35 (即較少的第二電阻材料） 以及一對電極4 0。該肋狀物3 5與電極平行。電流路徑係由 一個電極流向另一個電極，即橫向穿過較高及較低（肋狀 物35)電阻率之區域。因此，本發明提供一種具有電阻材 料以及一對電極之電阻器’各個電極係配置於電阻材料的 相對端，該電阻材料具有多層實質上配置於與該對電極平 行之結構。 第3圖說明一種具有不連續分隔的肋狀物45於第一電 阻材料50上之電阻材料。該肋狀物45之長度^、寬度b、相 鄰兩行之肋狀物間的距離c以及頭尾之距離^，且該肋狀物

594801 五、發明說明（21) 具有較第一電阻材料50低之電阻率。長度a之範圍為20至 40密爾、寬度b之範圍為1至4密爾、距離c之範圍為3至5密 爾以及頭尾之距離d的範圍為8至12密爾。 為了允許該電阻器之配置不受限制（不必考量該片狀 物上之剝離位置），該結構之最大寬度應不大於電阻器最 小預期尺寸之一半。除了能夠製造該結構之尺寸限制，該 結構之寬度並沒有最小限制。此種電阻器需設計成整數個 結構寬度（例如，條狀）。例如，電阻器材料寬度為2 〇、 40、60密爾等，第二電阻材料之條狀寬度選擇為1〇密爾， 且各條之間具有1 0密爾之空間。熟悉該項技藝者應了解， 該結構不需具有等寬之空間。該結構之寬度可大於、等於 或小於該結構間之空間。 、 、 就標準化之嵌入材料而t ’該電阻器之最終值係由該 材=之片狀電阻率所多重化之電阻器之深寬比所決定。典 型地，本發明電阻器其在第一方向之電阻率係 Q〇/xtlVV'#'1〇^1〇〇,〇〇〇Q 5 ^^^25^ 1 0 0,0 0 0 I至1〇〇’〇〇〇Ω。，質正交於該第-方向之 般係大於第—方向所測得之電阻 係大；戍等於第一方向所具之電阻率 :八於次等於其正父方向所測得之電 者，該第一方向之電阻率係大於 # I。較佳 率的5倍’更佳者係大於等於 '等於該第二方向之電阻 倍，再更佳者係大於等於5〇 又更佳者係大於等於 1〇〇倍。例如，該片狀電阻率在 2佳者係大於等於 #為母平方英吋100Ω且

594801 五、發明說明（23) 肋狀、條狀、線狀、棒狀及列狀等形式配置於電阻材料層 上〇 下列實施例係進一步由不同觀點說明本發明，其並非 用以限制本發明之範疇。

將第一電阻材料（例如經電鍍之鎳-磷層）塗覆於銅_ 之上表面。使用市售可得之鎳-磷鍍覆浴以及標準化的鍍 覆條件。將光阻劑施塗於第一電阻材料。使該光阻劑成像 並顯影以提供所需之連續結構。然後，將電阻率低於第一 $ =材料之第二電阻材料（金）電鍍至沒有光阻劑之區域。 ;習知的鍍覆條件下使用習知的金鍍覆浴。接著，移除 留的光阻劑。

i Q •重複實施例1之步驟，使用深寬比為1 : 1、1 ·· 10及 每· 1之低電阻率材料（亦即結構）。使用習知的技術測量 3個樣品在X方向（平行於結構）及γ方向（正交於結構）之 说°數據列於下表中。 深寬比 X-軸（Ω ) Y-轴（Ω ) 1:1 100 100,000 1:10 〜 10 10,000 10:1 ^^ 1000 1,000,000

594801 圖式簡單說明 [圖示之簡單說明] 第1圖係說明具有肋狀且平行於電阻率之方向的電阻 器。 第2圖係說明具有肋狀且正交於電阻率之方向的電阻 器。 第3圖係說明具有不連續肋狀且平行於電阻率之方向 的電阻材料。

92131.ptd 第27頁

Claims (1)

1. 594801 案號 91110090 1¾¾ 年 ϋ(月 曰 7《年卜奸日綠正本 六、申請專利範圍 1 · 一種 一電 二電 結構 2 ·如申 配置 3·如申 西己置 4 ·如申 該結 成之 5 ·如申 該電 及其 6 · —種 任一 7. —種 阻材 包括 第一 第二 8. 種 電阻器 阻材料 阻材料 配置係 請專利 於該對 請專利 於該對 請專利 構係選 組群。 請專利 極包括 混合物 印刷線 項之電 電阻器 料層上 第二電 電阻率 方向係 印刷線 ，係具 相對兩 之多個 實質平 範圍第 電極。 範圍第 電極。 範圍第 自肋狀 範圍第 選自銅 以及合 路板， 阻器。 ，包括 之多個 阻材料 且在第 實質上 路板， 有第一電阻材料及一對配置於該第 端之電極，該第一電阻材料具有第 不連續的結構配置於其上，該多個 行於或實質正交於該對電極。 1項之電阻器，其中，該結構係平行 1項之電阻器，其中，該結構係垂直 1至3項中任一項之電阻器，其中， 、條狀、線狀、棒狀以及列狀所構 1至3項中任一項之電阻器，其中， 、金、銀、鎳、錫、翻、錯、紹、 金所構成之組群之金屬。 係包括如申請專利範圍第1至5項中 第一電阻材料層及配置於該第一電 不連續的結構，該等不連續的結構 ，其中，該電阻器在第一方向具有 二方向具有第二電阻率，其中，該 正交於該第一方向。 包括如申請專利範圍第7項之電阻 器 9. 種電子裝置，係包括如申請專利範圍第6或8項之印

   92131修正版.ptc 第28頁 2004. 04. 23. 028 594801 _案號91110090 年U(月 日 修正_ 六、申請專利範圍 刷線路板。 1 0 . —種改變第一電阻材料層之電阻率之方法，係包括下 列步驟：配置第二電阻材料之不連續結構於該第一電 阻材料層上，該結構係在電阻率之方向上或正交於電 阻率之方向。

   92131修正版.ptc 第29頁 2004. 04.23. 029 594801 50 45 ESBiag鯽 ίΒΜΙ—^ _ <3Eig <gli 禱丨議g_r_腳通·麵 |g) a 獅_駟1¾TOi}丨雔丨_!哪挪洲鰂獅IK出丨藏_ _ ____圆1丨啲»_1腳_!1臟测?總1獅·NSi> _着纖I綱娜丨!議»咖跳》m觀teiM跑 2go C _窗_細輝b 麵·，漏酬剛柳!丨藝 酵 d __關_喊嘯__画11!15> 碰_麵__!爾·凝獅__圆丨麵 獅 麵______ 議；aj___iiis> 颂邮!_t•細卿骀謎S丨鹏邡獅!I腳腳獅g _峨__獅丨瞧 (!BiS