TWI394496B - 具有電阻層的線路基板的製造方法 - Google Patents

Description

具有電阻層的線路基板的製造方法

本發明是有關於一種線路基板的製造方法，且特別是有關於一種具有電阻層的線路基板的製造方法。

資訊及消費性的電子產品均朝向高頻、高速化發展與多功能且輕薄短小方向開發，而必須面對的問題除了導線細線路製程開發外，其他搭配元件(components)的微小化亦是研究的主要課題。藉由元件的內埋化可使構裝面積大幅度縮小，藉此提高構裝的密度。另外，由於訊號傳輸路徑的縮小，有效地改善了電性及提高產品品質與可靠性。因此，埋入式技術的發展便逐漸受到重視，而其中以數量約佔系統全部元件的75%以上的被動元件嵌入內埋化最常被提出來討論。電路板埋入被動元件於許多應用上具有優勢，一般公認的優勢包括節省電路板上的空間並增加電路密度、減少產品重量及提高可靠度及節省成本。此外，針對射頻應用，藉由嵌入被動元件可減少電路板上的電磁防護需求，而以嵌入式電阻取代分離式電阻，更可以減少分離式電阻的繞線所造成的不良電容電感寄生。

目前於印刷電路板中嵌入電阻的製程主要分為薄膜技術及厚膜技術。薄膜技術至少包括兩種類型，其一為一種蝕刻移除製程，其程序為在銅箔上電鍍或濺鍍一薄層金屬，接著蝕刻出導電層以曝露出底下的電阻層。另一製作程序為一種利用無電鍍鍍膜方式配合曝光顯影蝕刻方式製作電阻元件。而厚膜技術則是一種添加法的製造程序，電阻層材料利用網版印刷方式直接印在蝕刻的銅電極上以形成電阻。

本發明之一實施例提出一種具有電阻層的線路基板的製造方法。首先，提供一基板，基板上配置有一金屬層。形成一圖案化罩幕層於金屬層上，其中圖案化罩幕層暴露出部分金屬層。移除圖案化罩幕層暴露出的部分金屬層，以形成一圖案化金屬層，其中圖案化金屬層暴露出基板的一表面。以印刷(printing)方式形成一催化劑層於圖案化金屬層暴露出的表面。以化學鍍膜方式形成一電阻層於催化劑層之處。接著，移除圖案化罩幕層。

為讓本發明能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1A至圖1G為本發明一實施例之具有電阻層的線路基板的製造流程圖。首先，請參考圖1A，提供一基板110，基板110上配置有一預定形成線路的金屬層120。基板110例如是玻璃基板、金屬氧化物基板、聚酯(PET)基板、有機玻璃纖維(FR-4)基板、聚亞醯胺(Polyimide)基板或由矽晶片(Silicon Wafer)、聚碳酸酯樹脂(PC)或環氧樹脂所組成之基板。此外，金屬層120的材質例如是銅、金、銀、鋁或由其中至少兩者所組成之合金材料。

然後，請同時參考圖1B及圖1C，形成一罩幕層130於金屬層120上，罩幕層例如是感光型乾膜或是液態光阻劑，可經由貼附或塗佈等方式覆蓋於金屬層上。接著，透過微影(photolithography)方式移除部分罩幕層130以形成一圖案化罩幕層130’，其中圖案化罩幕層130’暴露出部分金屬層120。雖然本實施例以照相平版印刷術(即微影技術)來圖案化全面形成於金屬層上的罩幕層130，但在另一未繪示的實施例中，圖案化罩幕層130’亦可藉由凹版印刷、網板印刷、噴墨印刷、膠版印刷或凸版印刷的方式直接印刷於金屬層120上。

接著，請參考圖1D，移除圖案化罩幕層130’暴露出的部分金屬層120，以形成一圖案化金屬層120’，其中圖案化金屬層120’暴露出基板110的一表面112。其中移除部分金屬層120的方法例如是蝕刻。

接著，請參考圖1E，以印刷方式(例如：噴墨印刷、凹版印刷、網板印刷、膠版印刷或凸版印刷)形成一催化劑層150於圖案化金屬層120’暴露出的表面112，其中表面112是預計形成電阻層的位置。催化劑層150的成份例如是具有鈀離子化合物、鉑離子化合物、銀離子化合物、鈀金屬粒子、鉑金屬粒子、銀金屬粒子、鈀、鉑、銀合金金屬粒子或金屬氧化物(例如：氧化鋅)的催化劑材料。特別的是，催化劑材料可經由適當地調配而使其張力、黏度等流體特性適用於印刷製程。此外，可藉由影像辨識及圖檔修飾等技術，對用於例如是噴墨印刷的電腦圖檔進行調整，並可依各種不同條件及需求調整驅動電壓、驅動波型及背壓控制等參數，以得到最佳化的噴印參數。

特別的是，在本實施例中，以印刷方式(例如：噴墨印刷、凹版印刷、網板印刷、膠版印刷或凸版印刷)形成一催化劑層150於圖案化罩幕層130’暴露出的表面112之前，更可包括以物理方式或化學方式對如圖1D所示之圖案化罩幕層130’暴露出的表面112進行一表面處理。例如可藉由紫外光-臭氧(UV-Ozone)、雷射或電漿進行表面處理，以改善表面112的電荷及型態，有助於提升鍍膜的均勻性及附著力。其中電漿的種類可分為常壓電漿、蝕刻電漿或離子耦合電漿等等，而雷射的種類可分為氣態雷射、液態雷射及固態雷射。

或可利用酸或鹼之蝕刻液對表面112進行表面粗化處理，藉此增加鍍膜與表面112的附著力。亦可進行自組裝單層薄膜處理，藉由末端官能基的作用改善表面112與鍍膜間的附著力。此外，亦可對表面112進行聚電解質高分子膜處理，此法除了具有與自組裝單層薄膜處理相同之表面修飾功用外，更可在表面112形成微孔洞結構，可有效提升附著力。

接著，請參考圖1F，以化學鍍膜方式形成一電阻層160於催化劑層150之處。其方式為將基板110浸泡於鍍液中進行化學鍍膜，其中鍍液的溫度大約介於室溫及攝氏90度之間。而鍍液例如是硫酸鎳或次磷酸鈉等具有鍍膜所需離子的溶液。此外，可藉由調整鍍液的溫度、鍍液的pH值及在化學鍍膜過程中對鍍液的攪拌而控制鍍膜之厚度、均勻性及表面型態。電阻層160的材質例如是鎳磷合金、鎳銅合金、鎳鈷合金或鎳鎢磷合金。其中，本發明一實施例之化學鍍膜的時間與最後得到之電阻層160的電阻值可呈現反比的關係。

最後，請參考圖1G，移除圖案化罩幕層130’而得到一具有電阻層160的線路基板100。移除圖案化罩幕層130’的方法例如是將圖案化罩幕130’層從圖案化金屬層120’剝離，或是以溶劑(例如丙酮)溶解圖案化罩幕層130’。

本發明之一實施例具有電阻層的線路基板的製造方法，利用印刷方式(例如：噴墨印刷、凹版印刷、網板印刷、膠版印刷或凸版印刷)形成催化劑層，並利用化學鍍膜方式形成電阻層。可使製造流程較省時，並可減少廢液的排放以降低對環境的汙染。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．具有電阻層的線路基板

110．．．基板

112．．．表面

120．．．金屬層

120’．．．圖案化金屬層

130．．．罩幕層

130’．．．圖案化罩幕層

150．．．催化劑層

160．．．電阻層

圖1A至圖1G為本發明一實施例之具有電阻層的線路基板的製造流程圖。

110．．．基板

112．．．表面

120’．．．圖案化金屬層

130’．．．圖案化罩幕層

150．．．催化劑層

Claims (9)

1. 一種具有電阻層的線路基板的製造方法，包括：提供一基板，該基板上配置有一預定形成線路的金屬層；形成一圖案化罩幕層於該金屬層上，其中該圖案化罩幕層暴露出部分該金屬層；移除該圖案化罩幕層暴露出的部分該金屬層，以形成一圖案化金屬層，其中該圖案化金屬層暴露出該基板的一表面；以印刷方式形成一催化劑層於該圖案化金屬層暴露出的該表面；以化學鍍膜方式形成一電阻層於該催化劑層之處，其中部分該電阻層位於該圖案化罩幕層上；以及移除該圖案化罩幕層及位於該圖案化罩幕層上的部分該電阻層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中形成該圖案化罩幕層的方法包括：照相平版印刷、凹版印刷、網板印刷、噴墨印刷、膠版印刷或凸版印刷。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中移除該圖案化罩幕層暴露出的部分該金屬層的方法包括蝕刻。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中印刷方式包括噴墨印刷。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中在以印刷方式形成一催化劑層於該 圖案化罩幕層暴露出的該表面之前，更包括對該圖案化罩幕層暴露出的該表面進行一表面處理。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中在對該圖案化金屬層暴露出的該表面進行表面處理的方法包括：紫外光-臭氧(UV-Ozone)、電漿表面處理、雷射照射處理、蝕刻粗化處理、聚電解質高分子膜處理或自組裝單層薄膜處理。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中該催化劑層的成份包括：鈀離子化合物、鉑離子化合物、銀離子化合物、鈀金屬粒子、鉑金屬粒子、銀金屬粒子、鈀鉑銀合金金屬粒子或金屬氧化物粒子。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中該電阻層的材質包括：鎳磷合金、鎳銅合金、鎳鈷合金或鎳鎢磷合金。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有電阻層的線路基板的製造方法，其中移除該圖案化罩幕層的方法包括將該圖案化罩幕層從該圖案化金屬層剝離或以溶劑溶解該圖案化罩幕層。