TWI404495B - 在基板上形成電路圖案之方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種在基板上形成電路圖案之方法，特別是關於一種藉由預熱基板之絕緣表面達到活性銲料熔點以上及刮塗熔融活性焊料在基板之絕緣表面上，直接使活性焊料結合在絕緣表面上形成電路圖案之方法。
近年來科技發達許多電子產品朝向精密化、精簡化、微型化，因此如何維持產品的工作穩定性成了一重要技術課題，其中電子產品之電能轉換及運轉中產生的大量熱能，成為影響穩定性的重大因素，若產品內部元件過熱嚴重者將造成產品的永久損毀。為克服此問題，許多電子產品之發熱電子元件於是搭配使用了散熱基板。
以現有液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)之背光模組(back light module)為例，背光模組逐漸改以發光二極體(light emitting diode，LED)作為背光源，其中數個發光二極體係被固設於一散熱基板上，而形成一燈條(light bar)，而一背光模組通常是由數個燈條所組成。為了簡化燈條之組裝構造，該散熱基板之表面通常直接形成一表面電路層，以供直接固定該發光二極體，同時該發光二極體亦可經由該表面電路層獲得電能，以進行發光。
例如，中華民國公告第M373629號新型專利揭示一種電氣元件封裝結構及其電路板，其係在一金屬或陶瓷之基板上依序堆疊配置一散熱膠層、一第三黏著膠層、一第一金屬層、一第一黏著膠層、一第二金屬層及一第二黏著膠層，其中該第一黏著膠層曝露部分該第一金屬層，以形成一第一接觸墊供電性連接一發光二極體之引腳，以將引腳之熱能經由該第一金屬層及散熱膠層導引至該基板，以進行散熱。再者，該第二黏著膠層曝露部分該第二金屬層，以形成一第二接觸墊供電性連接該發光二極體之引腳，以經由該第二金屬層電性連接至外部電源。
目前，為了提高照明效率及均勻度，基板上所配置之發光二極體之總數量及其輸出功率日漸增加。但是，在發光二極體將電能轉換成光能的過程中，愈多之發光二極體將會連帶產生愈大量的廢熱，進而相對產生更高之工作溫度。因此，若基板上的表面電路層之結合強度低落或耐熱性不佳，將容易因熱脹冷縮或材料劣化失膠等因素，而導致表面電路層的剝離或損壞，進而大幅減低背光模組等具有散熱基板之電子產品的使用壽命。以上述第M373629號新型專利為例，在組裝期間，散熱膠層首先印刷於散熱基板上，接著再藉由加熱來黏著固定金屬層，然而組裝期間之加熱過程可能造成金屬層產生氧化，因而影響黏著強度及散熱性。再者，在正常使用情況下，發光二極體長期產生高溫，其容易造成由銀膠等黏膠材質製成之散熱膠層以及由聚亞醯胺製成之黏著膠層容易受熱產生劣化，特別是在散熱膠層之部分極易產生剝離的問題。當表面電路層脫離基板，將造成發光二極體之廢熱無法及時導出，因而造成發光二極體燒毀。
故，有必要提供一種在基板上形成電路圖案之改良方法，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種在基板上形成電路圖案之方法，其係先預熱基板之絕緣表面達到活性銲料熔點以上，再將活性焊料刮塗在基板之絕緣表面上，以使該熔化活性焊料直接受熱接合結合在絕緣表面上形成電路圖案，因而有利於提高電路圖案之接合強度及製程效率。
本發明之次要目的在於提供一種在基板上形成電路圖案之方法，其另亦可先於基板之絕緣表面上形成圖案化防焊層，再預熱基板之絕緣表面，再將活性焊料刮塗填入圖案化防焊層之窗口內，使該熔化活性焊料受熱接合在絕緣表面上形成電路圖案，進而提高電路圖案之結構強度及製程效率，並節省活性焊料之用量。
本發明之另一目的在於提供一種在基板上形成電路圖案之方法，其在形成電路圖案後，選擇性的對活性焊料進行無電鍍或電鍍，以增加電路圖案之厚度，進而增加電路圖案進行表面固定技術(SMT)時之接合性質及防鏽能力。
本發明之再一目的在於提供一種基板表面形成電路方法，其係在將該熔化活性焊料接合塗佈接合在基板之絕緣表面上時，利用超音波之攪動來破除熔融活性焊料的表面氧化膜，並同時去除絕緣表面之表面污物與鈍化層，以達活化活性焊料及絕緣表面之雙重活化效果，故可相對增加活性焊料潤濕接合於絕緣表面之接合結合性質。
為達上述之目的，本發明提供一種在基板上形成電路圖案之方法，其包含步驟：提供一基板並加熱該基板達到活性銲料熔點以上，其一側具有一絕緣表面；提供一活性焊料並將該熔化活性焊料全面性刮塗在該加熱後之絕緣表面上，使得該熔化活性焊料接合於該絕緣表面，並且冷卻至該活性銲料之熔點以下；以及，去除一部分該活性焊料，以在該絕緣表面上形成一電路圖案。
在本發明之一實施例中，在去除一部分該活性焊料之步驟中，利用雷射或化學蝕刻方式去除一部分該活性焊料，以形成該電路圖案之預定形狀。
在本發明之一實施例中，在形成該電路圖案之步驟後，進一步在該電路圖案上進行下列步驟：在該電路圖案上堆疊一絕緣層；加熱該絕緣層；提供一低熔點活性焊料並將該低熔點活性焊料全面性刮塗在該加熱後之絕緣層上，使得該低熔點活性焊料受熱熔融結合於該絕緣層，並且冷卻至該低熔點活性銲料熔點以下；以及去除一部分該低熔點活性焊料，以在該絕緣層上形成另一電路圖案。
再者，本發明提供另一種在基板上形成電路圖案之方法，其包含步驟：提供一散熱基板，其一側具有一絕緣表面；在該絕緣表面上形成一圖案化防焊層；加熱該散熱基板之絕緣表面；提供一活性焊料並將該活性焊料刮塗填入該圖案化防焊層之數個窗口內，使得該活性焊料受熱熔融接合於該絕緣表面，以形成該電路圖案之預定形狀，並且冷卻至該活性銲料之熔點以下；以及，選擇性的對該活性焊料進行無電鍍，以增加該電路圖案之厚度。
在本發明之一實施例中，在形成該電路圖案之步驟後，進一步在該電路圖案上進行下列步驟：在該電路圖案上堆疊一絕緣層；在該絕緣層上形成另一圖案化防焊層；加熱該絕緣層；提供一低熔點活性焊料並將該低熔點活性焊料刮塗填入該另一圖案化防焊層之數個窗口內，使得該低熔點活性焊料受熱熔融接合於該絕緣層，以形成另一電路圖案之預定形狀。
在本發明之一實施例中，在形成該電路圖案之步驟後，另選擇性的對該活性焊料進行無電鍍或電鍍等增厚處理，以增加該電路圖案之厚度。
在本發明之一實施例中，該無電鍍或電鍍使用之金屬為銅、鎳、金、銀或其複合層。
在本發明之一實施例中，在提供該活性焊料之步驟中，利用一刮刀刮動該熔化活性焊料使其均勻塗佈在該加熱後之絕緣表面上，同時該刮刀施加超音波予該活性焊料，以活化該活性焊料與該絕緣表面。
在本發明之一實施例中，該基板選自一散熱基板，該散熱基板選自陶瓷基板、矽基板、陽極化鋁基板、玻璃基板、氧化鋯基板或氮化鋁基板。該絕緣表面選自氧化物、碳化物或氮化物之陶瓷材料。
在本發明之一實施例中，該散熱基板之另一側具有數個散熱鰭片。
在本發明之一實施例中，該活性焊料選自錫基合金、銦基合金或其他銲錫合金，並加入0.01～2重量%之稀土族元素(Re)，其稀土族元素係選自鈧元素(Sc)、釔元素(Y)或「鑭系元素」，其中「鑭系元素」包括：鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钜(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)釓(Gd)鋱(Td)、鏑Dy、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)或鑥(Lu)，但在產業的利用上，稀土族元素通常係以混合物的形態存在，常見之稀土族元素混合物通常係由：鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)或釤(Sm)以及極少量的鐵、磷、硫或矽所組成。
在本發明之一實施例中，該錫基合金或銦基合金混摻有6重量%以下之至少一種活性成分，其選自包含4重量%以下之鈦(Ti)、釩(V)、鎂(Mg)、鋰(Li)、鋯(Zr)、鉿(Hf)或其組合；以及其餘重量為稀土族元素，該稀土元件選自其稀土族元素係選自鈧元素(Sc)、釔元素(Y)及「鑭系元素」或其混合稀土。
在本發明之一實施例中，該電路圖案之厚度介於0.1至0.3微米(um)之間。
在本發明之一實施例中，在形成該電路圖案後，另包含：將至少一電子元件結合在該電路圖案上；其中該電路圖案包含至少二電性接墊，以電性連接該電子元件之至少二引腳；以及該電路圖案包含至少一導熱接墊，以貼接該電子元件之至少一散熱墊片；該電子元件選自電阻、電感、晶片、發光二極體、開關、雷射元件或散熱元件。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
本發明係提供一種在基板上形成電路圖案之方法，其係先預熱一基板之一絕緣表面達到該活性銲料熔點以上，以使後續攪動刮塗在該絕緣表面上之該熔化活性焊料能直接接合於基板之絕緣表面上，而形成一複合多層電路板，以供後續並於後續製作電路圖案所需，以及電子元件接合用。本發明下文將以一散熱基板1為例來進行說明本發明之較佳實施例。
請參照第1A、1B、1C及1D圖所示，本發明第一實施例之在基板上形成電路圖案之方法，主要包含下列步驟：提供一散熱基板1並加熱該散熱基板1達到活性銲料熔點以上，其一側具有一絕緣表面11；提供一活性焊料2並將該活性焊料2熔化後；全面性攪動刮塗在該加熱後之絕緣表面11上，使得該熔化活性焊料2受熱接合於該絕緣表面11；並冷卻至活性銲料熔點以下；利用雷射或化學蝕刻方式去除一部分該活性焊料2，以在該絕緣表面11上形成一電路圖案20之預定形狀；以及，選擇性的對該活性焊料2進行無電鍍或電鍍等增厚處理，以增加該電路圖案20之厚度。
請參照第1A圖所示，本發明第一實施例之在基板上形成電路圖案之方法首先係提供一散熱基板1並加熱該散熱基板1，其一側具有一絕緣表面11。在本實施例中，該散熱基板1係以陽極化鋁基板(anodized aluminum)為例，其中該絕緣表面11係指鋁基板之表面經由陽極化處理後所形成之氧化鋁(Al2
O3
)薄膜(即陶瓷材質薄膜)，該氧化鋁薄膜具有電絕緣性，但其導熱性質良好。也可利用微弧氧化處理所獲得鋁基板。再者，在本發明其他實施例中，經過陽極化處理或微弧氧化處理之基板，可為鋁(Al)合金、鎂(Mg)合金、鈦(Ti)合金或鉭(Ta)合金。再者，在本發明其他實施例中，該散熱基板1亦可能選自陶瓷(ceramic)基板或玻璃基板，其因本身即為絕緣材料，故亦可提供該絕緣表面11。或者，該散熱基板1亦可能選自氧化鋯(ZrO2
)基板或氮化鋁(AlN)基板，其係指由鋁、其他金屬或陶瓷等材料製成之基板，且其表面上形成有氧化鋯或氮化鋁之絕緣表面11。另外，該散熱基板1之另一側較佳具有數個散熱鰭片12，以增加其散熱效率，其中該散熱鰭片12之型式係可依產品需求加以調整，且亦可能直接省略設置該散熱鰭片12或以其他散熱方式來取代，例如使用熱管(heat pipe)等。該散熱基板1需預先加熱至高於後續步驟使用之該活性焊料2的預設熔點溫度，其熔點溫度範圍可能在100℃至450℃之間，但並不限於此。
請參照第1A圖所示，本發明第一實施例之在基板上形成電路圖案之方法接著係提供一活性焊料2並將該活性焊料2加熱熔化，並全面性攪動刮塗在該加熱後之絕緣表面11上，使得該熔化活性焊料2受熱接合於該絕緣表面11。在本步驟中，本發明先提供一種線狀固態焊條、粉末狀焊粉或膏狀焊料之活性焊料2，接著將該活性焊料2放置在該預熱絕緣表面11上，再利用一刮刀21或其他適當方式刮動該熔化活性焊料2，使該熔化活性焊料2能均勻接合該絕緣表面11上。在本發明中，該活性焊料2較佳選自含有添加0.01～2重量%之稀土族元素之錫(Sn)基合金、銦(In)基合金或其他銲錫合金。再者，該錫基合金或銦基合金內較佳選擇混摻有6重量%以下之至少一種活性成分，其選自包含4重量%以下之鈦(Ti)、釩(V)、鎂(Mg)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、或其組合；以及其餘重量為稀土族元素，該稀土族元件選自其稀土族元素係泛指：鈧元素(Sc)、釔元素(Y)及「鑭系元素」，或其混合稀土。其中該活性成分有利於增加後續之接合性質。
更詳言之，該活性成分對氧、碳或氮元素的親和性(如氧化鋁、碳化物或氮化物等各種陶瓷薄膜的氧基、碳基或氮基)，其可經由化學反應使陶瓷材質之絕緣表面11產生表面分解而形成一反應層，該反應層所含的反應生成物主要是由活性成分之金屬與陶瓷材料的複合物，其具有與金屬近似之微結構，故能有效促進熔融金屬潤濕該反應層處之表面並填入該絕緣表面11之微細孔洞等死角內，如此可使液態熔融之活性焊料2直接潤濕接合於清潔後的絕緣表面11。藉此，本發明僅需控制該絕緣表面11之預熱溫度及該活性焊料2之刮塗速度等參數，即可達到簡單快速的將該活性焊料2接合於該絕緣表面11之目的，且其製程容易控制及接合性質良好。再者，該活性焊料2之刮塗厚度係以最終電路圖案厚度介於0.1至0.3微米(um)之間為基準來加以設定。另可參照第3圖所示，其係為本發明使用Sn3.5Ag0.5Cu4Ti(Re)活性銲料(即含有3.5% Sn、0.5% Ag、4% Cu及微量的Ti及稀土元素Re)在玻璃基板上製作電路圖案之接合斷面顯微金相照相圖。
另外，在使用該刮刀21時，本發明較佳亦可選擇經由該刮刀21施加超音波予該活性焊料2，以活化該活性焊料2與該絕緣表面11之間的一反應層(未標示)，其中超音波之頻率及處理時間係依該活性焊料2之種類及所需刮塗厚度等參數進行調整，本發明並不限制頻率及處理時間等參數。當施加超音波的能量予該活性焊料2時，超音波的波動能量進入該活性焊料2中，可以藉由超音波的攪動將該熔化活性焊料2之表面氧化膜擊破，以露出該活性焊料2之金屬焊料與活性成分，並促進該熔融活性焊料2之活性成分與該絕緣表面11之間的反應形成一層反應接合層；另外，超音波亦可賦於將活性銲料內之高硬度介金屬化合物顆粒對該絕緣表面11之固體表面提供摩擦式清潔作用，而有利於將該絕緣表面11之表面污物與鈍化層除去。再者，超音波對該活性焊料2也能賦予額外動能，以利其滲入該絕緣表面11之微細孔洞等死角內，如此可使該活性焊料2在冷卻固化後直接牢固接合於清潔後的絕緣表面11之固體表面，進而减少助焊劑的用量。
請參照第1B圖所示，本發明第一實施例之在散熱基板上形成電路圖案之方法接著係利用雷射或化學蝕刻方式去除一部分該活性焊料2，以在該絕緣表面11上形成一電路圖案20之預定形狀。在本步驟中，本發明較佳利用一雷射裝置3提供一雷射光束31，以照射一部分預定欲去除的活性焊料2。由於該活性焊料2之厚度極薄(介於0.1至0.3微米之間)，因此該雷射光束31可順利氣化該些欲去除的活性焊料2。在另一實施方式中，本發明亦可能藉由設置光阻層、曝光及顯影等製程形成一圖案化光阻層(未繪示)於該活性焊料2上，並僅曝露一部分欲去除的活性焊料2，接著再藉由蝕刻液化學蝕刻去除該些欲去除的活性焊料2，最後再去除該圖案化光阻層。在完成雷射或蝕刻程序後，該活性焊料2之剩餘部分即可形成一電路圖案20之預定形狀。
請參照第1C圖所示，本發明第一實施例之在基板上形成電路圖案之方法接著係選擇性的對該活性焊料2進行無電鍍或電鍍等增厚處理，以增加該電路圖案20之厚度。在本步驟中，該無電鍍或電鍍製程使用之金屬較佳為銅、鎳、金、銀、錫或其複合層，該無電鍍或電鍍製程可形成一金屬鍍層4，該金屬鍍層4有利於增加該電路圖案20進行表面固定技術(SMT)時之接合性質及防鏽能力。在藉由該無電鍍或電鍍製程增加厚度之後，本發明較佳使該電路圖案20之厚度最終達到介於0.1至0.3微米之間。
另外，若該散熱基板1之兩側表面皆具有該絕緣表面11(此時沒有設置該散熱鰭片12)，則本發明亦可使用上述方法在該散熱基板1之兩側表面的絕緣表面11上分別形成一層該電路圖案20。或者，在該散熱基板1之絕緣表面11上形成一層該電路圖案20之後，本發明亦可預製另一陶瓷材質(如氧化物、碳化物或氮化物陶瓷材料)將其堆疊於該電路圖案20上，接著再以上述方法來增層形成另一電路圖案20，如此即可增層成為二層或以上之多層電路圖案20，其中該多層電路圖案20之製造方法是在形成該電路圖案20之步驟後，進一步在該電路圖案20上進行下列步驟：在該電路圖案20上堆疊一絕緣層；加熱該絕緣層；提供一低熔點活性焊料並將該低熔點活性焊料全面性刮塗在該加熱後之絕緣層上，使得該低熔點活性焊料受熱熔融結合於該絕緣層，並且冷卻至該低熔點活性銲料熔點以下；以及去除一部分該低熔點活性焊料，以在該絕緣層上形成另一電路圖案。當然，在進行多層電路圖案20製作之活性銲料可選擇不同熔點(熔點由高而低)之活性銲料依相似步驟來製作另一堆疊之絕緣層及電路圖案，並且藉由此活性銲料將各層基板接合成一個多層電路圖案。另外，多層電路案之各層電路導通孔的製作，可直接用該熔化活性銲料進行各層電路導通孔之填孔，成為具有導電性之各層電路導通孔，可增加多層電路圖案的製程效率，減免傳統多層電路基板用電鍍或無電鍍來製作導電之導通孔。
此外，在某些產品中，該散熱基板1之絕緣表面11亦可能是非平面狀之立體表面，例如半圓形表面等，本發明亦可使用上述方法在該立體狀之絕緣表面11上形成一層、二層或以上之多層電路圖案20。上述做法皆為本發明之各種可能實施例。
接著，請參照第1D圖所示，在完成上述步驟之後，可包含另一步驟：將至少一電子元件5結合在該電路圖案20上，其中該電子元件5較佳為發光二極體(LED)。在一實施方式中，各該電子元件5包含至少二引腳51及至少一散熱墊片52，該引腳51用以連接外部電源，該散熱墊片52用以導出該電子元件5本身產生之廢熱。此時，該電路圖案20之線路即包含至少二電性接墊201及至少一導熱接墊202，其中該電性接墊201可藉由表面固定技術(SMT)接合電性連接該電子元件5之引腳51，以便將外部電源導引至該引腳51。同時，該導熱接墊202則可藉由表面固定技術或導熱膠貼接結合該電子元件5之散熱墊片52，以經由該散熱墊片52將該電子元件5之廢熱導出至該散熱基板1，以便利用該散熱基板1之散熱鰭片12進行散熱。
請參照第2A、2B及2C圖所示，本發明第二實施例之在基板上形成電路圖案之方法係大致相似於本發明第一實施例，並沿用相同元件名稱及圖號，但該第二實施例之在基板上形成電路圖案之方法係包含下列步驟：提供一散熱基板1，其一側具有一絕緣表面11；在該絕緣表面11上形成一圖案化防焊層13；加熱該散熱基板1之絕緣表面11；提供一活性焊料2並將該活性焊料2刮塗填入該圖案化防焊層13之數個窗口131內，使得該活性焊料2受熱熔化接合於該絕緣表面11，以形成該電路圖案20之預定形狀，並且冷卻至該活性銲料2之熔點以下；以及，選擇性的對該活性焊料2進行無電鍍，以增加該電路圖案20之厚度。
在本發明第二實施例中，如第2A圖所示，先提供該散熱基板1，接著該圖案化防焊層13係藉由塗佈防焊薄層或貼佈乾膜在該絕緣表面11上，以形成防焊層，隨後再對防焊層依序進行光阻、曝光、顯影及蝕刻等圖案化製程，以形成該圖案化防焊層13，其必需選用耐高溫之光阻材料，其耐受之溫度必需高於該活性焊料2之預設熔點值。如第2B圖所示，在加熱該散熱基板1後，該圖案化防焊層13之窗口131可供利用刮刀或其他方式刮塗填入該活性焊料2，其相對節省該活性焊料2之用量。在該活性焊料2刮塗填入該窗口131後，該活性焊料2將接觸該加熱後之絕緣表面11，因而會受熱熔融接合於該絕緣表面11。如第2C圖所示，在冷卻固化該活性焊料2並形成該電路圖案20之後，本發明不需移除該圖案化防焊層13，且該圖案化防焊層13能用以提高該電路圖案20之結構強度及製程效率。本實施例其他步驟詳細內容則實質相同於第一實施例，故於此不再另予說明。
或者，在該散熱基板1之絕緣表面11上形成一層該電路圖案20之後，本發明亦可預製另一陶瓷材質(如氧化物、碳化物或氮化物陶瓷材料)將其堆疊於該電路圖案20上，接著再以上述方法來增層形成另一電路圖案20，如此即可增層成為二層或以上之多層電路圖案20，其中該多層電路圖案20之製造方法是在形成該電路圖案20之步驟後，進一步在該電路圖案20上進行下列步驟：在該電路圖案20上堆疊一絕緣層；在該絕緣層上形成另一圖案化防焊層；加熱該絕緣層；提供一低熔點活性焊料並將該低熔點活性焊料刮塗填入該另一圖案化防焊層之數個窗口內，使得該低熔點活性焊料受熱熔融接合於該絕緣層，以形成另一電路圖案之預定形狀。當然，在進行多層電路圖案20製作之活性銲料可選擇不同熔點(熔點由高而低)之活性銲料依相似步驟來製作另一堆疊之絕緣層及電路圖案，並且藉由此活性銲料將各層基板接合成一個多層電路圖案。另外，多層電路案之各層電路導通孔的製作，可直接用該熔化活性銲料進行各層電路導通孔之填孔，成為具有導電性之各層電路導通孔，可增加多層電路圖案的製程效率，減免傳統多層電路基板用電鍍或無電鍍來製作導電之導通孔。
如上所述，相較於習用散熱基板之表面電路層易因材料劣化產生剝離的問題因而影響表面電路層之接合強度及發光二極體之散熱效率等缺點，第1A至2C圖之本發明藉由預熱該散熱基板1之絕緣表面11達到活性銲料熔點以上，並將該熔融活性焊料2全面性刮塗且接合在該散熱基板1之絕緣表面11上，以在該絕緣表面11上形成該電路圖案20；或者，先在該散熱基板1之絕緣表面11上形成該圖案化防焊層13，再加熱該散熱基板1之絕緣表面11，再將該熔化活性焊料2刮塗填入該圖案化防焊層13之窗口131內，使該活性焊料2受熱熔融接合在該絕緣表面11上形成該電路圖案20，因而有利於提高該電路圖案20之接合強度、結構強度及製程效率。再者，本發明在形成該電路圖案20後，亦可選擇性的對該活性焊料2進行無電鍍或電鍍，以增加該電路圖案20之厚度，其亦有利於增加該電路圖案20進行表面固定技術(SMT)時之接合性質及防鏽能力。另外，本發明在將該活性焊料2接合塗佈在該散熱基板1之絕緣表面11上時，也可選擇利用超音波之攪動來破除熔融活性焊料2的表面氧化膜，並同時去除該絕緣表面11之表面污物與鈍化層，以達活化該活性焊料2及絕緣表面11之雙重活化效果，故可相對增加該活性焊料2潤濕接合於該絕緣表面11之接合性質。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，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。
1‧‧‧散熱基板
11‧‧‧絕緣表面
12‧‧‧散熱鰭片
13‧‧‧圖案化防焊層
131‧‧‧窗口
2‧‧‧活性焊料
20‧‧‧電路圖案
201‧‧‧電性接墊
202‧‧‧導熱接墊
21‧‧‧刮刀
3‧‧‧雷射裝置
31‧‧‧雷射光束
4‧‧‧金屬鍍層
5‧‧‧電子元件
51‧‧‧引腳
52‧‧‧散熱墊片
第1A、1B、1C及1D圖：本發明第一實施例在基板上形成電路圖案之方法的流程示意圖。
第2A、2B及2C圖：本發明第二實施例在基板上形成電路圖案之方法的流程示意圖。
第3圖：本發明使用Sn3.5Ag0.5Cu4Ti(Re)活性銲料在玻璃基板上製作電路圖案之接合斷面顯微金相照相圖。
1．．．散熱基板
11．．．絕緣表面
12．．．散熱鰭片
2．．．活性焊料
20．．．電路圖案
3．．．雷射裝置
31．．．雷射光束
Claims (14)
- 一種在基板上形成電路圖案之方法，其包含：提供一基板並加熱該基板，其一側具有一絕緣表面；提供一活性焊料並將該活性焊料全面性刮塗在該加熱後之絕緣表面上，使得該活性焊料受熱熔融結合於該絕緣表面，並且冷卻至活性銲料熔點以下；以及去除一部分該活性焊料，以在該絕緣表面上形成一電路圖案，其中該活性焊料選自含有0.01~2重量%稀土族元素之錫基合金或銦基合金，其稀土族元素選自鈧、釔或鑭系元素。
- 如申請專利範圍第1項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在去除一部分該活性焊料之步驟中，利用雷射或化學蝕刻方式去除一部分該活性焊料，以形成該電路圖案之預定形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在形成該電路圖案之步驟後，進一步在該電路圖案上進行下列步驟：在該電路圖案上堆疊一絕緣層；加熱該絕緣層；提供一低熔點活性焊料並將該低熔點活性焊料全面性刮塗在該加熱後之絕緣層上，使得該低熔點活性焊料受熱熔融結合於該絕緣層，並且冷卻至該低熔點活性銲料熔點以下；以及 去除一部分該低熔點活性焊料，以在該絕緣層上形成另一電路圖案。
- 如申請專利範圍第1項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在形成該電路圖案之步驟後，另選擇性的對該活性焊料進行無電鍍或電鍍處理，以增加該電路圖案之厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在提供該活性焊料之步驟中，同時施加超音波予該活性焊料，以活化該活性焊料與該絕緣表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中該基板選自一散熱基板，該散熱基板選自陶瓷基板、陽極化鋁基板、玻璃基板、矽基板、氧化鋯基板或氮化鋁基板，及該絕緣表面選自氧化物、碳化物或氮化物之陶瓷材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在形成該電路圖案後，另包含：將至少一電子元件結合在該電路圖案上；其中該電路圖案包含至少二電性接墊，以電性連接該電子元件之至少二引腳；以及該電路圖案包含至少一導熱接墊，以貼接該電子元件之至少一散熱墊片；該電子元件選自電阻、電感、晶片、發光二極體、開關、雷射元件或散熱元件。
- 一種在基板上形成電路圖案之方法，其包含： 提供一散熱基板，其一側具有一絕緣表面；在該絕緣表面上形成一圖案化防焊層；加熱該散熱基板之絕緣表面；提供一活性焊料並將該活性焊料刮塗填入該圖案化防焊層之數個窗口內，使得該活性焊料受熱熔融接合於該絕緣表面，以形成該電路圖案之預定形狀，並且冷卻至該活性銲料之熔點以下，其中該活性焊料選自含有0.01~2重量%稀土族元素之錫基合金或銦基合金，其稀土族元素選自鈧、釔或鑭系元素。
- 如申請專利範圍第8項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在形成該電路圖案之步驟後，進一步在該電路圖案上進行下列步驟：在該電路圖案上堆疊一絕緣層；在該絕緣層上形成另一圖案化防焊層；加熱該絕緣層；提供一低熔點活性焊料並將該低熔點活性焊料刮塗填入該另一圖案化防焊層之數個窗口內，使得該低熔點活性焊料受熱熔融接合於該絕緣層，以形成另一電路圖案之預定形狀。
- 如申請專利範圍第8項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在形成該電路圖案之步驟後，另選擇性的對該活性焊料進行無電鍍或電鍍處理，以增加該電路圖案之厚度。
- 如申請專利範圍第8項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在提供該活性焊料之步驟中，同時施加超音波子該活性焊料，以活化該活性焊料與該絕緣表面。
- 如申請專利範圍第8項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中該基板選自一散熱基板，該散熱基板選自陶瓷基板、陽極化鋁基板、玻璃基板、矽基板、氧化鋯基板或氮化鋁基板，及該絕緣表面選自氧化物、碳化物或氮化物之陶瓷材料。
- 如申請專利範圍第8項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中該錫基合金或銦基合金混摻有6重量%以下之至少一種活性成分，其選自包含4重量%以下之鈦、釩、鎂、鋯、鉿或其組合；以及其餘重量為稀土族元素，該稀土族元件選自鈧、釔、鑭系元素或其組合。
- 如申請專利範圍第8項所述之在基板上形成電路圖案之方法，其中在形成該電路圖案後，另包含：將至少一電子元件結合在該電路圖案上；其中該電路圖案包含至少二電性接墊，以電性連接該電子元件之至少二引腳；以及該電路圖案包含至少一導熱接墊，以貼接該電子元件之至少一散熱墊片；該電子元件選自電阻、電感、晶片、發光二極體、開關、雷射元件或散熱元件。
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- 2010-06-29 TW TW99121325A patent/TWI404495B/zh not_active IP Right Cessation
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