TWI407868B - 電路板製作方法 - Google Patents

Description

電路板製作方法

本發明涉及電路板製作領域，尤其涉及一種製作具有導通結構之電路板之方法。

隨著科學技術之進步，印刷電路板於電子領域得到廣泛應用。關於電路板之應用請參見文獻Takahashi,A.Ooki,N.Nagai,A.Akahoshi,H.Mukoh,A.Wajima,M.Res.Lab,High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans.on Components,Packaging,and Manufacturing Technology,1992,15(4)：418-425。

柔性電路板具有多層導電線路結構，多層導電線路之間藉由導電盲孔進行電連接。先前技術中，導電盲孔通常採用如下方式製作：首先，提供一雙面背膠銅箔，即包括一絕緣層與兩銅箔層，兩銅箔層形成於絕緣層之相對表面。其次，於一銅箔層中開設窗口，使得絕緣層從所述窗口露出。再次，對窗口露出之絕緣層區域進行雷射燒蝕成孔，使得孔底露出銅箔層，並進行電漿處理去除孔底由於雷射燒蝕產生之碳化物殘膠。本步驟中，進行雷射燒蝕時，對應區域絕緣層材料吸 收雷射之能量而燒蝕，這樣，於孔內殘留由灼燒而產生之碳化物。所述碳化物殘留於孔底影響後續對孔進行電鍍時形成之電鍍孔之信賴性，即電鍍之鍍層沒有形成於孔底之銅箔層而形成於碳化物膠渣上，使得通孔之導電性能受到影響。因此，於雷射成孔之後需要進行電漿處理。最後，對孔之內壁與底部進行電鍍金屬形成鍍層，從而使得兩銅箔層導通。

然而，於上述導通盲孔製作過程中，首先，需要採用雷射發射設備與電漿設備，此兩種設備之價格昂貴，造成電路板生產成本增加。其次，於進行雷射成孔過程中需要精準對位，對位不準容易造成成孔偏斜，造成電路板產品報廢。再次，採用之雷射之能量不易調節，雷射能量不足或者過足都會造成產品報廢。最後，由於孔徑較小，即使進行電漿處理，亦不能保證孔底殘膠去除完全，使得製作之電路板之品質不能有效控制。

有鑑於此，提供一種能夠保證形成之層間導通孔具有良好之信賴性並降低電路板生產之成本之電路板製作方法實屬必要。

一種電路板製作方法，包括步驟：提供金屬基板；於所述金屬基板之表面印刷液態絕緣材料形成第一絕緣層，所述第一絕緣層具有第一通孔，以使部分金屬基板從所述第一通孔暴露出；於所述第一絕緣層之表面、第一通孔之內壁及從第一通孔露出之金屬基板之表面形成連續之第一附著導電層；於 第一導電附著層上形成連續之第一電鍍層；於所述第一導電層上形成光致抗蝕劑；藉由曝光顯影，使得部分所述光致抗蝕劑被去除；對所述第一導電層進行蝕刻，從而得到第一導電線路，形成於第一通孔之內壁之第一導電層及形成於從第一通孔露出之金屬基板之表面之第一導電層構成第一導通結構，所述第一導電線路藉由第一導通結構與金屬基板電連接。

與先前技術相較，本技術方案提供之電路板製作方法，於製作層間導通結構時，無需採用傳統之雷射成孔與電漿處理方式進行製作，因此，可避免由於雷射成孔與電漿處理產生之產品不良，亦降低了電路板生產之成本。另外，由於本技術方案中電路板之絕緣層採用液態絕緣材料形成，形成之絕緣層之厚度可根據需要進行控制，生產之電路板產品之規格靈活性更強，能夠充分滿足客戶與市場之需要。

110‧‧‧金屬基板

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

113‧‧‧第三導電線路

120‧‧‧第一絕緣層

121‧‧‧第一通孔

122‧‧‧第三表面

123‧‧‧內壁

130‧‧‧第一導電層

131‧‧‧第一導電附著層

132‧‧‧第一電鍍層

133‧‧‧第一導電線路

134‧‧‧第一導通結構

140‧‧‧光致抗蝕劑

150‧‧‧第二絕緣層

151‧‧‧第二通孔

152‧‧‧第四表面

160‧‧‧第二導電層

161‧‧‧第二導電附著層

162‧‧‧第二電鍍層

163‧‧‧第二導電線路

164‧‧‧第二導通結構

圖1係本技術方案實施例提供金屬基板之示意圖。

圖2係本技術方案實施例提供之於金屬基板表面形成第一絕緣層後之示意圖。

圖3係本技術方案實施例提供之形成第一導電附著層後之示意圖。

圖4係本技術方案實施例提供之於第一導電附著層上形成第一導電層後之示意圖。

圖5係本技術方案實施例提供之於第一導電層上形成光致抗蝕劑後之示意圖。

圖6係本技術方案實施例提供之對光致抗蝕劑進行曝光顯影後之示意圖。

圖7係本技術方案實施例提供之蝕刻第一線路區域形成第一導電線路後之示意圖。

圖8係本技術方案實施例提供之去除剩餘之光致抗蝕劑後之示意圖。

圖9係本技術方案實施例提供之於第一絕緣層上形成第二絕緣層後之示意圖。

圖10係本技術方案實施例提供之形成第二導電附著層後之示意圖。

圖11係本技術方案實施例提供之於第二導電附著層上形成第二導電層後之示意圖。

圖12係本技術方案提供之於第二導電層內形成第二導電線路後之示意圖。

圖13係本技術方案實施例提供之於金屬基板內形成第三導電線路後之示意圖。

請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施例提供的距離測量系統100用於測量待測背光模組200中的光源201與光學膜片組203 之間的距離值。

下面結合複數附圖及實施例對本技術方案提供之電路板製作方法作進一步說明。

本技術方案實施例提供一種電路板之製作方法，所述電路板之製作方法包括如下步驟：請參閱圖1，第一步，提供金屬基板110。

金屬基板110具有相對之第一表面111與第二表面112。金屬基板110可為製作柔性電路板通常採用之銅箔，其可為電解銅箔，亦可為壓延銅箔。金屬基板110亦可由銀或鋁等具有良好導電性能之金屬製成。

請參閱圖2，第二步，於金屬基板110之第一表面111上形成第一絕緣層120，所述形成之第一絕緣層120中具有第一通孔121。

本實施例中，採用絲網印刷之方式於第一表面111上形成第一絕緣層120。具體為，首先，利用具有與欲形成之第一絕緣層120之圖形相對應之網版於第一表面111上印刷液態絕緣材料。第一表面111之需要形成層間導通之區域對應之網版區域不能透過液態絕緣材料，上述不能透過絕緣材料之區域對應複數第一通孔121。需要形成第一絕緣層120之區域對應之網版區域能夠透過液態絕緣材料，從而於第一表面111上形成有第一絕緣層120。所採用液態絕緣材料應具有低吸濕性、良好之尺寸穩定性與電絕緣性以及耐化學藥品性能，所 述液態絕緣材料可為液態聚醯亞胺(Polyimide)或者液晶高分子材料(Liquid Crystal Polymer)。第一絕緣層120具有遠離第一表面111之第三表面122。第一通孔121之形狀與大小根據實際需要進行設定，第一通孔121具有內壁123。

然後，對第一絕緣層120與金屬基板110進行烘烤，以使得第一絕緣層120固化。本實施例中，採用液態絕緣材料為聚醯亞胺。進行烘烤時設定之烘烤溫度為175至210攝氏度，進行烘烤之時間為25分鐘。烘烤之溫度可根據選用之液態絕緣材料不同進行設定，烘烤之持續時間可根據形成之第一絕緣層120之厚度而進行調整。藉由上述之烘烤，第一絕緣層120固化，從而使得第一絕緣層120具有一定之強度與硬度。

第三步，請一併參閱圖3及圖4，於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111形成連續之第一導電層130。

本實施例中，第一導電層130包括第一導電附著層131與第一電鍍層132。

首先，採用物理吸附或者化學反應之方式形成第一導電附著層131。

採用物理吸附之方式形成第一導電附著層131藉由如下步驟完成：(一)，對第一絕緣層120與金屬基板110進行去脂處理。即係將第一絕緣層120與金屬基板110採用酸性溶液進行清洗，去除第一絕緣層120與金屬基板110表面附著之油脂等 髒污去除。(二)，採用表面活性劑處理第一絕緣層120與金屬基板110，使得第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111調整為負電性。(三)，將第一絕緣層120與金屬基板110放置於黑孔液中，藉由物理吸附之方式於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111形成一第一導電附著層131。黑孔液中含有正電性之導電微粒，如石墨微粒或碳黑微粒。經過表面活性劑處理之後，第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111均呈負電性。由於正負電之間之相互吸引，具有正電性之石墨或者碳黑吸附於第一絕緣層120之第三表面122及第一通孔121之內壁123，從而於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111形成第一導電附著層131。第一導電附著層131由石墨或者碳黑膠體組成。

於此步驟之後，還可進一步包括採用微蝕之方式去除吸附於從第一通孔121露出之第一表面111形成之第一導電附著層131。由於石墨或者碳黑膠體之電阻率均大於銅之電阻率。因而，於後續電鍍制程中，於第一通孔121露出之第一表面111之石墨或者碳黑膠體之導電性相比於銅差。藉由採用微蝕劑如過硫酸鈉對第一通孔121露出之第一表面111進行微蝕，從而使得第一通孔121露出之第一表面111之石墨或者碳黑膠體去除。從而形成之第一導電附著層131僅形成於第一絕 緣層120之第三表面122及第一通孔121之內壁123。

採用化學反應形成第一導電附著層131藉由如下步驟完成：(一)，對第一絕緣層120與金屬基板110進行去脂處理。即係將第一絕緣層120與金屬基板110採用酸性溶液進行清洗，去除第一絕緣層120與金屬基板110表面附著之油脂等髒污去除。(二)，採用整孔劑處理第一絕緣層120與金屬基板110，使得第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111調整為負電性。採用之整孔劑可為表面活性劑。(三)，對從第一通孔121露出之金屬基板110進行微蝕處理，增加從第一通孔121露出之金屬基板110之粗糙度，以提升從第一通孔121露出之金屬基板110之吸附性。採用之微蝕液可為過硫酸鈉溶液或者硫酸-雙氧水溶液。(四)，於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111上附著鈀催化劑。具體為，首先對於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111上吸附錫鈀膠體。由於於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111具有負電性，錫鈀膠體呈現負電性，從而使得錫鈀膠體吸附於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111。然後，採用濃度較低之硫酸溶液進行處理，使得第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一 表面111附著之錫鈀膠體中之錫去除，從而於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111上附著鈀催化劑。(五)，於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111上化學沈積第一導電附著層131。本實施例中，採用化學銅藥液進行處理，於鈀催化劑之催化作用下，藉由氧化還原反應，將化學銅藥液中之二價銅還原為銅沈積於第一絕緣層120之第三表面122、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之第一表面111上，從而形成第一導電附著層131。採用之化學銅藥液包括有硫酸銅、甲醛及氫氧化鈉等。

於形成第一導電附著層131之後，還可進行清洗與乾燥之步驟，使得形成有第一導電附著層131之第一絕緣層120與金屬基板110清潔乾燥，以便進行後續處理。

於第一導電附著層131上形成第一電鍍層132。

將形成有第一導電附著層131與第一絕緣層120之金屬基板110放置於電鍍槽中進行電鍍從而於第一導電附著層131形成第一電鍍層132。第一電鍍層132為一連續之鍍層，其形成第一絕緣層120之第三表面122上方、第一通孔121之內壁123及從第一通孔121露出之金屬基板110之第一表面111上。第一電鍍層132之材料可為銅、銀或鋁等。電鍍之持續時間可根據需要形成之第一電鍍層132之厚度進行調整。

當形成之第一導電附著層131之導電形成能夠滿足電路板之電學要求時，可不必包括形成第一電鍍層132之步驟。

第四步，請一併參閱圖5至圖8，將第一絕緣層120表面之第一導電層130製作成第一導電線路133，形成於第一通孔121之內壁123之第一導電層130及形成於從第一通孔121露出之金屬基板110之表面之第一導電層130構成第一導通結構134，所述第一導電線路133藉由第一導通結構134與金屬基板110電連接。

本實施例中，藉由影像轉移工藝與蝕刻工藝於第一線路區域141形成第一導電線路133。具體可為：(一)，於第一導電層130上形成光致抗蝕劑140。光致抗蝕劑140可採用貼合幹膜或者塗覆感光材料形成。(二)，藉由曝光顯影，使得部分光致抗蝕劑140被去除，剩餘之光致抗蝕劑140之形狀與欲製作之第一導電線路133之形狀相同。(三)，對第一導電層130進行蝕刻，從而得到第一導電線路133。(四)，將第一導電線路133上之剩餘之光致抗蝕劑140去除。

第五步，請參閱圖9，於第一絕緣層120之第三表面122上形成第二絕緣層150，第二絕緣層150內具有複數第二通孔151，第一導電線路133之需要進行導通之區域從第二通孔151露出。

與形成第一絕緣層120之方法相同，採用印刷液態絕緣材料之方式於第一絕緣層120之第三表面122上形成第二絕緣層 150。第二絕緣層150覆蓋第一導電線路133除需要導通之區域。即於第一導電線路133之需要進行導通之區域與第二通孔151相對應。第二絕緣層150具有遠離第一絕緣層120之第四表面152。

第六步，請參閱圖10及11，於第二絕緣層150之第四表面152、第二通孔151之內壁及第二通孔151露出之第一導電線路133上形成有第二導電層160。

形成第二導電層160之方法與形成第一導電層130之方法相同。第二導電層160包括第二導電附著層161與第二電鍍層162。第二導電附著層161亦可藉由物理吸附或化學反應沈積形成。第二導電附著層161可為銅、石墨或者碳黑膠體。採用與形成第一電鍍層132相同之方法，於第二導電附著層161上電鍍形成第二電鍍層162。

第七步，請參閱圖12，將所述第二絕緣層150表面之第二導電層160形成第二導電線路163，形成於第二通孔151之內壁之第二導電層160及形成於從第二通孔151露出之第一導電線路133之表面之第二導電層160構成第二導通結構164，所述第二導電線路163藉由第二導通結構164與第一導電線路143電連接。

與製作第一導電線路133相同之方法，於所述第二絕緣層150表面之第二導電層160製作第二導電線路163。製作形成之第二導電線路163藉由第二導通結構164與第一導電線路133相 互導通。

請參閱圖13，當然，於形成第一導電線路133之同時或者之後，亦可採用與形成第一導電線路133相同之方式，於金屬基板110內製作第三導電線路113。製作形成之第三導電線路113藉由第一導通結構134與第一導電線路133相互電連通，第一導電線路133與第二導電線路163之間藉由第二導通結構164相互電連通，從而形成多層互連之電路板。

本實施例提供之電路板製作方法，還可於第二絕緣層150上繼續形成更多層絕緣層與導電線路，從而得到更多層之具有層間互連結構之電路板。

本技術方案提供之電路板製作方法，於製作層間導通結構時，無需採用傳統之雷射成孔與電漿處理方式進行製作，因此，可避免由於雷射成孔與電漿處理產生之產品不良，亦降低了電路板生產之成本。另外，由於本技術方案中電路板之絕緣層採用液態絕緣材料形成，因此，形成之絕緣層之厚度可根據需要進行控制，生產之電路板產品之規格靈活性更強，能夠充分滿足客戶與市場之需要。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

113‧‧‧第三導電線路

120‧‧‧第一絕緣層

133‧‧‧第一導電線路

134‧‧‧第一導通結構

163‧‧‧第二導電線路

164‧‧‧第二導通結構

Claims (9)

1. 一種電路板製作方法，包括步驟：提供金屬基板；於所述金屬基板之表面印刷液態絕緣材料形成第一絕緣層，所述第一絕緣層具有第一通孔，以使部分金屬基板從所述第一通孔暴露出；於所述第一絕緣層之表面、第一通孔之內壁及從第一通孔露出之金屬基板之表面形成連續之第一導電附著層；於第一導電附著層上形成連續之第一電鍍層；於所述第一導電層上形成光致抗蝕劑；藉由曝光顯影，使得部分所述光致抗蝕劑被去除；對所述第一導電層進行蝕刻，從而得到第一導電線路，形成於第一通孔之內壁之第一導電層及形成於從第一通孔露出之金屬基板之表面之第一導電層構成第一導通結構，所述第一導電線路藉由第一導通結構與金屬基板電連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，所述第一導電附著層藉由物理沈沈積或者化學反應方式形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，所述第一導電附著層之材質為石墨、碳黑或者銅。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，於形成第一導電線路之後，還包括步驟：於第一絕緣層之表面以及第一導電線路之表面印刷液態絕緣 材料形成形成第二絕緣層，所述第二絕緣層具有第二通孔，部分第一導電線路從所述第一通孔暴露出；於所述第二絕緣層之表面、第二通孔之內壁及從第二通孔露出之第一導電線路之表面形成連續之第二導電層；將所述第二絕緣層表面之第二導電層形成第二導電線路，形成於第二通孔之內壁之第二導電層及形成於從第二通孔露出之第一導電線路之表面之第二導電層構成第二導通結構，所述第二導電線路藉由第二導通結構與第一導電線路電連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，於製作第一導電線路之同時或者之後，還包括於金屬基板中製作第三導電線路，以使所述第一導電線路藉由第一導通結構與第三導電線路電連接之步驟。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，所述第一絕緣層藉由絲網印刷之方式形成。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電路板製作方法，其中，於所述金屬基板之表面印刷液態絕緣材料形成第一絕緣層之後還包括對第一絕緣層進行烘烤以固化第一絕緣層之步驟。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電路板製作方法，其中，所述液態絕緣材料為液態聚醯亞胺。
9. 如申請專利範圍第6項所述之電路板製作方法，其中，所述液態絕緣材料為液晶高分子材料。