TWI422295B - 電子基板之製程與所應用的接著劑 - Google Patents

Description

電子基板之製程與所應用的接著劑

本揭露書提出一種電子基板之製程與所應用的接著劑，特別是指一具溫控特性接著劑，與應用此接著劑的製程。

隨著電路板的應用日趨廣泛且功能強大，應用上產生多層結構的電路板或是多層材料疊合的結構。在製作中，各層之間具有一定的物理差異，比如各層材料遇熱時因為各層上的結構與材料比熱的差異產生不同的現象，特別是因為製程中加熱或低溫時，各層對溫度的反應不一產生翹曲的問題，這使得各層不能密切貼合。

此類問題可參考圖1顯示為習知技術中多層電路板產生翹曲現象的示意圖。

圖中顯示有一個電路板結構10，示意為第一層電路板11、第二層電路板12與第三層電路板13所組成的結構。根據需求，各層應具有不同的佈線(routing)，且可能分佈不均勻，使得各層之間產生差異。因為製程中會產生高熱，比如焊接、在各層貼合時加溫等程序，此時，因為對於溫度的反應不一而產生翹曲的問題，如所示的翹曲範圍15。

傳統上的製程可能產生翹曲的問題，會影響各層材料的貼合，對精密的電子設備來說，也會造成組裝上誤差與困擾。

為了改善多層材料的製程中可能因為各層材料、基板間的物理特性的差異產生製作上的問題，本揭露書特別提出一種應用於電子基板製程中的一種具溫控特性接著劑，利用製程的改善與本揭露書所描述的各層間接著劑，除了可以防止製程中產生的誤差，亦可以透過溫度控制，或是其他光學方法的處理，讓此接著劑順利處理基板間的貼合與剝離。

根據實施例，電子基板之製程包括先備置第一基板，此可為一硬式基板，特別是應用於一般機台上，之後在第一基板上塗佈一液態接著劑，可再利用溫度控制使此液態接著劑形成一具接著性的接著劑乾膜。

液態接著劑經固化形成一乾膜，可使得之後第二基板平整地貼合於上述第一基板上，比如利用滾輪壓合製程或是層壓製程，特別是針對第一基板與第二基板有不同具有不同物理特性的情況下。之後，經一處理程序使第二基板形成一電子基板，此處理程序可為一半導體製程，於第二基板上形成電子元件，或是透過圖案化製程形成電路等製程。

特別的是，製程之後透過溫控或是光學方法使接著劑乾膜失去接著性，並能順利剝離電子基板。

根據一實施例，上述液態接著劑的組成主要是具有升溫固化而使接著劑具有接著性的乾膜，亦於降溫時使乾膜失去接著性。

本揭露書提出一種接著劑，此接著劑應用於多層結構中不同基板材料間的貼合程序，接著劑特別是具有溫控特性，可以透過溫度控制改變其特性，比如接著劑的組成在高溫時具有接著性，而於降溫至一定溫度下(如室溫)，可以使其失去接著性；此溫控的方式可以依據接著劑的組成而有其他實施例。

根據實施例之一，此具有溫控特性的接著劑之組成包括有三個主成份，其莫爾比例分別以下圖的下標x,y,z來表示，根據可實施的組成，各主成份間的莫爾比例範圍分別為x=0~5；y=5~25；z=10。

接著劑的實施例組成如下：

其中：R₁ 為氫(Hydrogen)、甲基(Methyl)之一；R₂ 為壬基(Nonyl)、乙氧化壬基(Ethoxylated Nonyl)之一；R₃ 為氫(Hydrogen)、甲基(Methyl)之一；R₄ 為以下化合物之一，包括：甲基(Methyl)、乙基(Ethyl)、丁基(Butyl)、乙基己基(Ethyl Hexyl)、縮水甘油基(Glycidyl)、十八烷基(Stearyl)、烷氧化桂基(Alkoxylated Lauryl)、四氫呋喃基(Tetrahydro furfuryl)、2-苯氧基乙基(2-Phenoxy Ethyl)、異癸基(Isodecyl)、辛基(Octyl)、癸基(Decyl)與異冰片基(Isobornyl)。

上述接著劑特別是在製程中可以利用溫度控制來控制接著劑的黏性，此類接著劑材料在特定實施例中為可回收重複使用的材料。

在另一實施例中，可以利用光學方法控制黏性，比如先利用升溫或是紫外光(UV)固化液態接著劑，使之形成具有黏性的接著劑乾膜，再於製程接近結束時，同樣利用光學方法使接著劑乾膜失去黏性，而使得容易剝離基板。但是此類利用升溫產生接著性與利用光學方法脫膜的方式應用的接著劑不能回收使用。

利用上述接著劑乾膜，可以改善多層材料的製程中可能因為各層材料、基板間的物理特性的差異產生製作上的問題，尤其是製程中針對軟性基板加工時，高溫會使得基板翹曲，或是不同層材料差異形成的翹曲現象。

因此可以防止製程中產生的誤差，同時可以透過溫度控制，或是其他光學方法的處理使接著劑乾膜可以在製程中輕易貼合與剝離各層材料。

根據一實施例，本揭露書揭示的製程可以為在一般機台上製作軟性電路板的情況，因為此類機台通常為硬式的機台，當軟性基板貼附時，兩者的物理差異通常會使得製程產生誤差，本揭露書所揭示的接著劑可以改善此現象。

圖2A至圖2I接著顯示本發明軟性基板之製程實施例，其中顯示利用上述具溫控特性接著劑的製程，但仍適用於可控制接著劑接著性的各種實現方式使接著劑乾膜失去接著性。

製程先備置機台、載具，再如圖2A所示，備置有第一基板20，可為玻璃基板、金屬基板等硬式基板，更可如晶圓製程中的載具。

接著如圖2B所示，於第一基板20上塗布一液態接著劑22，此液態接著劑為接著用的材料，可經處理控制其特性，比如具有溫度控制接著性的特性。如圖2C所示，經一溫度處理，產生一個形成乾膜的過程，形成具接著性的接著劑乾膜22’。

接著備置有一欲形成各式電子基板的第二基板24，如圖2D所示，第二基板24特別是可與第一基板20具有不同物理特性的基板，比如為一種軟性基板，特別因為兩個基板因材料與佈植的內容的不同產生不同的膨脹係數、不同的比熱，第二基板24透過接著劑乾膜22’貼合於第一基板20，如圖2E所示。貼合的方法如利用一滾輪的壓合製程(roll to roll)，或是一種層壓(lamination)的方式使第二基板24形成於第一基板20上。

再如圖2F所示，經貼合第二基板24之後，此基板作為製作其他電子元件或是佈線的基板，如圖中顯示，可以透過其他半導體製程製作電子元件201於第二基板24之上，其他還可透過微影(lithography)、蝕刻等圖案化製程製作線路，或利用印刷製程(printing)而形成的各式電子基板。

完成上述製程後，程序如圖2G所示，利用溫度控制或是光線照射的方式，使接著劑乾膜22’可以失去接著性，而能輕易剝離第二基板24所形成的電子基板。

接著如圖2H所示，留下失去接著性的接著劑乾膜22’。最後經除去接著劑乾膜之後，製程留下第一基板20，如圖2I。

上述製程中，貼合第二基板24的步驟可利用滾輪壓合製程或層壓製程，而在這些步驟之前可應用一調準程序(alignment)調準第一基板20與第二基板24。特別是可藉著接著劑乾膜使得不同特性的兩種基板平整貼合，而能順利執行後續製程。如圖3所整理描述的電子基板之製作流程實施例。

根據圖3，經步驟S301備置第一基板後，再如步驟S303，塗佈一種液態接著劑，如溶劑型的膠水。經除溶劑後形成具接著性的乾膜，如步驟S305所述形成接著劑乾膜。再貼合第二基板(步驟S307)，第一基板與第二基板可具有不同物理特性。經其他製程處理後，在第二基板上形成電子元件、佈線等，以形成特定功能的電子基板(步驟S309)，再使接著劑乾膜失去接著性(步驟S311)，以能順利剝離電子基板(步驟S313)。

圖4描述本發明電子基板之製作流程實施例，此係描述透過溫度處理控制接著劑乾膜的特性的實施例，在特定實施例中，製程後段在第一基板上的接著劑乾膜為可重複利用的乾膜。

步驟如S401，先備置第一基板，特別為一不易彎曲的 硬式基板，並不限制為此。再如步驟S403，塗佈一層液態接著劑於第一基板上。之後經加熱至一定高溫後(步驟S405)，液態接著劑形成具有接著性的接著劑乾膜(步驟S407)。

此時，如步驟S409，將欲貼合的第二基板進行調準，並將整體裝置置於一真空環境中，在真空中貼合第二基板，特別為一軟性基板，如軟性電子基板(步驟S411)。之後經特定製程形成電子基板(步驟S413)。

完成後，可以以降溫處理，經降溫至一特定低溫後(步驟S415)，接著劑乾膜將失去接著性，使得電子基板可輕易剝離(步驟S417)。

上述貼合第二基板的步驟中，特別是在可以減少其他雜質的真空環境下進行，並且可再於加熱同時執行加壓貼合的製程。

上述改變接著劑乾膜的接著性的方式可不限於上述實施方式，比如，接著劑可經一升溫程序使其產生接著性；並可在製程後段經一頻率調變光線照射程序使接著劑乾膜失去接著性。

上述中，若第一基板上的液態接著劑為一溶劑型膠水，則可施以除溶劑以形成具接著性的乾膜。

綜上所述，本揭露書所提出的接著劑可參考本文描述的化學方程式與其中組成，特別是能夠透過溫度控制其接著劑乾膜的接著性，另外仍可透過特定光線照射程序的光學方法使接著劑乾膜改變接著性。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示 內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

10‧‧‧電路板結構

15‧‧‧翹曲範圍

11‧‧‧第一層電路板

12‧‧‧第二層電路板

13‧‧‧第三層電路板

20‧‧‧第一基板

22‧‧‧液態接著劑

22’‧‧‧接著劑乾膜

24‧‧‧第二基板

201‧‧‧電子元件

步驟S301~S313‧‧‧電子基板之製程一

步驟S401~S417‧‧‧電子基板之製程二

圖1顯示為習知技術中多層電路板產生翹曲現象的示意圖；圖2A至圖2I顯示本發明電子基板之製程實施例；圖3描述本發明電子基板之製作流程實施例之一；圖4描述本發明電子基板之製作流程實施例之二。

S301．．．備置第一基板

S303．．．塗佈液態接著劑

S305．．．形成接著劑乾膜

S307．．．貼合第二基板

S309．．．形成電子基板

S311．．．接著劑乾膜失去接著性

S313．．．剝離電子基板

Claims (10)

1. 一種電子基板之製程，包括：備置一第一基板；於該第一基板上塗佈一液態接著劑；經於該液態接著劑上施以一除溶劑程序，使該液態接著劑形成一具接著性的接著劑乾膜；於該第一基板與該接著劑乾膜上貼合一與該第一基板具有不同物理特性的第二基板；經一處理程序使該第二基板形成一電子基板；使該接著劑乾膜失去接著性；以及剝離該電子基板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子基板之製程，其中係經一升溫程序形成該具接著性的接著劑乾膜。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電子基板之製程，其中係經一降溫程序使該接著劑乾膜處於一定溫度狀態下而失去接著性。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電子基板之製程，其中該具接著性的接著劑乾膜係經一光線照射程序失去接著性。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電子基板之製程，其中該貼合第二基板之步驟係應用一滾輪壓合製程或一層壓製程。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子基板之製程，其中該液態接著劑為一溶劑型的膠水。
7. 一種電子基板之製程，包括：備置一第一基板；於該第一基板上塗佈一液態接著劑溶劑；固化經一升溫程序，使該液態接著劑溶劑形成一具吸附接著性的接著劑乾膜；於該第一基板與該接著劑乾膜上貼合一與該第一基板具有不同物理特性的第二基板；經一處理程序使該第二基板形成一電子基板；經一降溫程序使該接著劑乾膜，使之失去吸附接著性；以及剝離該電子基板。
8. 一種電子基板之製程，包括：備置一第一基板；於該第一基板上塗佈一液態接著劑；經一升溫程序，使該液態接著劑形成一具接著性的接著劑乾膜；於該第一基板與該接著劑乾膜上貼合一與該第一基板具有不同物理特性的第二基板；經一處理程序使該第二基板形成一電子基板；經一光線照射程序使該接著劑乾膜失去接著性；以及剝離該電子基板。
9. 一種應用於如申請專利範圍第1項或第7項所述之電子基板製程之接著劑，其組成為： 其中：R₁ 為氫(Hydrogen)、甲基(Methyl)之一；R₂ 為壬基(Nonyl)、乙氧化壬基(Ethoxylated Nonyl)之一；R₃ 為氫(Hydrogen)、甲基(Methyl)之一；R₄ 為以下化合物之一，包括：甲基(Methyl)、乙基(Ethyl)、丁基(Butyl)、乙基己基(Ethyl Hexyl)、縮水甘油基(Glycidyl)、十八烷基(Stearyl)、烷氧化桂基(Alkoxylated Lauryl)、四氫呋喃基(Tetrahydro furfuryl)、2-苯氧基乙基(2-Phenoxy Ethyl)、異癸基(Isodecyl)、辛基(Octyl)、癸基(Decyl)與異冰片基(Isobornyl)；x=0~5；y=5~25；z=10。
10. 如申請專利範圍第9項所述之接著劑，其中該組成具有升溫固化而使該接著劑乾膜具有接著性，且於降溫使該接著劑乾膜失去接著性的特性。