TWI429347B - 金屬導電線路結構及其製作方法 - Google Patents

Description

金屬導電線路結構及其製作方法

本發明是有關於一種金屬導電線路結構及其製作方法，且特別是有關於一種具有細線路的金屬導電線路結構及其製作方法。

近年來隨著電子工業之生產技術的突飛猛進，線路基板可搭載各種電子零件，已廣泛地應用於各種不同功能的電子產品中。目前，電子產品均朝向多功能化及小型化的方向發展。在此趨勢下，具金屬導電線路基板需求大幅提昇其佈線密度，以搭載更多且更精密的電子零件，而提昇佈線密度無非是透過縮小線寬以及線距來達成之最主要方法。

於習知技術中，金屬導電線路結構的形成方式多是於基材上，透過圖像化網版印刷塗佈的方式，來印刷多條金屬導電線路結構，其中這些金屬導電線路的材質例如是導電銀膠。然而，目前透過網版印刷塗佈的方式所製作之線路，因考量到印刷網板之網孔大小，及導電銀膠之配方差異性，致使製程解析度不足，及精確度不準確等製程能力的限制下，容易使所形成之線路的邊緣產生不規則狀，或相鄰兩線路之間解析不佳而產生導電短路現象，且此方式也不容易製作線寬或是線距低於100微米的線路及良率要求，以致於無法滿足現今市場之高密度佈線，及細線路解析的需求。

本發明提供一種金屬導電線路結構，具有較小的線寬與線距。

本發明提供一種金屬導電線路結構的製作方法，用以製作上述之金屬導電線路結構。

本發明提出一種金屬導電線路結構，其包括一基材以及多條金屬導電線路。基材具有一表面。金屬導電線路配置於基材的表面上。金屬導電線路的材質包括一銀膠(即含銀顆粒樹脂)，且銀膠至少是由多個金屬銀顆粒、多種光起始劑以及多種感光樹脂所組成。銀膠中至少含70%以上重量百分比的為金屬銀顆粒。每一金屬導電線路的線寬小於等於50微米，且相鄰兩金屬導電線路的線距小於等於50微米。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬導電線路的較佳線寬為小於等於30微米，而相鄰兩金屬導電線路的較佳線距為小於等於30微米。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬導電線路的厚度介於5微米至12微米之間。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬銀顆粒的粒徑介於0.1微米至3微米之間。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬銀顆粒的形狀包括片狀或橢圓球狀。

在本發明之一實施例中，上述之感光樹脂的感光波長範圍介於260 nm至420 nm之間。

本發明還提出一種金屬導電線路結構的製作方法，其包括下述步驟。提供一基材，其中基材具有一表面。形成一銀膠層於基材的表面上，銀膠層覆蓋表面，其中銀膠層至少是由多個金屬銀顆粒、多種光起始劑以及多種感光樹脂所組成，且銀膠層中至70%以上重量百分比為金屬銀顆粒。對銀膠層直接進行一底片曝光步驟及一鹼液顯影步驟，以形成多條金屬導電線路，其中每一金屬導電線路的線寬小於等於50微米，且相鄰兩金屬導電線路的線距小於等於50微米。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬銀顆粒的粒徑介於0.1微米至3微米之間。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬銀顆粒的形狀包括片狀或橢圓球狀。

在本發明之一實施例中，上述之感光樹脂的感光波長範圍介於260 nm至420 nm之間。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬導電線路的厚度介於5微米至12微米之間。

在本發明之一實施例中，上述之每一金屬導電線路的線寬小於等於50微米，而相鄰兩金屬導電線路的線距小於等於50微米。

在本發明之一實施例中，上述之鹼液顯影步驟所需的一顯影時間少於一臨界時間點，且顯影時間介於臨界時間點的80%至臨界時間點的100%之間。

基於上述，由於本發明之線路結構的製作方法是形成銀膠層於基材上，接著，再以一底片曝光與鹼液顯影的方式，來形成線寬與線距皆小於等於50微米的金屬導電線路。因此，相較於習知直接利用網版印刷方式來形成金屬導電線路而言，本發明之金屬導電線路可具有較小的線寬與線距，且金屬導電線路的邊緣可具有較佳的平整度。也就是說，本發明之線路結構的製作方法可具有較佳的製程良率與可靠度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，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1C為本發明之一實施例之一種金屬導電線路結構的製作方法的剖面示意圖。請先參考圖1A，依照本實施例的金屬導電線路結構100的製作方法，首先，提供一基材110，其中基材110具有一表面112。在本實施例中，基材110例如是一矽基板、一玻璃基板、一印刷電路板、一可撓式線路板或是一陶瓷基板。於此，本發明對於基材110之形式不作任何限制。

接著，請參考圖1B，以網印作業形成一銀膠層120a於基材110的表面112上，且此銀膠層120a局部性地覆蓋基材110的表面112。在本實施例中，銀膠層120a至少是由多個金屬銀顆粒122、多種光起始劑(未繪示)以及多種感光樹脂(未繪示)所組成，其中銀膠層120a中至少含70%以上重量百分比為金屬銀顆粒122，而感光樹脂的感光波長範圍介於例如是260 nm至420 nm之間。特別是，每一金屬銀顆粒122的粒徑例如是介於0.1微米至3微米之間，且每一金屬銀顆粒122的形狀例如是片狀、橢圓球狀或其他適當形狀。此外，形成銀膠層120a例如是透過網印塗佈的方式而形成於基材110的表面112上。

接著，請參考圖1C，對銀膠層120a直接進行一底片曝光步驟及一鹼液(不同%濃度之NaOH或KOH溶液)顯影步驟，以形成多條金屬導電線路120。其中，顯影步驟所需的一顯影時間需少於一臨界時間點，且顯影時間介於臨界時間點的80%至臨界時間點的100%之間。舉例來說，若一般顯影時的臨界時間點(意即超過此時間點則呈現過顯狀態)為60秒，則最佳的顯影時間為48秒(即60秒*0.8=48)至60秒(及60秒*1.0=60)之間。

詳細來說，在本實施例中，每一金屬導電線路120的線寬W小於等於50微米，較佳地，每一金屬導電線路120的線寬W小於等於30微米。相鄰兩金屬導電線路120的線距P小於等於50微米，較佳地，相鄰兩金屬導電線路120的線距P小於等於30微米。此外，每一金屬導電線路120的厚度T介於例如是5微米至12微米之間。至此，已完成線路結構100的製作方法。

於結構上，請再參考圖1C，金屬導電線路結構100包括基材110以及金屬導電線路120，其中金屬導電線路120配置於基材110的表面112上。特別是，金屬導電線路120的材質例如是銀膠，且此銀膠至少是由金屬銀顆粒122、多種光起始劑以及多種感光樹脂所組成，其中銀膠中至少含70%以上重量百分比為金屬銀顆粒122。在本實施例中，每一金屬導電線路120的線寬W小於等於50微米，較佳地，每一金屬導電線路120的線寬W小於等於30微米。相鄰兩金屬導電線路120的線距P小於等於50微米，較佳地，相鄰兩金屬導電線路120的線距P小於等於30微米。此外，每一金屬導電線路120的厚度T介於例如是5微米至12微米之間。

由於本實施之金屬導電線路結構100的製作方法是採用網印塗佈作業形成銀膠層120a，再以一底片曝光與鹼液顯影的作業方式所形成之金屬導電線路120，因此相較於習知直接利用網版印刷來形成金屬導電線路而言，本實施例之金屬導電線路120可具有較小的線寬W與線距P，較佳地，線寬W與線距P皆小於等於50微米，且金屬導電線路120的邊緣可具有較佳的平整度，可避免相鄰兩金屬導電線路120之間產生短路情形。簡言之，本實施例之金屬導電線路結構100的製作方法可具有較佳的製程良率與可靠度。

值得一提的是，金屬導電線路120的電阻值與金屬銀顆粒122的含量呈反比關係，因此本領域的技術人員可依據使用需求自行調整銀膠層120(或銀膠)中之金屬銀顆粒122、光起始劑以及感光樹脂的比例，以形成所需的金屬導電線路120的電阻值。

綜上所述，由於本發明之金屬導電線路結構的製作方法是以網印塗佈形成銀膠層120a於基材110的表面112上，接著，再以一底片曝光與鹼液顯影的方式，來形成線寬與線距皆小於等於50微米的金屬導電線路120。因此，相較於習知直接利用網版印刷來形成金屬導電線路而言，本發明之金屬導電線路可具有較小的線寬與線距，且金屬導電線路的邊緣可具有較佳的平整度。也就是說，本發明之金屬導電線路結構的製作方法可具有較佳的製程良率與可靠度。

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，故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．．．金屬導電線路結構

110．．．基材

112．．．表面

120．．．金屬導電線路

120a．．．銀膠層

122．．．金屬銀顆粒

P．．．線距

T．．．厚度

W．．．線寬

圖1A至圖1C為本發明之一實施例之一種金屬導電線路結構的製作方法的剖面示意圖。

100．．．金屬導電線路結構

110．．．基材

112．．．表面

120．．．金屬導電線路

122．．．金屬銀顆粒

P．．．線距

T．．．厚度

W．．．線寬

Claims (12)

1. 一種金屬導電線路結構，包括：一基材，具有一表面；以及多條金屬導電線路，配置於該基材的該表面上，該些金屬導電線路的材質包括一銀膠，該銀膠至少是由多個金屬銀顆粒、多種光起始劑以及多種感光樹脂所組成，而該些感光樹脂的感光波長範圍介於260nm至420nm之間，且該銀膠中至少含70%以上重量百分比的該些金屬銀顆粒，其中各該金屬導電線路的線寬小於等於50微米，且相鄰兩該些金屬導電線路的線距小於等於50微米。
2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬導電線路結構，其中各該金屬導電線路的線寬為小於等於30微米，而相鄰兩該些金屬導電線路的線距為小於等於30微米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之金屬導電線路結構，其中各該金屬導電線路的厚度介於5微米至12微米之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之金屬導電線路結構，其中各該金屬銀顆粒的粒徑介於0.1微米至3微米之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之金屬導電線路結構，其中各該金屬銀顆粒的形狀包括片狀或橢圓球狀。
6. 一種金屬導電線路結構的製作方法，包括：提供一基材，該基材具有一表面；形成一銀膠層於該基材的該表面上，該銀膠層覆蓋該 表面，其中該銀膠層至少是由多個金屬銀顆粒、多種光起始劑以及多種感光樹脂所組成，且該銀膠層中至少含70%以上重量百分比為該些金屬銀顆粒；以及對該銀膠層直接進行一底片曝光步驟及一鹼液顯影步驟，以形成多條金屬導電線路，其中各該金屬導電線路的線寬小於等於50微米，且相鄰兩該些金屬導電線路的線距小於等於50微米。
7. 如申請專利範圍第6項所述之金屬導電線路結構的製作方法，其中各該金屬銀顆粒的粒徑介於0.1微米至3微米之間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之金屬導電線路結構的製作方法，其中各該金屬銀顆粒的形狀包括片狀或橢圓球狀。
9. 如申請專利範圍第6項所述之金屬導電線路結構的製作方法，其中該感光樹脂的感光波長範圍介於260nm至420nm之間。
10. 如申請專利範圍第6項所述之金屬導電線路結構的製作方法，其中各該金屬導電線路的厚度介於5微米至12微米之間。
11. 如申請專利範圍第6項所述之金屬導電線路結構的製作方法，其中各該金屬導電線路的線寬為小於等於30微米，而相鄰兩該些金屬導電線路的線距為小於等於30微米。
12. 如申請專利範圍第6項所述之金屬導電線路結構 的製作方法，其中該顯影步驟所需的一顯影時間少於一臨界時間點，且該顯影時間介於該臨界時間點的80%至該臨界時間點的100%之間。