TWI598012B - 線路板的製造方法 - Google Patents

Description

線路板的製造方法 【0001】

本發明係有關一種線路板的製造方法，尤指一種利用遮蔽油墨定義線路之線路板的製造方法。

【0002】

隨著LED功率的提升，LED基板的散熱能力，便成為其重要的材料特性之一，為此，陶瓷基板逐漸成為高效能LED的主要散熱基板材料，並逐漸被市場接受進而廣泛使用。近年來，除了陶瓷基板本身的材料特性問題須考慮之外，對基板上金屬線路之線寬、線徑、金屬表面平整度與附著力之要求日增，使得以傳統厚膜製程備製的陶瓷基板逐漸不敷使用，因而發展出了薄膜型陶瓷散熱基板。

【0003】

厚膜製程大多使用網版印刷銀膏及燒結方式形成線路與圖形，因此，其線路圖形的完整度與線路對位的精確度往往隨著印刷次數增加與網版張力變化而出現明顯的累進差異，此結果將影響後續封裝製程上對位的精準度；再者，隨著元件尺寸不斷縮小，網版印刷的圖形尺寸與解析度亦有其限制，隨著尺寸縮小，網版印刷所呈現之各單元圖形尺寸差異(均勻性)與金屬厚度差異亦將越發明顯。為了線路尺寸能夠不斷縮小與精準度的嚴格要求下，LED散熱基板的生產技術勢必要繼續提升。因而薄膜製程的導入就成為了改善方法之一。

【0004】

薄膜技術的導入正可解決線路尺寸縮小的製程瓶頸，結合高真空鍍膜技術與黃光微影技術，能將線路圖形尺寸大幅縮小，並且可同時符合精準的線路對位要求，其各單元的圖形尺寸的低差異性(高均勻性)更是傳統網版印刷所不易達到的結果。

【0005】

常見的薄膜製程，例如直接電鍍銅製程（DPC），首先將燒結後的 Al2O3 或 AlN 陶瓷基板進行雷射鑽孔切割，以製作其導通孔(through vias)。待鑽孔完成後，即進行基板表面前處理，以真空濺鍍方式形成一種子層，以提供後續電鍍時所需導電薄膜。薄膜批覆完成後，接著以黃光製程之光阻貼覆於基板表面，以曝光、顯影方式定義出欲製作線路的區域，再以電鍍方式增加其線路的導體厚度，待光阻移除後，移除濺鍍上之種子層，即完成金屬化線路製作。然而，以薄膜製程製備陶瓷散熱基板具有較高的設備與技術，需整合材料開發門檻，如曝光、真空沉積、顯影、蒸鍍(Evaporation)、濺鍍(Sputtering)、電鍍與無電鍍等技術，以目前的市場規模，薄膜產品的相對成本較高。

【0006】

有提出改良的DPC製程，如圖1及圖2A~圖2E所示，包含：步驟S10，於基板21表面濺鍍形成一種子層23，如圖2A所示；步驟S12，網印油墨25形成線路於種子層23上，如圖2B所示；步驟S14，蝕刻移除暴露的種子層23以定義圖案種子層23a，如圖2C所示；步驟S16，去除油墨以留下圖案種子層23a，如圖2D所示；步驟S17形成一銅鍍層27於圖案種子層23a上，如圖2E所示；及步驟S18，於該銅鍍層27上電鍍一金屬鍍層29，如圖2E所示。雖然以上製程可省去光阻披覆及曝光顯影等步驟，但是市場上對於進一步簡化的製程仍有需求。

【0007】

本發明之一目的，在於提供一種線路板的製造方法，利用遮蔽油墨定義線路，可簡化製程。

【0008】

為了達成上述之目的，本發明係提供一種線路板的製造方法，包括：於絕緣基板的表面上印刷油墨，以定義一線路；濺鍍形成一金屬層；及剝除油墨，留下一圖案金屬層。

【0009】

本發明另提供一種線路板的製造方法，包括：於絕緣基板的表面上印刷油墨，以定義一線路；提供遮罩；濺鍍形成一金屬層；去除遮罩；及剝除油墨，留下一圖案金屬層。

【0010】

本發明之一態樣，更包含增加圖案金屬層之厚度達3微米。

【0011】

本發明之一態樣，更包含於厚度達3微米之圖案金屬層上電鍍一金屬鍍層，金屬鍍層係選自Ni、Ag、Au、Au/Sn合金及Pd其中之一或其組合。

【0012】

本發明之一態樣，絕緣基板之材質係陶瓷或玻璃。

【0013】

本發明之一態樣，更包含於絕緣基板的表面上印刷油墨步驟後，進行一防焊烘烤步驟；以及於剝除油墨步驟後，進行一剝墨後烘烤步驟。

【0014】

本發明之一態樣，該增加圖案金屬層之厚度係藉由化學鍍銅形成(厚化銅製程)。厚化銅製程係將圖案金屬層係浸入一鍍銅溶液90分鐘形成，使圖案金屬層的厚度達3微米以上。

【0027】

S10~S18‧‧‧步驟

【0028】

S30~S38‧‧‧步驟

【0029】

S50~S58‧‧‧步驟

【0030】

21‧‧‧基板

【0031】

23‧‧‧種子層

【0032】

23a‧‧‧圖案種子層

【0033】

25‧‧‧油墨

【0034】

27‧‧‧銅鍍層

【0035】

29‧‧‧金屬鍍層

【0036】

41‧‧‧絕緣基板

【0037】

43‧‧‧油墨

【0038】

45‧‧‧金屬層

【0039】

45a‧‧‧圖案金屬層

【0040】

49‧‧‧金屬鍍層

【0041】

61‧‧‧絕緣基板

【0042】

63‧‧‧油墨

【0043】

65‧‧‧遮罩

【0044】

67‧‧‧金屬層

【0045】

67a‧‧‧圖案金屬層

【0046】

69‧‧‧金屬鍍層

【0015】

圖1係習知改良直接電鍍銅（DPC）製程的步驟流程圖。

【0016】

圖2係習知改良直接電鍍銅（DPC）製程的步驟流程之結構剖面圖。

【0017】

圖3係本發明之一實施例之線路板的製造方法的步驟流程圖。

【0018】

圖4係本發明之一實施例之線路板的製造方法的步驟流程之結構剖面圖。

【0019】

圖5係本發明之另一實施例之線路板的製造方法的步驟流程圖。

【0020】

圖6係本發明之另一實施例之線路板的製造方法的步驟流程之結構剖面圖。

【0021】

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

【0022】

請參照圖3及圖4A~4D，圖3係本發明之一種線路板的製造方法，包括：步驟S30，於絕緣基板41的表面上印刷油墨43，使部分絕緣基板41外露，以定義一線路，如圖4A所示；步驟S32，濺鍍形成一金屬層45在外露的絕緣基板41上，如圖4B所示，其中金屬層45厚度為200-800奈米，金屬層係可為Cu或Ti/Cu合金；步驟S34，剝除油墨，留下一圖案金屬層45a，如圖4C所示，方式係使用80℃熱水清洗以剝除油墨；步驟S36，增加該圖案金屬層45a之厚度，如圖4D所示，其中增加圖案金屬層45a之厚度係藉由化學鍍銅形成(厚化銅製程)，主要係將圖案金屬層45a浸入一鍍銅溶液90分鐘形成，使圖案金屬層45a的厚度達到3微米以上；及步驟S38，電鍍一金屬鍍層49於厚度達到3微米以上之圖案金屬層45a上，如圖4D所示。

【0023】

接著，請參照圖5及圖6A~4F，圖5係本發明之另一種線路板的製造方法。本實施例之線路板的製造方法與圖3所示之製造方法主要差異在於本實施例使用遮罩控制線寬以提高精度。本實施例之線路板的製造方法包括：步驟S50，於絕緣基板61的表面上印刷油墨63，以定義一線路，如圖6A所示，其中絕緣基板之材質係陶瓷或玻璃；步驟S51，提供遮罩65覆蓋在油墨63上，使部分絕緣基板61外露，如圖6B所示；步驟S52，濺鍍形成一金屬層67在外露的絕緣基板61上，如圖6C所示，其中金屬層67厚度為200-800奈米，金屬層係可為Cu或Ti/Cu合金；步驟S53，去除遮罩65，如圖6D所示；步驟S54，剝除油墨63，留下一圖案金屬層67a，如圖6E所示，方式係使用80℃熱水清洗以剝除油墨；及步驟S56，增加該圖案金屬層45a之厚度，如圖6F所示，其中增加圖案金屬層67a之厚度係藉由化學鍍銅形成(厚化銅製程)，主要係將圖案金屬層67a浸入一鍍銅溶液90分鐘形成，使圖案金屬層67a的厚度達到3微米以上；及步驟S58，電鍍一金屬鍍層69於厚度達到3微米以上之圖案金屬層67a上，金屬鍍層69可為Ni、Ag、Au、Au/Su合金及Pd其中之一或其組合，如圖6F所示。

【0024】

以上實施例，更包含於絕緣基板的表面上印刷油墨步驟（步驟30及50）後，進行一防焊烘烤步驟，溫度為150℃歷時60分鐘；以及於剝除油墨步驟（步驟34及54）後，進行一剝墨後烘烤步驟，溫度為130℃歷時30分鐘。

【0025】

以上實施例，步驟30及步驟50印刷油墨的參數設定如下：使用機台為自動網印機，網版為Shadow Masker 3，目數為150目，較佳為300目，油墨為WCB-1250（藍）黏度10萬，稀釋比例係無稀釋，印刷次數為2次，印刷後靜置時間為0分鐘，軟烤溫度為75℃歷時15分鐘，以及硬烤溫度為150℃歷時60分鐘。

【0026】

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

 

S10~S18‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種線路板的製造方法，包括：於絕緣基板的表面上印刷油墨，以定義一線路；濺鍍形成一金屬層；及剝除油墨，留下一圖案金屬層，更包含於濺鍍形成一金屬層之步驟前，提供一遮罩；以及於濺鍍形成一金屬層之步驟後，去除該遮罩。
2. 如請求項1所述之線路板的製造方法，其中於圖案金屬層之步驟後，更包含一增加圖案金屬層厚度之步驟。
3. 如請求項2所述之線路板的製造方法，其中增加圖案金屬層之厚度係以化學鍍方式所形成。
4. 如請求項3所述之線路板的製造方法，其中金屬層係選自Cu及Ti/Cu合金其中之一或其組合。
5. 如請求項1或2所述之線路板的製造方法，更包含電鍍一金屬鍍層於圖案金屬層上。
6. 如請求項5所述之線路板的製造方法，其中該金屬鍍層係選自Ni、Ag、Au、Au/Sn合金及Pd其中之一或其合金之組合。
7. 如請求項1或25所述之線路板的製造方法，其中該絕緣基板之材質係陶瓷或玻璃。
8. 如請求項1或2所述之線路板的製造方法，更包含於絕緣基板的表面上印刷油墨步驟後，進行一防焊烘烤步驟。
9. 如請求項1或2所述之線路板的製造方法，更包含於剝除油墨步 驟後，進行一剝墨後烘烤步驟。
10. 如請求項2所述之線路板的製造方法，其中該增加圖案金屬層之厚度係至少為3微米。