TWI640235B - 高頻銅銀混合導電線路結構及其製作方法 - Google Patents

高頻銅銀混合導電線路結構及其製作方法 Download PDF

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Abstract

一種高頻銅銀混合導電線路的製作方法，其步驟如下：提供絕緣基板，在該絕緣基板的其中一個表面上蒸鍍一層銀層；在該銀層表面製作形成銅導電線路圖案；蝕刻去掉該絕緣基板表面、且該銅導電線路圖案之間的銀層；以及在銅導電線路圖案表面形成銀包覆層，使銅導電線路圖案的四周都被該銀包覆層包覆。本發明還涉及由此製作方法製作而成的高頻銅銀混合導電線路結構。

Description

高頻銅銀混合導電線路結構及其製作方法
本發明涉及電路板製作領域，尤其涉及一種高頻銅銀混合導電線路結構及其製作方法。
隨著電子產品朝高頻、高速傳輸、且尺寸薄型化的方向發展，對導電線路的設計也有了更高的要求。現有技術中，一般採用金屬銅來製作導電線路，這種導電線路在傳輸低頻信號時尚可，但是用於傳輸高頻信號時，通常會有較大損耗。
有鑑於此，有必要提供一種能夠解決上述技術問題的高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法及由此製作方法製作而成的高頻銅銀混合線路導電結構。
一種高頻銅銀混合線路的製作方法，其步驟如下：提供絕緣基板，在該絕緣基板的其中一個表面上蒸鍍一層銀層；在該銀層表面形成銅導電線路；蝕刻去掉該絕緣基板表面未被該銅導電線路圖案覆蓋的銀層；以及在銅導電線路圖案表面形成銀包覆層，使銅導電線路圖案的四周都被該銀包覆層包覆。
一種高頻銅銀混合導電線路結構，其包括：絕緣基板以及形成在該絕緣基板表面的導電線路，其中：該導電線路包括：形成在該絕緣基板至上的銅導電線路，夾設在該銅導電線路與該絕緣基板之間的為銀墊，以及包覆該銅導電線路的銀包覆層，該銀墊與該銀包覆層共同包圍該銅導電線路。
與現有技術相比，本發明提供的高頻銅銀混合線路結構製作方法及由此製作而成的高頻銅銀混合線路結構，銅導電線路圖案四周都被銀層包覆，由於金屬銀的電導率高於金屬銅的電導率，所以根據趨膚效應，導電線路圖案表層附著高導電率金屬，將可降低信號傳輸損失(insertion loss)，提高信號傳輸效率。
100‧‧‧高頻銅銀混合導電線路結構
10‧‧‧絕緣基板
12‧‧‧銀層
14‧‧‧幹膜
20‧‧‧銅導電線路
22‧‧‧銀墊
40‧‧‧導電線路
30‧‧‧銀包覆層
圖1是本發明第一實施例提供的絕緣基板的剖視圖。
圖2是在絕緣基板上蒸鍍一層銀層的剖視圖。
圖3是在絕緣基板上貼幹膜的剖視圖。
圖4是對幹膜進行曝光的剖面圖。
圖5是對幹膜進行顯影後的剖面圖。
圖6是在銀層表面電鍍形成銅導電線路的剖面圖。
圖7是移除幹膜的剖視圖。
圖8是蝕刻去掉銅導電線路之間的銀層的剖面圖。
圖9是在銅導電線路圖案表面形成銀包覆層從而形成高頻銅銀混合導電線路結構的剖視圖。
下面將結合附圖及實施例，對本發明提供的高頻銅銀混合導電線路結構及其製作方法作進一步的詳細說明。
請參閱圖1-7，本發明第一實施例提供一種高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其步驟包括：
第一步：請參閱圖1及圖2，提供絕緣基板10，在該絕緣基板10的其中一個表面上蒸鍍一層銀層12。具體地，是在真空條件下、將該絕緣基板10作為基材，在該絕緣基板的對面設置金屬銀作為靶源，並對該靶源進行高溫加熱，蒸發金屬銀，使金屬銀沉積在該絕緣基板10上形成。加熱的方式包括：電阻加熱、電子束加熱、雷射束加熱、電漿噴柱加熱等。蒸鍍的該銀層12的厚度為0.1~2μm。
在本實施方式中，提供的絕緣基板10由聚酯類高分子化合物製作形成，該聚酯類高分子化合物譬如為：聚醯亞胺(PI)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，或者為對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
首先對該絕緣基板10的表面進行處理，具體地，可以採用電漿(Plasma)的方式，將絕緣基板10表面的聚酯類高分子包含的酯基-COOR水解成羧基(-COOH)，再將羧基(-COOH)在微鹼性條件下形成酯(-COO-)。
然後，請參閱圖2，在該絕緣基板10的表面蒸鍍銀層12。當通過蒸鍍的方式在絕緣基板10的表面蒸鍍銀層12時，Ag離子會與酯(-COO-)形成離子鍵(-COO-Ag)，離子鍵的鍵能可達150~400kJ/mole，所以蒸鍍的銀層可以較好地附著在絕緣基板10的表面。
第二步：在該銀層12表面製作形成銅導電線路20。在本實施方式中，是通過電鍍的方式形成的該銅導電線路20，而非傳統的濕式蝕刻形成的銅導電線路20。採用電鍍形成銅導電線路20，可以減少銅液的使用；也避免了濕式蝕刻中對銅導電線路之外的銅層的蝕刻及蝕刻液的處理，節省了材料，還對環境友好。
在該銀層12表面製作形成銅導電線路20的方法包括：首先，請參閱圖3，在該銀層12表面貼上一層幹膜14。該幹膜14可以為半固化片。
其次，請參閱圖4與圖5，通過微影技術對該幹膜14曝光顯影的剖面圖。在本實施方式中，被曝光顯影後的幹膜會保護該銀層12，幹膜14未被曝光顯影的位置的銀層的表面後續會被電鍍一層銅層。
請參閱圖6，在銀層12的表面進行電鍍一層銅層製作出銅導電線路20。
請參閱圖7，移除幹膜14，從而在該銀層12的表面形成該銅導電線路20。
第三步：請參閱圖8，利用快速垂直蝕刻法蝕刻去掉該絕緣基板10表面的、且該銅導電線路20之間的銀層12。也即只保留夾設在該銅導電線路20與絕緣基板10之間的銀層12，將夾設在銅導電線路20與絕緣基板10之間的銀層12定義為銀墊22。在本實施方式中，是利用鹼性溶液對銀層12進行蝕刻以去掉絕緣基板10表面未被該銅導電線路20覆蓋的的銀層12。本發明採用快速蝕刻的方法，僅對垂直於板面的方向蝕刻，對該銅導電線路20側面的蝕刻量可忽略不計，因此可保證製作細線路時線路的信賴性，不會發生斷路的風險。
第四步：請參閱圖9，在銅導電線路20表面形成銀層包覆層30，使銅導電線路20的四周都被銀層包覆。也即，位於銅導電線路20的底部的銀墊22以及包覆在銅導電線路20表面的銀包覆層30將銅導電線路20包圍，該銀墊22，該銅導電線路20以及銀包覆層30一起形成導電線路40。
在本實施方式中，該銀包覆層30是通過化銀(Sterling Silver)的方式形成。也即是在化銀溶液中，利用化銀溶液包含的銀離子與銅導電線路20表面的金屬銅進行置換，也即2Ag++Cu→2Ag+Cu2+，從而在銅導電線路20的表面生成一層薄薄的銀層，利用此種方式形成的該銀包覆層30，可以較好地控制整個線路層40的厚度，如此，就形成了高頻銅銀混合線路結構100。
請再次參閱圖9，本發明第二實施例還提供由上述高頻銅銀混合線路結構製作方法製作而成的高頻銅銀混合線路結構100，其包括：絕緣基板10以及形成在絕緣基板10表面的導電線路30，該導電線路30包括銀墊22，形成 銀墊22上的銅導電線路20以及包覆該銅導電線路圖案的銀包覆層30，且該銀墊22與該銀包覆層30共同包圍該銅導電線路20。
綜上所述，本發明提供的高頻銅銀混合線路結構的製作方法及由此製作而成的高頻銅銀混合線路結構，導電線路30由銅銀混合製成，且銅導電線路圖案四周都被銀層包覆，由於金屬銀的電導率高於金屬銅的電導率，從而銀對高頻的阻抗低，在導電線路圖案表層附著高導電率金屬，所以根據趨膚效應，將可降低信號傳輸損失(insertion loss)，提高信號傳輸效率。
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及所列之數據為作試驗及參考之所用，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。

Claims (10)

  1. 一種高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其步驟如下：提供絕緣基板，在該絕緣基板的其中一個表面上蒸鍍一層銀層；在該銀層表面形成銅導電線路；蝕刻去掉該絕緣基板表面未被該銅導電線路覆蓋的銀層；以及在該銅導電線路表面形成銀包覆層，使該銅導電線路的四周都被該銀層及該銀包覆層包覆，以在所述銅導電線路表層附著比其電導率高的金屬銀層。
  2. 如請求項1所述的高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其中，提供的絕緣基板由聚酯類高分子化合物形成。
  3. 如請求項2所述的高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其中，在該絕緣基板表面蒸鍍銀層之前還包括對絕緣基板進行表面處理，使聚酯類高分子化合物的脂類官能團水解成羧基，以提高後續蒸鍍的銀層與絕緣基板之間的結合力。
  4. 如請求項1所述的高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其中，在該銀層表面製作形成銅導電線路的方法包括：在該銀層表面貼上一層幹膜；對該幹膜曝光顯影定義出銅導電線路的形狀；在該銀層的表面電鍍一層銅層；以及移除幹膜，從而形成該銅導電線路。
  5. 如請求項1所述的高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其中，利用鹼性溶液對該銀層進行蝕刻以去掉該絕緣基板表面未被該銅導電線路覆蓋的該銀層。
  6. 如請求項1所述的高頻銅銀混合導電線路結構的製作方法，其中，該銀包覆層是通過化銀的方式形成。
  7. 一種高頻銅銀混合導電線路結構，其包括：絕緣基板以及形成在該絕緣基板表面的導電線路，其中：該導電線路包括：形成在該絕緣基板至之上的銅導電線路，夾設在該銅導電線路與該絕緣基板之間的為銀墊，以及包覆該銅導電線路的銀包覆層，該銀墊與該銀包覆層共同包圍該銅導電線路，所述銅導電線路表層附著的是比其電導率高的金屬銀層。
  8. 如請求項7所述的高頻銅銀混合導電線路結構，其中，該絕緣基板的材料為聚酯類高分子化合物。
  9. 如請求項7所述的高頻銅銀混合導電線路結構，其中，該銀墊的厚度為0.1~2μm。
  10. 如請求項9所述的高頻銅銀混合導電線路結構，其中，該銀墊是通過在真空條件下、加熱蒸發金屬銀靶源，使金屬銀沉積在該銅導電線路形成。
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