TWI770717B - 線路板製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明是一種線路板製造方法,該製造方法包含以下步驟:準備一線
路基板,該線路基板具有一第一表面;在該線路基板的第一表面上設置一導電層;在該導電層上局部設置一線路層,使該導電層部分外露於該線路層;對該線路層及導電層全面地進行一雷射蝕刻製程,將外露的部分導電層移除;雷射蝕刻製程不會對線路層之側面產生侵蝕,也不會對線路層底下的導電層產生額外側向侵蝕,避免濕式蝕刻損失之線寬、底銅侵蝕過度及不易控制侵蝕程度的問題。
Description
一種線路板製造方法,尤指一種以雷射移除多餘導電層的線路板製造方法。
請參閱圖4A至圖4B所示,在一線路基板21上製作一線路層23的製程中,一般包含以下步驟:如圖4A所示,準備一線路基板21,該線路基板21上設置有一導電層22,該導電層22例如為銅箔層並在該導電層22上配置一線路層23;如圖4B所示,以濕式蝕刻製程將線路層23覆蓋之面積以外的導電層22移除,使得線路結構之間互相分離,並完成該線路層23。
然而,此種以濕式蝕刻製程將多餘導電層22移除的現有技術有不少缺點,以下詳述。
首先,用於濕式蝕刻的蝕刻溶液同時會侵蝕線路結構本身的導電材料,使得完成濕式蝕刻製程後的線路層23寬度Wb、厚度Db相較蝕刻製程前的線路層23寬度Wa、厚度Da更小,即,該用於移除部分的導電層22的濕式蝕刻製程同時會導致線路結構的寬度及厚度的損失。此外,如圖4B及圖5之照片所示,當蝕刻時,蝕刻溶液會由線路層23的線路結構底部邊緣向線路層23覆蓋下的導電層22侵蝕,因此蝕刻製程後,線路結構下方的導電層22與線路基板21的接觸寬度Wc較線路層23寬度Wb更窄,降低線路層23透過該導電層22與線路基板21的表面之間的附著力。
在另一種情形中,如圖6之照片所示,當該導電層22的厚度較厚,可能並未發生明顯的「線路結構下方的導電層22與線路基板21的接觸寬度較線路層23本身的寬度更窄」之情形。惟此時因為導電層22較厚,必須進行強度較高的濕式蝕刻製程,導致線路結構上方被侵蝕嚴重而產生明顯變形。
上述缺陷在微米級的細線路的發展趨勢下更大幅提升線路板製程之困難。一般來說,面對損失線路結構的寬度的問題時,線路板廠會通過事先設計補償線寬來避免線路寬度不符合設計規格。然而,在製作線路寬度及線路間距皆在微米級的細線路時,幾乎沒有額外空間可以做線寬補償設計。而基於曝光機與材料能力所限制的光阻解析能力,對微米級細線路進行些微的尺寸差異調整就須要很大幅度的設備升級及材料改進,並因此大幅提升製造成本。
此外,濕式蝕刻製程本身在實作上已有不少技術困境,例如蝕刻程度控制不易、蝕刻溶液的藥劑濃度隨使用時間下降、細微結構之間的水滯效應導致對導電材料局部侵蝕程度不均難以控制等。雖然已有廠商在現有技術之基礎下,採用流體設備等方式改善濃度及局部侵蝕不均勻等問題,惟效果並不顯著且設備成本高。綜上所述,現有技術的線路板製程勢必須進行進一步改善。
有鑑於現有的線路板製程在移除多餘導電層的蝕刻時容易產生多種不可控因素導致難以維持線路板品質,本發明提供一種線路板製造方法,包含以下步驟:準備一線路基板,該線路基板具有一第一表面;在該線路基板的第一表面上設置一導電層;在該導電層上局部設置一線路層,使該導電層部分外露於該線路層;
對該線路層及該導電層全面地進行一雷射蝕刻製程,將外露的部分導電層移除。
本發明還提供由前述線路板製造方法製造產生的一種線路板,包含:一線路基板,具有一第一表面;一導電層,設置於該線路基板的第一表面上;一線路層,設置於該導電層上。
本發明以雷射對該導電層及線路層進行一全面的掃描蝕刻,均勻的移除整面線路基板上方一定厚度的導電材料,包含未被線路層覆蓋的外露的部分導電層。由於雷射光束能夠以垂直該線路基板的第一表面的方向進行燒蝕去除,而不會對線路層的側面產生侵蝕,在移除導電層時不會同時損失線路層的線路寬度,也不會進一步對線路層下的導電層產生侵蝕導致寬度縮減的問題。因此,不僅不會損失線路寬度,在線路層設計時不須額外補償線寬,完成的線路層與通過導電層與線路基板結合的結構也更加穩定,有利於微細線路的設計、降低製程困難度及結構穩定。
由於本發明的線路板製造方法並不會在移除多餘導電層時損失線路層的線路寬度,因此不受限於線路層的線路寬度,適用於目前市場所需的任何線路寬度的線路板製程,也不因線路寬度的微小化提高製作成本,解決現有技術以濕式蝕刻製程移除多餘導電層之技術缺陷及困難。
11:線路基板
111:第一表面
12:導電層
121:外露表面
13:線路層
131:線路層表面
W1:線路層寬度
D1:雷射蝕刻前的線路層厚度
D2:導電層厚度
D3:雷射蝕刻後的線路層厚度
21:線路基板
22:導電層
23:線路層
Wa:濕式蝕刻前的線路層寬度
Wb:濕式蝕刻後的線路層寬度
Wc:濕式蝕刻後的導電層與線路基板的接觸寬度
Da:濕式蝕刻前的線路層厚度
Db:濕式蝕刻後的線路層厚度
圖1係本發明線路板製造方法的流程方塊圖。
圖2A至2C係本發明線路板製造方法的製造流程剖面示意圖。
圖3係本發明線路板製造方法的製造的線路板的部份剖面照片。
圖4A至4B係現有技術的線路板製造流程剖面示意圖。
圖5係現有技術的線路板製造流程製造的線路板的部份剖面照片。
圖6係現有技術的線路板製造流程製造的另一線路板的部份剖面照片。
請參閱圖1及圖2A至2C所示,本發明提供一種路板製造方法,包含以下步驟:準備一線路基板11,該線路基板11具有一第一表面111(S101);在該線路基板11的第一表面111上設置一導電層12(S102);在該導電層12上局部設置一線路層13,使該導電層12部分外露於該線路層13(S103);對該線路層及該導電層全面地進行一雷射蝕刻製程,將外露的部分導電層12移除(S104)。
請參閱圖2A至2C所示,在圖2A中,係準備一線路基板11並在該線路基板11的一第一表面111上上設置該導電層12,該導電層12較佳係一銅箔層,做為下一步驟中設置該線路層13的一電鍍種子層;在圖2A中,在該導電層12上設置該線路層13,該線路層13覆蓋一部份的導電層表面,而未被該線路層13覆蓋的則為該外露的部分導電層,該外露的部分導電層具有一外露表面121;最後,對該線路層13及導電層的外露表面121進行全面的雷射蝕刻,並移除該外露的部分導電層12。較佳的,進行雷射蝕刻製程前該線路層的一厚度D1大於該導電層12的一厚度D2。
該雷射蝕刻製程可使用一點狀雷射光源或一線狀雷射光源。較佳的,係以雷射光源全面的掃描該線路層表面131以及導電層的外露表面121以
對該線路層表面131及該外露表面121進行燒蝕,且該雷射光源經過導電層12的外露表面121時,其雷射強度及時間須足以將該外露的部分導電層12完全移除為止。
由於係以朝向該線路基板11的第一表面111上的線路層13及外露的部分導電層12全面掃描並進行雷射燒蝕,因此只須控制雷射光源的強度,以及燒蝕時間,即掃描速度,使得雷射光束所在位置移除該導電層12的厚度的導電材料,即可確保整個線路基板11上的外露的導電層12已被移除。此一技術對雷射機台的光源的位置精準度要求不高,選用恰當之雷射光源並進行調整後,即可順利完成蝕刻,不會過度增加額外成本。
參閱圖2B至圖2C所示,本發明提供的線路板包含該線路基板11、該導電層12級及該線路層13。通過上述線路板製造方法製造的該線路板,由於該雷射光源不會對線路層13中各線路結構的側面產生侵蝕,因此雖然線路層進行雷射蝕刻製程後的厚度D3較進行雷射蝕刻製程前的厚度D2薄一些,但該線路層進行雷射蝕刻製程後寬度W1與在進行雷射蝕刻製程前的寬度W1的寬度是相同的。該厚度減少的量也能夠通過雷射蝕刻的強度及速度準確估計,因此可以在線路電鍍時做補償,有利於線路層13的規格設計。
此外,請進一步參看圖3,其係本發明的線路板局部剖面照片,由於雷射蝕刻也不會對線路層13下的部分的導電層12進行額外側蝕,因此該導電層12在該線路基板11上的一投影形狀與該線路層13在該線路基板11上的一投影形狀相同,該線路層13與該導電層12的整體外露表面一係整齊切面,且形成整齊的柱狀結構,該線路層13、導電層12與該線路基板11間的結合結構穩固。
進一步而言,選用恰當的雷射光源可以同時發揮回火及蝕刻的功能,因此本發明的線路板製造方法還可省略線路板上形成線路層13後的回火製程。一般來說,由於線路層的電鍍銅之結晶結構相對鬆散,必須預先進行烘
烤回火處理,才能進一步進行濕式蝕刻移除導電層,否則容易發生過速侵蝕及子彈孔問題,即蝕刻溶液對線路層的金屬結晶堆疊之結合不緊密處過度侵蝕而產生凹孔並破壞結晶結構。然而,回火烘烤製程不僅耗時,其高溫又對線路板各個不同結構的尺寸穩定度產生負面影響。而本發明的雷射蝕刻製程在經過線路層13的表面時,也會在線路層13本身產生較高溫度,並產生近似於回火烘烤之效果,因此不須再次對整個線路板進行烘烤。較佳的,該雷射光源的波長為1064~10600奈米(nm)。本發明在縮短製程複雜度時同步產生回火作用,降低成本並提升尺寸穩定度。
綜上所述,本發明因為進行蝕刻時不會產生側蝕作用,而避免了傳統濕式蝕刻的困境,提升線路板製程中對線路尺寸的控制能力並降低電路板對曝光製程之挑戰。也因為採用乾式蝕刻,減少化學廢棄物的產生,並排除了封裝載板須要用氰化物清洗的製程,提升操作安全性並減少毒性物質的使用,改善生產環保性。
以上所述僅是本發明的較佳實施例而已,並非對本發明做任何形式上之限制,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然而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,在不脫離本發明技術方案的範圍內,當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
Claims (3)
- 一種線路板製造方法,包含以下步驟:準備一線路基板,該線路基板具有一第一表面;在該線路基板的第一表面上設置一導電層;在該導電層上局部設置一線路層,使該導電層部分外露於該線路層;對該線路層及導電層全面地進行一雷射蝕刻製程,以一雷射光源全面地掃描該線路層的一線路層表面及該外露的部分導電層的一外露表面以進行燒蝕,直到將該外露的部分導電層移除。
- 如請求項1所述之線路板製造方法,其中,進行該雷射蝕刻製程時,該雷射光源係一點狀雷射光源。
- 如請求項1所述之線路板製造方法,其中,進行該雷射蝕刻製程時,該雷射光源係一線狀雷射光源。
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