專利名稱：印刷電路板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有將電路圖案嵌入于板中的結構的印刷電路板及其制造方法。
背景技術：
印刷電路板是通過使用比如銅的導電材料將電路線路印刷在電氣絕緣板上制出，且印刷電路板是指一種處于電子部件尚未安裝于板上時的狀態(tài)的電路板。也就是，電子部件的安裝位置是固定的且用于連接各種電子部件的電路線路印刷在平面上的電路板。通常，印刷電路板利用具有高生產(chǎn)率和低制造成本的光刻過程制造。存在幾種 使用光刻過程制造印刷電路板的方法，比如減色法(subtractive process)和半添加法(semi-additive process,SAP)。圖I例示了減色法的示例。具體地，通過(a)將金屬層2形成在絕緣層I上，(b)在將光敏材料涂覆在金屬層2后，通過曝光和顯影該光敏材料形成光敏材料的圖案3，(c)蝕刻該圖案、以及(d)通過移除該光敏材料3形成電路圖案4，執(zhí)行減色法。圖2例示了半添加法的示例。具體地,通過(a)將籽晶層(seed layer) 12形成在絕緣層11上，(b)通過將光敏材料13涂覆在該籽晶層上而圖案化，(C)形成無電鍍銅電鍍層14，(d)移除該光敏材料13，以及(e)移除該籽晶層12，執(zhí)行半添加法。在半添加法中，如圖3所示，電路圖案14可以形成在就對準(alignment)而言的期望位置上。然而，由于利用減色法和半添加法制造出的印刷電路板的電路無法具有平坦的絕緣層表面，因此在形成精細圖案時存在限制。為了形成精細圖案，包括絕緣材料的表面的低照度是有利的。然而，在這種情況下，絕緣層和光敏材料之間的接觸變得不佳，并且由于在形成電路的一系列過程期間發(fā)生脫層(delamination)，對形成電路具有負面影響。當照度高時，光敏材料和基材之間的接觸得到改善。然而，由于在光敏材料的鍍覆和脫層后移除最后籽晶層的過程期間細微的銅容易殘留在粗糙的絕緣材料中，電氣短路的可能性非常大。由于蝕刻劑滲透電路的底層，并且使得形成電路形狀變得困難，高照度對形成高可靠度的精細圖案具有負面影響。因此，由于絕緣材料的照度和實現(xiàn)可靠的精細圖案的能力之間的負向關系(negative relation),為了實現(xiàn)精細圖案,需要特別的方法。作為解決精細圖案限制的方法，考慮通過在包括金屬層的表面和用于支撐金屬層的絕緣層的一系列承載基板上形成電路的圖案形狀、通過旋轉該承載板使得該電路面對該絕緣材料以及通過壓印該電路來嵌入電路的方法。圖4例示了將電路圖案嵌入在絕緣層中的過程的示例。通過(a)形成包括籽晶層22的承載板21，(b)涂覆和圖案化光敏材料23、(c)填充金屬材料來形成電路圖案24、(d)移除該光敏材料23、(e)對準該電路圖案24來面對該絕緣層25并進行層壓(laminating)、(f)壓印該對準的電路圖案、(g)移除該承載板21、以及(h)移除該籽晶層22，執(zhí)行上述過程。

發(fā)明內容
技術問題然而，由于電路圖案的嵌入方法復雜，并且在將電路24嵌入在絕緣層25中時可能造成對準時的麻煩，所以電路圖案24可能無法嵌入在如圖5所示的期望位置。此外，存在比如高成本和低加工過程生產(chǎn)率的問題。技術方案本發(fā)明要解決的問題如下所述。 本發(fā)明的一個方面提供了一種印刷電路板及其制造方法，在該印刷電路板上，類似于現(xiàn)有的半添加法，通過在絕緣層上形成電路圖案，可以在不產(chǎn)生對準問題的情況下形成精細圖案，以及在該印刷電路板上，可以通過執(zhí)行一系列過程來形成高可靠度的精細圖案，該一系列過程包括將突起的電路嵌入到絕緣層中以便改善所形成的精細圖案的可靠度的過程。本發(fā)明的另一方面提供了一種印刷電路板及其制造方法，該印刷電路板能夠通過在嵌入電路后的移除籽晶層的蝕刻過程期間，對電路層執(zhí)行過蝕刻(over-etching)從而使得該電路層低于表面，降低由于相鄰電路之間的離子遷移而產(chǎn)生的劣等電路的可能性。根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，提供一種印刷電路板的制造方法，包括(a)將電路圖案形成在形成有籽晶層的絕緣層上；(b)利用壓印法將該電路圖案嵌入到該絕緣層中；以及(C)移除該籽晶層從而形成可靠的精細圖案。具體地，步驟(a)包括(a-1)將該籽晶層形成在該絕緣層上；(a_2)將光敏材料涂覆在該籽晶層上，從而利用曝光過程和顯影過程圖案化；(a_3)將金屬材料填充在該圖案化的光敏材料層中來形成該電路圖案；以及(a_4)移除該圖案化的光敏材料。此外，(a-1)步驟中的籽晶層為包括銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、銦(In)、鈦(Ti)、和錫(Sn)中的至少一種的金屬層，使用比如苯胺(aniline)、卩比咯(pyrrole)、噻吩(thiophene)、和乙炔及其衍生物的烯烴作為單體的導電聚合物，或者包括金屬顆粒和離子的聚合物復合物，或者(a-1)步驟中的籽晶層包括比如石墨、碳納米管以及炭黑的碳和比如銦(In)、錫(Sn)、以及二氧化鈦(TiO2)的無機材料中的至少一種。步驟(a-3)為填充金屬材料的方法，以及是無電鍍(electroless plating)法、電鍍法、絲網(wǎng)印刷法、點膠法(dispense)、噴墨法、和干法(dry method)中的至少一種，以及步驟(a-3)的金屬材料包括銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、以及鈀(Pd)中的至少一種。步驟(b)中的壓印法為同時施加熱和壓力的壓印法、使用超聲波的壓印法、或使用熱激光的壓印法中的至少一種。該方法還可以包括(d)在步驟(C)后進行過蝕刻，從而使得所嵌入的電路的高度低于絕緣層的表面，因此可以防止相鄰電路之間的離子遷移，從而降低劣等電路的可能性。依據(jù)本發(fā)明的示例實施例，還提供了一種包括電路圖案的印刷電路板，該電路圖案被嵌入在絕緣層中，使得暴露出的電路圖案表面的高度低于絕緣層的表面，從而形成可靠的精細圖案并且防止離子遷移以降低劣等電路。
有益效果根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，通過在絕緣層上直接形成電路圖案，可以在不發(fā)生對準問題的情況下形成精細圖案，并且可以通過執(zhí)行將突起電路嵌入到絕緣層中以便增加所形成的精細圖案的可靠度的過程，形成高密度與高可靠度的電路圖案。此外，通過在移除籽晶層的蝕刻過程期間增加對電路層進行過蝕刻使得低于絕緣層的表面的過程，可以降低由于相鄰電路之間的離子遷移造成的劣等電路的可能性，并且可以減少由于離子遷移造成的劣等電路。根據(jù)下面結合符合進行的詳細說明，本發(fā)明的前述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加顯而易見。


圖I和圖2是例示根據(jù)常規(guī)技術的印刷電路板制造過程的示圖。圖3是例示利用常規(guī)的半添加法形成的電路圖案的一部份的對準的剖視圖。圖4是例示利用常規(guī)的電路嵌入方法進行的印刷電路板制造過程的示圖。圖5是例示利用圖4中的方法形成的電路圖案的一部份的對準的剖視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的印刷電路板制造方法的流程圖。圖7是例示與圖6中的流程圖對應的印刷電路板制造方法的流程圖的剖視圖。圖8和圖9是例示根據(jù)本發(fā)明形成的電路圖案的一部份的對準的剖視圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，提供了一種制造印刷電路板的方法，包括(a)將電路圖案形成在形成有籽晶層的絕緣層上；(b)利用壓印法將該電路圖案嵌入到該絕緣層中；以及(C)移除該籽晶層從而形成可靠的精細圖案。本文中所使用的術語僅僅用于描述特定的實施例，而不是意在限制本發(fā)明。本發(fā)明可以以不同形式具體實現(xiàn)，并且可以具有各種不同的實施例，各個實施例中的特定實施例將會在附圖中例示并且詳細描述。然而，應該理解的是，本發(fā)明的下述示范性描述不是意在將本發(fā)明限定于本發(fā)明的具體形式，相反，本發(fā)明意在涵蓋本發(fā)明的精神和范圍中包括的所有修改、類似物和替換。因此，為了清楚地理解，附圖中例示的元素的形狀被夸大，并且相似的組件被賦予相似的參考標記。圖6和圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的詳細制造過程的制造流程圖。
本發(fā)明提供一種印刷電路板制造方法，包括(a)將電路圖案形成在形成有籽晶層的絕緣層上；(b)利用壓印法，將該電路圖案嵌入到該絕緣層中；以及(C)移除該籽晶層而形成一種印刷電路板，該印刷電路板能夠通過在期望的絕緣層上直接形成電路圖案，在不會產(chǎn)生對準問題的情況下形成精細圖案，以及能夠通過包括用于將突出的電路嵌入到絕緣層中的過程，增加精細圖案的可靠度。具體地，在步驟SI，在絕緣層110上形成籽晶層120的薄金屬膜。當包含籽晶層120的基板或者籽晶層120和基板的一部分被沖孔(punch)時,可以形成過孔(via hole)。籽晶層120可以是包括銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、銦(In)、鈦(Ti)、和錫(Sn)中的至少一種的金屬層，或者使用比如苯胺、吡咯、噻吩、和乙炔及其衍生物的烯烴作為單體的導電聚合物。此外，籽晶層120可以包括比如石墨、碳納米管、以及炭黑的碳和比如銦(In)、錫(Sn)、以及二氧化鈦(TiO2)的無機材料中的至少一種，以及可以是包括金屬顆粒和離子的聚合物復合物。在步驟S2中，將光敏材料涂覆在籽晶層120上，并且對涂覆后的籽晶層120進行圖案化。在這種情況下，涂覆在籽晶層120上的光敏材料可以利用曝光過程和顯影過程而形成為期望圖案130。之后，在步驟S3中，通過將金屬填充在圖案化的光敏材料層130中，形成期望圖案140。在這種情況下，該金屬可以包括銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、以及鈀(Pd)中的至少一種。此外,填充該金屬的方法可以是為無電鍍(electroless plating)法、電鍍法、絲網(wǎng)印刷法、點膠法、噴墨法、以及干法(dry method)中的一種。存 在若干 種干法，比如濺射法和蒸鍍法。在步驟S4中，移除光敏材料130而僅僅期望的電路圖案140保留在籽晶層120上。電路圖案140保持為從該基板突出。在步驟S5中，利用壓印法，將該突起的電路圖案嵌入到絕緣層110中。在這種情況下，該壓印法可以為同時施加熱和壓力的壓印法、使用超聲波的壓印法、或者使用熱激光的壓印法。在步驟S6中，當絕緣層110上的籽晶層120被移除時，提供將電路圖案140嵌入到絕緣層110中的印刷電路板。此外，由于可以類似于現(xiàn)有的半添加法，通過將電路圖案140直接形成在絕緣層110上而將電路圖案140形成在期望位置上，所以不會發(fā)生在電路嵌入時可能發(fā)生的對準問題，這在圖8中示出。之后，在步驟S7中，印刷電路板的制造方法還可以包括對電路圖案140進行過蝕亥IJ，從而使得電路圖案140低于絕緣層110的步驟。通過執(zhí)行過蝕刻，可以降低由于相鄰電路之間的離子遷移而造成的劣等電路的可能性。圖8示出了通過嵌入電路圖案140而制造的印刷電路板。圖9是通過增加對電路圖案140進行過蝕刻使得低于絕緣層110的過蝕刻過程而制造的印刷電路板的一部分的剖視圖。參見圖8和圖9，根據(jù)本發(fā)明的制造方法所制造出的印刷電路板包括嵌入在絕緣層110中的電路圖案140，其中所暴露出的電路圖案140的表面低于絕緣層110的表面。也就是，由于印刷電路板具有通過將籽晶層形成在絕緣層上、通過將電路圖案直接形成在籽晶層上、以及通過壓印要被嵌入的電路圖案而制作的結構，可以在絕緣層表面下方實現(xiàn)基本的電路圖案。當增加上述過蝕刻過程時，暴露至外部的電路圖案的表面的高度比絕緣層的表面低一個臺階(step)d。由于加工過程的特性，電路圖案所暴露出的表面的直徑Tl大于電路圖案的下表面的直徑T2。也就是，由于從上部施加的壓力，該上部的預定部分具有較大的直徑，因此電路圖案的整體形狀具有從上表面至下表面逐漸變細的形狀。此外，由于根據(jù)本發(fā)明的制造過程的特性，因為形成了籽晶層，電路圖案形成在籽晶層上，并且之后直接執(zhí)行嵌入，所以籽晶層必須嵌入到絕緣層中，位于電路圖案的下表面中。因此，如圖8和圖9所示，電路圖案可以以在籽晶層120存在于電路圖案140的下表面中的結構實現(xiàn)。在這種情況下，電路圖案140可以由銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、以及鈀(Pd)中的一種或至少兩種制成，而籽晶層可以由與電路圖案的材料相同的材料制成。相反，當在電路圖案下表面中形成的薄籽晶層由與電路圖案的材料不同的材料制成時，籽晶層可以由使用比如苯胺、吡咯、噻吩和乙炔及其衍生物的烯烴作為單體的導電聚合物制成。除此之外，當該薄的籽晶層實現(xiàn)在電路圖案的下表面時，籽晶層可以由包括金屬顆粒和離子的聚合物復合物制成，或者由例如石墨、碳納米管、以及炭黑的碳和比如銦(In)、錫(Sn)、以及二氧化鈦(TiO2)的無機材料中的至少一種制成。 在預先在承載基板上形成電路圖案以及將壓力施加到絕緣層上來嵌入電路圖案的常規(guī)方法中，如圖5所示，不能在期望位置上形成電路圖案，從而造成對準問題。然而，利用根據(jù)本發(fā)明制造過程的不同特性所實現(xiàn)的印刷電路板中，電路圖案140直接形成在將被嵌入的絕緣層110上，如圖8和圖9中所示，可以將電路圖案140嵌入到期望位置上，因此可以解決電路的對準問題。盡管已經(jīng)針對實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將理解的是，可以在不背離下述權利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種印刷電路板的制造方法，該方法包括 (a)將電路圖案形成在形成有籽晶層的絕緣層上； (b)利用壓印法，將所述電路圖案嵌入到所述絕緣層中；以及 (C)移除所述籽晶層。
2.如權利要求I所述的制造方法，其中，步驟(a)包括 (a-Ι)將所述籽晶層形成在所述絕緣層上； (a-2)將光敏材料涂覆在所述籽晶層上，從而利用曝光過程和顯影過程進行圖案化； (a-3)將金屬材料填充在所述圖案化的光敏材料層中，以形成所述電路圖案；以及 (a-4)移除所述圖案化的光敏材料。
3.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(a-Ι)中的籽晶層為包括銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、銦(In)、鈦(Ti)、和錫(Sn)中的至少一種的金屬層。
4.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(a-Ι)中的籽晶層為使用比如苯胺、批咯、噻吩和乙炔及其衍生物的烯烴作為單體的的導電聚合物。
5.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(a-Ι)中的籽晶層為包括金屬顆粒和離子的聚合物復合物。
6.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(a-Ι)中的籽晶層包括比如石墨、碳納米管以及炭黑的碳和比如銦(In)、錫(Sn)、以及二氧化鈦(TiO2)的無機材料中的至少一種。
7.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(a-3)是填充所述金屬材料的方法，并且是無電鍍法、電鍍法、絲網(wǎng)印刷法、點膠法、噴墨法和干法中至少之一。
8.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(a-3)中的金屬材料包括銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、以及鈀(Pd)中的至少一種。
9.如權利要求2所述的制造方法，其中，步驟(b)中的壓印法為同時施加熱和壓力的壓印法、使用超聲波的壓印法、或使用熱激光的壓印法中的至少一種。
10.如權利要求I到8中任一項所述的制造方法，還包括步驟(d) 在步驟(C)后進行過蝕刻，從而使得所嵌入的電路圖案的高度低于所述絕緣層的表面。
11.一種包括電路圖案的印刷電路板，所述電路圖案嵌入在絕緣層中，從而使得所述電路圖案所暴露出的表面的高度低于所述絕緣層的表面。
12.如權利要求11所述的印刷電路板，其中，所述電路圖案所暴露出的表面的直徑(T1)大于所述電路圖案的下表面的直徑(T2)。
13.如權利要求12所述的印刷電路板，其中，所述電路圖案的形狀被實現(xiàn)為從上表面至下表面逐漸變細。
14.如權利要求13所述的印刷電路板，其中，所述電路圖案由銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、以及鈕(Pd)中的一種或至少兩種制成。
15.如權利要求13所述的印刷電路板，其中，在所述電路圖案的下表面上實現(xiàn)薄膜籽晶層，以及所述薄膜籽晶層由與所述電路圖案相同的材料制成或由與所述電路圖案不相同的材料制成。
16.如權利要求15所述的印刷電路板，其中，所述籽晶層包括銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、銦(In)、鈦(Ti)、和錫(Sn)中的至少一種。
17.如權利要求15所述的印刷電路板，其中，在所述電路圖案的下表面上實現(xiàn)薄膜籽晶層，以及所述籽晶層是使用比如苯胺、吡咯、噻吩和乙炔及其衍生物的烯烴作為單體的導電聚合物。
18.如權利要求15所述的印刷電路板，其中，在所述電路圖案的下表面上實現(xiàn)薄膜籽晶層，以及所述籽晶層是包括金屬顆粒和離子的聚合物復合物。
19.如權利要求15所述的印刷電路板，其中，在所述電路圖案的下表面上實現(xiàn)薄膜籽晶層，以及所述籽晶層由比如石墨、碳納米管以及炭黑的碳和比如銦(In)、錫(Sn)以及二氧化鈦(TiO2)的無機材料中的至少一種制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷電路板及其制造方法。該方法包括(a)將電路圖案形成在形成有籽晶層的絕緣層上；(b)利用壓印法，將電路圖案嵌入到該絕緣層中；以及(c)移除該籽晶層。根據(jù)本發(fā)明，可以通過將電路圖案直接形成在絕緣層上，在不發(fā)生對準問題的情況下形成精細圖案，以及可以通過執(zhí)行將突起電路嵌入到絕緣層的過程，增加所形成的精細圖案的可靠度。此外，可以通過在移除籽晶層的過程期間，對電路層執(zhí)行過蝕刻使得低于絕緣層的表面，降低由于相鄰電路之間的離子遷移而產(chǎn)生的劣等電路的可能性。
文檔編號H05K3/06GK102640577SQ201080053333
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2009年11月25日
發(fā)明者南明和, 安致熙, 尹星云, 徐英郁, 李尚銘, 金鎮(zhèn)秀 申請人:Lg伊諾特有限公司