金屬電鍍沉積方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬電鍍沉積方法，首先提供具有導(dǎo)通孔的絕緣基板，于該絕緣基板的第一表面上形成第一導(dǎo)電層，且在該第一導(dǎo)電層上局部形成阻層以使未覆蓋該阻層的第一導(dǎo)電層形成待鍍區(qū)域，將絕緣基板置于第一類鍍液中使得第一金屬層沉積于待鍍區(qū)域中，接著移除該阻層及該阻層下方的第一導(dǎo)電層，之后，于該絕緣基板相對該第一表面的第二表面上形成第二導(dǎo)電層，且于第二導(dǎo)電層上形成遮蔽層，將前述絕緣基板置于第二類鍍液中，使第二金屬層沉積于該待鍍區(qū)域的第一金屬層上，最后移除該遮蔽層及該第二導(dǎo)電層。本發(fā)明通過導(dǎo)通孔的設(shè)置，讓絕緣基板于酸性或堿性鍍液中皆可執(zhí)行電鍍金屬，可避免現(xiàn)有絕緣基板切割問題并提升量產(chǎn)良品率。
【專利說明】金屬電鍍沉積方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電鍍技術(shù)，尤其涉及一種于絕緣基板上執(zhí)行電鍍的金屬電鍍沉積方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有絕緣基板的電鍍技術(shù)，其形成金屬化圖案的關(guān)鍵步驟，在于絕緣基板上欲形成金屬化圖案的位置須電性連接至產(chǎn)生還原反應(yīng)的陰極(負(fù)極)上，使得鍍液中金屬離子通過還原反應(yīng)使金屬沉積于絕緣基板上。例如，當(dāng)絕緣基板特定位置欲鍍上銅時，須先將絕緣基板上不想鍍上銅的區(qū)域遮蔽，接著將該絕緣基板置于鍍液中，并使得該特定位置電性連接至電鍍系統(tǒng)的負(fù)極，鍍液中銅離子將還原至該絕緣基板特定位置上而形成金屬化圖案。
[0003]在電鍍工藝中使用的鍍液分酸性及堿性兩種，其中，堿性鍍液因工藝兼容性問題，在加工步驟上受到許多限制，相比之下，酸性鍍液較容易處理。其主因在于電鍍的遮蔽材料多使用感光阻層，如干膜或光阻，該些材料具有抗酸但不抗堿的特性，當(dāng)干膜或光阻置入堿性鍍液中，會產(chǎn)生附著性不佳的問題。目前在堿性鍍液下形成電鍍金屬的方法，常見的有使用電鍍線及使用硬化后的阻層等兩種。
[0004]如圖1A-圖1G所示，其表示現(xiàn)有利用電鍍線執(zhí)行在鍍液中電鍍金屬的剖視圖。在該些圖式中，先于絕緣基板I上濺射一層導(dǎo)電層2，接著涂布阻層3以形成待鍍圖案30及電鍍線31 (如圖1C’所示)，在一般電鍍銅鎳銀工藝中，電鍍銅為酸性鍍液，而電鍍銀為堿性鍍液，故兩者須分開處理。當(dāng)絕緣基板I被置于酸性鍍液進行電鍍金屬工藝時，由于阻層3可抗酸，因此不會產(chǎn)生附著性不佳的問題，待金屬銅4沉積于絕緣基板I上的待鍍圖案30位置及電鍍線31位置后，則移除阻層3及裸露出來的導(dǎo)電層2，接著如圖1G所示，再進行電鍍鎳銀工藝，其中，由于阻層3不抗堿而必須事先移除，待鍍圖案30則是透過電鍍線31連接至電鍍系統(tǒng)的負(fù)極以完成金屬銀5沉積。因此，為了利用堿性鍍液在絕緣基板I表面選擇性地鍍上金屬層，整個絕緣基板I的金屬化結(jié)構(gòu)除待鍍圖案30外還有電性連結(jié)各待鍍圖案30的電鍍線31。當(dāng)兩個待鍍圖案30之間存在含銅鎳銀的電鍍線31時，切割過程刀片或激光光點將受到電鍍線31影響，導(dǎo)致刀鋒劃到金屬時使刀片受損，或者打到電鍍線31表面的激光光點能量因金屬反射而導(dǎo)致絕緣基板I無法切割完全。電鍍線31另一個缺點在于，待鍍圖案30因電鍍線31彼此電性相連，故在以整片絕緣基板I作各個待鍍圖案30的開路或短路測試時，會因電鍍線31所形成的電性相連而無法成功執(zhí)行測試。
[0005]如圖2A-圖2H所示，其表示現(xiàn)有使用硬化后的阻層執(zhí)行在鍍液中電鍍金屬的剖視圖。此電鍍方法與圖1所示方法相似，同樣逐步形成絕緣基板1、導(dǎo)電層2及阻層3以形成待鍍圖案30 (如圖2C’所示)，于酸性鍍液中電鍍完后形成金屬銅4，此時將不移除阻層3，而是通過烘烤步驟固化阻層3 (如圖2D至圖2E所示，阻層3硬化改變成為阻層3’)，接著鍍鎳層，再進入堿性鍍液電鍍以形成金屬銀5的沉積，本方法是利用硬化后的阻層3’具有一點點抗堿特性，但需要在很短時間內(nèi)將金屬電鍍完成。例如，干膜曝光顯影后于電鍍前必須進行烘烤步驟，或者光阻于顯影完后必須執(zhí)行硬烤程序以增加固化效果，如此可提供干膜或光阻于堿性鍍液中的抗堿能力。然而這種工藝方式的穩(wěn)定性較差，阻層于堿性鍍液中仍有剝離(Peeling)的風(fēng)險，其原因在于阻層移除常使用如NaOH的堿性溶液，故前述方法在量產(chǎn)良品率考量下，并非穩(wěn)定的作法。此外，過度硬化的阻層3’于電鍍后的移除阻層步驟中，將造成殘膜留于金屬間狹小縫隙，該些殘膜不易清除。
[0006]目前于堿性鍍液中的金屬電鍍?nèi)杂懈倪M空間，特別是現(xiàn)有使用電鍍線可能會造成分離切割的影響，若采用硬化后的阻層則無法穩(wěn)定良品率的量產(chǎn)，因而可能須耗費更多時間及成本在電鍍銀的程序上，因此，如何找出一種可適用于堿性鍍液中的電鍍金屬的方法，簡化制作程序且降低成本，實屬本領(lǐng)域的技術(shù)人員所應(yīng)面對的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種金屬電鍍沉積方法，通過導(dǎo)電層與遮蔽層的設(shè)計，可于酸性或堿性鍍液中達到電鍍金屬的功效。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種金屬電鍍沉積方法，包括:提供一形成有多個導(dǎo)通孔于其中的絕緣基板；于該絕緣基板的一第一表面上形成一第一導(dǎo)電層，并于該第一導(dǎo)電層上局部形成一阻層以使未覆蓋該阻層的該第一導(dǎo)電層形成一待鍍區(qū)域；將該絕緣基板置于一第一類鍍液中使得一第一金屬層沉積于該待鍍區(qū)域中；移除該阻層及該阻層下方的該第一導(dǎo)電層；于該絕緣基板相對該第一表面的一第二表面上形成一第二導(dǎo)電層，并于該第二導(dǎo)電層上形成一遮蔽層；將該絕緣基板置于一第二類鍍液中使得一第二金屬層沉積于該待鍍區(qū)域的該第一金屬層上；以及移除該遮蔽層及該第二導(dǎo)電層。
[0009]其中，該導(dǎo)通孔由導(dǎo)電銀膠或電鍍銅所構(gòu)成。
[0010]其中，該第一導(dǎo)電層為通過濺射方式成形的鈦層及銅層。
[0011]其中，該阻層為干膜或光阻。
[0012]其中，該第一金屬層為電鍍銅層。
[0013]其中，該第二導(dǎo)電層為通過濺射方式成形的銅層。
[0014]其中，于該待鍍區(qū)域中沉積該第二金屬層，通過該導(dǎo)通孔及該第二導(dǎo)電層電性連接至一電鍍系統(tǒng)的陰極，以使所沉積的該第二金屬層為電鍍鎳層及銀層。
[0015]其中，該遮蔽層為抗鍍膠帶或是防鍍液滲入的治具。
[0016]其中,該第一類鍍液為酸性鍍液且該第二類鍍液為堿性或酸性鍍液。
[0017]在上述發(fā)明中，前半段于酸性鍍液中電鍍金屬并非限定必要，換言之，本發(fā)明所述的電鍍金屬方法對于酸性鍍液、堿性鍍液皆適用，例如，該第一類鍍液為酸性鍍液而該第二類鍍液為堿性或酸性鍍液。
[0018]此外，本發(fā)明還提供一種金屬電鍍沉積方法，包括:提供一具有多個導(dǎo)通孔于其中的絕緣基板，且于該絕緣基板的一第一表面上形成一第一金屬層；于該絕緣基板相對該第一表面的一第二表面上形成一第二導(dǎo)電層，并于該第二導(dǎo)電層上形成一遮蔽層；將該絕緣基板置于一第二類鍍液中使得一第二金屬層沉積于該第一金屬層上；以及移除該遮蔽層及該第二導(dǎo)電層。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出一種金屬電鍍沉積方法，利用絕緣基板兩表面間的電性連通來執(zhí)行還原沉積程序，該方法不僅適用于酸性鍍液，也適用于堿性鍍液，故與采用電鍍線或加強固化的阻層來進行堿性鍍液中電鍍沉積的現(xiàn)有方法相比較，本發(fā)明確實可克服以往采用電鍍線或硬化阻層可能產(chǎn)生的問題或缺陷，有助于產(chǎn)品良品率提升及成本控管。[0020]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1A-圖1G為現(xiàn)有利用電鍍線執(zhí)行于鍍液中電鍍金屬的剖視圖；
[0022]圖2A-圖2H為現(xiàn)有使用硬化后的阻層執(zhí)行于鍍液中電鍍金屬的剖視圖；
[0023]圖3A-圖3L為利用本發(fā)明的金屬電鍍沉積方法執(zhí)行于鍍液中電鍍金屬的剖視圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記:
[0025]1:絕緣基板10:絕緣基板
[0026]11:導(dǎo)通孔2:導(dǎo)電層
[0027]20:第一導(dǎo)電層 3:阻層
[0028]3’:阻層30:待鍍圖案
[0029]31:電鍍線4:金屬銅
[0030]40:第一金屬層 5:金屬銀
[0031]50:第二金屬層 60:第二導(dǎo)電層
[0032]70:遮蔽層80:阻層
[0033]81:待鍍區(qū)域
【具體實施方式】
[0034]以下借由特定的具體實施形態(tài)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所公開的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明也可借由其它不同的具體實施形態(tài)加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可基于不同觀點與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。
[0035]本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用于配合說明書所公開的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)落在本發(fā)明所公開的技術(shù)內(nèi)容涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”或“一”等用語，也僅為便于敘述的明確，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0036]請參考圖3A至圖3L。如圖所示表示利用本發(fā)明的金屬電鍍沉積方法執(zhí)行于鍍液中電鍍金屬的剖視圖。在此須說明，本發(fā)明所公開的方法能適用于酸性鍍液或堿性鍍液。于本實施例中，將具體說明電鍍金屬的程序，其中，前段是在酸性鍍液下進行金屬銅的電鍍，后段是在堿性鍍液下進行金屬銀的電鍍，所論述的金屬或鍍液種類僅為例示而非限制。
[0037]如圖3A所不，首先提供一絕緣基板10,具有位于上下相對的第一表面和第二表面，其中，該絕緣基板的材料10可為氮化鋁或氧化鋁所構(gòu)成。
[0038]如圖3B所示，形成導(dǎo)通孔11于絕緣基板10的特定位置中，該導(dǎo)通孔11材料可為導(dǎo)電銀膠或電鍍銅，其中，該導(dǎo)通孔11可于導(dǎo)電銀膠填覆或電鍍銅過程中，作為絕緣基板10的第一表面和第二表面之間的電性連接。
[0039]如圖3C所不,形成第一導(dǎo)電層20于絕緣基板10上的第一表面,其中，該第一導(dǎo)電層20為包含通過濺射方式所形成的鈦層及銅層。
[0040]如圖3D所示，于絕緣基板10的第一表面上形成一阻層80，以使未覆蓋該阻層80的第一導(dǎo)電層20形成待鍍區(qū)域81。該阻層80可為干膜或光阻，可用于遮蔽不想電鍍的部份(即非待鍍區(qū)域)，換言之，可依據(jù)欲鍍的圖案分布，使阻層80形成于第一表面的特定位置，而使電鍍部分形成為待鍍區(qū)域81。另外，圖3D’為表示圖3D剖視結(jié)構(gòu)的俯視圖，其中，待鍍區(qū)域81即為欲電鍍金屬的區(qū)域。
[0041]如圖3E所示，將圖3D的絕緣基板10置于酸性鍍液中，以于待鍍區(qū)域81中沉積形成第一金屬層40，具體來說，因為是在酸性鍍液中操作，故該第一金屬層40可為電鍍所形成的銅層。
[0042]如圖3F所示，將圖3E的阻層80移除。由于阻層80通常有不抗堿的特性，由于現(xiàn)有采用保留硬化后阻層80來進行堿性鍍液的電鍍，可能造成殘膜遺留在金屬之間的狹小縫隙的問題，本實施例非通過阻層80硬化的技術(shù)，故不會有阻層于堿性鍍液中剝離(Peeling)，或殘膜留于金屬間狹小縫隙內(nèi)等品質(zhì)不穩(wěn)定性的情況。
[0043]如圖3G所示，移除阻層80下方的第一導(dǎo)電層20，即第一表面上裸露出的部分第一導(dǎo)電層20，如此所沉積的第一金屬層40在電性上將形成孤立狀態(tài)，換言之，在移除阻層80后將所裸露出的第一導(dǎo)電層20部分一并移除，使得如圖中所示，每一個第一金屬層40無法通過第一導(dǎo)電層20形成電性連接，如此將有助于各第一金屬層40所形成電鍍圖案的開路或短路測試。
[0044]如圖3H所不,形成第二導(dǎo)電層60于絕緣基板10相對該第一表面的第二表面上，其中，該第二導(dǎo)電層60可為僅通過濺射方式所形成的銅層。
[0045]如圖31所示，于絕緣基板10的第二表面的第二導(dǎo)電層60上形成遮蔽層70，其目的是為了防止第二表面的第二導(dǎo)電層60裸露，以避免后續(xù)進行電鍍過程有金屬沉積于該第二表面上，其中，該遮蔽層70可為抗鍍膠帶或者是采用特定防鍍液滲入的治具。
[0046]如圖3J所示，將圖31的絕緣基板10置于堿性鍍液中，以于待鍍區(qū)域的第一金屬層40上形成第二金屬層50的沉積。將第二金屬層50沉積于待鍍圖案上的作法，利用導(dǎo)通孔11及第二導(dǎo)電層60，借以電性連接至電鍍系統(tǒng)的負(fù)極(陰極)，使得金屬離子沉積于該第一金屬層40上，以達到電鍍金屬的目的。因為是在堿性鍍液中操作，故該第二金屬層50可為電鍍所形成的銀層。
[0047]此外，在另一項實施例中，如圖3J所示，該第二金屬層50的形成可先將絕緣基板10置于酸性鍍液中，以于待鍍區(qū)域的第一金屬層40上形成阻障層(未圖標(biāo))，例如電鍍鎳，接著再將絕緣基板10置于堿性鍍液中，以于該電鍍鎳層上再形成電鍍銀的沉積。換言之，該第二金屬層50可包含電鍍所形成的鎳層及銀層。
[0048]如圖3K和圖3L所示，依序?qū)D3J的遮蔽層70及第二導(dǎo)電層60移除。借此同樣可完成類似圖1G或圖2H所示的結(jié)構(gòu)，如圖所示，該第二金屬層50形成于該第一金屬層40上。
[0049]另外，于本發(fā)明又一具體實施例中，提供具有導(dǎo)通孔于其中的絕緣基板，且于該絕緣基板的第一表面上形成有第一金屬層，在相對于該絕緣基板的第一表面的第二表面上形成第二導(dǎo)電層，并于該第二導(dǎo)電層上形成遮蔽層，將絕緣基板置于第二類鍍液中，使得第二金屬層沉積于該第一金屬層上，最后，移除該遮蔽層及該第二導(dǎo)電層。于本實施例中，即提供具有第一金屬層的絕緣基板(如圖3G所示)，之后進行圖3H-圖3L的程序，以完成金屬電鍍沉積，換言之，本發(fā)明并非限定第一金屬層和第二金屬層要依序形成，也可以具有金屬層的絕緣基板來執(zhí)行本發(fā)明所述的方法。
[0050]借由本發(fā)明所述的金屬電鍍方法，使得絕緣基板于酸性或堿性鍍液中都可執(zhí)行電鍍金屬的程序，其中，利用第二導(dǎo)電層及遮蔽層的形成，讓連接電鍍系統(tǒng)的負(fù)極的電子經(jīng)第二導(dǎo)電層、導(dǎo)通孔、第一導(dǎo)電層、第一金屬層，而于第一金屬層表面與金屬離子電性結(jié)合，使得金屬還原沉積于第一金屬層表面上，如此，絕緣基板兩個表面皆可利用前述方法形成金屬層，將可克服現(xiàn)有采用電鍍線或硬化阻層等方法可能產(chǎn)生的問題。
[0051 ] 綜上所述，本發(fā)明的金屬電鍍沉積方法，通過絕緣基板兩個表面之間的電性互通來執(zhí)行還原沉積，不僅可適用于酸性鍍液，也可用于堿性鍍液中，此外，電鍍圖案時無須顯露在外的電鍍線，也不須要使用加強固化的阻層，即可穩(wěn)定地在酸性或堿性鍍液中進行金屬電鍍沉積，相較于現(xiàn)有技術(shù)，不僅無復(fù)雜程序還有助提高產(chǎn)品良品率。
[0052]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施形態(tài)進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
[0053]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬電鍍沉積方法，其特征在于，包括: 提供一形成有多個導(dǎo)通孔于其中的絕緣基板； 于該絕緣基板的一第一表面上形成一第一導(dǎo)電層，并于該第一導(dǎo)電層上局部形成一阻層以使未覆蓋該阻層的該第一導(dǎo)電層形成一待鍍區(qū)域； 將該絕緣基板置于一第一類鍍液中使得一第一金屬層沉積于該待鍍區(qū)域中； 移除該阻層及該阻層下方的該第一導(dǎo)電層； 于該絕緣基板相對該第一表面的一第二表面上形成一第二導(dǎo)電層，并于該第二導(dǎo)電層上形成一遮蔽層； 將該絕緣基板置于一第二類鍍液中使得一第二金屬層沉積于該待鍍區(qū)域的該第一金屬層上；以及 移除該遮蔽層及該第二導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該導(dǎo)通孔由導(dǎo)電銀膠或電鍍銅所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該第一導(dǎo)電層為通過濺射方式成形的鈦層及銅層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該阻層為干膜或光阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該第一金屬層為電鍍銅層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該第二導(dǎo)電層為通過濺射方式成形的銅層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，于該待鍍區(qū)域中沉積該第二金屬層，通過該導(dǎo)通孔及該第二導(dǎo)電層電性連接至一電鍍系統(tǒng)的陰極，以使所沉積的該第二金屬層為電鍍鎳層及銀層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該遮蔽層為抗鍍膠帶或是防鍍液滲入的治具。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬電鍍沉積方法，其特征在于，該第一類鍍液為酸性鍍液且該第二類鍍液為堿性或酸性鍍液。
10.一種金屬電鍍沉積方法，其特征在于，包括: 提供一具有多個導(dǎo)通孔于其中的絕緣基板，且于該絕緣基板的一第一表面上形成一第一金屬層; 于該絕緣基板相對該第一表面的一第二表面上形成一第二導(dǎo)電層，并于該第二導(dǎo)電層上形成一遮蔽層； 將該絕緣基板置于一第二類鍍液中使得一第二金屬層沉積于該第一金屬層上；以及 移除該遮蔽層及該第二導(dǎo)電層。
【文檔編號】H05K3/18GK103517571SQ201210300937
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】魏石龍, 蕭勝利, 何鍵宏 申請人:光頡科技股份有限公司