电阻器的制作方法

专利名称：电阻器的制作方法
技术领域：
本发明总体来说涉及电阻材料范畴。特别地，本发明涉及适合用作为电子组件嵌置电阻器的电阻材料范畴。
现有技术对此项问题的最常见解决方式是使用单独电阻器呈印刷电路板上的另一种表面黏贴组件。印刷电路板的设计进一步要求设置通孔从而妥当互连电阻器。就此方面而言，电阻器可于表面组件或组件或形成于印刷电路板上或内部的主动组件或层的任一种组合间互连。
结果，印刷电路板的复杂度增高，同时其它组件所能利用的印刷电路板表面区减少，否则必须增加印刷电路板的整体尺寸从而便于容纳需要的表面组件及组件包括电阻器。
此项问题的一个解决方式是使用平面电阻器，平面电阻器较好形成于印刷电路板的内层，从而替代前述表面黏贴电阻器，同时将印刷电路板的表面部分空出，可供其它用途使用。例如，美国专利第4,808,967号(Rice等人)揭示一种印刷布线板有一支持层，一电阻材料层黏着于支持层，以及一导电层黏着于电阻层。
虽然此种平面电阻器于某些应用用途提供优于分开表面黏贴电阻器的优势，但平面电阻器仍然导致印刷电路板的复杂度增高以及空间需求增加。例如若平面电阻器形成于印刷电路板表层，则当然可将主动表面组件排列于电阻器上。但由平面电阻器所占有的印刷电路板表面部分必须专属于平面电阻器本身。如此该部分的印刷电路板无法用于安装衬垫、通孔等。
解决此种板面空间问题的一种解决方式是利用环绕通孔周围的空间。例如美国专利第5,347,258号(Howard等人)揭示一种电阻器组件的简化设计，同时减少印刷电路板内部的表面要求，该设计经由形成电阻器组件组合既有的存在于印刷电路板的通孔，用以互连表面组件或组件与印刷电路板上或内的导电层。揭示的电阻器设计为环形，环的中心为通孔。
多种电阻材料用于现有的平面电阻器。使用多种现有电阻材料的问题为电阻材料对其应用至支持材料的黏着性并非经常性良好，或对设置于电阻器上的电介质材料的黏着性不是经常性良好。对于多层印刷布线板，当黏着性不良可能导致离层时特别成问题。
因而，需要有可良好黏着至支持层及电介质层的平面电阻器，以减少由于黏着故障所造成的离层问题。
在一方面，本发明提供具有多个穿孔的电阻材料。电阻器优选为薄膜电阻器。
在另一方面，本发明提供具有电阻材料及一对电极的电阻器，其中该电阻材料有多个穿孔。
在又一方面，本发明提供包括一或多个电阻器嵌置于电介质层的印刷布线板，其中该电阻器包括有多个穿孔的电阻材料。
在又一方面，本发明提供一种制造印刷布线板的方法，包括下列步骤应用一具有带有多个穿孔的电阻材料的电阻器至印刷布线板基板上；然后应用有机电介质材料层于电阻器上。电阻器优选应用至印刷布线板基板表面，此种表面包括第一电介质材料。
在另一方面，本发明提供一种电子组件包括一或多个电阻器具有多个穿孔的电阻材料。
在另一方面，本发明提供一种电子组件其包括一或多片印刷布线板，其包括一或多个电阻器嵌置于有机电介质层，其中该电阻器包括一种有多个穿孔的电阻材料。
图2显示一种电阻器，其具有一种具有开缝形穿孔的电阻材料。
“印刷布线板”以及“印刷电路板”二词在本说明书互换使用。“实质上正交”一词表示二方向实质上彼此成直角，亦即90氨15°，较好90氨10°，更好90氨5°，且又更好90氨3°。除非另行指示，否则全部数量均以重量计，以及全部比例均以重量计。全部数值范围均为包含且可以任一种顺序组合，但显然此种数值范围限于加总至100％。
电阻器典型地有个电阻材料部分以及一对电极。二电极之一设置于电阻材料一端，另一电极设置于电阻材料对端。本发明提供具有电阻材料及一对电极的电阻器，各个电极设置于电阻材料相对端，其中该电阻材料包括多个穿孔。“穿孔”一词表示于电阻材料内部的任何孔洞或空隙。如此“穿孔”表示由电阻材料所包围的孔洞或空隙。任一类型或任一尺寸的穿孔均可使用。例如，此种穿孔可为圆形、梯形、方形、矩形如开缝、开槽等、以及椭圆形以及多种其它形状的任一种。此等范例穿孔以其一般意义使用，亦即“圆形”包括大体圆形以及全圆形穿孔。“方形”及“矩形”等词意图包括大体方形及大体矩形，例如有圆化角(或半径化角)的方形或矩形以及圆满方形及矩形。“开槽”及“开缝”在此处可互换使用且表示概略矩形结构，其具有主维度大于副维度，且具有直角或半径化角隅或甚至较小维度的半径化或弯曲侧边。圆形穿孔以及开缝形式穿孔特别适合。需了解不同穿孔的组合也可有利地用于本发明，例如圆形穿孔与开缝的组合。
任何数目的穿孔均可用于本发明，但规定至少存在有二穿孔。可使用的穿孔数目并无上限。穿孔可具有很多各种类的尺寸的任一种。并无任何特定穿孔尺寸或维度为较佳。某些例中，可能需要使用不等尺寸于电阻材料内部。例如电阻器可能希望电阻材料具有圆形穿孔与开缝混合的穿孔；或另外需要有多种维度的开缝混合例如短及长开缝混合穿孔。
电阻材料的穿孔样式无需特殊限制。穿孔可排成一列或排成一系列多列，可交错或随机位于电阻材料。“交错”表示多列穿孔，其中一列穿孔比紧密毗邻此列的其它列穿孔偏斜。交错穿孔可偏斜达任何数量。通常此种偏斜量可等于穿孔维度的分量，等于穿孔维度的数量、或大于穿孔维度的数量。
在一个具体实施方案中，本发明提供一种电阻材料有第一电阻率于第一方面以及第二电阻率于第二方向，其中第二方向实质正交于第一方向，且其中电阻材料包括多个穿孔。本电阻材料的电阻率为轴线相依性。如此本材料在X方向具有第一电阻率，而在Y方向亦即实质上于第一方向(或X方向)直角方向有极大差异的电阻率。此种电阻率差异可经由电阻材料的穿孔设计来实现。
例如当并无任何电阻材料由一电极至另一电极的直线路径时，电阻器电阻率高于二电极间有直线电阻材料路径的对应电阻器。如此，当穿孔为开缝，开缝位置可实质正交，且较好系正交于电极、或实质平行于或较好平行于电极。“实质平行”一词表示一列开缝及一电极接近彼此平行。
很多各种类的电阻材料适合用于本发明。适当电阻材料包括但非限于导电材料与小量高度电阻(电介质)材料的混合物。极小量高度电阻材料例如约0.1wt％至约20wt％即可极为显著地降低导电材料的导电性质。虽然使用贵金属为导体，但发现沉积贵金属连同相对小量氧化物如氧化硅或氧化铝，沉积材料变成具有高电阻。如此含微量例如0.1％-5％氧化物的金属如铂可作为印刷电路板的电阻器。但例如铂虽然为绝佳导体，但与0.1至约5wt％硅氧化物共同沉积作为电阻器时，电阻变成随着共同沉积的硅氧化物含量的函数改变。任一种导电材料均属适当，例如但非限于铂、铱、钌、镍、铜、银、金、铟、锡、铁、钼、钴、铅、钯等。适当电介质包括但非限于金属氧化物或类金属氧化物例如氧化硅、氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化铈、氧化锌、氧化锆、氧化磷、氧化铋、稀土金属通常为磷氧化物及其混合物。
电阻材料优选为以镍或以铂为主，换言之主要材料分别为镍或铂。适当较佳电阻材料为镍-磷、镍-铬、镍-磷-钨、陶瓷、导电聚合物、导电油墨、基于铂的材料例如铂-铱、铂-钌及铂-铱-钌。基于铂的材料优选含有10至70摩尔％铱、钌或其混合物，以及优选为2摩尔％至50摩尔％，相对于100％铂计算。若单独使用钌(不含铱)，则优选为约2至约10摩尔％钌，相对于100％铂计算。若单独使用铱(不含钌)，则优选用量为约20至约70摩尔％，相对铂为100％计算。根据本发明的电阻材料中，铱、钌或其混合物以元素形式或以氧化物形式存在。典型铱、钌或其混合物为约50至约90摩尔％元素金属，以及约10至约50摩尔％铱、钌氧化物或其混合物。
电阻材料厚度可于宽广范围改变。较好材料厚度高度1mil，但可使用更大厚度。用于嵌置电阻器，材料典型至少约为40厚度。通常材料厚度为40至100,000(10微米)，较好40至50,000及更好100至20,000。
虽然电阻材料本身可自撑，但电阻材料典型太薄无法自撑，而必须沉积于可自撑的基板上。电阻材料典型地设置于导电材料基板如金属箔上。其它适当导电材料为业界人士众所周知。适当金属箔包括但非限于铜箔、镍箔、银箔、金箔、铂箔等。适合用于本发明的导电金属箔有宽广的厚度范围。典型导电金属箔的名目厚度为0.0002至0.02英寸。金属箔厚度经常以重量表现。例如适当铜箔的重量为每平方英尺0.125至14盎司，更好0.25至6盎司/平方英尺，且更好0.5至5盎司/平方英尺。特别适合的铜箔具有重量3至5盎司/平方英尺。适当导电金属箔可使用现有电沉积技术制备，可由多种来源如橡树-三井或古德电子公司获得。
导电材料基板可进一步包括阻挡层。此种阻挡层可于导电材料的第一侧，亦即最接近电阻材料该侧、导电材料第二侧或于导电材料两侧。阻挡层是本领域熟练技术人员所公知的。适当阻挡层包括但非限于锌、铟、锡、镍、钴、铬、黄铜、青铜等。阻挡层可以电解、无电极电解、浸没电镀、溅镀、化学气相沉积、燃烧化学气相沉积、经控制的气氛化学气相沉积等而沉积。较好阻挡层系以电解、无电极电解或浸没电镀方式沉积。一具体实施例中，当导电层为铜箔时较好使用阻挡层。
在应用保护阻挡层后，氧化铬保护层可以化学方式沉积于阻挡层或导电材料上。最后可应用硅烷至导电材料/阻挡层/视需要的氧化铬层表面从而进一步改良黏着性。适当硅烷揭示于美国专利第5,885,436号(Ameen等人)。
电阻材料可用多种手段沉积于基板例如溶胶-凝胶沉积、溅镀、化学气相沉积、燃烧化学气相沉积(“CCVD”)、经控制气氛的燃烧化学气相沉积(“CACCVD”)、旋涂、辊涂、网印、电镀、无电极电镀等手段。例如镍-磷电阻材料可用电镀沉积。例如参考国际专利申请案第WO89/02212号。一具体实施例中，较好第一材料用CCVD及/或CACCVD沉积。用CCVD及/或CACCVD沉积电阻材料为业界人士众所周知。例如参考美国专利6,208,234(Hunt等人)有关使用的此种方法及装置的说明。
CCVD的优点为可沉积极薄而均一层，可用作为嵌置电容器及电阻器的电介质层。材料可沉积至任何预定厚度；但用于以CCVD形成电阻材料层，厚度罕见超过50,000埃(5微米)。通常薄膜厚度在100至10,000埃的范围，且最常于300至5000埃的范围。由于层愈薄，则电阻愈高，需要的材料(例如铂)愈少，故可沉积极薄薄膜为CCVD方法的一项有利特色。沉积层薄度也有助于形成各别电阻器方法时进行快速蚀刻。
用于电阻材料其为导电金属与小量电介质材料的混合物，若电阻材料是用CCVD或CACCVD沉积，则金属必须可由含氧系统沉积为零价。使用焰沉积零价态的标准为金属必须具有比二氧化碳或水于沉积温度的氧化电位较低者更低的氧化电位(在室温下，水有较低氧化电位；而在其它温度二氧化碳有较低氧化电位)。方便用CCVD沉积的零价金属为具有氧化电位约等于银或更低的氧化电位。如此，银、金、钯及铱可用直捷CCVD沉积。具有略高氧化电位的零价金属可用提供较为还原气氛的CACCVD沉积。镍、铜、铟、钯、锡、铁、钼、钴及铅最好可用CACCVD沉积。此处金属也包括合金，合金为此种零价金属混合物。硅、铝、铬、钛、铈、锌、锆、镁、铋、稀土金属及磷各自有相对较高氧化电位，因此若前述任一种金属与电介质搀杂剂的适当前驱物共同沉积，则金属必须以零价态沉积，搀杂剂必须呈氧化物沉积。如此即使于未使用焰，电介质必须具有较高氧化、磷化、碳化、硝化或硼化电位来形成所需二相。
用于其它氧反应性金属及金属合金，CACCVD可为首选方法。即使金属是用直捷CCVD沉积呈零价金属，若欲沉积的基板材料接受氧化，则需要提供经控制的气氛亦即CACCVD。例如，铜及镍基板方便氧化，则需要用CACCVD来沉积于此等基板上。
另一类可用CCVD于基板上沉积呈薄层的电阻材料为“导电性氧化物”。特别地，Bi2Ru2O7及SrRuO3为可为CCVD沉积的导电性氧化物。虽然此等材料为“导电性”，但当以非晶态沉积时其导电性相当低；如此可使用混合金属薄层来形成单独电阻器。类似导电金属，此种“导电性氧化物”可搀杂电介质材料如金属或类金属氧化物来提高其电阻率。此种混合氧化物可呈非晶层或呈结晶层沉积，非晶层倾向于于低沉积温度沉积，而结晶层倾向于于较高沉积温度沉积。用作为电阻器，通常以非晶层为佳，非晶材料的电阻率比结晶材料高。如此虽然非晶材料于其正常导电态被归类为“导电性氧化物”，但非晶氧化物即使于未经搀杂形式也可产生良好电阻。某些情况下，需要形成低电阻1至100Ω电阻器，可添加导电增强搀杂剂如铂、金、银、铜或铁。若以电介质材料如金属或类金属氧化物搀杂而提高导电氧化物电阻率，或搀杂导电增强材料来降低导电氧化物电阻率，此种非均匀混合的电介质材料或导电增强材料通常其浓度为电阻材料的0.1wt％至20wt％且较好至少0.5wt％。
有多种其它“导电性材料”，此等材料虽然具有导电性，但也得有足够电阻率来形成本发明的电阻器。例如包括钇钡铜氧化物及La1-xSrxCoO3，0≤x≤1例如x＝0.5。通常具有超导性质低于临界温度的任一种金属氧化物均可用作为高于此种临界温度的电阻材料。适当选择选自前述的前驱物可沉积多种电阻材料。
为了使用CCVD或CACCVD方法制造金属/氧化物电阻材料，提供前驱溶液其含有金属前驱物及金属或类金属氧化物前驱物。例如欲制造铂/氧化硅薄膜，沉积溶液含有铂前驱物如乙醯丙酮酸铂(II)或二苯基-(1，5-环辛二烯)铂(II)[Pt(COD)]及含硅前驱物如四乙氧硅烷。适当铱及钌前驱物包括但非限于参(原冰片二烯)乙醯丙酮酸铱(III)(“IrNBD”以及贰(乙基环戊二烯基)钌(II)。前驱物通常根据金属与加强材料的比例混合从而降低欲沉积材料的电阻率，提供额外前驱物因而制造小量金属氧化物或类金属氧化物，例如占沉积搀杂导电金属氧化物的0.1至20wt％及较好至少约0.5wt％。前驱物典型地共同溶解于单一溶剂系统如甲苯或甲苯/丙烷至约0.15wt％至约1.5wt％浓度(铂、铱及/或钌前驱物总量)。然后溶液典型通过雾化器来将前驱物溶液分散成为细小气雾剂，气雾剂于氧化剂特别为氧气存在下点火而制造铂及铱、钌或零价金属与氧化物的混合物。例如参考美国专利第6,208,234 B1号(Hunt等人)，以引用方式并入此处，有关CCVD方法的更完整说明。
可用任何适当手段例如但非限于机械钻孔、激光钻孔、蚀刻如湿化学蚀刻或电浆蚀刻、微影术接着蚀刻等方法制造穿孔。以机械钻孔及激光钻孔为印刷电路板制造商众所周知的方法。蚀刻可经由选择电阻材料的适当蚀刻剂达成。此种蚀刻剂应用至电阻材料而提供所需形式的穿孔。例如蚀刻剂可例如藉喷墨印刷选择性应用而提供所需图案。另外，光阻剂可应用至电阻材料，使用适当光化辐射薄层经由光罩曝光。光罩可设置多个圆孔、开缝或其它适当穿孔或此等穿孔的混合。成像后的光阻剂经过显像而提供预定穿孔图案，换言制不含光阻区域。然后由不含光阻区域去除电阻材料，例如用蚀刻去除电阻材料形成穿孔。此种蚀刻可为化学蚀刻(湿蚀刻)或电浆蚀刻(干蚀刻)。此种技术为本领域熟练技术人员所周知。某些情况下，以激光钻孔为较佳形成穿孔的方法。


图1显示本发明的一具体实施例。图1显示的电阻器具有电阻材料部分例如氧化硅搀杂铂材料5以及一对铜电极10，各电极10设置于电阻材料5的相对端。电阻材料5有多个圆形穿孔15。圆形穿孔15用激光钻孔电阻材料5形成。
图2显示本发明的第二具体实施例。图2电阻器具有电阻材料部分20及一对电极25，一电极25设置于电阻材料20的相对端。电阻材料20有多个呈开缝30形式的穿孔。
本发明的实例中，现有镍-磷电阻材料例如用电镀应用于导电性基板或电介质层。经过程序规划而于预定图案钻孔所需尺寸穿孔的激光用来于电阻材料穿孔多个穿孔。电阻材料可于穿孔形成前或后修裁至任何预定尺寸。若使用导电基板，则基板可于穿孔形成前或后由电阻材料移开。若电阻材料为非自行竖立或自撑式，则导电材料通常是在穿孔形成后或于电阻材料已经以其它方式支持，例如积层至另一片基板如有机电介质层后移开导电材料。电极可形成于、黏着于或以其它方式设置于穿孔形成前或后的导电材料来形成电阻器。
穿孔后的电阻器提供若干优于现有电阻器的优势。穿孔可用作为修整或调节电阻材料电阻而提供预定电阻率的手段。本电阻器特别适合用作为嵌置电阻器用于制造印刷电路板。穿孔提供有机电介质材料如环氧树脂或聚醯亚胺树脂流经其中的位置。此种电介质材料的流经其中有助于嵌置电阻材料两边的有机电介质层间的黏合。如此电介质层经由电阻材料的穿孔而紧密接触或连通。此种紧密接触或连通提供电介质层间的较高黏着性，如此减少或消除嵌置平面电阻器区的离层。
本穿孔电阻材料适合用于制造电阻器，特别可用于制造印刷布线板的薄膜可嵌置电阻器。薄膜电阻器典型具有结构化电阻材料总厚度4微米或以下，较好2微米或以下，更好1微米或以下及又更好0.5微米或以下。
电阻器典型地包括一对电极，各电极设置于电阻材料相对端。此种电极可以多种方式设置，例如直接形成于电阻材料上、或由下方导电基板直接形成。例如，欲接受电极的电阻材料区可经催化，让电极只沉积、形成、或黏着于此区。另外，非接收电极的区可经罩盖例如藉光阻罩盖，让电极沉积、形成、或黏着于未经罩盖区。
适当电极可用任一种导电材料如导电聚合物或金属制成。范例金属包括但非限于铜、金、银、镍、锡、铂、铅、铝及混合物及其合金。金属“混合物”包括未经合金化的金属混合物以及如同多层电极的二或多层各别金属。多层电极为有一层银或一层镍于铜接着为一层金的铜电极。此种电极典型系经由沉积导电材料制成。适当沉积方法包括但非限于无电极电镀、电极电镀、化学气相沉积、CCVD、CACCVD、网印、喷墨印刷、辊涂等方法。当导电糊膏用于形成电极时，适合用网印、喷墨印刷、辊涂等实应用。
如前所述，当电阻材料非自撑式时，电阻材料典型地应用至基板。导电基板特别应用于形成电阻器，特别薄膜电阻器，原因在于导电基板可用来形成电极。使用导电基板时，电极的形成通常使用光阻达成，光阻用来于电阻材料层上形成光阻图案，以及使用适当蚀刻剂来于未被光阻遮盖区域去除电阻材料。用于金属/氧化物电阻材料层，选用的蚀刻剂为该电阻材料金属成分的蚀刻剂。典型此种蚀刻剂为酸或路易士酸例如FeCl3或CuCl2用于铜。硝酸及其它无机酸(如硫酸、盐酸及磷酸)可用于蚀刻镍，多种其它金属也可沉积作为导电氧化物。
贵金属由于非反应性性质，难以蚀刻，为印刷电路板的多种制法所需。王水为印刷电路板工艺中的金属特别贵金属的适当蚀刻剂。王水是由两种众所周知的酸制成3份浓(12M)盐酸(HCl)及1份浓(16M)硝酸HNO3。如此盐酸对硝酸的摩尔比为9∶4，但略为偏离本比例亦即6∶4至12∶4用于本发明的蚀刻目的为可接受。由于王水的腐蚀性质以及储存寿命有限，市面上不出售王水，须在使用前准备。为了减低其腐蚀性，王水可以水稀释至约水对王水之比为3∶1。其它方面，贵金属如铂不会被多种适合用于蚀刻铜的材料如FeCl3或CuCl2蚀刻，如此在形成本电阻器时，允许有多种选择性蚀刻选项。蚀刻速度依据王水强度及温度等多项因素决定。典型王水蚀刻在温度为55℃至66℃时进行，但也可依据应用用途改变。
例如，形成电路过程始于导电箔如铜箔，其上已经用电镀、CCVD或CACCVD沉积一层导电材料。然后用前述任一种方法于电阻材料以及视需要地于导电箔形成穿孔来形成穿孔电阻材料。然后光阻层应用于两边亦即应用于电阻材料以及应用于导电箔。覆盖电阻材料的光阻暴露于形成图案的光化辐射，而覆盖导电箔的光阻则为全面性暴露于光化辐射。然后光阻经显影，获得具有图案化光阻层覆盖电阻材料层以及全面性曝光光阻层保护导电箔的结构。
然后电阻材料层由光阻已经被去除的区域选择性蚀刻。随后其余光阻被去除。
其后，有机电介质积层物如聚醯亚胺、环氧树脂、玻璃填充聚醯亚胺或玻璃填充环氧树脂预浸料坯应用于电阻材料侧。有机电介质积层物保护现在已经图样化的电阻材料层不接受进一步处理，随后当部分导电箔由电阻材料层的另一侧被移开时，支持电阻材料层补片。
其次，光阻层应用于导电箔。使用图案化光化辐射成像以及显影。然后导电箔使用蚀刻剂蚀刻，该蚀刻剂可选择性蚀刻导电箔但不会蚀刻电阻材料层。去除光阻，留下电阻器，随后电阻器嵌置于有机电介质材料如B-阶段化电介质材料包括但非限于环氧树脂、聚醯亚胺、玻璃填充环氧树脂及聚醯亚胺等。
作为此种方法的变化方法，须注意若使用的蚀刻剂，该蚀刻剂可选择性蚀刻电阻材料但不蚀刻或仅部分蚀刻导电箔，则不需要在导电箔上使用光阻层。
此处述及“蚀刻”，该词用以不只表示业界的一般用途，一般用途为强化学品溶解或以其它方式去除多层之一的材料，例如硝酸溶解镍；蚀刻一词也包括物理性去除例如激光移除以及缺乏黏着移出。就此方面而言且根据本发明的一方面，发现用CCVD或CACCVD沉积的电阻材料如搀杂镍及搀杂铂为多孔。孔隙小，典型直径为1微米或以下，且较好为50纳米或以下(1000纳米＝1微米)。虽然如此，如此让液体蚀刻剂扩散通过电阻材料层，而以物理过程破坏电阻材料层与下层间的黏着。例如，若导电箔层为铜以及电阻材料层搀杂铂如铂/氧化硅或搀杂镍如Ni/PO4，则也可使用氯化铜来去除电阻材料层曝光部分。氯化铜不会溶解铂或镍，但电阻材料层的孔隙度允许氯化铜达到下层铜。小部分铜溶解，用物理烧蚀暴露部分电阻材料层。物理烧蚀可于氯化铜蚀刻下方铜层至任何显著程度之前进行。
若铜为导电材料层，则偶尔较好使用市售已经被氧化的铜铂。氧化铜铂的优点为稀盐酸(“HCl”)溶液如1/2％溶解氧化铜而不溶解零价铜。如此若电阻材料层为多孔，因而让稀盐酸溶液扩散通过其中，则盐酸可进行烧蚀蚀刻。溶解表面铜破坏铜铂与电阻材料层间的黏合。
为了减少处理步骤，使用的光阻本身可嵌置于材料例如永久蚀刻光阻例如得自叙普利(Shipley)公司，麻省马波罗。然后若蚀刻剂不会蚀刻或仅部分蚀刻导体，则两边可同时处理特别只有电阻器材料侧的光阻必须可嵌置，导体侧的光阻可于最终处理步骤被去除。另外，导体材料侧的光阻可经选择为不会被用来去除电阻器材料侧光阻的特定去除剂所移除。可嵌置光阻由于电阻器材料的特殊凹割，电阻器材料凹割的材料将于光阻被去除时被烧蚀，故可减少公差损失。
为了用烧蚀技术实际去除，光阻材料层必须对不会溶解电阻材料的蚀刻剂而言充分多孔，但又可充分供给下方材料层表面因而于2至约5分钟以内导致接口黏着性的耗损以及导电材料的烧蚀。同时此种蚀刻剂于蚀刻期间实质不会供给下方材料例如铜铂，否则如此将造成过度凹割或造成机械强度的损失(换言之操纵性的减低)。
本发明提供一种三层结构，其包含一绝缘基板，一层穿孔电阻材料如用CCVD形成的根据本发明的铂/氧化硅，以及一层导电层如铜。一具体实施例中，穿孔电阻材料补片及电连接导电补片(亦即电极)用光成像技术制成。
三层材料需于两种二步骤式程序的一用光成像技术图案化。一种二步骤式程序中，导电材料层需以光阻覆盖，光阻用光成像技术图案化，于光阻暴露区，导电材料层及下方电阻材料层可被蚀刻去除，例如使用王水去除而获得图案化结构化电阻材料补片(以及图案化导电材料补片)。其次应用第二光阻、光成像、及显影。本次只有导电材料补片的曝光部分用蚀刻剂蚀刻去除，该蚀刻剂可选择性蚀刻导电层，但非电阻材料补片亦即于使用铜作为导电材料层以及铂/氧化硅作为电阻材料案例使用FeCl3或CuCl2。另一程序中可形成图案化光阻层，导电材料层暴露部分例如使用FeCl3被蚀刻去除，形成另一层图案化光阻层，然后电阻材料层的曝光部分以王水蚀刻去除因而形成电接点。用任一种程序均可藉印刷电路形成常用的现有光成像技术形成分开薄层电阻器。
根据本发明提供一种电阻器具有一种电阻材料以及一对电极，各电极设置于电阻材料的相对两端，其中该电阻材料有多个穿孔。虽然本电阻器可于印刷电路板组件表面，但大部分例中电阻器是嵌置于多层印刷电路板内部，例如形成于有机电介质基板如聚醯亚胺上的电阻器，嵌置于额外嵌置有机绝缘材料层如环氧树脂或玻璃填充环氧树脂预浸材料内部。
含有本穿孔电阻材料的电阻器可用于制造电子组件，特别用作为嵌置于电介质材料的电阻器。如此本发明提供一种电子组件其包括一电阻器，该电阻器有一种电阻材料以及一对电极，各电极设置于电阻材料的两相对端，其中该电阻材料有多个穿孔。
特别地，本电阻器适合嵌置于用于制造印刷电路板的电介质材料。因此本发明也提供一种电子组件包括印刷电路板其包括一电阻器，该电阻器有一种电阻材料以及一对电极，各电极设置于电阻材料的两相对端，其中该电阻材料有多个穿孔。本发明也提供一种电子组件包括一电阻器，该电阻器包括二电极，各电极设置于电阻材料的相对两端，电阻材料有多个穿孔，穿孔系选自圆形、梯形、多角形、方形、矩形、椭圆形及其混合形状。也提供一种制造印刷电路板的方法，该方法包含下列步骤应用一电阻器其带有一种具多个穿孔的电阻材料至印刷电路板基板，以及然后应用一层有机电介质材料于电阻器上。电阻器优选应用于设置于印刷电路板基板上的第一有机电介质材料。
本发明也提供一种改变电阻材料层电阻率的方法，包含于电阻材料形成穿孔的步骤。此种穿孔用前述任一种方法制成。
权利要求
1.一种电阻器，其特征在于其具有一种电阻材料以及一对电极，各电极设置于电阻材料的两相对端，其中该电阻材料有多个穿孔。
2.如权利要求1所述的电阻器，其特征在于该等穿孔选自圆形、梯形、多角形、方形、矩形、椭圆形及其混合形状组成的组群。
3.如权利要求1至2中任一项所述的电阻器，其特征在于该等电极包括一种选自铜、金、银、镍、锡、铂、铅、铝及其混合物金属及其合金组成的组群的金属。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电阻器，其特征在于该电阻材料包含导电材料与电介质材料的混合物。
5.如权利要求4所述的电阻器，其特征在于该电阻材料包含0.1至20wt％电介质材料。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电阻器，其特征在于该电阻材料包含以镍为主或以铂为主的材料。
7.一种印刷布线板，其特征在于其包含如权利要求1至6中任一项所述的电阻器。
8.一种电子组件，其特征在于包含如权利要求7所述的印刷布线板。
9.一种制造印刷布线板的方法，其特征在于包含下列步骤应用如权利要求1至6中任一项所述的电阻器至印刷布线板基板；以及然后应用一层有机电介质材料层于电阻器上。
10.一种改变电阻材料层电阻率的方法，其特征在于包含于电阻材料提供穿孔的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种具有多个穿孔的电阻材料。此种电阻材料可用于制造电阻器。此等电阻器特别适合用作为嵌置于印刷布线板的电阻器。
文档编号H01C17/24GK1387200SQ0211975
公开日2002年12月25日 申请日期2002年5月17日 优先权日2001年5月17日
发明者J·谢麦纳尔, D·D·申克 申请人:希普列公司