专利名称：线路板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种线路板及其制造方法，特别是涉及一种具有多颗触媒颗粒 (catalyst particle)的线路板及其制造方法。
背景技术：
线路板是手机、电脑与数码相机等电子装置(electronic device)，以及电视、洗衣机与冰箱等家电用品所需要的元件。详细而言，线路板能承载及组装芯片(chip)、被动兀件(passive component)与主动兀件(activecomponent)等多禾中电子兀件(electronic component)，并让这些电子元件彼此电性连接。如此，电信号可以在电子元件与线路板之间传递，而让上述电子装置及家电用品得以运作。
发明内容
本发明提供一种线路板，其能与至少一个电子元件组装。本发明另提供一种线路板的制造方法，用来制造线路板。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种线路板的制造方法。首先，提供一复合基板。复合基板包括一导体层以及一覆盖导体层的活化绝缘层(activated insulationlayer)，而活化绝缘层包括多颗第一触媒颗粒。 接着，在活化绝缘层的一上表面上形成一凹刻图案(intaglio pattern)以及至少一与凹刻图案相通的盲孔，其中一些第一触媒颗粒活化并裸露在凹刻图案内与盲孔内，而盲孔局部暴露导体层。接着，将这些活化的第一触媒颗粒置换成多个第二触媒颗粒。接着，利用这些第二触媒颗粒，在凹刻图案内形成一线路层，以及在盲孔内形成一导电柱，其中导电柱连接在导体层与线路层之间。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的线路板的制造方法，其中形成凹刻图案与盲孔以及活化这些第一触媒颗粒的方法包括激光烧蚀(laser ablation)、等离子体蚀刻(plasmaetching)或机械加工法。前述的线路板的制造方法，其中形成线路层与导电柱的方法包括化学镀 (chemical plating)与化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD) 二者至少其中之一。前述的线路板的制造方法，在形成盲孔之后，更包括对盲孔进行去胶渣 (desmear)0前述的线路板的制造方法，在将这些活化的第一触媒颗粒置换成这些第二触媒颗粒之后，更包括对盲孔所暴露的导体层进行微蚀刻(micro-etching)。前述的线路板的制造方法，其中将这些活化的第一触媒颗粒置换成这些第二触媒颗粒的方法包括将活化绝缘层浸泡在一化学药液中。化学药液包括多个带电粒子，而这些带电粒子与其所接触的这些第一触媒颗粒产生置换反应(displacement reaction)。前述的线路板的制造方法，其中这些第一触媒颗粒的材料选自于由锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一。前述的线路板的制造方法，其中这些第二触媒颗粒的材料选自于由钯、锌、铜、 银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一。这些第二触媒颗粒的材料不同于这些第一触媒颗粒的材料，且这些第二触媒颗粒的标准还原电位(standard reduction potential)高于这些第一触媒颗粒的标准还原电位。前述的线路板的制造方法，其中所述的活化绝缘层更包括一高分子化合物，而这些第一触媒颗粒分布在高分子化合物中。前述的线路板的制造方法，其中所述的复合基板更包括一主体层，而导体层位在主体层与活化绝缘层之间。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种线路板，其包括一导体层、一活化绝缘层、一线路层、至少一导电柱以及多个第二触媒颗粒。活化绝缘层覆盖导体层，并包括多个第一触媒颗粒，其中活化绝缘层具有一凹刻图案以及至少一与凹刻图案相通的盲孔。线路层配置在凹刻图案内。导电柱配置在盲孔内，并连接在线路层与导体层之间。这些第二触媒颗粒位在凹刻图案内与盲孔内，并且固设于活化绝缘层，其中这些第二触媒颗粒接触线路层与导电柱，而这些第二触媒颗粒的材料不同于这些第一触媒颗粒的材料。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的线路板，更包括一主体层，其中导体层位在主体层与活化绝缘层之间。前述的线路板，其中所述的活化绝缘层更包括一高分子化合物，这些第一触媒颗粒分布在高分子化合物中，而这些第二触媒颗粒固设于高分子化合物。前述的线路板，其中这些第一触媒颗粒的材料选自于由锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、 镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一。前述的线路板，其中这些第二触媒颗粒的材料选自于由钯、锌、铜、银、镍、钴、铁、 锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一。这些第二触媒颗粒的材料不同于这些第一触媒颗粒的材料，且这些第二触媒颗粒的标准还原电位高于这些第一触媒颗粒的标准还原电位。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明线路板及其制造方法至少具有下列优点及有益效果在本发明的线路板完成制作之后，利用上述线路层，可以供至少一个电子元件组装，并使多个电子元件能彼此电性连接。如此， 电信号能在电子元件与本发明的线路板之间传递，促使电子装置与家电用品可以运作。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。
图IA至图ID是本发明一实施例的线路板的制造方法的流程剖面示意图。100 线路板102 复合基板110:导体层112:接垫112a、132:表面 120 活化绝缘层
122:第一触媒颗粒124:高分子化合物130:线路层140:导电柱150:第二触媒颗粒160:主体层Dl 深度Hl 盲孔Pl 凹刻图案Sl 上表面Tl 厚度
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对依据本发明提出的线路板及其制造方法其具体实施方式
、结构、方法、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。图IA至图ID是本发明一实施例的线路板的制造方法的流程剖面示意图。请先参阅图ID所示，在此先介绍本实施例线路板100的结构特征。线路板100包括一导体层110、 一活化绝缘层120以及一线路层130。活化绝缘层120覆盖导体层110，而线路层130配置在活化绝缘层120中，其中线路层130相对于导体层110而配置，而活化绝缘层120位在线路层130与导体层110之间。导体层110例如是线路层，且可以是由金属箔片经蚀刻(etching)后而形成，其中金属箔片例如是铜箔或铝箔。活化绝缘层120具有一凹刻图案P1，而线路层130配置在凹刻图案Pl内。凹刻图案Pl的深度Dl小于活化绝缘层120的厚度Tl，所以凹刻图案Pl不会暴露出导体层110。此外，在本实施例中，线路板100可以是一种内埋式线路板(embedded wiringboard)，而线路层130的表面132实质上可以与活化绝缘层120的上表面Sl切齐。活化绝缘层120包括多个第一触媒颗粒122，而这些第一触媒颗粒122可以是多个纳米颗粒(nanoparticle)，且可以是金属颗粒(metal particle)或是含有金属配位化合物(metal coordination compound)的颗粒。因此，这些第一触媒颗粒122的成分可以含有金属原子或金属离子，且第一触媒颗粒122的材料可以选自于锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、 钛、锡、铅、铬、铝、钼或这些金属的任意组合。举例而言，当第一触媒颗粒122为金属颗粒时，第一触媒颗粒122例如是铜颗粒、 镍颗粒或铁颗粒。当第一触媒颗粒122为含有金属配位化合物的颗粒时，此金属配位化合物例如是金属氧化物、金属氮化物、金属错合物(metal complex)或金属螯合物(metal chelation)。金属配位化合物所含有的金属成分可以是锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、 铅、铬、铝、钼或这些金属的任意组合。举例而言，第一触媒颗粒122可以是氧化铜、氮化钛或钴钼双金属氮化物 (Co2Mo3Nx)颗粒。此外，第一触媒颗粒122可以包括多种金属配位化合物，例如这些第一触媒颗粒122可以同时包括金属氧化物与金属错合物，或是同时包括金属氮化物、金属错合物与金属螯合物。
活化绝缘层120可以更包括一高分子化合物124，而这些第一触媒颗粒122分布在高分子化合物IM中，其中高分子化合物IM的材料例如选自于由环氧树脂、改质的环氧树月旨、聚脂、丙烯酸酯、氟素聚合物、聚亚苯基氧化物、聚酰亚胺、酚醛树脂、聚砜、硅素聚合物、 双顺丁烯二酸-三氮杂苯树脂、氰酸聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯树脂、丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、液晶高分子、聚酰胺6、尼龙、 共聚聚甲醛、聚苯硫醚、环状烯烃共聚高分子或这些材料的任意组合。线路板100更包括至少一导电柱140，而活化绝缘层120更具有至少一盲孔Hl，其中盲孔Hl与凹刻图案Pl相通，且盲孔Hl位在凹刻图案Pl的下方。导电柱140配置在盲孔Hl内，并且连接在线路层130与导体层110之间，其中导电柱140可以连接导体层110 的一接垫112。如此，线路层130能经由导电柱140而电性连接导体层110，以使电信号可以在导体层110与线路层130之间传递。须说明的是，在图IA至图ID所示的实施例中，导电柱140与盲孔Hl仅绘示一个， 但是在其他实施例中，线路板100所包括的导电柱140与盲孔Hl 二者的数量可以是多个， 所以图IA至图ID所示的导电柱140与盲孔Hl 二者的数量仅供举例说明，并非限定本发明。线路板100更包括多个第二触媒颗粒150，而这些第二触媒颗粒150位在凹刻图案 Pl内与盲孔Hl内，并固设于活化绝缘层120，例如第二触媒颗粒150固设于高分子化合物 124，其中这些第二触媒颗粒150接触线路层130与导电柱140。第二触媒颗粒150的材料选自于由钯、锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、 铝以及钼所组成的群组之一，其中第二触媒颗粒150的材料不同于第一触媒颗粒122的材料。举例而言，在本实施例中，第二触媒颗粒150例如是钯颗粒，而第一触媒颗粒122例如是铜颗粒。在线路板100的制造过程中，第二触媒颗粒150的功用在于促使线路层130与导电柱140的形成，而有关第二触媒颗粒150的功用将会在后续内容中说明。另外，就线路层的数目而言，线路板100可以是具有三层以上线路层的多层线路板(multilayer wiring board)。详细而言，线路板100可以更包括一主体层160，而导体层110位在主体层160与活化绝缘层120之间，其中主体层160可以具有至少一线路层(未绘示)，而导体层110能电性连接此线路层。如此，利用导电柱140，导体层110、线路层130 与主体层160的线路层三者得以电性导通。然而，须说明的是，在其他实施例中，线路板100也可以是仅具有二层线路层的双面线路板(double sided circuit board)，其中这二层线路层分别是导体层110与线路层 130，而主体层160仅为线路板100的选择元件，并非是必要元件。换句话说，线路板100并不一定要包括主体层160，所以图IA至图ID所绘示的主体层160仅供举例说明，并非限定本发明。以上仅介绍线路板100的结构特征，至于线路板100的制造方法，以下将配合图IA 至图ID来进行详细的说明。请参阅图IA所示，在线路板100的制造方法中，首先，提供一复合基板102，而复合基板102包括导体层110以及活化绝缘层120，其中这时候的活化绝缘层120已经覆盖导体层110，并包括多颗第一触媒颗粒122与高分子化合物124。当导体层110为线路层时，复合基板102可为线路基板(wiring substrate)，且可以具有一层或多层线路层。详细而言，当复合基板102具有多层线路层时，复合基板102可以包括主体层160，而此时导体层Iio会位在主体层160与活化绝缘层120之间。反之，当复合基板102仅具有一层线路层时，复合基板102则不包括主体层160，且复合基板102所具有的线路层仅为导体层110。活化绝缘层120可以是利用压合(lamination)或涂布(applying)的方式来形成。详细而言，活化绝缘层120可以是液态材料或是具有粘性的固态膜层。当活化绝缘层 120为液态材料时，活化绝缘层120可以经由涂布的方式来形成。当活化绝缘层120为固态膜层时，活化绝缘层120可以经由压合的方式来形成。请参阅图IA与图IB所示，接着，在活化绝缘层120的上表面Sl上形成凹刻图案 Pl与至少一盲孔H1，其中盲孔Hl局部暴露导体层110，而且是暴露接垫112。此外，在形成凹刻图案Pl与盲孔Hl的过程中，一些第一触媒颗粒122会活化并裸露在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内。形成凹刻图案Pl与盲孔Hl以及活化第一触媒颗粒122的方法有多种，而在本实施例中，凹刻图案Pl与盲孔Hl 二者的形成以及活化第一触媒颗粒122的方法可以包括激光烧蚀、等离子体蚀刻或机械加工法。上述激光烧蚀所采用的激光光源，其所发出的激光光束(laser beam)的波长可以位在可见光(visible light)、红外光(infrared light)或紫外光(ultraviolet light) 的范围内，而激光光源可以采用红外线激光、紫外线激光、石榴石激光(Yttrium Aluminum Garnet, YAG laser)、二氧化碳激光、准分子激光(excimer laser)或远红外线激光。承上所述，在进行上述激光烧蚀或等离子体蚀刻的过程中，激光光束或等离子体不仅能移除部分活化绝缘层120，以形成凹刻图案Pl与盲孔H1，同时更可以打断裸露在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内的这些第一触媒颗粒122的化学键(chemical bond)，以活化这些第一触媒颗粒122。另外，在以激光烧蚀的方法来形成盲孔Hl之后，本实施例可以对盲孔Hl进行去胶渣，以清洁接垫112的表面11加，从而清除残留在表面11 上的胶渣与异物。如此，可以维持或提升后续所形成的导电柱140 (请参阅图ID所示)与接垫112 二者之间的电性连接品质，进而减少导电柱140与接垫112之间发生接触不良或断路的情形。请参阅图IB与图IC所示，接着，将这些活化的第一触媒颗粒122，即原先裸露在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内的第一触媒颗粒122，置换成多个第二触媒颗粒150，其中活化的第一触媒颗粒122与第二触媒颗粒150之间的置换是经由置换反应来达成。将这些活化的第一触媒颗粒122置换成这些第二触媒颗粒150的方法可以是将活化绝缘层120浸泡在含有多个带电粒子的化学药液中，而这些带电粒子可以是金属离子(例如钯离子)或是被离子团包覆的金属颗粒(例如锡钯胶体)。承上所述，当活化绝缘层120浸泡在上述化学药液中时，带电粒子会接触这些活化并裸露在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内的第一触媒颗粒122，并且与这些第一触媒颗粒122 产生置换反应。详细而言，这些第二触媒颗粒150的标准还原电位高于这些第一触媒颗粒 122的标准还原电位，以至于带电粒子能与活化的第一触媒颗粒122产生置换反应。如此， 凹刻图案Pl内与盲孔Hl内的第一触媒颗粒122得以被置换成第二触媒颗粒150。在将这些活化的第一触媒颗粒122置换成这些第二触媒颗粒150之后，可以对盲孔Hl所暴露的导体层110，也就是接垫112，进行微蚀刻，以清洁接垫112的表面11 ，进而去除位在表面11 的氧化物等杂质。如此，可以维持或提升后续形成的导电柱140(请参阅图ID所示)与接垫112 二者之间的电性连接品质。此外，在进行微蚀刻时，经由置换反应而形成的第二触媒颗粒150可以抵抗蚀刻药液的侵蚀，促使第二触媒颗粒150在微蚀刻后仍可以保留在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内。请参阅图ID所示，接着，利用这些第二触媒颗粒150，在凹刻图案Pl内形成线路层 130，以及在盲孔Hl内形成导电柱140。具体而言，形成线路层130与导电柱140的方法有多种，而在本实施例中，形成线路层130与导电柱140的方法可以包括化学镀或化学气相沉积，其中此化学镀又可称为无电电镀(electroless plating)。当线路层130与导电柱140是以化学镀来形成时，活化绝缘层120会浸泡在一化学镀药液中，而化学镀药液会与第二触媒颗粒150接触，并且产生化学反应，以在这些第二触媒颗粒150裸露的地方，也就是在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内，产生沉积物，进而形成线路层130与导电柱140。当线路层130与导电柱140是以化学气相沉积来形成时，化学气相沉积所采用的反应气体会与第二触媒颗粒150产生化学反应，例如氧化还原反应(redox reaction)，其中在这化学反应中，第二触媒颗粒150可以作为反应物(reactant)或催化物(catalysis)。 如此，线路层130与导电柱140得以形成。另外，须说明的是，在线路层130与导电柱140 二者的形成方法中，可以采用多种技术手段来进行，例如线路层130与导电柱140 二者可以同时利用化学镀与化学气相沉积这二种技术手段来形成。举例而言，在第二触媒颗粒150形成之后，可先进行化学气相沉积，以在凹刻图案Pl内与盲孔Hl内形成种子层(seed layer)。之后，进行化学镀，以在种子层上形成沉积物，进而形成线路层130与导电柱140。由此可知，形成线路层130与导电柱140的方法可以包括化学镀与化学气相沉积二者至少其中之一。综上所述，本发明的线路板可以供至少一个电子元件来装设，而线路层能电性连接电子元件，让多个电子元件彼此电性连接，其中电子元件例如是芯片、被动元件或主动元件。如此，电信号能在本发明的线路板与电子元件之间传递，让手机、电脑与数码相机等电子装置，以及电视、洗衣机与冰箱等家电用品可以运作。以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种线路板的制造方法，其特征在于包括提供一复合基板，该复合基板包括一导体层以及一覆盖该导体层的活化绝缘层，其中该活化绝缘层包括多颗第一触媒颗粒；在该活化绝缘层的一上表面上形成一凹刻图案以及至少一与该凹刻图案相通的盲孔， 其中一些第一触媒颗粒活化并裸露在该凹刻图案内与该盲孔内，而该盲孔局部暴露该导体层；将该些活化的第一触媒颗粒置换成多个第二触媒颗粒；以及利用该些第二触媒颗粒，在该凹刻图案内形成一线路层，以及在该盲孔内形成一导电柱，其中该导电柱连接在该导体层与该线路层之间。
2.根据权利要求1所述的线路板的制造方法，其特征在于其中形成该凹刻图案与该盲孔以及活化该些第一触媒颗粒的方法包括激光烧蚀、等离子体蚀刻或机械加工法。
3.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于其中形成该线路层与该导电柱的方法包括化学镀与化学气相沉积二者至少其中之
4.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于在形成该盲孔之后，更包括对该盲孔进行去胶渣。
5.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于在将该些活化的第一触媒颗粒置换成该些第二触媒颗粒之后，更包括对该盲孔所暴露的该导体层进行微蚀刻。
6.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于其中将该些活化的第一触媒颗粒置换成该些第二触媒颗粒的方法包括将该活化绝缘层浸泡在一化学药液中，该化学药液包括多个带电粒子，而该些带电粒子与其所接触的该些第一触媒颗粒产生置换反应。
7.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于其中该些第一触媒颗粒的材料选自于由锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一。
8.根据权利要求7所述的线路板及其制造方法，其特征在于其中该些第二触媒颗粒的材料选自于由钯、锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一， 该些第二触媒颗粒的材料不同于该些第一触媒颗粒的材料，且该些第二触媒颗粒的标准还原电位高于该些第一触媒颗粒的标准还原电位。
9.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于其中所述的活化绝缘层更包括一高分子化合物，而该些第一触媒颗粒分布在该高分子化合物中。
10.根据权利要求1所述的线路板及其制造方法，其特征在于其中所述的复合基板更包括一主体层，该导体层位在该主体层与该活化绝缘层之间。
11.一种线路板，其特征在于其包括一导体层；一活化绝缘层，覆盖该导体层，并包括多个第一触媒颗粒，其中该活化绝缘层具有一凹刻图案以及至少一与该凹刻图案相通的盲孔；一线路层，配置在该凹刻图案内；至少一导电柱，配置在该盲孔内，并连接在该线路层与该导体层之间；以及多个第二触媒颗粒，位在该凹刻图案内与该盲孔内，并且固设于该活化绝缘层，其中该些第二触媒颗粒接触该线路层与该导电柱，而该些第二触媒颗粒的材料不同于该些第一触媒颗粒的材料。
12.根据权利要求11所述的线路板，其特征在于更包括一主体层，其中该导体层位在该主体层与该活化绝缘层之间。
13.根据权利要求11所述的线路板，其特征在于其中所述的活化绝缘层更包括一高分子化合物，该些第一触媒颗粒分布在该高分子化合物中，而该些第二触媒颗粒固设于该高分子化合物。
14.根据权利要求11所述的线路板，其特征在于其中该些第一触媒颗粒的材料选自于由锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一。
15.根据权利要求14所述的线路板，其特征在于其中该些第二触媒颗粒的材料选自于由钯、锌、铜、银、镍、钴、铁、锰、镉、钛、锡、铅、铬、铝以及钼所组成的群组之一，该些第二触媒颗粒的材料不同于该些第一触媒颗粒的材料，且该些第二触媒颗粒的标准还原电位高于该些第一触媒颗粒的标准还原电位。
全文摘要
本发明是有关于一种线路板及其制造方法。该线路板的制造方法。首先，提供一复合基板，其包括一导体层以及一覆盖导体层的活化绝缘层。活化绝缘层包括多颗第一触媒颗粒。接着，在活化绝缘层上形成一凹刻图案以及至少一盲孔。一些第一触媒颗粒活化并裸露在凹刻图案内与盲孔内，而盲孔局部暴露导体层。接着，将这些活化的第一触媒颗粒置换成多个第二触媒颗粒。接着，利用这些第二触媒颗粒，在凹刻图案内形成一线路层，以及在盲孔内形成一导电柱。
文档编号H05K3/10GK102480847SQ201010586309
公开日2012年5月30日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年11月26日
发明者余丞博, 徐嘉良 申请人:欣兴电子股份有限公司