印刷电路板及其制造方法

文档序号:8153199阅读:172来源:国知局
专利名称:印刷电路板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板及其制造方法。
背景技术
由于电子元件近来变得更小更轻,需要一种将印刷电路板的电路图案的倾斜表面 (inclined surface)降至若干微米的小型化技术。
作为将现有印刷电路板的电路图案倾斜表面小型化的方法,已经建议使用半加成 法(SAP)。
代替了减成法通过在电镀磁碟(plated disk)上形成电路图像,在电路图像上进 行蚀刻,并且去除铜(Cu)来形成电路图案,半加成法(SAP)通过在形成化学镀铜层的磁碟 上进行抗电镀剂显影(plating resist development)来形成像图,并且通过使用有图案的 抗电镀剂作为掩模(mask)进行电镀工序形成电路图案。
由于在形成抗电镀剂图案的过程中可以相对容易地认出具有竖向阶的抗电镀剂 图案,所以半加成法(SAP)是通过首先形成具有竖向阶的抗电镀剂图案然后实施电镀铜以 获得具有竖向阶紧随抗电镀剂图案的电路图案。
然而,在半加成法(SAP)中,电镀层是通过进行镀铜然后通过进行瞬间蚀刻或快速 蚀刻去除由于抗电镀剂被去除后暴露的化学镀铜层来形成。
其中,镀层由在化学镀铜层上电解铜制成,即电路图案的上边部分,同样通过蚀刻 来引导具有狭窄宽度的电路图案,以致很难实施精细间距(pitch)的图案。发明内容
本发明致力于提供一种电路图案的上部宽度没有受损的印刷电路板及其制造方法。
进一步地,本发明致力于提供一种通过防止电路图案的上部宽度受损从而可以实 施高密度精细电路图案的印刷电路板及其制造方法。
根据本发明的优选实施方式,提供了基板;形成在所述基板上并且包括在上部两 侧具有倾斜表面的第一金属层和形成在所述倾斜表面上的第二金属层的电路图案。
所述倾斜表面向下朝外倾斜于所述第一金属层的上表面。
所述第二金属层可以由蚀刻速度比所述第一金属层慢的晶体制成。
所述第一金属层和所述第二金属层可以为电解电镀层。
所述印刷电路板可以进一步包括形成在所述基板和所述第一金属层之间的化学锻层(electroless plating layer)。
根据本发明的另一个优选实施方式,提供了一种印刷电路板的制造方法,该方法 包括制备基板;在所述基板上形成具有用于形成电路图案的开口的抗电镀剂(plating resist);在所述开口中形成上部两侧具有倾斜表面的第一金属层,在所述第一金属层的倾 斜表面上形成第二金属层,并且去除抗电镀剂。
在所述第一金属层的形成中,所述倾斜表面向下朝外倾斜于所述第一金属层的上 表面。
所述第二金属层可以由蚀刻速度比所述第一金属层慢的晶体制成。
所述第一金属层和所述第二金属层的形成可以通过电解电镀完成。
所述方法可以进一步包括在形成所述抗电镀剂之前在所述基板上形成化学镀层, 并且在去除所述抗电镀剂后去除暴露的化学镀层。


从下列结合附图的详细描述中,将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征 和优点,其中
图1是表示根据本发明优选实施方式的印刷电路板结构的剖面图;以及
图2至6是表示根据本发明优选实施方式的制造印刷电路板的方法的过程的剖面 图。
具体实施方式
从下列结合附图的优选实施方式的详细描述中,将更清楚地理解本发明的目的、 特征和优点。贯穿附图,相同的参考数字用于标注相同或相似的部件,且省略多余的描述。 进一步说,在以下描述中,“第一”,“第二”,“一侧”,“另一侧”等术语用于将某个部件与其他 部件区分开,但这些部件的结构不受这些术语理解的限定。此外,在本发明的描述中,当确 定相关技术的详细描述可能会使本发明的要点不清楚时,将省去相关技术的描述。
下文中,将结合附图对本发明的优选实施方式进行详细描述。
印刷电路板
图1是描述根据本发明优选实施方式的印刷电路板结构的剖面图。
参见图1,根据本发明优选实施方式的印刷电路板100包括基板110和形成在基板 110上的电路图案130。
基板110为具有一层或多层电路形成在绝缘层上的电路板,并且可以为印刷电路 板。
为了便于说明,在图中省略了详细的内层电路结构;然而,本领域技术人员可以充 分认识到具有一层或多层电路形成在绝缘层上的普通电路板可以作为基板110应用。
绝缘层可以由普通的树脂绝缘材料制成。
作为树脂绝缘材料,如环氧树脂的热固性树脂例如FR-4,双马来酰亚胺(BT),味 之素积层膜(Ajinomoto Build up Film) (ABF)等被认为是普通树脂基材,热塑性树脂如 聚酰胺,或者例如可以使用预浸溃,其中浸溃增强材料如玻璃纤维或无机填充剂的树脂。另 外,可以使用热固性树脂和/或UV-固化树脂(UV-curing resins);然而,并不仅限于这些。
包括电路图案130的电路可以由在电路板领域用作电路的任意导电金属的材料 制成,没有限制,且铜可以被普遍应用。
在优选实施方式中,电路图案130可以包括在基板110上形成的第一金属层130a 和在第一金属层130a上形成的第二金属层130b,如图1所不。
第一金属层130a可以设置在下部并且第二金属层130b可以设置在基于厚度方向 的上部;然而,并没有特别限制于此,并且电路图案130可以配置有两个或多个金属层。
本文中,如图3所示,第一金属层130a可以具有形成在上部两侧的倾斜部分A而 且倾斜部分A可以相对于第一金属层130a的上表面向下朝外倾斜;然而并不仅限于此。
第二金属层130b可以形成在第一金属层130a的倾斜部分A上。
本文中,第一金属层130a和第二金属层130b可以由用作导电金属的任意材料制 成,没有限制,例如,铜(Cu),银(Ag)或类似的金属。
另外,第一金属层130a和第二金属层130b可以为通过电解电镀工序形成的电解 电镀层。印刷电路板100可以进一步包括形成在基板110和第一金属层130a之间的化学 镀层120。
本文中,形成化学镀层以实施电解电镀是为了在后续工序中形成电路图案130。
第二金属层130b可以由蚀刻比第一金属层130a慢的晶体制成。
在之前的技术中,第一金属层130a和第二金属层130b由晶体结构相同的金属层 制成,即,具有相同蚀刻速度的金属层,这样它们的蚀刻速度在厚度方向上彼此不同。
换言之,由于蚀刻液的流动被金属层干扰,预反应的(pre-reacted)蚀刻液存在于 基底的底部而且蚀刻液不与新的蚀刻液交换,由此,金属层的上部被显著蚀刻而金属层的 下部蚀刻的相对不明显。因此,电路图案130具有大的侧倾斜,因而在实施精细电路中具有 困难。
然而,如上所述,形成在第一金属层130a上边的第二金属层130b具有比形成在下 部的第一金属层130a更强的抵抗蚀刻的晶体取向,由此可以防止在蚀刻化学镀层时第二 金属层130b被蚀刻。
因此,可以防止电路图案130的上部宽度减小,从而能够保证电路图案130的绝缘 距离并实施精细的电路。
印刷电路板的制造方法
图2至6是表示根据本发明优选实施方式的印刷电路板的制造方法的过程的剖面 图。
首先,参见图2,制备基板110,以及在制备的基板110上形成具有用于形成电路图 案的开口 210的抗电镀剂200。
基板110是具有一层或多层电路形成在绝缘层上的电路板,并且可以为印刷电路 板。
为了便于说明,在图中省略了详细的内层电路结构;然而,本领域技术人员可以充 分认识到具有一层或多层电路形成在绝缘层上的普遍电路板可以作为基板110应用。
绝缘层可以由普通树脂绝缘材料制成。
作为树脂绝缘材料,如环氧树脂的热固性树脂例如FR-4,双马来酰亚胺(BT),味 之素积层膜(ABF)等被认为是普通树脂基材,热塑性树脂如聚酰胺,或者例如可以使用预浸溃,其中浸溃增强材料如玻璃纤维或无机填充剂的树脂,另外,可以使用热固性树脂和/或 UV-固化树脂;然而,并不限于这些。
包括电路图案130的电路可以由在电路板领域用作电路的任意导电金属的材料 制成,没有限制,且铜可以被普遍应用。
抗电镀剂200可以为干膜(DF);然而,并不特别限于此。
根据本领域所熟知的方法,用于形成电路图案的开口 210可以形成于抗电镀剂 200中。例如在基板110上形成抗电镀剂200,在抗电镀剂200上设置图案掩模(未显示), 在其上进行暴露工序以硬化暴露作为图案部分的抗电镀剂200,去除掩模并进行下面的显 影工序以去除未硬化部分;然而,并不特别限于此。
本文中,化学镀层120可以在形成抗电镀剂200之前形成在基板110上。
为在后续工序中进行电解电镀工序而形成的化学镀层120可以由化学镀铜工序 或者溅射工序形成;然而,并不特别限于此。
参见图3,第一金属层130a形成在开口 210上以形成电路图案。
在本实施方式中,第一金属层130a可以通过利用电镀液的电解电镀工序形成。如 图3所示,第一金属层130a可以在其上部两侧具有倾斜部分A,倾斜部分A可以通过调整用 于形成第一金属层130a的电镀液的添加剂含量来进行。
通常,电镀液含有如光亮剂(brightener)、勻平剂(Ieveler),和表面活性剂等添 加剂,此外电镀液还含有碱金属。
光亮剂是通过使电镀膜致密来增加光泽的添加剂。光亮剂,普遍为硫化物,在电镀 液中以阴离子形式存在并用于干扰金属离子沉淀及促进精炼。
另外,匀平剂为含氮化合物,如聚胺。匀平剂在电镀液中以阳离子形式存在。匀平 剂在具有高电流密度的位置更易于被吸收,并且在吸收匀平剂较多的位置激活的过电压增 强。如此,抑制了铜的沉淀从而使得电镀层的上表面均匀。
本发明的优选实施方式并不限于此;然而,可以调整电镀液中匀平剂的含量以形 成如图3所示的在上部两侧具有倾斜部分A的第一金属层130a。
例如,可以使用没有匀平剂或者含有参考量或较少量的匀平剂的电镀液形成第一 金属层130a。
参见图4,第二金属层130b形成在第一金属层130a的倾斜表面A上。
第二金属层130b并没有特别限于此。第二金属层130b可以通过使用电镀液进行 电解电镀工序来形成,并且形成在第一金属层130a上部两侧的倾斜表面A上以具有与第一 金属层130a的上表面基本相同的高度。
在本实施方式中,第二金属层130b可以由蚀刻速度比第一金属层130a慢的晶体 制成,这可以通过调整电镀液中添加剂的含量来完成。
例如,可以通过使用不含光亮剂但含有匀平剂的电镀液以形成具有坚固的抵抗蚀 刻的晶体结构的第二金属层130b。
本发明实施方式描述了调整电镀液里含有的添加剂中光亮剂或匀平剂含量的方 法;然而,它仅仅是一个优选实施方式。本领域已知的通过调整添加剂的含量以调整电镀层 形状的方法和形成具有不同蚀刻速度的晶体结构的方法,均可以适用。
参见图5,去除了抗电镀剂200。
可以使用机械分层方法或化学分层方法来去除抗电镀剂200 ;然而,并没有特别 限于此。
参见图6,去除了去除抗电镀剂200后暴露的化学镀层120。
本文中,化学镀层120可以通过进行快速蚀刻或瞬间蚀刻去除。
根据本发明的优选实施方式,第二金属层130b由蚀刻速度慢的的晶体制成,从而 能够防止电路图案的上侧即第二金属层130b在去除化学镀层120的蚀刻工序中被蚀刻液 破坏。
因此,可以防止电路图案130的上部宽度减小,从而能够保证电路图案130的绝缘 距离并实施精细的电路。
另外,尽管没有表示出来,也可以进一步形成保护基板110和电路图案130的保护层。
如上所述,根据本发明的优选实施方式,具有慢的蚀刻速度的电镀层在电路图案 的上侧形成,从而能够防止电路图案的宽度减小且易于实施精细的电路。
通过调整电镀液的添加剂形成在内部和外部具有不同蚀刻速度的电路图案,这样 不需要额外的材料,工序,设备等,从而能够减少制造成本。
尽管出于说明的目的对本发明实施方式进行了公开,但是应该认识到本发明并不 仅限于此,且本领域技术人员将认识到在不脱离本发明的范围和主旨的情况下对本发明进 行的各种修改,添加和替换是可能的。
因此,任意或全部的修改,变更或等效的排列都应在本发明的范围内,并且本发明 的具体范围将通过附随的权利要求书公开。
权利要求
1.一种印刷电路板,该印刷电路板包括基板;和形成在所述基板上并且包括在上部两侧具有倾斜部分的第一金属层和形成在所述倾斜部分上的第二金属层的电路图案。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述倾斜部分向下朝外倾斜于所述第一金属层的上表面。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述第二金属层由蚀刻速度比所述第一金属层慢的晶体制成。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述第一金属层和所述第二金属层为电解电镀层。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板,进一步包括形成在所述基板和所述第一金属层之间的化学镀层。
6.一种印刷电路板的制造方法,该方法包括制备基板;在所述基板上形成具有用于形成电路图案的开口的抗电镀剂;在所述开口中形成上部两侧具有倾斜部分的第一金属层;在所述第一金属层的倾斜部分形成第二金属层,并且去除抗电锻剂。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,在所述第一金属层的形成中,所述倾斜部分向下朝外倾斜于所述第一金属层的上表面。
8.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第二金属层由蚀刻速度比所述第一金属层慢的晶体制成。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第一金属层和所述第二金属层的形成是通过电解电镀完成的。
10.根据权利要求6所述的方法,进一步包括在形成所述抗电镀剂之前,在所述基板上形成化学镀层,并且在去除所述抗电镀剂之后,去除暴露的化学镀层。
全文摘要
本发明公开了一种印刷电路板,该印刷电路板包括基板;和形成在所述基板上并且包括在上部两侧具有倾斜表面的第一金属层和形成在倾斜部分上的第二金属层的电路图案。本发明还公开了上述印刷电路板的制造方法。通过该方法可以提供上部宽度减小,能够保证绝缘距离并实施精细电路的电路图案。
文档编号H05K1/02GK103002651SQ201210328298
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月6日 优先权日2011年9月7日
发明者金玟成 申请人:三星电机株式会社
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