基板的电路直接形成系统技术方案

一种基板的电路直接形成系统，依序包括：一偶联浴槽，设置有硅烷偶联剂，用以在该基板浸泡于该偶联浴槽中时，使该基板上形成由硅烷分子键结的一硅烷层；一图案化设备，用以选择性地图案化该硅烷层，使该硅烷层形成一电路图案，并使该电路图案的表面反应形成一硅烷醇层；以及一金属沉积设备，用以让该硅烷醇层与一前驱物键结形成前驱物层，并于该前驱物层上进行金属沉积，以使该硅烷醇层表面直接形成一电路层。可具体实现直接基板上形成电路。

A direct forming system of the circuit of a substrate

A circuit board directly form a system, sequentially comprises a coupling bath is provided with a silane coupling agent in the substrate immersed in the coupling bath, which is formed by a silane bonding layer of silane molecules on the substrate; a patterning device, is used to map the selective case the silane layer, the silane layer formed a circuit pattern, and the surface reaction of the circuit pattern forming a silanol layer; and a metal deposition equipment, so that the silanol precursor layer and a bonding layer forming precursor, and metal deposition in the precursor layer, in order to make the silanol layer is directly formed on the surface of a circuit layer. It can concretely realize the formation circuit on the direct substrate.

【技术实现步骤摘要】
基板的电路直接形成系统
本专利技术涉及一种基板的电路形成系统，且特别是有关于一种基板的电路直接形成系统。
技术介绍
目前，大多数印刷电路板为透过微影蚀刻制程所制造，在一般的加工制程中，使用以玻璃纤维或是环氧树酯组成的复合材料作为基板，接着于基板上覆盖一层铜材质等的金属，利用光阻剂覆盖铜，并利用射线将光罩的图案投影在负光阻剂上，光阻剂未曝光的部份被显像出来，之后，曝光的铜被蚀刻，最后移除剩余的光阻剂而在基板上形成电路。制程过程中会大量使用到光阻剂及金属材料，然而金属材料因蚀刻而被移除，相对的在材料上面造成不必要的浪费。另一种印刷电路板的方法为透过激光进行图案化，将覆盖金属层的基板透过激光的热能，按照预定图案在基板烧蚀部分厚度的基板材料，进而形成电路图案。透过激光方法形成电路可制造出精密的线路及间距，然而在烧蚀过程中，仍会造成基板材料的起泡，或是油墨造成图案的污损，仍有其限制在。
技术实现思路
本专利技术提出一种基板的电路直接形成系统，能够在形成精密电路的同时，还能有效降低成本。本专利技术提供一种基板的电路直接形成系统，依序包括：偶联浴槽、图案化设备以及金属沉积设备。其中该图案化设备中依序包括紫外线曝光设备及臭氧源，该金属沉积设备中依序包括前驱物浴槽及化学电镀浴槽，以及本专利技术的系统在该金属沉积设备之后包含红外线设备。偶联浴槽，设置有硅烷偶联剂，用以在基板浸泡于偶联浴槽中时，使基板上形成由硅烷分子键结的硅烷层。图案化设备，包括紫外线曝光设备，提供紫外线，用以照射硅烷层，以移除硅烷层受该紫外光照射的部分，使未移除部分的硅烷层做为电路图案；以及臭氧源，提供臭氧与电路图案的表面反应，使电路图案的表面形成硅烷醇层。金属沉积设备，包括前驱物浴槽，设置有前驱物的溶液，在形成有硅烷醇层的基板浸泡于前驱物浴槽中时，使硅烷醇层与前驱物键结形成；以及化学电镀浴槽，设置有一化学镀镍溶液，在该硅烷醇层与前驱物键结的该基板浸泡于该化学电镀浴槽中时，使该硅烷醇层表面形成该电路层。红外线设备，提供一红外线，用以照射形成该电路层的该基板。因此，本专利技术的基板的电路直接形成系统可节省大量的光阻剂及金属材料，因而实现产生极大经济效益及兼顾绿色环保的目的。附图说明图1显示本专利技术一实施例的基板的电路直接形成系统的示意图。图2显示图1中图案化设备及金属沉积设备的示意图。1基板的电路直接形成系统10偶联浴槽20图案化设备30金属沉积设备40红外线设备210紫外线曝光设备220臭氧源310前驱物浴槽320化学电镀浴槽具体实施方式以下配合图标及符号对本专利技术的实施方式做更详细的说明，俾使熟习该项技艺者在研读本说明书后能够据以实施。参阅图1，本专利技术提供一种基板的电路直接形成系统1，依序包括：清洁装置(图中未显示)、偶联浴槽10，图案化设备20、金属沉积设备30，以及红外线设备40，可在基板上直接形成电路。在本实施例中，基板的材料根据预定需求，可为液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、无覆铜玻璃以及环氧树酯的其中之一的材料所构成。其中液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物适用于模制互连装置(MID,MoldedinterconnectDevice)基板，环氧树酯材料适用于刚性电路基板，聚酰亚胺适用于软性基板。偶联浴槽10设置有硅烷偶联剂溶液。在本实施例中，使用的硅烷偶联剂的成分包括甲硅烷。此外，根据上述基板材料的不同，使用的硅烷偶联剂更可包括乙烯基硅烷及氨基硅烷两者的至少其中之一。其中乙烯基硅烷可为乙烯基三甲氧基硅烷，氨基硅烷可为3-氨基丙基三甲氧基硅烷，且乙烯基硅烷及氨基硅烷的成分占硅烷偶联剂溶液2％重量比。如图2所示，图案化设备20可包括提供选择性图案化的紫外线曝光设备210，以及产生臭氧的臭氧源220。在本实施例中，紫外线曝光设备210所使用的光罩是透过具有由计算机辅助设计-计算机辅助(CAD-CAM,computer-aideddesignandcomputer-aidedmanufacturing)制造，具有更精密的线路及间距。金属沉积设备30可包括设置有氯化钯的前驱物水溶液的前驱物浴槽310，以及设置有有含镍的化学电镀水溶液的化学电镀浴槽320。在本实施例中，含镍的化学电镀水溶液的成分包括硫酸镍、低磷酸盐类、羟基酸、及抗催化剂，其中镍金属在水溶液中的浓度为8g/L，羟基酸包括乳酸及苹果酸以作为螯合剂，抗催化剂包括含锡的复合物。红外线设备40提供红外线进行照射。在本实施例中，红外线设备40所使用的红外线是波长范围为80～150μm，能量范围为80～150meV的热远红外线(Thermalinfrared,TIR)。以下将配合第1图与第2图来说明基板上直接形成电路的制造流程。首先，当基板送入清洁装置(图中未显示)之后，清洁装置清洗及润湿基板。当清洗完的基板浸泡于偶联浴槽10的硅烷偶联剂溶液中时，硅烷偶联剂与基板之间产生偶联反应，使基板上形成由硅烷分子共价键结的硅烷层。在本实施例中所形成的硅烷层厚度约在基板上形成硅烷层之后，将基板送入图案化设备20。首先，紫外线曝光设备210会将紫外线照射基板上的硅烷层，如同正光阻曝光模式，受紫外线照射的硅烷层的硅烷键结分解形成自由基链，形成自由基链的硅烷可轻易、选择性地被移除，进而留下未移除且形成图案的硅烷层，作为电路图案。在本实施例中，基板是水平放置于紫外线曝光设备210，在基板的上方及下方分别设置两组独立控制的紫外线光源(图中未显示)，并藉由紫外线曝光设备210所使用的光罩，可于基板上形成二维的电路图案。在另一未绘示的实施例中，对于形成于MID基板上的三维的电路图案，可进一步在相对于基板水平位置的垂直位置上设置第三组紫外线光源。在基板上的硅烷层形成电路图案后，臭氧源220提供波长范围在184.9nm～253.7nm的紫外线，诱使氧气形成臭氧，接着臭氧分解成带有自由基的活性氧，进一步与形成电路图案的硅烷层表面反应，使表面的硅烷快速水解成具有羟基的硅烷醇，因而在硅烷层的表面形成硅烷醇层，接着将基板通过淋浴装置(图中未显示)，以去离子水清洗基板表面。在硅烷层上形成硅烷醇层之后，再将基板送入金属沉积设备30。首先，将基板浸泡于前驱物浴槽310，硅烷醇上的羟基与氯化钯形成共价键结，在硅烷层上形成硅烷醇层与钯所组成的前驱物层，以作为化学电镀的催化剂，接着将基板通过淋浴装置(图中未显示)，以去离子水清洗基板表面。在本实施例中所形成的前驱物层厚度约为在硅烷层上形成前驱物层之后，将基板浸泡于化学电镀浴槽320，透过前驱物的催化，在硅烷醇层的表面上形成由奈米结晶的钯-镍金属组成的电路层，接着将基板通过淋浴装置(图中未显示)，以去离子水清洗基板，以实现在基板上直接形成电路。在本实施例中，电路层中所形成的钯-镍结晶尺寸为0.9μm，组成的比例为钯：镍＝5：95重量％，厚度约为导电度可达59.0x106S/m；并且透过螯合剂及抗催化剂提供良好的沉积环境，因此可确保电路层形成的过程中不会产生结节或凹痕。进一步地，在基板上直接形成电路后，将基板送入红外线设备40，对形成电路的基板照射近距离照射红外线。前驱物层吸收远红外线后，硅烷醇中未反应的羟基与钯金属反应，脱去一个水分子后形成共价本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板的电路直接形成系统，其特征在于，依序包括：一偶联浴槽，设置有硅烷偶联剂，用以在基板浸泡于该偶联浴槽中时，使该基板上形成由硅烷分子键结的一硅烷层；一图案化设备，用以选择性地图案化该硅烷层，使该硅烷层形成一电路图案，并使该电路图案的表面反应形成一硅烷醇层；以及一金属沉积设备，用以让该硅烷醇层与一前驱物键结形成一前驱物层，并于该前驱物层上进行金属沉积，以使该前驱物层表面直接形成一电路层。

【技术特征摘要】
1.一种基板的电路直接形成系统，其特征在于，依序包括：一偶联浴槽，设置有硅烷偶联剂，用以在基板浸泡于该偶联浴槽中时，使该基板上形成由硅烷分子键结的一硅烷层；一图案化设备，用以选择性地图案化该硅烷层，使该硅烷层形成一电路图案，并使该电路图案的表面反应形成一硅烷醇层；以及一金属沉积设备，用以让该硅烷醇层与一前驱物键结形成一前驱物层，并于该前驱物层上进行金属沉积，以使该前驱物层表面直接形成一电路层。2.根据权利要求1所述的基板的电路直接形成系统，其特征在于，该基板是由液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、无覆铜玻璃以及环氧树酯的其中之一的材料构成。3.根据权利要求1所述的基板的电路直接形成系统，其特征在于，该硅烷偶联剂包括甲硅烷。4.根据权利要求3所述的基板的电路直接形成系统，其特征在于，该硅烷偶联剂更包括乙烯基硅烷及氨基硅烷两者中的至少一种。5.根据权利要求1所述的基板的电路直接形成系统，其特征在于，该图案化设备包括一紫外线曝光设备，提供一紫外线，用以照射该硅烷层，以移除该硅烷层受该紫外线照射的部分，使未移除部分的该硅烷层做...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅新民，上野山卫，黄品椿，刘玉珍，粱翰妮，张春梵，李清勇，范银娇，刘智仁，李惠洲，许远培，
申请(专利权)人：凯基有限公司，
类型：发明
国别省市：塞舌尔,SC