软性电阻电容复合铜膜结构与使用该软性电阻电容复合铜膜结构的电路板结构制造技术

本发明专利技术主要揭示一种软性电阻电容复合铜膜结构，其包括：一第一导电金属层、一第一电阻层、一第一介电层、一可挠折支持层、一第二介电层、一第二电阻层、与一第二导电金属层。特别地，对本发明专利技术的软性电阻电容复合铜膜结构施予两次显影蚀刻处理之后，即可在该软性电阻电容复合铜膜结构的一顶部表面之上制作出包含至少一薄膜电阻元件、至少一薄膜电感元件与至少一薄膜电容元件的一第一电子线路；同时，在该软性电阻电容复合铜膜结构的一底部表面之上制作出包含至少一薄膜电阻元件、至少一薄膜电感元件与至少一薄膜电容元件的一第二电子线路。当然，透过在软性电阻电容复合铜膜结构之上制作导通孔的方式还可以令该第一电子线路耦接该第二电子线路。

Soft resistance capacitance composite copper film structure and circuit board structure using the soft resistance capacitance composite copper film structure

【技术实现步骤摘要】
软性电阻电容复合铜膜结构与使用该软性电阻电容复合铜膜结构的电路板结构
本专利技术涉及内嵌被动元件之复合铜模的
，具体是涉及一种软性电阻电容复合铜膜结构与使用该软性电阻电容复合铜膜结构的电路板结构。
技术介绍
具有电子、电机或计算机背景的工程师应该都曾经字形购买印刷电路板(Printedcircuitboard,PCB)，并基于一预先设计的路线图案(circuitlayout)对该印刷电极板进行显影、蚀刻、与剥膜(Developing/Etching/Stripping,DES)等制程之后，便可在该电路板的表面之上制作出图案化的铜箔路线，成为电子线路。完成电子线路的制作后，又接着在电子之上配置预先决定的芯片与被动元件，例如：放大器、处理器、电阻、电容、电感等。另一方面，随着智慧科技的高度发展，轻与薄已经成为可携式电子产品的基本规格要求。可想而知，随着可携式电子产品的体积大小不断地变得更加轻薄，其内部可供放置电子芯片与被动元件的空间也随之被压缩。因此，要在可携式电子产品的有限内部空间之中配置足量的电子元件与被动元件，于是成为电子装置制造商与组装厂最大的难题。有鉴于此，产业界的对应之策是持续地缩小被动元件的尺寸。目前，尺寸大小为0805(80×50mil2)与0603(60×30mil2)的被动元件主要被使用于主机板与笔记型计算机的制作，而尺寸大小为0402(40×20mil2)与0201(20×10mil2)则多应用于智能型手机与平板计算机之中。可以推知的，继续地对被动元件的尺寸大小进行微缩化势必会遭遇技术或制程上的瓶颈，因此，“埋入式被动元件”(Embeddedpassives)的技术于近年来又再度地被注意。特别地，3M创新有限公司(3MInnovativePropertiesCompany)提出一种被动电气结构(Passiveelectricalarticle)，其揭露于美国专利公告号US2006/0286696A1之中。图1是显示已知的被动电气结构的示意性立体图。如图1所示，已知的被动电气结构PE’包括：第一压延铜层11’、电阻层12’、绝缘层’、与第二压延铜层14’；其中，电阻层12’为镍磷化合物(Ni-Pcompound)，且所述绝缘层13’为厚度范围介于6μm至20μm之间的聚合物，例如：聚酰亚胺(Polyimide,PI)。其中，第一压延铜层11’与电阻层12’组成一铜箔电阻1’。值得特别说明的是，可进一步掺杂介电粒子于该聚酰亚胺(绝缘层13’)之中。并且，该被动电气结构PE’的制程包括以下步骤：(1)备好适当厚度的第一压延铜层11’，利用电镀技术在其表面形成一层厚度小于1μm的镍磷化合物(Ni-Palloy)以作为电阻层12’，完成一铜箔电阻1’的制作；(2)备好适当厚度的第二压延铜层14’，在其表面形成一层厚度为6-20μm的绝缘层13’(PI)，以完成一铜箔绝缘件1a’的制作；(3)利用该电阻层12’与该绝缘层13’相互贴合的方式结合所述铜箔电阻1’与所述铜箔局元件1a’，获得所述被动电气结构PE’。一般而言，第二压延铜层14’与第一压延铜层11’的厚度为36μm，也就是说，被动电气结构PE’的整体厚度落在79μm至93μm之间。然而，必须特别指出的是，由于镍磷化合物是透过电镀制程而在第一压延铜层11’之毛面(Mattside)上形成所述电阻层12’，电镀制程所产生的大量高磷电镀液会衍生废水排放与处理的问题。另一方面，利用弯折试验机以圆轴直径完成对于被动电气结构PE’的弯折测试的过程中，发现在被动电气结构PE’被弯折超过40次以后，第一压延铜层11’与电阻层12’之间便开始出现剥离现象。此现象归因于电镀的基材为铜层的毛面，使电阻层12’依循粗糙度极高的毛面成核成长，导致电阻层12’镀层连续性差、多孔不致密；如此微观不但会影响机械性质也导致电阻层阻值无法降低其极限，造成元件设计瓶颈。所以第一压延铜层11’与由镍磷化合物制成的电阻层12’之间接合性仍有待改善。综上所述，如果在包含铜箔电阻1’的被动电气结构pe’之上制作出电子线路所需的电阻元件，必须对该被动电气结构PE’进行至少三次的蚀刻制成。因为制成需求，第一步需将不需要线路的区域的铜箔与其地下的电阻层12’(镍磷化合物)分别使用蚀刻液去除；第二步再使用蚀刻液去除预定的电阻区域的铜箔。由于镍磷化合物的抗蚀铜药水能力较差，为了避免电阻元件产品的可靠性不佳与为了达到客户线路尺寸精准度要求，需要经过至少三次的蚀刻做野。作业次数越多就越有品质与良率的问题。再者，因为铜箔电阻1’的镀层致密度与连续性未达完美，以显影蚀刻技术于该被动电气结构PE’制作出电子线路后，该电子线路的线宽/线距通常大于30微米/微米。此外，奥克-三井股份有限公司(Oak-MitsuiInc.)也提出一种具电阻器与电容器的多层结构(Multilayeredconstructionforresistorandcapacitorformation)，其系揭露于美国专利号US7,192,654B2之中。图2是已知的具电阻器与电容器的多层结构之示意性立体图。如图2所示，已知的具电阻器与电容器的多层结构MS’包括：第一压延铜层21’、电阻层22’、第一介电层23’、绝缘层24’、第二介电层25’、与第二压延铜层26’；其中，所述绝缘层24’为厚度为范围介于6μm至20μm之间的聚合物，例如:聚酰亚胺(Polyimide,PI)，且第一压延铜层21’与电阻层22’组成一铜箔电阻2’。并且，该具电阻器与电容器的多层结构MS’的制程包括以下步骤:(1)备好适当厚度的第一压延铜层21’，利用电镀技术在其表面形成一层厚度小于1μm的镍磷化合物以作为电阻层22’，完成一铜箔电阻2’的制作；(2)备好适当厚度的绝缘层(PI)24’、第一介电层23’与第二介电层25’，将该第一介电层23’与该第二介电层25’分别贴附至该绝缘层24’的一表面与另一表面，获得一介电绝缘件2a’；(3)备好适当厚度的第二压延铜层26’，将该第二压延铜层26’、该介电绝缘件2a’与该铜箔电阻2’依序压合，其中该铜箔电阻2’的该电阻层22’是与该介电绝缘件2a’的该第一介电层23’相互贴合。一般而言，该第二压延铜层26’与该第一压延铜层21’的厚度为36μm，该第一介电层23’与该第二介电层25’的厚度为8μm，且所述绝缘层24’的厚度介于6μm至20μm之间。也就是说，具电阻器与电容器的多层结构MS’的整体厚度落在94μm至108μm之间。并且，与美国专利公开号US2006/0286696A1所揭示的被动电气结构PE’相同的是，由于镍磷化合物是透过电镀制程而在第一压延铜层21’之毛面(Mattside)上形成所述电阻层22’，电镀制程所产生的大量高磷电镀液会衍生废水排放与处理的问题。另一方面，利用弯折试验机以圆轴直径4mm完成对于具电阻器与电容器的多层结构MS’的弯折测试的过程中，发现在具电阻器与电容器的多层结构MS’被弯折超过40次以后，第一压延铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于，包括：/n一第一导电金属层；/n一第一电阻层，其一表面结合至该第一导电金属层的一表面，且其由镍、铬、钨、镍金属化合物、铬金属化合物、钨金属化合物、镍基合金、铬基合金、或钨基合金制成；/n一第一介电层，其一表面结合至该第一电阻层的另一表面；/n一可挠折支持层，其一表面结合至该第一介电层的另一表面；/n一结着层，其一表面结合至该可挠折支持层的另一表面；以及/n一第二导电金属层，其形成于该结着层的另一表面之上。/n

【技术特征摘要】
20190927 TW 1081351501.一种软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于，包括：
一第一导电金属层；
一第一电阻层，其一表面结合至该第一导电金属层的一表面，且其由镍、铬、钨、镍金属化合物、铬金属化合物、钨金属化合物、镍基合金、铬基合金、或钨基合金制成；
一第一介电层，其一表面结合至该第一电阻层的另一表面；
一可挠折支持层，其一表面结合至该第一介电层的另一表面；
一结着层，其一表面结合至该可挠折支持层的另一表面；以及
一第二导电金属层，其形成于该结着层的另一表面之上。


2.根据权利要求1所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
所述第一介电层包括：
一第一介电材料，其具有第一介电常数和第一损失因子；
一第二介电材料，其具有第二介电常数和第二损失因子，且其作为一介电常数调整剂；以及
一高分子黏结材料，其中，以该高分子黏结材料黏结该第一介电材料与该第二介电材料之后，获得一半固化型介电材料，该半固化型介电材料经一压锭烧结制程后成为所述第一介电层。


3.根据权利要求2所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，在经历一烧结制程之后，该第一介电材料的第一介电常数大于999，且其所述第一损失因子小于0.029，且该第一介电材料可为下列任一者：钛酸钡、掺杂氧化铅(PbO)的钛酸钡、掺杂氧化钇(Y2O3)的钛酸钡、掺杂氧化镁(MgO)的钛酸钡、或掺杂氧化钙(CaO)的钛酸钡。


4.根据权利要求2所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，在历经一烧结制程之后，该第二介电材料的第二介电常数小于5，且其所述第二损失因子小于0.01，且该第二介电材料可为下列任一者：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或聚醚醚酮(PEEK)。


5.根据权利要求2所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，该第一介电层的介电常数大于8，且其损失因子小于0.02。


6.根据权利要求2所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，该高分子黏结材料具有一半固化特性，且其为下列任一者：环氧树脂(Epoxy)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、或含磷树脂。


7.根据权利要求6所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述环氧树脂(Epoxy)可为下列任一者：双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、三官能基环氧树脂、四官能基环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、含磷环氧树脂、对二甲苯环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯酚醛环氧树脂、酚基苯烷基酚醛环氧树脂、上述任两者的组合、或上述任两者以上的组合。


8.根据权利要求6所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述含磷树脂可为下列任一者：9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或含磷双酚A酚醛树脂。


9.根据权利要求2所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，该第一介电层进一步包含一硬化材料，且该硬化材料可为下列任一者：交联剂、硬化促进剂、阻燃剂、流平剂、消泡剂、分散剂、防沉降剂、打底剂、界面活性剂、增韧剂或溶剂。


10.根据权利要求2所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述交联剂为一胺加成物，且该胺加成物可为下列任一者：二胺基二苯砜胺、酰肼、二酰肼、二氰胺、或己二酸二酰肼。


11.根据权利要求9所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述硬化促进剂可为下列任一者：咪唑、三氟化硼胺复合物、氯化乙基三苯基膦、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基膦、或二甲基胺基吡啶。


12.根据权利要求9所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述阻燃剂可为下列任一者：双酚联苯磷酸盐、聚磷酸铵、对苯二酚-双-(二苯基磷酸盐)、三(2-羧乙基)膦、三(异基氯)磷酸盐、三甲基磷酸盐、二甲基-甲基磷酸盐、间苯二酚双二甲苯基磷酸盐、聚磷酸三聚氰胺、磷氮基化合物、或偶磷氮化合物。


13.根据权利要求9所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述界面活性剂可为下列任一者：硅烷化合物、硅氧烷化合物、胺基硅烷化合物、上述任两者的聚合物、或上述任两者以上的聚合物。


14.根据权利要求9所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述增韧剂可为下列任一者：橡胶树脂、聚丁二烯、或核壳聚合物。


15.根据权利要求9所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述溶剂可为下列任一者：甲苯、二甲苯、甘醇脂、丙二醇甲醚乙脂、丙二醇甲醚丙脂、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、或与二乙二醇丁醚。


16.一种软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于，包括：
一第一导电金属层；
一第一电阻层，其一表面结合至该第一导电金属层的一表面，且其由镍、铬、钨、镍金属化合物、铬金属化合物、钨金属化合物、镍基合金、铬基合金、或钨基合金制成；
一第一介电层，其一表面结合至该第一电阻层的另一表面；
一第二电阻层，其一表面结合至该第一介电层的另一表面，且其由镍、铬、钨、镍金属化合物、铬金属化合物、钨金属化合物、镍基合金、铬基合金、或钨基合金制成；以及
一第二导电金属层，其形成于该第二电阻层的另一表面之上。


17.根据权利要求16所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
所述第一介电层包括：
一第一介电材料，其具有第一介电常数和第一损失因子；
一第二介电材料，其具有第二介电常数和第二损失因子，且其作为一介电常数调整剂；以及
一高分子黏结材料，其中，以该高分子黏结材料黏结该第一介电材料与该第二介电材料之后，获得一半固化型介电材料，该半固化型介电材料经一压锭烧结制程后成为所述第一介电层。


18.根据权利要求17所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，在经历一烧结制程之后，该第一介电材料的第一介电常数大于999，且其所述第一损失因子小于0.029，且该第一介电材料可为下列任一者：钛酸钡、掺杂氧化铅(PbO)的钛酸钡、掺杂氧化钇(Y2O3)的钛酸钡、掺杂氧化镁(MgO)的钛酸钡、或掺杂氧化钙(CaO)的钛酸钡。


19.根据权利要求17所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，在历经一烧结制程之后，该第二介电材料的第二介电常数小于5，且其所述第二损失因子小于0.01，且该第二介电材料可为下列任一者：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或聚醚醚酮(PEEK)。


20.根据权利要求17所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，该第一介电层的介电常数大于8，且其损失因子小于0.02。


21.根据权利要求17所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，该高分子黏结材料具有一半固化特性，且其为下列任一者：环氧树脂(Epoxy)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、或含磷树脂。


22.根据权利要求21所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述环氧树脂(Epoxy)可为下列任一者：双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、三官能基环氧树脂、四官能基环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、含磷环氧树脂、对二甲苯环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯酚醛环氧树脂、酚基苯烷基酚醛环氧树脂、上述任两者的组合、或上述任两者以上的组合。


23.根据权利要求21所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述含磷树脂可为下列任一者：9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或含磷双酚A酚醛树脂。


24.根据权利要求17所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，该第一介电层进一步包含一硬化材料，且该硬化材料可为下列任一者：交联剂、硬化促进剂、阻燃剂、流平剂、消泡剂、分散剂、防沉降剂、打底剂、界面活性剂、增韧剂或溶剂。


25.根据权利要求24所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述交联剂为一胺加成物，且该胺加成物可为下列任一者：二胺基二苯砜胺、酰肼、二酰肼、二氰胺、或己二酸二酰肼。


26.根据权利要求24所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述硬化促进剂可为下列任一者：咪唑、三氟化硼胺复合物、氯化乙基三苯基膦、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基膦、或二甲基胺基吡啶。


27.根据权利要求24所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述阻燃剂可为下列任一者：双酚联苯磷酸盐、聚磷酸铵、对苯二酚-双-(二苯基磷酸盐)、三(2-羧乙基)膦、三(异基氯)磷酸盐、三甲基磷酸盐、二甲基-甲基磷酸盐、间苯二酚双二甲苯基磷酸盐、聚磷酸三聚氰胺、磷氮基化合物、或偶磷氮化合物。


28.根据权利要求24所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述界面活性剂可为下列任一者：硅烷化合物、硅氧烷化合物、胺基硅烷化合物、上述任两者的聚合物、或上述任两者以上的聚合物。


29.根据权利要求24所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
其中，所述增韧剂可为下列任一者：橡胶树脂、聚丁二烯、或核壳聚合物。


30.根据权利要求24所述的软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于：
所述溶剂可为下列任一者：甲苯、二甲苯、甘醇脂、丙二醇甲醚乙脂、丙二醇甲醚丙脂、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、或与二乙二醇丁醚。


31.一种软性电阻电容复合铜模结构，其特征在于，包括：
一第一导电金属层；
一第一电阻层，其一表面结合至该第一导电金属层的一表面，且其由镍、铬、钨...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶宗和，
申请(专利权)人：鼎展电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71