多层印刷电路板及其制造方法技术

技术编号:3724066 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种通过喷墨印刷制造双面或多层印刷电路板(printed  circuit  board,PCB)的方法,其中包括提供基板,在该基板的至少一侧面上形成第一自组装薄膜(self-assembly  membrane,SAM),在该第一自组装薄膜上形成非粘结性薄膜,在该基板中形成至少一微型孔,在该微型孔的表面上形成第二自组装薄膜,在该基板的至少一侧面上及该微型孔的表面上提供触媒粒子,并在该基板上形成触媒电路图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种印刷电路板,特别涉及一种双面或。
技术介绍
随着小尺寸电子产品的快速发展,高密度封装技术必须符合这些需求。印刷电路板为承载电子产品的主要装置,因此需要能制作轻薄的印刷电路板,并具有细线宽、微孔,以及高密度设计的制造技术。制造印刷电路板的公知程序包括压制金属薄膜在基板上,通过旋涂涂布光阻层,然后执行以下的步骤遮罩曝光、显影、蚀刻、钻孔与烘烤,迭层与镀膜,等等。整个制造程序需要反复的测试与修补,非常复杂。 第6,195,883号美国专利披露一种制造多层印刷电路板的方法,其特征是利用全加成工艺方式来制造具有高密度导线的电路板。在以铜包覆的基板上钻孔,然后把基板沉浸在钯/锡(Pd/Sn)触媒中。然后即进行化学镀膜或电镀,直到该基板到达某个厚度。然后再涂布光阻材料,以保护上述通孔及所制成的电路图案。接着则进行蚀刻工艺以移除该光阻。 美国专利申请公告号2002/0083586披露一种制造多层印刷电路板的方法,其特征是将铜箔附着到树脂基板的两面上,然后涂布树脂在其上,并通过激光钻孔形成小通孔。最外部的钻孔大小会大于盲孔,上述孔洞通过后续的化学镀膜处理而完成。 第5,502,893号美国专利披露一种通过通孔在金属板上进行涂布的方法。特别指明,第一金属层经由电镀处理形成在金属板上的微型孔上。然后第二金属层经由电镀形成在该第一金属层上。该第二金属层经黑化以形成一层非导电有机材料。最后在该非导电有机材料上形成内接电路。 在1987年于E.I.DuPont的专利中,首先提出通过化学镀膜经由印刷触媒而产生金属线的制造过程。经由化学镀膜在该基板上形成金属薄膜的既有问题为金属粘结性不良。该问题可通过物理研磨或化学蚀刻来增加基板粗糙度的方式解决。但是,这些蚀刻处理并无法适用于所有种类的基板。 在2000年时,Rubner披露一种在基板上成整数层的自组装薄膜的方法。其以多电解质聚合物溶液自组装于该基板上,然后将该基板沉浸在触媒溶液中。该自组装薄膜材料与该触媒之间的作用会产生钯复合物,最后即进行化学镍镀膜。在2001年,Yang Yang提供一种类似的方法来制造垂直多层积体电路,其披露于名为“透过自组装的聚电解、喷墨印刷及无电金属镀膜处理之结合的垂直积体电子电路”(″Vertically IntegratedElectronic Circuits via a Combination of Self-Assembled Polyelectrolytes,Ink-Jet Printing,and Electroless Metal Plating Processes″)的论文,可见于期刊Langmuir 2002,第18卷,8142-8147页。公开号为2005/0120550的美国专利中披露一种改良的技术,其为将触媒电路喷洒及印刷到由数层自组装薄膜所覆盖的基板上。在该触媒与该薄膜之间会发生反应,由此形成具催化活性的钯复合物。经由化学镀膜可形成具有金属电路的单一层板。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过喷墨印刷技术制造双面或多层印刷电路板的方法。本专利技术提供一种制造双面或多层印刷电路板的方法,由此降低制造成本,并满足市场上多样化的需求。 在一具体实施例中,本专利技术提供一种通过喷墨印刷制造双面或多层印刷电路板的方法,其中包括提供基板,在该基板的至少一侧面上形成第一自组装薄膜,在该第一自组装薄膜上形成非粘结性薄膜,在该基板中形成至少一微型孔,在该微孔的表面上形成第二自组装薄膜,在该基板的至少一侧面上及该微型孔的表面上提供触媒粒子,并在该基板上形成触媒电路图案。 在另一具体实施例中,本专利技术提供一种制造多层印刷电路板的方法,其中包括提供基板,在该基板的每一侧面上形成自组装薄膜,在该自组装薄膜上形成非粘结性薄膜,在该基板中形成至少一微型孔,在该微型孔的表面上形成自组装薄膜,施加触媒粒子在该基板的至少一侧面上及该微型孔的表面上,通过触媒微分配与沉浸在催化剂溶液中,在该基板上形成触媒电路图案,并且将该基板沉浸到电解质中,以在该基板上及该微型孔中一金属薄膜上形成金属电路。 本专利技术也提供一种双面印刷电路板,其包括基板,定义了至少一微型孔,自组装薄膜,其形成在该基板的至少一侧面上,触媒层,其形成在该基板上的微型孔表面上的触媒层,金属薄膜,其形成在该微型孔的表面上并具有该触媒层,以及第一电路,其形成在自组装薄膜上。 关于另一具体实施例,本专利技术提供一种多层印刷电路板,其中包括第一基板,其定义至少一微型孔,第一自组装薄膜,其形成在该第一基板的每一侧面上,第一触媒层,其形成在该第一基板上的微型孔表面上,第一金属薄膜,其形成在该微型孔的表面上,并在其间具有该第一触媒层,第一电路,其形成在该第一基板的一侧面上,并在其间具有该第一自组装薄膜,以及第二电路,其形成在该第一基板的另一侧面上,并在其间具有该第一自组装薄膜。 在下文的说明中将部份提出本专利技术的其他特点与优点,而且从该说明中将了解本专利技术其中一部份,或者通过实施本专利技术也可推及。通过随附的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制造印刷电路板的方法,其特征是包含:提供基板;在该基板的至少一侧面上形成第一自组装薄膜;在该第一自组装薄膜上形成非粘结薄膜;在该基板中形成至少一微型孔;在该微型孔的表面上形成第二自组装薄膜;   在该基板的至少一侧面及该微型孔的表面上提供触媒粒子;以及在该基板上形成触媒电路图案。

【技术特征摘要】
CN 2005-12-31 200510137692.5中特别列出的元件与组合将可了解且达成本发明的特点与优点。 应该了解的是,上文的摘要说明以及下文的详细说明都仅供作例示与解释,其并未限制本文所主张的发明。 本说明书中所并入且构成本说明书其中一部份的附图所图解的为本发明的其中一具体实施例,其连同本说明可用来解释本发明的原理。附图说明现将详细参照于本发明具体实施例,其实施例图解于附图之中。尽其可能,所有附图中将依相同元件符号以代表相同或类似的部件。 图1A到图1B为根据本发明一具体实施例中通过喷墨印刷制造双面印刷电路板的方法的横截面图;以及图2A到图2B为根据本发明另一具体实施例中通过喷墨印刷制造多层印刷电路板的方法的横截面图。 主要元件标记说明100 基板103 自组装薄膜105 非粘结薄膜107 微型孔109 触媒粒子110 黑灰触媒电路图案112 静电吸收膜120 触媒电路图案200 双面印刷电路板203 自组装薄膜205 非粘结薄膜206 微型孔207 微型孔208 微型孔209 触媒粒子210 黑灰触媒电路图案212 静电吸收膜220 触媒电路图案 240 绝缘层1091 金属薄膜1101 金属电路1201 金属电路2061 盲孔2071 埋入孔2081 通孔2091 金属薄膜2101 金属电路2201 金属电路具体实施方式为达解释目的,本详细说明中提出各种特定的细节以便更彻底地了解本发明的具体实施例。不过,所属技术领域的技术人员将会发现,没有上述特定细节也可实施本发明的具体实施例。在其它实例中,会以框图的形式来显示各结构与装置。紧接着,所属技术领域的技术人员便可轻易地明白本文中叙述与实施方法的特定顺序仅供解释之用,本发明也涵盖各种变化顺序,而且仍然落在本发明具体实施例的精神与范畴之中。 图1A及图1B为根据本发明的一具体实施例通过喷墨印刷制造双面印刷电路板的方法的横截面图。请参照图1A,步骤1提供了基板100,其包括已知的基板构成的群组中的成员,其中包括塑胶基板、陶瓷基板、金属板、纸板、玻璃基板、PET基板、FR-4基板、弹性FR-4基板、聚酰胺基板、环氧树脂、或其任何组合。 在步骤2中,使用一表面处理程序以在基板100的至少一主要表面或是侧面上形成自组装薄膜(self-assembly membrane,SAM)103。该表面处理程序包括将基板100沉浸在阴离子或阳离子聚电解质溶液中。然后将基板100沉浸在阴离子或阳离子聚电解质溶液中,其与先前的聚电解质溶液具有相反的电荷。换句话说,如果先将基板100沉浸在阴离子聚电解质溶液中,然后再将基板100沉浸在阳离子聚电解溶液中;反之亦然。这两个步骤视该制程的最后需要而重复进行。然后再将基板100沉浸在具有与第一步骤的表面处理程序相同电荷的聚电解质溶液中。用于本发明的表面处理程序的阴离子聚电解质溶液可为聚丙烯酸(polyacrylic acid,PAA)、聚甲基丙烯酸(polymethacrylic acid,PMA)、聚苯乙烯磺酸(poly-styrene sulfonate,PSS)、聚(3-噻吩基乙酸)(poly(3-thiopheneacetic acid),PTAA)或其任何组合。该阳极聚电解溶液可为聚酰丙基胺盐酸盐(polyallylamine hydrochloride,PAH)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)、聚乙烯基咪唑(polyvinylimidazole,PVI+)、聚(乙烯基吡咯烷酮)(poly(vinylpyrrolidone),PVP+)、聚苯胺(polyaniline,PAN)或其任何组合。 请参照图1A,自组装薄膜103为多层薄膜结构,且基板100的表面性质可经由自组装薄膜103改变。例如,可以增进该金属化学镀膜的材料的粘结性,以及该材料的润滑性与抗腐蚀性。该材料的电性与光学特性也可加以改善,或是可以形成用于多种光学及电子感应器的电活层(electro-active layer)。该分子的自组装可以经由特殊的功能基(例如氢键)、或是相反充电的非离子聚合物、或是在水溶液中阴离子、阳离子聚合物,可利用自发性层对层的方式被吸收到该材料表面上。该选择性吸收的聚合物可形成双层结构,由此形成多层自组装结构。 阴离子聚电解聚合物/阳离子聚电解聚合物的多层薄膜为自组装薄膜的较佳具体实施例,其形成在许多基板上,例如用于一般的电路板的玻璃基板、PET基板、BT基板、及FR-4或PI基板。制造多层薄膜的方法说明如下。首先,将该基板沉浸在阴离子聚电解聚合物溶液中数分钟,并沉浸在水中以清洗。然后将该基板沉浸在阳离子聚电解聚合物溶液中数分钟,然后利用水做清洗。这些沉浸、吸收及清洗步骤会重复进行,直到形成所想要的迭层数目。各层为由阴离子聚电解聚合物与阳离子聚电解聚合物所形成。最后,该多层薄膜可由例如空气枪来吹干,然后即可储存在一般环境中。 当自组装薄膜130形成在基板100的每一侧面之后,即在每个自组装薄膜103上覆盖非粘结性薄膜105。非粘结薄膜105的材料可为静电吸收膜、亲水性吸收膜、聚合物多层薄膜的吸收膜、或其任何组合。请再次参照图1A,于步骤3中,在基板100上钻孔以形成至少一微型孔107。基板上的污迹在钻孔期间可视需要而移除。在步骤4中,再次于基板100上进行上述的表面处理程序,以在微型孔107与非粘结薄膜105的表面上形成自组装薄膜103。 现在请参考图1B,将基板100沉浸在触媒溶液中,然后于步骤5中沉浸在催化剂溶液中以在基板100的侧面与微型孔107的表面中至少一个表面上形成触媒粒子109。举例来说,该触媒可为含金属盐的触媒。在一例子中,该含金属盐的触媒中的盐可为钯盐触媒或铂盐触媒。该钯盐触媒可为水性Pd(NH3)4Cl2溶液或水性Na2PdCl4溶液。该催化剂溶液包含二甲基胺硼烷(dimethylamine borane,DMAB)及甲醛。 在步骤6中,将该非粘结薄膜105由基板100的侧表面上剥除,而仅留触媒粒子109在微型孔107的表面上。于步骤7中,透过微分配喷洒触媒在基板100上,然后将基板100沉浸在催化剂溶液中以形成黑灰触媒电路图案110。如果基板100的两个表面需要不同的触媒电路图案,可覆盖静电吸收膜112到触媒电路图案110上做为保护。 在步骤8中,利用相同的步骤在基板100的其它侧面上形成触媒电路图案120。微型孔107可在结构的上方呈现圆形轮廓。然后,在步骤9中剥除静电吸收膜112。同时,基板100的两个侧面具有两个不同的触媒电路图案110及120,及微型孔107的表面具有触媒粒子109。 在步骤10中,将基板100沉浸在电解质中以形成在基板100上的金属电路1101及1201,及微型孔107中的金属薄膜1091。由此即形成了双面印刷电路板。金属电路1101与1201的材料可由铜、镍、银、金或其任何组合所组成的群组中选出。在一范例中,金属电路1101与1201的材料为铜,所使用的电解质可为化学铜电镀溶液,且其化学式为所属技术领域的技术人员所熟知。关于化学铜电镀的形成的进一步信息可参考F.A.Lowenheim所著的″Modern Electroplating″,第三版,Wiley,New York,1974;N.V.Mandich,G.A.Krulik所著的″Plating...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨明桓王仲伟吴嘉琪郑兆凯曾子章李长明余丞博余丞宏
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院欣兴电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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