專利名稱：內(nèi)嵌有膜狀電阻元件的層疊式多層電路板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)嵌有膜狀電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，特別是涉及一種提供具優(yōu)異電性精確度的被動(dòng)元件于多層電路板中的制造方法，其也具有優(yōu)良可靠性。
將多種被動(dòng)元件組合制成于一多層電路板具有數(shù)種不同的方式。由此可見，將一膜狀被動(dòng)元件，如膜狀電阻器組合鑲埋于一多層電路板也具有多種方式。舉例來說，厚膜電阻器材料，如銀粉或碳顆粒散布于樹脂中的厚膜電阻器材料，及氧化釕(RuO2)與玻璃粉末散布在一粘結(jié)劑(binder)中的厚膜電阻器材料，此種厚膜電阻器通常可利用絲網(wǎng)漏印方式(screenprinting)涂布再固化而形成。而以薄膜電阻器材料來說，如鎳鉻(Ni-Cr)、鎳磷(Ni-P)、鎳錫(Ni-Sn)、鉻鋁(Cr-Al)及氮化鈦(TaN)合金等的薄膜電阻器材料，該薄膜電阻器則可利用濺鍍(sputtering)、電鍍(electroplating)或無電鍍(electroless plating)等方式形成。而選擇使用厚膜電阻器或使用薄膜電阻器，則是以制作多層電路板的制作成本與所制作被動(dòng)元件的電性精確度來決定。
許多用以制作被動(dòng)元件的厚膜或薄膜材料的方法雖是眾所均知，但其中的關(guān)鍵卻是如何在電路板內(nèi)鑲埋此類厚膜或薄膜被動(dòng)元件，以多層電路板而言，其關(guān)鍵處也即指膜狀被動(dòng)元件制造方法必須能夠組合于多層電路板的制造方法中。然而此領(lǐng)域的大多數(shù)技術(shù)，如美國專利U.S.patent No.3,857,683、5,243,320及5,683,928等，大都是在多層電路板制造方法中在形成一新疊層之前，先在絕緣層表面以絲網(wǎng)漏印和/或光阻蝕刻(photoresist-etching)等方式形成厚膜或薄膜被動(dòng)元件。但這些方式卻具有無法克服的缺點(diǎn)，不是由于被動(dòng)元件底部的絕緣層表面粗糙不平坦的緣故，而難以達(dá)到使得高電性精確度；要不然就是由于絕緣層過于平滑，而導(dǎo)致弱化圖案化電路層之間的粘著性，而無法達(dá)到較佳可靠性電路板。
因此，本發(fā)明所要解決的問題之一，即是將一種膜狀被動(dòng)元件的內(nèi)嵌制造方法與一層疊式(laminate)多層電路板制造方法進(jìn)行組合，所制作的多層電路板不僅具有高可靠性特性，而其內(nèi)嵌的膜狀被動(dòng)元件具高電性精確度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種內(nèi)嵌有膜狀電阻元件的多層電路板制造方法，其可輕易地制造于由多層薄板組成的電路板制造方法。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種內(nèi)嵌有高電性精確度膜狀電阻元件的多層電路板制造方法，將膜狀電阻元件鑲埋在多層電路板中，且仍保有高可靠性的性質(zhì)。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種內(nèi)嵌有膜狀電阻元件的多層電路板制造方法，其先形成一膜狀電阻元件于一絕緣層的相對平坦表面上，并以一導(dǎo)電層覆蓋；接著形成導(dǎo)通孔與通孔。并同時(shí)形成該電阻器的電極與電路圖案。因此，不僅電阻膜的尺寸能夠合理的形成，而且在圖案化導(dǎo)電層與絕緣層間的強(qiáng)粘著性依舊被保持著。更特別的是，因?yàn)閷?dǎo)電層覆蓋住各電阻膜的關(guān)系，在形成導(dǎo)通孔或通孔的過程中，均不會(huì)傷到電阻膜，而使電阻膜保持良好電性。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其步驟包括(a)提供一基板，該基板的至少一面已形成有導(dǎo)電層；(b)移除部分所述導(dǎo)電層，以形成一開口區(qū)域；(c)依序沉積一絕緣膜與一電阻膜于該開口區(qū)域內(nèi)；(d)形成另一導(dǎo)電層以覆住該電阻膜；(e)形成電阻膜的電極與電路圖案。
本發(fā)明的上述目的也可以這樣實(shí)現(xiàn)一種內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其步驟包括(a)提供一基板，該基板的至少一面已形成有導(dǎo)電層；(b)形成一氧化層于該導(dǎo)電層的表面上；(c)移除部分所述導(dǎo)電層與氧化層，以形成一開口區(qū)域；(d)依序沉積一絕緣膜與一電阻膜于該開口區(qū)域內(nèi)；(e)形成另一導(dǎo)電層以覆住該電阻膜；(f)以激光照射形成通孔開口；(g)形成導(dǎo)電通孔；(h)形成電阻膜的電極與電路圖案。
或者本發(fā)明的上述目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)一種內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其步驟包括(a)提供一基板，該基板的至少一面上已形成有導(dǎo)電層；(b)移除部分所述導(dǎo)電層，以形成一開口區(qū)域；(c)依序沉積一絕緣膜與一電阻膜于該開口區(qū)域內(nèi)；(d)形成另一導(dǎo)電層以覆蓋住該電阻膜及所述導(dǎo)電層；(e)在導(dǎo)電層表面上形成一氧化層；(f)以激光形成通孔開口；(g)形成導(dǎo)電通孔；(h)形成電阻膜的電極與電路圖案。
本發(fā)明所述的內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其中該基板的未形成該內(nèi)嵌電阻元件的一表面，可疊合其它電路板。
請參閱

圖1，其為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。首先提供一有機(jī)基板1，該基板1可作為單層電路板、層疊多層電路板或內(nèi)層核心電路板所需的疊合基板，該有機(jī)基板1為一有機(jī)介電材質(zhì)所構(gòu)成，如環(huán)氧樹脂(epoxy resin)、聚乙酰胺(polyimide)、雙順丁稀二酸酰亞胺/三氮阱(bismaleimidetriazine-based)樹脂、氰酯(cyanate ester)、聚苯并環(huán)丁烯(polybenzocyclobutene)或其玻璃纖維強(qiáng)化(glass fiber reinforced)的復(fù)合材料或其相似物等組成。在該基板1之上和/或下表面設(shè)有可圖案化的導(dǎo)電層2，該導(dǎo)電層2由導(dǎo)電材料所組成，如金屬、導(dǎo)電聚合物(conductive polymer)、金屬漿料(metal paste)或碳漿料(carbonpaste)等，并以金屬材質(zhì)為較佳，如銅、銀、鋁等，且該形成導(dǎo)電層2的制造方法可由一般技術(shù)而輕易完成。該導(dǎo)電層2的厚度通常在20μm以下，較佳者在10μm以下，最佳是在4～6μm之間。選擇導(dǎo)電層2上的一開口區(qū)域3，移除該開口區(qū)域3的導(dǎo)電層部分，以作為后續(xù)形成電阻膜的區(qū)域。
請參閱圖2，一絕緣膜4與一電阻膜5可利用絲網(wǎng)漏印或光阻蝕刻等方式，沉積在開口區(qū)域3內(nèi)。其中絕緣膜4的面積可比電阻膜5的面積大。在沉積電阻膜5之前，所述的絕緣膜4先可以加熱或紫外光輻射方式固化，并可以對絕緣膜4進(jìn)行微粗化步驟以增加對所述電阻膜5的粘著性。另一實(shí)施例可以光阻蝕刻形成絕緣膜4與電阻膜5的方式如圖3所示，其先沉積一絕緣層6與一電阻層7，然后沉積一光阻圖案8，該光阻圖案8為決定該絕緣膜4與電阻膜5的大小。經(jīng)蝕刻步驟之后，即形成如圖2所示的絕緣膜4與電阻膜5。再一實(shí)施例可選擇形成絕緣膜4與電阻膜5的方式，即絕緣層6與電阻層7為光顯像性(photoimageable)，這樣，即可以一般微影方式形成如圖2所示的絕緣膜4與電阻膜5，而不需使用到光阻圖案8。
其中所述的絕緣膜4是由有機(jī)材料所組成，如環(huán)氧樹脂、聚乙酰胺、雙順丁稀二酸酰亞胺/三氮阱、氰酯、聚苯并環(huán)丁烯或顆粒強(qiáng)化的復(fù)合材料或其相似物等組成，而其最好為液體狀態(tài)，如以單體或高分子聚合物溶于溶劑中，較佳者為光顯像性樹脂(photoimageable resin)。所述的液態(tài)有機(jī)材料在沉積過程中可提供良好的平坦表面，以使得電阻膜5的尺寸大小得以完全獲得控制。而形成所述電阻膜5的方法包含有電鍍、濺鍍、滾輪旋涂或印刷等。該電阻膜5由鎳鉻(Ni-Cr)、鎳磷(Ni-P)、鎳錫(Ni-Sn)、鉻鋁(Cr-Al)或氮化鈦(Ta-N)合金所組成，并以電沉積或?yàn)R鍍沉積方式形成；或以碳漿料、銀漿料以印刷或滾輪旋涂方法沉積，其中所述的碳漿料、銀漿料即為以碳或銀顆粒散布在樹脂(可以是光顯性)中的物質(zhì)。然而，上述印刷膜在后續(xù)制造方法之前，需先以固化方式將其固化。
請?jiān)賲㈤唸D4，沉積一導(dǎo)電層9覆蓋電阻膜5，該導(dǎo)電層9為導(dǎo)電材質(zhì)，如金屬、導(dǎo)電聚合物、金屬漿料或碳漿料等。
接著形成一電性導(dǎo)孔10，如導(dǎo)通孔。以微影蝕刻技術(shù)同時(shí)形成與該電阻膜5搭配的電性焊墊11與電極12，其均可以一般公知技術(shù)輕易完成。所述的導(dǎo)電層9在形成導(dǎo)孔10的制造方法中，是作為有如保護(hù)層作用覆住該電阻膜5。因此在蝕刻后，內(nèi)嵌有膜狀電阻元件13暨導(dǎo)孔10的層疊式多層電路板制造方法即告完成。
請參閱圖6，其為本發(fā)明的另一實(shí)施例。首先也提供一有機(jī)基板1，該有機(jī)基板1為一有機(jī)介電材質(zhì)所構(gòu)成，如環(huán)氧樹脂、聚乙酰胺、雙順丁稀二酸酰亞胺/三氮阱樹脂、氰酯、聚苯并環(huán)丁烯或玻璃強(qiáng)化的復(fù)合材料或其相似物等組成。在該基板1之上和/或下表面設(shè)有可圖案化的電路層7，該電路層7是由導(dǎo)電材料所組成，如金屬、導(dǎo)電聚合物、金屬漿料或碳漿料等。接著一絕緣層14與一導(dǎo)電層15層疊在該有機(jī)基板1上。所述的絕緣層14是以滾輪旋涂、印刷或使用絕緣漿料或使用預(yù)浸材的直接疊層法(即俗稱干式法)等一般方式覆蓋上；其中所述的絕緣膏14是如高粘著性的顆粒強(qiáng)化有機(jī)樹脂等。所述的導(dǎo)電層15較佳為一金屬箔，如銅或鋁等，其與絕緣層14層疊的結(jié)合面為粗糙面。而完成疊合的過程可以伴隨著加熱、紫外光輻射或按絕緣層14材質(zhì)而定的壓合動(dòng)作而完成，其均為公知一般壓合技術(shù)。該導(dǎo)電層15的厚度通常在20μm以下，較佳是在10μm以下，最佳是在6μm以下。
接著請參閱圖7，將所述的導(dǎo)電層15進(jìn)行氧化以形成一氧化層16，其厚度可在1～2μm之間。選取一開口區(qū)域17，并將該開口區(qū)域17的部分導(dǎo)電層15與氧化層16移除，作為后續(xù)電阻膜形成之處。
接著形成一絕緣膜18與一電阻膜19，如圖8所示。所述絕緣膜18與電阻膜19并以一導(dǎo)電材20覆蓋住，該導(dǎo)電材20為金屬、碳漿料、銀漿料等，較佳者更可為銅或鋁。其中須注意的是，在沉積電阻膜19之前，該絕緣膜18的表面可先進(jìn)行輕微粗化，是采用如物理或化學(xué)粗化等。另一實(shí)施例，也可將導(dǎo)電材20，如電鍍銅覆蓋導(dǎo)電層15及電阻膜19，再形成氧化層16。
請參閱圖9，一開口21是以二氧化碳激光鉆孔方式形成。在將開口21清潔完之后，進(jìn)行所謂的去膠渣制造方法(desmear process)，再形成一導(dǎo)電層22，如金屬、碳漿料、銀漿料等，較佳者更可為銅或鋁，且導(dǎo)通孔23也已形成如圖10所示。再借由微影蝕刻技術(shù)的輔助，完成與電阻膜19搭配的電路24與電極25。因此，完成內(nèi)嵌有膜狀電阻元件26暨導(dǎo)孔27的層疊式多層電路板，如圖11所示。
然而，如形成導(dǎo)電層22的沉積技術(shù)選擇正確，如電鍍銅方式，則該開口21可以完全填充導(dǎo)電材料，而成為另一形式的通孔28，如圖12所示。
而如果使用釹-鐿鋁石榴石(NdYAG)激光而非二氧化碳激光鉆孔形成通孔，則氧化形成氧化層16的步驟便可省略。因?yàn)榫吒吣芰康腘dYAG激光可不需借助氧化層而鉆穿金屬層。
待前述電阻元件制作完成后，在其上再形成一有機(jī)絕緣層及一導(dǎo)電層，重復(fù)以上步驟，即可再形成一內(nèi)嵌有電阻元件的疊層。此外，也可在前述基板未形成內(nèi)嵌電阻元件的一表面，疊合于其它電路板。
其中相似所述電阻元件的制造方法中，螺旋線圈也可在導(dǎo)電層9或22中形成，借此可用于制作電感器。
綜上所述，本發(fā)明公開了一種帶有膜狀被動(dòng)元件的多層電路板制造方法，可提供具優(yōu)異電性精確性的被動(dòng)元件于多層電路板中，并提供電路層間電阻膜的尺寸能夠合理的形成，而且在圖案化導(dǎo)電層與絕緣層間的強(qiáng)粘著性依舊保持著。
當(dāng)然，以上所述僅為本發(fā)明制作的較佳實(shí)施例，并非用以限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，任何熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)者不違背本發(fā)明的精神所做的修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其步驟包括(a)提供一基板，該基板的至少一面已形成有導(dǎo)電層；(b)移除部分所述導(dǎo)電層，以形成一開口區(qū)域；(c)依序沉積一絕緣膜與一電阻膜于該開口區(qū)域內(nèi)；(d)形成另一導(dǎo)電層以覆住該電阻膜；(e)形成電阻膜的電極與電路圖案。
2.一種內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其步驟包括(a)提供一基板，該基板的至少一面已形成有導(dǎo)電層；(b)形成一氧化層于該導(dǎo)電層的表面上；(c)移除部分所述導(dǎo)電層與氧化層，以形成一開口區(qū)域；(d)依序沉積一絕緣膜與一電阻膜于該開口區(qū)域內(nèi)；(e)形成另一導(dǎo)電層以覆住該電阻膜；(f)以激光照射形成通孔開口；(g)形成導(dǎo)電通孔；(h)形成電阻膜的電極與電路圖案。
3.一種內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其步驟包括(a)提供一基板，該基板的至少一面上已形成有導(dǎo)電層；(b)移除部分所述導(dǎo)電層，以形成一開口區(qū)域；(c)依序沉積一絕緣膜與一電阻膜于該開口區(qū)域內(nèi)；(d)形成另一導(dǎo)電層以覆蓋住該電阻膜及所述導(dǎo)電層；(e)在導(dǎo)電層表面上形成一氧化層；(f)以激光形成通孔開口；(g)形成導(dǎo)電通孔；(h)形成電阻膜的電極與電路圖案。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的內(nèi)嵌有電阻元件的層疊式多層電路板制造方法，其中該基板的未形成該內(nèi)嵌電阻元件的一表面，可疊合其它電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)嵌有膜狀電阻元件的層疊式多層電路板制造方法。本發(fā)明的較佳實(shí)施步驟包含首先提供一已層疊有導(dǎo)電層的有機(jī)絕緣基板，移除部分導(dǎo)電層，以形成一開口區(qū)域；接著依序沉積一絕緣層與一電阻層在該開口區(qū)域內(nèi)，再沉積一導(dǎo)電層覆蓋住該電阻層，使得該電阻層在后續(xù)形成導(dǎo)孔與通孔時(shí)得以受到保護(hù)；再經(jīng)由微影蝕刻技術(shù)形成電阻層的電極與電路圖案。按實(shí)際所需重復(fù)此制造方法，則可制造出內(nèi)嵌有膜狀電阻元件的層疊式多層電路板。
文檔編號(hào)H05K1/16GK1434675SQ02102489
公開日2003年8月6日 申請日期2002年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月21日
發(fā)明者董一中, 謝翰坤, 許詩濱 申請人:全懋精密科技股份有限公司