图案化导电结构的制造方法及图案化导电结构与流程

文档序号:13672101阅读:125来源:国知局
技术领域本发明涉及一种图案化(patterned)导电结构的制造方法及图案化导电结构,特别涉及一种包括图案化导电结构的天线组件及其制造方法。

背景技术:
随着移动通信技术的发达,移动装置在近年日益普遍,常见的例如:手提式计算机、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足使用者的需求,移动装置通常包括天线组件以具有无线通信的功能。天线组件的形成涉及激光直接成型(laserdirectstructuring,LDS)技术。举例来说,天线组件的制作过程通常包括提供含有用于无电镀(electroless)工艺的催化剂的基底,并在基底的整个表面上形成抗镀阻剂(platingresist),然后通过激光烧蚀(laserablation)技术将位于基底上一预定区域内的抗镀阻剂的一部分去除,且活化预定区域内的催化剂。接着,通过活化的催化剂进行无电镀工艺,在预定区域内的基底上形成一金属层,进而形成导电图案。之后,通过蚀刻工艺清洁基底的表面,因而完成具有导电图案的天线组件的制作。然而,上述蚀刻工艺期间破坏了基底的表面。而且,基底需要采用具有让导电图案活化的催化剂或其他活性添加剂的特殊材料。因此,有必要寻求一种新颖的图案化导电结构及其制造方法,其能够解决或改善上述的问题。再者,降低包括图案化导电结构的天线组件的生产成本以及增加基底的机械特性已成为重要的议题。从而,需要提供一种图案化导电结构的制造方法及图案化导电结构来解决上述问题。

技术实现要素:
本发明实施例提供一种图案化导电结构的制造方法,该图案化导电结构的制造方法包括:在一基底的一表面上形成一可溶性层,其中该可溶性层具有一开口,该开口露出该基底的该表面的一粗糙部分;在该可溶性层上形成一第一导电层,其中该第一导电层延伸至该开口内的该粗糙部分上;以及去除该可溶性层及该可溶性层上的该第一导电层,其中该第一导电层对应于该粗糙部分的一部分保留于该基底上。本发明实施例提供一种图案化导电结构,该图案化导电结构包括:一基底,其中该基底的一表面具有一粗糙部分及一平滑部分;一第一导电层,该第一导电层设置于该基底上,且对应于该粗糙部分,其中该第一导电层为一物理气相沉积层,且该平滑部分为裸露的;以及一第二导电层,该第二导电层直接设置于该第一导电层上,且对应于该粗糙部分。图案化导电结构及其制造方法的研究发展的主要技术特征为使用激光烧蚀技术去除一般基底上的可溶性涂层(solublecoatinglayer),然后通过物理气相沉积(physicalvapordeposition,PVD)处理直接在基底上形成导电层。由于可容易地通过溶剂将可溶性涂层自基底去除,因此在清洗处理之后能够得到具有预定导电图案的导电层。换句话说,可通过清洗处理产生预定的导电图案。根据本发明实施例,没有必要使用含有无电镀工艺的活性催化剂的特殊基底,而能够使用具有较佳机械特性及较低价格的一般基底。换句话说,基底的选择性更多。只要具有足够的激光吸收,也可以选择使用不同颜色的基底。再者,可溶性层能够通过非腐蚀性(nonaggressive)溶剂(例如,水、乙醇或类似的溶剂)轻易地去除,而无需使用额外的清洁工艺或处理(例如,激光烧蚀或高能量束)。由于溶剂并非会损坏物理气相沉积薄层及基底表面的腐蚀性化学物质,因此图案化导电结构能够具有更好的质量。附图说明图1A至图1E绘示出根据本发明一实施例的图案化导电结构的制造方法的剖面示意图。主要组件符号说明:100基底100a表面200可溶性层220开口100b粗糙部分100c平滑部分240下层260上层280第二导电层具体实施方式以下说明本发明实施例的制作与使用。本发明所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明,并非用以局限本发明的范围。本发明的保护范围应当视所附的权利要求书所界定者为准。再者,在本发明实施例的附图及说明内容中使用相同的标号来表示相同或相似的部件。以下配合图1A至图1E说明本发明一实施例的图案化导电结构的制造方法,其中图1A至图1E绘示出根据本发明一实施例的图案化导电结构的制造方法的剖面示意图。请参照图1A,提供具有一表面100a的一基底100。在一实施例中,基底100包括聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrilebutadienestyrene,ABS)、聚碳酸酯及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的合金(PC/ABS)、尼龙(nylon,PA)或其他适合的高分子基底材料。接着,进行涂布工艺(例如,喷涂工艺或旋涂工艺)或其他适合的沉积工艺,在基底100的表面100a上形成一可溶性层200,且后续以大约30℃及大约2小时的工艺条件下进行干燥工艺。在本实施例中,可溶性层200覆盖了基底100的所有表面。然而,在其他实施例中,可溶性层200也可以仅覆盖基底100的部分表面而露出表面的其余部分,其取决于设计需求。在本实施例中,可溶性层200可包括聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚乙二醇(polyethyleneglycol)、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物(polyethyleneglycol-polypropyleneglycolcopolymer)、线性聚丙烯酰胺(linearpolyacrylamice)、聚乙烯吡咯烷酮的同聚物或共聚物(polyvinylpyrrolidone(homoorcopolymer))、聚丙烯酸(polyacrylicacid)、其组合或其他适合的可溶性材料。举例来说,可将基底100浸入涂布溶液中,以在表面100a上形成可溶性层200,其中涂布溶液可为含有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的乙醇且浓度大约为10%至15%。再者,可溶性层200的厚度可小于5μm或具有任何适合的厚度。请参照图1B,对可溶性层200进行激光处理,以在一预定图案区域内的可溶性层200中形成多个开口220。换句话说,通过激光处理将可溶性层200图案化。如此一来,表面100a对应于开口220的某些部分经由激光烧蚀而被粗糙化,使得粗糙部分100b形成于预定图案区域内。在一实施例中,由于表面100a原是平滑的,因此基底100的表面100a经由激光烧蚀而区分成粗糙部分100b及平滑部分100c。再者,若基底100对于激光波长可吸收足够的激光能量,则通过激光处理形成可溶性层200的开口220有助于将预定图案区域内的基底100变得更加粗糙。基底100的表面粗糙度提高了基底100与后续形成的第一导电层之间的附着力。举例来说,激光处理可以采用波长为1064nm、大约8至10瓦及重叠率(overlapping)50%至80%的红光激光;波长为532nm、大约5至7瓦及重叠率40%至80%的绿光激光;或是波长为355nm、大约3至4瓦及重叠率40%至70%的紫外光激光。可以理解的是,附图所绘示出的可溶性层200的开口220或对应于预定图案的粗糙部分100b的数量、轮廓及位置仅作为范例说明,且不限定于此。可溶性层200的开口220或粗糙部分100b的实际的数量、轮廓及位置取决于设计需求。请参照图1C,可进行等离子清洗工艺及沉积工艺(例如,物理气相沉积工艺、溅镀工艺、离子镀工艺、真空蒸镀工艺或其他适合的沉积工艺),以在可溶性层200上形成一第一导电层。第一导电层延伸至开口220的侧壁以及开口220内的粗糙部分100b上。换句话说,第一导电层顺应地(conformably)沉积于基底100上。在本实施例中,第一导电层包括一下层240及一上层260。举例来说,下层240包括镍、钯、银或其他适合的金属材料,且上层260包括铜或其他适合的金属材料。下层240能够增加上层260与基底100之间的附着力。在其他实施例中,第一导电层也可仅包括一层或包括两层以上。在本实施例中,下层240的厚度可为大约0.02μm至大约0.06μm的范围,例如0.03μm至0.05μm。再者,上层260的厚度可为大约0.05μm至大约0.3μm的范围,例如0.1μm至0.25μm。在本实施例中,下层240是连续且顺应性地形成于基底100的表面100a的平滑部分100c及粗糙部分100b上。然而,在其他实施例中,下层240也可为不连续的,例如下层240可包括颗粒。请参照图1D,藉由使用溶剂进行清洗工艺去除可溶性层200,此溶剂可以选自由水、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺(dimethylformamide,DMF)、三氯甲烷(chloroform)、其他适合的溶剂或其组合所组成的组。在本实施例中,溶剂是一种中性溶液,而不是酸性或碱性溶液。再者,在清洗工艺期间,可溶性层200上方的下层240及上层260也被去除,而对应于粗糙部分100b的下层240及上层260则保留于基底100上。如此一来,完全裸露出粗糙部分100b之外的表面100a(例如,平滑部分100c)。换句话说,藉由激光烧蚀及清洗工艺将下层240及上层260图案化为预定图案。请参照图1E,通过无电镀工艺或其他适合的沉积工艺,将一第二导电层280直接沉积于对应粗糙部分100b的上层260上方,以增加导电图案的厚度。在一实施例中,第二导电层280的材料相同于第一导电层的材料。第二导电层280的厚度取决于导电图案所需的厚度。在一实施例中,可在第二导电层280上形成选择性的导电层(未绘示),例如镍层,以提供保护的作用。因此,对应于粗糙部分的第一及第二导电层构成基底上的导电图案,进而完成图案化导电结构的制作。在一实施例中,可进行额外的蚀刻工艺(例如,湿式蚀刻工艺或其他适合的蚀刻工艺),以去除表面100a的平滑部分100c上的残留物(此残留物可能包括下层240、上层260或其组合)。由于对应于粗糙部分100b的导电图案藉由形成第二导电层280而变得更厚,而对应于表面100a的平滑部分100c的残留物相对薄得许多,故可更快速且更容易地溶解残留物。因此,在沉积第二导电层280之后进行额外的蚀刻工艺是有益处的。根据本发明实施例,所形成的图案化导电结构可构成天线组件。在一实施例中,基底100可为电子装置的外壳。也就是说,天线组件的图案化导电结构是直接形成于电子装置的外壳上。在其他实施例中,天线组件的图案化导电结构可以另外固定于电子装置的外壳上。可以理解的是,上述图案化导电结构的制造方法不仅可应用于制作天线组件,也可以应用于制作任何图案化导电结构,例如导线层或电极图案。在本实施例中,如图1E所示,本发明的图案化导电结构包括一基底100,其中基底100的一表面100a具有一粗糙部分100b。一第一导电层设置于基底100上且对应于粗糙部分100b。也就是说,粗糙部分100b被第一导电层所覆盖,而表面100a的另一部分是平滑且裸露的,例如表面100a的一平滑部分100c为裸露的。第一导电层为物理气相沉积层,且包括一下层240及一上层260。在本实施例中,图案化导电结构为天线组件。一般而言,天线组件的制作过程包括提供含有用于无电镀工艺的催化剂的非导电性基底,且在非导电性基底的整个表面上形成抗镀阻剂,然后通过激光烧蚀技术去除抗镀阻剂的一部分。在激光烧蚀期间,催化剂被活化。接着,通过活化的催化剂进行无电镀工艺,在非导电性基底上形成图案化的金属层。相比于上述制造过程,根据本发明实施例,基底100可由一般的材料所构成,例如聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的合金、尼龙或其他适合的高分子材料,因此无需使用为了活化导电图案而含有催化剂或其他活性添加剂的材料。如此一来,基底100的机械特性可以进一步提升,也降低了制造成本。另外,在可溶性层200涂布于基底100上之后,仅进行平常的干燥方法,且无需进行固化(例如,通过热或紫外光来固化),因此后续能够轻易地使用溶剂进行清洗工艺而去除可溶性层,据此能够解决由于热处理(即,热或紫外光固化工艺)所导致的尺寸稳定性的问题。综上所述,根据本发明实施例,无需使用含有无电镀工艺的活性催化剂的特殊基底,而能够使用具有较佳机械特性及较低价格的一般基底。换句话说,基底的选择性更多。只要具有足够的激光吸收,也可以选择使用不同颜色的基底。再者,可溶性层能够通过非腐蚀性溶剂(例如,水、乙醇或类似的溶剂)轻易地去除,而无需使用额外的清洁工艺或处理(例如,激光烧蚀或高能量束)。如此一来,由于上述溶剂并非会损坏物理气相沉积薄层及基底表面的腐蚀性化学物质(例如,酸性或碱性溶液),因此图案化导电结构能够具有更好的质量。虽然本发明已以较佳实施例公开如上,然而可以理解的是本发明并非限定于所公开的实施例。相反地,本发明涵盖对于所属技术领域中的普通技术人员而言明显的各种更动及类似的配置。因此,所附的权利要求书的范围应被赋予最宽的解释,以使其涵盖所有更动及类似的配置。
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