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的制作方法

本发明涉及内嵌被动元件之复合铜模的技术领域，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。

背景技术：

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，第一压延铜层21’与电阻层22’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，使电阻层依循粗糙度极高的毛面成核成长，导致电阻层镀层连续性差、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。

由上述说明可知，现有的具有电阻器、电感器与电容器的多层结构显然具有诸多缺陷；且整体厚度偏厚，多以厚膜设计为主，如：12微米厚度以上的铜箔导电层、10微米厚度以上介电层、100微米厚度以上玻纤强化环氧树脂与绿漆玻纤强化环氧树脂硬板，因此无法有效轻薄化。有鉴于此，本案之发明人是极力加以研究创作发明，而终于研发完成本发明之一种软性电阻电容复合铜膜结构以及使用该软性电阻电容复合铜膜结构的电路板结构。

技术实现要素：

针对以上现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供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第一电子线路；并且，亦同时在该软性电阻电容复合铜膜结构的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。

在该软性电阻电容复合铜膜结构之中，该第一介电层与该第二介电层是由特别设计的介电材料所制作，因此其的介电常数介于4与68之间，且其介电损失小于0.02。更进一步地，除了可以被应用为一软性印刷电路板(fpc)之外，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构还可以与至少一电路板组成一软硬复合板。

为了实现上述目的，本发明提供了所述软性电阻电容复合铜膜结构的第一种实施例，其包括：

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。

为了实现上述目的，本发明提供了所述软性电阻电容复合铜膜结构的第二种实施例，其包括：

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。

为了实现上述目的，本发明提供了所述软性电阻电容复合铜膜结构的第三种实施例，其包括：

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；

一第二介电层，其一表面结合至该可挠折支持层的另一表面

一第二电阻层，其一表面结合至该第二介电层的另一表面,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，其形成于第二电阻层的另一表面之上。

为了实现上述目的，本发明提供了所述软性电阻电容复合铜膜结构的第四种实施例，其包括：

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；

一第一可挠折支持层，其一表面结合至该第一电阻层的另一表面；

一第一介电层，其一表面结合至该第一可挠折支持层的另一表面；

一第二可挠折支持层，其一表面结合至该第一介电层的另一表面；

一第二电阻层，其一表面结合至该第二可挠折支持层的另一表面,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，其形成于第二电阻层的另一表面之上。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，该第一介电层与该第二介电层包括：

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与/或所述第二介电层。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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)。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，该第一介电层与/或该第二介电层的介电常数皆大于8，且其损失因子皆小于0.02。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，该第一介电层与该第二介电层皆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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，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。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，所述流平剂可为德国byk生产的吸附在二氧化硅上的含颜料亲合基团的共聚物，如：byk-3950p、byk-3951p、byk-3955p与disperbyk-2200。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，所述消泡剂可为德国byk生产的异链烷烃、石蜡系环烷系混合物，如：byk-1790、byk-1794与byk-a530。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，所述防沉降剂与液态摇变性控制剂可为德国byk生产的改性脲溶液，如：byk-7410et。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，所述湿润分散剂可为德国byk生产的羟基官能羧酸酯、线性高分子共聚物、高度之化结构之聚酯和丙烯酸共聚物，如：disperbyk-107、disperbyk-111、disperbyk-118、disperbyk-2013与disperbyk-9010。

在上述本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的任一实施例中，所述底材润湿剂可为德国byk生产的不含氟聚醚改性二甲基硅氧烷与聚醚改性聚二甲基硅氧烷，如：byk-3455与byk-333。

附图说明

图1是已知的被动电气结构的示意性立体图；

图2是已知的具电阻器与电容器的多层结构的示意性立体图；

图3a是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的第一实施例的示意性立体图；

图3b是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的第二实施例的示意性立体图；

图3c是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的第三实施例的示意性立体图；

图3d是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的第四实施例的示意性立体图；

图4是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的示意性制作流程图一；

图5是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的示意性制作流程图二；

图6是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的示意性制作流程图三；

图7a至图7d是包含本发明的软性电阻电容复合铜模结构的显影蚀刻制程的分解动作图；

图8是美国专利公开号us2006/0286696a1所揭露的铜箔电阻的样品的电子背向散射绕射(electronback-scattereddiffraction,ebsd)的影像图；

图9是本发明的一种软性电阻电容复合铜膜结构的铜箔电阻的样品的ebsd影像图；

图10是弯折测试的执行流程示意图。

附图标记：

<现有技术的标记>

pe’被动电气结构

11’第一压延铜层

12’电阻层

13’绝缘层

14’第二压延铜层

1’铜箔电阻

1a’铜箔绝缘件

ms’具电阻器与电容器的多层结构

21’第一压延铜层

22’电阻层

23’第一介电层

24’绝缘层

25’第二介电层

26’第二压延铜层

2’铜箔电阻

2a’介电绝缘件

<本发明的标记>

psd软性电阻电容复合铜膜结构

11第一导电金属层

12第一电阻层

ie1第一介电层

ie2第二介电层

fs可挠折支持层

fs1第一可挠折支持层

fs2第二可挠折支持层

ad接着层

21第二导电金属层

22第二电阻层

cr1第一电阻铜膜单元

cr2第二电阻铜膜单元

ci介电层单元

st1第一迭构单元

st2第二迭构单元

pr1第一光阻

ppr1图案化第一光阻

pr2第二光阻

p11图案化第一导电金属层

p21图案化第二导电金属层

w11第一蚀刻窗

w12第二蚀刻窗

w21第三蚀刻窗

w22第四蚀刻窗

r1第一薄膜电阻

r2第二薄膜电阻

l1第一薄膜电感

l2第二薄膜电感

um上金属板

lm下金属板

th1第一穿孔

th2第二穿孔

cp1第一接点

cp2第二接点

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的一种软性电阻电容复合铜膜结构以及使用该软性电阻电容复合铜膜结构的电路板结构，以下将配合附图，详尽说明本发明的较佳实施例。

图3a是本发明的一种软性电阻电容复合铜模结构的第一实施例的示意性立体图；如图3a所示，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd包括：一第一导电金属层11、一第一电阻层12、一第一介电层ie1、一可挠折支持层fs、一接着层ad、与一第二导电金属层21。其中，该第一导电金属层11与该第二导电金属层21的厚度介于0.4微米至50微米之间，且其制程材料可以是银(ag)、铜(cu)、金(au)、铝(al)、银复合物、铜复合物、金复合物、铝复合物、上述任两者的复合物、或上述任两者以上的复合物。

如图3a所示，第一电阻层12的一表面结合至该第一导电金属层11的一表面，且其厚度小于2微米。常见的第一导电金属层11的材质为铜，且透过溅镀制程可将所述第一电阻层12形成于该第一导电金属层11之上。当然，为了缩短第一电阻层12的制程时间，可采部分溅镀与部分电镀的方式完成该第一电阻层12的制作。然而，必须强调的是，溅镀的第一电阻层12具有较佳的镀层致密度与连续性。在本发明中，第一电阻层12的制程材料可以是镍、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。其中，第一电阻层12的示范性材料系整理于下表(1)之中。

表(1)

其中，x、y、z为原子数百分比，且三者的总合为1。并且，m为金属，例如:铜(cu)、钼(mo)、钒(v)、钨(w)、铁(fe)、铝(al)、或钛(ti)。另一方面，n则为例如硼(b)、碳(c)、氮(n)、氧(o)、或硅(si)之非金属。

更详细地说明，该第一介电层ie1的一表面结合至该第一电阻层12的另一表面，且该可挠折支持层fs的一表面结合至该第一介电层ie1的另一表面。根据本发明的设计，该第一介电层ie1的厚度介于0.01微米至50微米之间，且该可挠折支持层fs的厚度则介于5微米至350微米之间。一般而言，第一介电层ie1包括一聚合物基质(polymermatrix)与掺杂在该聚合物基质之中的复数个介电粒子，其中该介电粒子可为一高介电材料、一介电材料、一低介电材料、或上述任两者的混合物。不同种类的介电粒子系列于下表(2)之中，仅供参考，不作为限制第一介电层ie1的材料成分之用。然而，必须进一步说明的是，所述第一介电层ie1亦可以是一个溅镀层。特别地，该溅镀层包括一钙钛矿(perovskite)或一尖晶石(spinal)结构，且添加有一微量元素；其中，该微量元素为下列任一者：镧系元素、锇系元素、稀土元素、或碱土族元素。值得说明的是，所述微量元素是用以调整钙钛矿(perovskite)结构或尖晶石(spinal)结构的内部donner与accepter的数量，使得整个溅镀层达low/highk与highq的介电特性。

表(2)

另一方面，所述可挠折支持层fs为一软性基板。更详细地说明，一软性基板的厚度小于200微米即具备可挠折性。在本发明中，可挠折支持层fs的制程材料可为下列任一者：橡胶树脂、聚丁二烯或核壳聚合物、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(pvdf)、聚醚醚酮(peek)、聚四氟乙烯(ptfe)、环氧树脂(epoxy)上述任两者的共混物、或上述任两者以上的共混物。

再者，接着层ad的一表面结合至该可挠折支持层fs的另一表面，并具有小于2微米之厚度。在本发明之中，该接着层ad的制程材料可为下列任一者：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，有关的示范性材料可参考上表(1)。另一方面，该接着层ad的制程材料也可以是镍铜合金、镍钛合金、铜钛合金、或铬镍合金。

图3b是本发明的一种软性电阻电容复合铜膜结构的第二实施例的示意性立体图。如图3b所示，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的第二实施例包括：一第一导电金属层11、一第一电阻层12、一第一介电层ie1、一第二电阻层22、以及一第二导电金属层21。另一方面，图3c是本发明的一种软性电阻电容复合铜膜结构的第三实施例的示意性立体图。如图3c所示，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的第三实施例包括：一第一导电金属层11、一第一电阻层12、一第一介电层ie1、一可挠折支持层fs、一第二介电层ie2、一第二电阻层22、以及一第二导电金属层21。比较图3b与图3c之后可以发现，第三实施例的软性电阻电容复合铜膜结构进一步包括一可挠折支持层fs和一第二介电层ie2，此二层是插置于该第二电阻层22与该第一介电层ie1之间。更详细地说明，可挠折支持层fs的一表面结合至该第一介电层ie1的另一表面，且第二介电层ie2的一表面结合至该可挠折支持层fs的另一表面，进而使得一第二电阻层22的一表面结合至该第二介电层ie2的另一表面。特别强调的是，前述说明已经介绍第一介电层ie1的常用制程材料，且第二介电层ie2的常用制程材料基本上是与第一介电层ie1相同，因此不再重复说明。

进一步地，图3d是本发明的一种软性电阻电容复合铜膜结构的第四实施例的示意性立体图。如图3d所示，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的第四实施例包括：一第一导电金属层11、一第一电阻层12、一第一可挠折支持层fs1、一第一介电层ie1、一第二可挠折支持层fs2、一第二电阻层22、以及一第二导电金属层21。其中，该第一电阻层12的一表面结合至该第一导电金属层11的一表面，该第一可挠折支持层fs1的一表面结合至该第一电阻层12的另一表面，该第一介电层ie1的一表面结合至该第一可挠折支持层fs1的另一表面，该第二可挠折支持层fs2的一表面结合至该第一介电层ie1的另一表面，且该第二电阻层22的一表面结合至该第二可挠折支持层fs2的另一表面。进一步地，该第二导电金属层21形成于该第二电阻层22的另一表面之上。

特别说明的是，本发明的主要技术特征在于：利用材料设计使得该第二介电层ie2及/或该第一介电层ie1的介电常数可以容易地被调控在4到68的范围内，且同时令第二介电层ie2和第一介电层ie1的介电损失可以小于0.02。在材料组成方面，本发明令第二介电层ie2和第一介电层ie1皆包括：一第一介电材料、一第二介电材料、一高分子黏结材料、以及一硬化材料。其中，该第一介电材料具有一高介电常数与一低损失因子，且第二介电材料用以作为一介电常数调整剂，且一低介电常数和一低损失因子。选用第一介电材料的条件在于，在历经烧结之后，第一介电材料的介电常数必须大于999(即≧1000)，且其损失因子必须小于0.029(即≦0.3)。因此，适合作为第一介电材料的可以是钛酸钡、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。另一方面，选用第二介电材料的条件在于，在历经烧结之后，第二介电材料的介电常数必须小于5，且其所述损失因子必须小于0.01。因此，适合作为第二介电材料的可以是聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、或聚醚醚酮(peek)。

在本发明中，高分子黏结材料必须具有半固化特性，也就是加热加压会软化，冷却后会反应而固化的特性。因此，利用所述高分子黏结材料用以黏结前述第一介电材料与第二介电材料后，便可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ie1与所述第二介电层ie2。由于本发明系适当选用第一介电材料和第二介电材料，因此最终制成的第一介电层ie1和第二介电层ie2的介电常数会大于8，且其损失因子小于0.02。补充说明的是，该高分子黏结材料可为下列任一者：环氧树脂(epoxy)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚酰亚胺(pi)、或含磷树脂。

更详细地说明，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。另一方面，适合作为所述高分子黏结材料之含磷树脂可以是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。

除了高分子黏结材料、第一介电材料与第二介电材料之外，第一介电层ie1与第二介电层ie2的材料组成还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。更详细地说明，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。另一方面，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。

承上述说明，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。并且，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。另一方面，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。再者，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。

更进一步地说明，流平剂可为德国byk生产的吸附在二氧化硅上的含颜料亲合基团的共聚物，如：byk-3950p、byk-3951p、byk-3955p与disperbyk-2200。并且，消泡剂可为德国byk生产的异链烷烃、石蜡系环烷系混合物，如：byk-1790、byk-1794与byk-a530。另一方面，防沉降剂与液态摇变性控制剂可为德国byk生产的改性脲溶液(如byk-7410et)，而湿润分散剂可为德国byk生产的羟基官能羧酸酯、线性高分子共聚物、高度之化结构之聚酯和丙烯酸共聚物，如：disperbyk-107、disperbyk-111、disperbyk-118、disperbyk-2013与disperbyk-9010。再者，底材润湿剂可为德国byk生产的不含氟聚醚改性二甲基硅氧烷与聚醚改性聚二甲基硅氧烷，如：byk-3455与byk-333。

软性电阻电容复合铜膜结构的制作(一)

继续地参阅图3b，并请同时参阅图4，其是本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的示意性制作流程图。本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的第二实施例的制作流程包括以下步骤：

(1)如图4的图(a)所示，透过溅镀制程于第一金属导电层11一表面上形成一第一电阻层12，获得一第一电阻铜膜单元cr1；

(2)如图4的图(b)所示，透过溅镀制程于第二金属导电层21一表面上形成一第二电阻层22，获得一第二电阻铜膜单元cr2；

(3)如图4的图(c)所示，将半固化型的第一介电层ie1置于该第一电阻铜膜单元cr1与该第二电阻铜膜单元cr2之间，接着对三者执行一真空热压接合制程；以及

(4)如图4的图(d)所示，完成所述真空热压接合制程之后，即获得本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd。

软性电阻电容复合铜膜结构的制作(二)

继续地参阅图3c，并请同时参阅图5，其是本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的示意性制作流程图。本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的第三实施例的制作流程包括以下步骤：

(1a)如图5的图(a)所示，透过溅镀制程于第一金属导电层11一表面上形成一第一电阻层12，获得一第一电阻铜膜单元cr1；

(2a)如图5的图(b)所示，透过溅镀制程于第二金属导电层21一表面上形成一第二电阻层22，获得一第二电阻铜膜单元cr2；

(3a)如图5的图(c)所示，透过涂布制程将半固化型的第一介电层ie1和半固化型的第二介电层ie2分别结合至一可挠折支持层fs的两表面上，获得一介电层单元ci；

(4a)如图5的图(d)所示，将该介电层单元ci置于该第一电阻铜膜单元cr1合该第二电阻铜膜单元cr2之间，接着对三者执行一真空热压接合制程；以及(5a)完成所述真空热压接合制程之后，即获得本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd，其中任两个接合单元之间不会生成任何气泡或者发生接合不均之情事。

软性电阻电容复合铜膜结构的制作(三)

继续地参阅图3d，并请同时参阅图6，其显示本发明之软性电阻电容复合铜膜结构的示意性制作流程图。本发明之软性电阻电容复合铜膜结构psd之第四实施例的制作流程包括以下步骤：

(1b)如图6的图(a)所示，透过溅镀制程于第一金属导电层11一表面上形成一第一电阻层12，且将一第一可挠折支持层fs1结合至该第一金属导电层11的另一表面，获得一第一迭构单元st1；

(2b)如图6的图(b)所示，透过溅镀制程于第二金属导电层21一表面上形成一第二电阻层22，且将一第二可挠折支持层fs2结合至该第二金属导电层21的另一表面，获得一第二迭构单元st2；

(3b)如图6的图(c)所示，将半固化型的第一介电层ie1置于该第一迭构单元st1与该第二迭构单元st2之间，接着对三者执行一真空热压接合制程；以及

(4b)如图6的图(d)所示，完成所述真空热压接合制程之后，即获得本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd。

软性电阻电容复合铜膜结构的应用

特别说明的是，对本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd施予显影蚀刻制程之后，可在其一顶部表面之上制作出包含至少一薄膜电阻元件(filmresistor)、至少一薄膜电感元件(filminductor)与至少一薄膜电容元件(filmcapacitor)的一第一电子线路；并且，亦可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。在下文中，将配合显影蚀刻制程的分解动作图予以解说相关原由。

图7a至图7d是包含本发明的软性电阻电容复合铜模结构的显影蚀刻制程的分解动作图。请同时参阅图3c与图7a。执行显影蚀刻的制程时，首先涂布第一光阻pr1于第一导电金属层11与第二导电金属层21之上(如图7a的(a)图与(b)图所示)；接着，透过曝光显影的方式在该第一导电金属层11与该第二导电金属层21之上制作出图案化第一光阻ppr1(如图7a的(a’)图与(b’)图所示)。

继续地，使用一蚀刻液同时去除该第一导电金属层11与该第一电阻层12未受到图案化第一光阻ppr1覆盖的部分，同时也以该蚀刻液去除该第二导电金属层21与该第二电阻层22未受到图案化第一光阻ppr1覆盖的部分(如图7b的(a)图与(b)图所示)。接着，如图7b的(a’)图与(b’)图所示，移除图案化第一光阻ppr1，而后获得一图案化第一导电金属层p11于该第一介电层ie1之上，且同时获得一图案化第二导电金属层p21于该第二介电层ie2。补充说明的是，在图3c的辅助下，应可理解该第一介电层ie1与第二介电层ie2分别结合至所述可挠折支持层fs的两个表面。

接着，如图7c的(a)图与(b)图所示，继续地涂布第二光阻pr2于图案化第一导电金属层p11与该第一介电层ie1之上，且该第二光阻pr2同时覆于图案化第二导电金属层p21与该第二介电层ie2之上。必须特别说明的是，图7c系以半透明材质表示第二光阻pr2，目的在于完整显示图案化第一导电金属层p11与图案化第二导电金属层p21在后续制造流程的变化。图7c之中特别显示，顶面的第二光阻pr2之上开设有一第一蚀刻窗w11与一第二蚀刻窗w12，且该一第一蚀刻窗w11和该第二蚀刻窗w12是相对地位于所述图案化第一导电金属层p11的上方处。同时，底面的第二光阻pr2之上亦开设有一第三蚀刻窗w21与一第四蚀刻窗w22，且该一第三蚀刻窗w21和该第四蚀刻窗w22是相对地位于所述图案化第二导电金属层p21的上方处。

继续地，使用蚀刻液透过该第一蚀刻窗w11与该第二蚀刻窗w12去除该图案化第一导电金属层p11未受第二光阻pr2所覆盖的部分。同时，亦使用蚀刻液透过该第三蚀刻窗w21与该第四蚀刻窗w21去除该图案化第二导电金属层p11未受第二光阻pr2所覆盖的部分。在辅助对照图3c的情况下，应可理解的是，在使用蚀刻液完成湿式蚀刻之后，如图7c的(a’)图与(b’)图所示，第一电阻层12的部分即透过该第一蚀刻窗w11与该第二蚀刻窗w12露出，且第一电阻层22的部分亦透过该第三蚀刻窗w21与该第四蚀刻窗w22露出。

最终，如图7d的(a)图与(b)图所示，在去除第二光阻pr2之后，包含图案化第一导电金属层p11、一第一薄膜电阻r1、一第一薄膜电感l1、以及一上金属板um的一第一电子线路在该第一介电层ie1之上。同时，包含图案化第二导电金属层p21、一第二薄膜电阻r2、一第二薄膜电感l2、以及一下金属板lm的一第二电子线路于该第二介电层ie2之上。值得注意的是，所述上金属板um和所述下金属板lm是夹有第一电阻层12、第一介电层ie1、可挠折支持层fs、第二介电层ie2、以及第二电阻层12。应可理解的，第一电阻层12、第一介电层ie1、可挠折支持层fs、第二介电层ie2、以及第二电阻层12作为电容介电层，使得所述上金属板um、电容介电层和所述下金属板lm构成内嵌式电容(embeddedcapacitor)。

进一步地，透过雷射蚀刻技术可在该第一电子线路的一第一接点cp1上制作一第一穿孔th1，且于该第二电子线路的一第二接点cp2上制作一第二穿孔th2。熟悉双层电路板制作的电子工程师应该理解，所述第一电子线路的主体为该图案化第一导电金属层p11，且所述第二电子线路的主体为该图案化第二导电金属层p21。进一步地，透过在该第一穿孔th1和该第一穿孔th2内填入导电物质(例如:焊锡)的方式，可令该第一接点cp1与该第二接点cp2达成电性连接，藉此方式电性连接该第一电子线路与该第二电子线路。

因此，透过图7a至图7d可以得知，对本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd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第一薄膜电阻元件r1、至少一第一薄膜电感元件l1与至少一薄膜电容元件的一第一电子线路；并且，亦同时在该软性电阻电容复合铜膜结构psd的一底部表面之上制作出包含至少一第二薄膜电阻元件r2、至少一第二薄膜电感元件l2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psd之上制作导穿孔(th1,th2)的方式还可以令该第一电子线路耦接该第二电子线路。

特别地，除了可以直接被应用为一软性印刷电路板(fpc)之外，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd还可以与至少一电路板组成一软硬复合板(rigid-flexboard)。

实验例

为了证实本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的确相较于美国专利公开号us2006/0286696a1所揭露的被动电气结构pe’(如图1所示)的铜箔电阻1’而显示出优秀的性质，本案发明人同时完成如图5所示的铜箔电阻单元(cr1,cr2)与如图1所示的铜箔电阻1’的样品的制作。图8是美国专利公开号us2006/0286696a1所揭露的铜箔电阻的样品的电子背向散射绕射(electronback-scattereddiffraction,ebsd)的影像图，且图9是本发明的软性电阻电容复合铜膜结构的铜箔电阻的样品的ebsd影像图。相较于已知技术将镍磷化合物(ni-pcompound)电镀至第一压延铜层11’的毛面(mattside)以形成所谓的电阻层12’，本发明是以透过溅镀技术在一第一导电金属层11(例如:铜箔)之上形成合金、金属、或金属化合物电阻膜(即，第一电阻层12)。并且，由图7可以得知，因为电镀所产生的薄膜会沿着铜箔导电体表面成核与成长，因此镀层的不连续性与高粗糙度皆是对于电性(面电阻)、机械特性(弯折拉伸)与(细)线路良率的不良影响。相反地，由图8可观察出，使用溅镀法制作的ni0.97cr0.3合金的电阻层12，其微观是显示出连续致密且表面粗糙度小，适合于可弯折产品与细线路设计。本发明的电阻铜膜单元cr的电阻膜是具有较佳的镀层致密性与连续性。

接着对本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的一半结构进行弯折测试，所述一半结构指的是仅包含一第一导电金属层11、一第一电阻层12、一第一介电层ie1、以及一可挠折支持层fs。图9是弯折测试的执行流程示意图。如图10的(a)图与(b)图所示，三组不同铜层厚样品进行弯折测试是使用弯折试验机以控制圆轴(弯折)半径1.5mm将单面软性电阻电容复合铜膜由0度弯折至90度；接着，如图10的(b)图与(c)图所示，继续地操作弯折试验机以圆轴(弯折)半径1.5mm将单面软性电阻电容复合铜膜由90度弯折至180度，荷重0.5公斤。整个第一组弯折试验重复(a)图至(c)图的执行流程共5000次，依循着jis-c-50168.7测试规范进行测试。弯折试验的实验数据系整理于图10之中。

由图10弯折测试的实验数据可以轻易地发现，无论是以弯折半径1.5mm对本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的一半结构进行5000次的弯折。本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd的一半结构之中的第一电阻层12的量测电阻值皆未改变。利用弯折试验机以圆轴半径1.5mm完成对于软性电阻电容复合铜膜结构psd的一半结构的弯折测试的过程中，发现在弯折次数超过5000次以后，才开始出现无导电性和膜层剥离与铜断现象；铜厚越薄，耐弯折性越佳。因此，测试结果显示，透过溅镀技术在第一导电金属层11(例如:铜箔)之上所形成合金、金属、或金属化合物电阻膜(即，第一电阻层12)，其与铜箔之间具有非常良好的接合性，提升了铜箔电阻单元(cr1,cr2)的可靠度与可弯折性。

如此，上述已完整且清楚地说明本发明的一种软性电阻电容复合铜膜结构psd的所有实施例及其结构组成；并且，经由上述可得知本发明是具有下列的优点：

(1)本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd包括：一第一导电金属层11、一第一电阻层12、一第一介电层ie1、一可挠折支持层fs、一第二介电层ie2、一第二电阻层12、与一第二导电金属层22。特别地，对本发明的软性电阻电容复合铜膜结构psd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psd的一顶部表面之上制作出包含至少一第一薄膜电阻元件r1、至少一第一薄膜电感元件l1与至少一薄膜电容元件的一第一电子线路；并且，亦同时在该软性电阻电容复合铜膜结构psd的一底部表面之上制作出包含至少一第二薄膜电阻元件r2、至少一第二薄膜电感元件l2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psd之上制作穿孔(th1,th2)的方式还可以令该第一电子线路耦接该第二电子线路。

(2)特别地，除了可以直接被应用为一软性印刷电路板(fpc)之外，本发明的软性电阻电容复合铜膜结构还可以与至少一电路板组成一软硬复合板(rigid-flexboard)。

(2)必须强调的是，溅镀的电阻层12具有较佳的镀层致密度与连续性，因此其面电阻的最低值可小于或等于5奥姆/□。同时，利用溅镀技术制作的合金、金属、或金属化合物电阻膜(电阻层12)，亦能有效减少工业废水的产生。

(3)溅镀制成的电阻层12具有优秀的镀层致密度与连续性，以显影蚀刻技术在该内嵌式被动元件结构psd制作出电子线路后，该电子线路的线宽/线距可以被控制小于10微米/10微米，且透过弯折测试显示内嵌式软性电阻电容复合铜膜具有绝佳的可弯折性。

(4)制程简易，仅两次蚀刻制程加上一次钻孔镀孔制程就可以完成内嵌式rlc电路。

(5)本发明所开发的介电层的介电常数与介电损失因子优异，材料成分与设计具独特性与新颖性；介电常数值可高于目前业界最高水平k>30，有助于未来微小化电路设计使用。

必须加以强调的是，上述的详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本案之专利范围中。