印刷电路板的平坦化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种印刷电路板工艺，尤其涉及一种印刷电路板的平坦化方法。
【背景技术】
[0002]印刷电路板(Printed circuit board, PCB)是做为电子装置内的各电子元件设置以及互相连接的支撑体；在印刷电路板出现之前，电子元件之间仅能以配线方式进行连接，不仅线路复杂、占用空间大，且制作成本相对较高；而印刷电路板的出现，不仅将电子元件间的配线整合至基板上，电子元件更可直接设置在基板上，以达到节省空间的效果。
[0003]传统的印刷电路板，是利用印刷蚀刻阻剂的方式，于绝缘基板上做出电路的线路及图面；但随着各种电子装置逐渐缩小尺寸以达随身化的目的，印刷电路板的尺寸也必须相对缩小，导致传统利用印刷蚀刻阻剂的制作方法已无法满足小尺寸制作的条件，因此，现今的印刷电路板改以压膜或涂布的方式，搭配微影技术(Photolithograghy)与蚀刻工艺来进行制作。
[0004]在完成印刷电路板的导线配置之后，尚须进行一平坦化的步骤，方能完成印刷电路板的制作；请参阅图1A?图1B所示，其为现有的印刷电路板平坦化工艺，该印刷电路板1包含一绝缘基板2、多个图案化设置于该绝缘基板2上的导线3以及一覆盖于该些导线3以及该绝缘基板2上的介电层4，现有的印刷电路板平坦化工艺如下所述:先以一磨刷轮5对于该介电层4施加压力，藉以将部分的介电层4予以磨除，直至该些导线3的顶面裸露于该介电层4外，后以一自动光学检测装置检测该印刷电路板1的表面良率，即完成现有的印刷电路板平坦化工艺。
[0005]然而，由于该磨砂轮5进行平坦化工艺时必须施加压力，容易导致该印刷电路板1有变形的情形产生，大幅降低该印刷电路板1的良率；再者，利用该磨砂轮5进行单纯的物理性研磨来达到平坦化，无法精准地对于磨刷厚度进行控制，不仅会导致磨刷后的厚度均匀性不佳，且在电子装置的尺寸日渐缩小的趋势下，以传统的物理研磨所制成的该些导线3无论是在该些导线3的尺寸(线宽及厚度)或是各该导线3之间的间距，均无法更进一步缩小尺寸，进而限制该印刷电路板1制造的实用性，诚有加以改进之处。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的，在于改善印刷电路板在以磨砂轮进行平坦化工艺时，因压力所产生的变形以及导线尺寸与间距无法缩小的问题。
[0007]为达上述目的，本发明提供一种印刷电路板的平坦化方法，该印刷电路板包含一基板、多个图案化设置于该基板上的导线以及一覆盖于该基板以及该些导线上的介电层，该印刷电路板的平坦化方法包含以下步骤:
[0008]S1:利用一等离子体对该印刷电路板的该介电层进行一干式蚀刻工艺，将覆盖于该些导线上的该介电层移除，使该些导线露出。
[0009]S2:对该介电层与该些导线进行一化学机械研磨工艺，使该些导线与该介电层形成一光滑平面，完成该印刷电路板的平坦化。
[0010]由上述说明可知，本发明的特点在于利用该干式蚀刻工艺搭配该化学机械研磨工艺取代现有以磨砂轮进行的物理性研磨工艺，不仅避免该印刷电路板因磨砂轮研磨时所施加的压力而产生形变进而提升平坦化后的均匀度，且可更精准的控制该些导线的厚度、宽度及各该导线的间距，以符合小尺寸电子装置的需求。
[0011]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0012]图1A-1B，为现有印刷电路板平坦化流程结构示意图；
[0013]图2，为本发明的流程示意图；
[0014]图3A-3H，为印刷电路板的制作流程结构示意图；
[0015]图4A-4B，为本发明的平坦化流程结构示意图；
[0016]图5，为本发明的工作压力与蚀刻速率的相对关系示意图。
【具体实施方式】
[0017]有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合【附图说明】如下:
[0018]首先参阅图2及图3A至图3H所示，于此先行叙述该印刷电路板的制作方法，其包含以下步骤:
[0019]P1:于一基板10上形成一金属层21，如图3A，首先利用溅镀的方式于该基板10上形成该金属层21,其中该基板10的材质为聚丙烯(Polypropylene, PP)、ABF(AjinomotoBuild-up Film) >BT (Bismaleimide Triacine)、聚酷亚胺(Polyimide, PI)或是玻璃纤维复合材料，该金属层21的材质为钛、锡、铜、镍铬合金、钛钨合金或其他金属及合金等。
[0020]P2:于该金属层21上形成一光阻层30 (Photo Resistor, PR)，图3B所示。
[0021]P3:于该光阻层30上形成图案化的至少一沟槽40，如图3C，通过曝光、显影或蚀刻的方式，于该光阻层30上形成该至少一沟槽40而使该金属层21露出。
[0022]P4:于该至少一沟槽40内形成一附加金属层22，如图3D所示，藉由电镀的方式，于该至少一沟槽40内形成该附加金属层22，且该附加金属层22与露出的该金属层21相互连接，其中该附加金属层22可与该金属层21为相同材质，或为不同材质，且该附加金属层22的材质为铜、锡、钛或是其合金等。
[0023]P5:去除该光阻层30及该金属层21，如图3E所示，首先以蚀刻方式去除该光阻层30 ;接续参阅图3F，以蚀刻方式移除该金属层21，因在步骤P4中于该金属层21上形成了该附加金属层22，故以蚀刻方式移除该金属层21至部分该基板10裸露时，形成该附加金属层22的部分会因厚度较厚而残留于该基板10上，进而形成多个图案化的导线20。
[0024]P6:进行棕化处理，如图3G所示，于裸露的该基板10以及该些导线20的表面进行棕化处理(Bond-Film)或黑化处理(Black Oxide),藉由步骤P6的棕化处理或黑化处理于该基板10与该些导线20的表面形成一粗糙面70。
[0025]P7:于该些导线20及该基板10上形成一介电层50，如图3H所示，利用涂布或压膜的方式形成该介电层50，使该介电层50覆盖于裸露的该基板10以及该些导线20上；须进一步说明的是，藉由该粗糙面70的形成，增加了该基板10以及该些导线20的表面粗糙程度，进一步提升该介电层50与该基板10以及该些导线20之间的附着力；其中该介电层50的材质为聚丙烯、玻璃纤维类基材、环氧树脂成形塑料(Epoxy Molding Compound, EMC)、ABF或其他高介电系数材料。
[0026]此外，于步骤P3至P4中，亦可通过蚀刻的方式直接对未被该光阻层30覆盖的该金属层21进行蚀刻，以于该基板10上形成图案化设置的该些导线20。
[0027]完成该印刷电路板的制作步骤后，则需进一步进行本发明的该印刷电路板的平坦化方法，其包含以下步骤:
[0028]S1:进行一干式蚀刻工艺使该些导线20露出，如图4A所示，利用一能量频率介于1MHz?3GHz之间的等离子体对该介电层50进行该干式蚀刻工艺，将覆盖于该些导线20上的该介电层50蚀刻直至该介电层50的表面低于该些导线20的表面，以使该些导线20裸露；此外，如图5所示，该干式蚀刻工艺是在工作压力为2000mtorr?lOOOOmtorr的环境下进行，藉此维持较佳的蚀刻速率，进而提升工艺的速度。
[0029]S2:进行一化学机械研磨工艺(Chemical Mechanical Polishing, CMP),如图 4B所示，对该介电层50与该些导线20进行该化学机械研磨工艺，使该些导线20与该介电层50形成一光滑平面60，其中经过该化学机械研磨工艺处理的该些导线20，其线宽、厚度以及各该导线20之间的间距均可达到小于等于35微米的尺寸。
[0030]S3:进行表面良率检测，藉由一自动光学检测步骤对该光滑平面60进行表面良率检测，完成该印刷电路板的平坦化。
[0031]综上所述，本发明具有下列特点:
[0032]一、利用该干式蚀刻工艺搭配该化学机械研磨工艺取代现有以磨砂轮进行的物理性研磨工艺，可避免该印刷电路板因磨砂轮研磨时所施加的压力而产生形变的问题，藉此提升平坦化后的均匀度。
[0033]二、利用该干式蚀刻工艺搭配该化学机械研磨工艺进行平坦化，可更精准的控制该些导线的线宽、厚度及各该导线之间距至小于等于35微米，以符合小尺寸电子装置的需求。
[0034]三、控制该干式蚀刻工艺是在工作压力为2000mtorr?lOOOOmtorr的环境下进行，藉此维持较佳的蚀刻速率，进而提升工艺的速度。
[0035]当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种印刷电路板的平坦化方法，该印刷电路板包含一基板、多个图案化设置于该基板上的导线以及一覆盖于该基板以及该些导线上的介电层，其特征在于，该印刷电路板的平坦化方法的特征在于包含以下步骤: 51:利用一等离子体对该印刷电路板的该介电层进行一干式蚀刻工艺，将覆盖于该些导线上的该介电层移除，使该些导线露出；以及 52:对该介电层与该些导线进行一化学机械研磨工艺，使该些导线与该介电层形成一光滑平面，完成该印刷电路板的平坦化。2.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，步骤S1中，蚀刻该介电层至低于该些导线的表面。3.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，步骤S1中，生成该等离子体的能量频率介于1MHz至3GHz之间。4.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，步骤S1中，生成该等离子体的工作压力介于2000mtorr至lOOOOmtorr之间。5.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，步骤S2中，经过该化学机械研磨工艺处理的该些导线，其线宽、厚度以及各该导线的间距的任一者小于等于35微米。6.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，步骤S2后更包含以下步骤: 53:藉由一自动光学检测步骤对该光滑平面进行表面良率检测。7.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，该基板的材料选自于聚丙烯、树脂复合材料、玻璃纤维复合材料及聚酰亚胺所组成的群组。8.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，该些导线的材料均选自于铜、锡、钛、镍、铬、钨及其组合所组成的群组。9.根据权利要求1所述的印刷电路板的平坦化方法，其特征在于，该介电层的材料选自于聚丙烯、玻璃纤维类基材及环氧树脂成形塑料所组成的群组。
【专利摘要】一种印刷电路板的平坦化方法，该印刷电路板包含一基板、多个图案化设置于该基板上的导线以及一覆盖于该基板以及该些导线上的介电层，该印刷电路板的平坦化方法包含以下步骤：利用一等离子体对该印刷电路板的该介电层进行一干式蚀刻工艺，将覆盖于该些导线上的该介电层移除，使该些导线露出；续对该介电层与该些导线进行一化学机械研磨工艺，使该些导线与该介电层形成一光滑平面，完成该印刷电路板的平坦化。本发明藉由该干式蚀刻工艺先行将覆盖于该些导线上的该介电层移除，并配合化学机械研磨工艺，以避免该印刷电路板因外加压力而造成变形。
【IPC分类】H05K3/26
【公开号】CN105282988
【申请号】CN201410347268
【发明人】刘品均, 陈松醮, 蔡明展, 林子平, 林忠炫
【申请人】友威科技股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月21日