具有电路图案的电路基板及其制造方法
【专利摘要】一种具有电路图案的电路基板，包含：一个形成有一个凹槽的图案的绝缘基材，该凹槽是通过一个凹槽形成壁所形成，该凹槽形成壁具有一个底壁面及一个自该底壁面向上延伸的围绕壁面；一个图案化金属层结构，包括至少一个设置于该凹槽内的图案化活性金属层，该图案化活性金属层是形成在该凹槽形成壁的底壁面上，且与该凹槽形成壁的围绕壁面间隔分离，该图案化活性金属层含有一种能引发无电镀的活性金属；及一个镀覆在该图案化金属层结构上的基础金属层。
【专利说明】具有电路图案的电路基板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有电路图案的电路基板及其制造方法，特别是涉及一种具有形成在一个基材的一个凹槽中的电路图案的电路基板。
【背景技术】
[0002]以往，在一个绝缘基材上形成一个具有电路图案的电路基板的方法可通过在该绝缘基材中嵌入成型(insert molding)该电路图案，或通过以该绝缘基材积层化(laminating)该电路图案。然而，前述的传统方法会不良地增加电路基板的厚度。此外，所述传统方法在电路图案的修改或制造设备的改变及调整的工艺步骤上是费时的。
[0003]美国专利第4，865，873号公开一种在一个基材上制造具有电路图案的电路基板的方法，该方法包含在一个基材上形成一个绝缘层，在该绝缘层上形成一个水溶性层，通过激光剥蚀(laser ablation)形成一个延伸穿透该水溶性层及该绝缘层的图案化孔，在该图案化孔中及该水溶性层上形成一个活性金属层，并在该活性金属层上无电镀沉积(electroless depositing) 一个基础金属层及同时在一种水性电镀液中溶解该水溶性层。由于该活性金属层覆盖了该图案化孔壁与该水溶性层，该基础金属层的无电镀(electroless plating)不只发生在该孔壁,也不良地发生在该水溶性层的表面。虽然在无电镀的过程中，该水溶性层会逐渐溶解于该水性电镀液中，但此会对于无电镀造成不利的影响。此外，如此形成的电路基板的厚度会大幅度地增加。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种可有利于无电镀和厚度可被控制及制造工艺简化的的电路基板。
[0005]本发明具有电路图案的电路基板，包含:一个绝缘基材，包括一个顶面，且自该顶面凹陷形成有一个凹槽的图案，该凹槽是通过一个凹槽形成壁所形成，该凹槽形成壁具有一个底壁面及一个自该底壁面向上延伸的围绕壁面；一个图案化金属层结构，包括至少一个设置于该凹槽内的图案化活性金属层，该图案化活性金属层是形成在该凹槽形成壁的底壁面上，且与该凹槽形成壁的围绕壁面间隔分离，该图案化活性金属层含有一种能引发无电镀的活性金属，该图案化活性金属层的图案在形状上与该凹槽的图案相对应；及一个镀覆在该图案化金属层结构上的基础金属层。
[0006]本发明的另一目的即在提供一种具有电路图案的电路基板的制造方法。该方法包含:(a)提供一个具有一个顶面的绝缘基材；(b)在该绝缘基材中形成一个凹槽的图案，以致该凹槽是凹陷自该顶面，该凹槽是通过一个具有一个底壁面及一个自该底壁面向上延伸的围绕壁面的凹槽形成壁所形成；(C)在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上形成一个金属层结构，该金属层结构包括至少一个含有一种能引发无电镀的活性金属的活性金属层；(d)将该金属层结构中沿着该凹槽形成壁的底壁面的外周缘设置的部分移除，以使该金属层结构形成一个设置在该底壁面上的第一区及一个与该第一区物理分离的第二区；及(e)在该金属层结构的第一区上镀覆一个基础金属层。
[0007]本发明的有益效果在于:本发明通过在该绝缘基材中形成一个凹槽，及在该凹槽中形成一个包括至少一个活性金属层的金属层结构，并随后将该金属层结构的一部分自该绝缘基材移除，所以确实能达成本发明的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是一个立体透视图，显示本发明第一较佳实施例的一种制造电路基板的方法的第一步骤；
[0009]图2是一个立体透视图，显示该制造第一较佳实施例的方法的第二步骤；
[0010]图3是一个沿着图2的剖切线II1-1II获取的剖视图；
[0011]图4是一个立体透视图，显示该制造第一较佳实施例的方法的第三步骤；
[0012]图5是一个沿着图4的剖切线V - V获取的剖视图；
[0013]图6是一个剖视图，显示该制造第一较佳实施例的方法的第四步骤；
[0014]图7是一个剖视图，显示该制造第一较佳实施例的方法的第五步骤；
[0015]图8是一个立体透视图，显示该制造第一较佳实施例的方法的第六步骤；
[0016]图9是一个沿着图8的剖切线IX -1X获取的剖视图；
[0017]图10是一个剖视图，显示本发明第二较佳实施例的一种制造电路基板的方法的
第一步骤；
[0018]图11是一个剖视图，显示该制造第二较佳实施例的方法的第二步骤；
[0019]图12是一个剖视图，显示该制造第二较佳实施例的方法的第三步骤；
[0020]图13是一个剖视图，显示该制造第二较佳实施例的方法的第四步骤；
[0021]图14是一个剖视图，显示该制造第二较佳实施例的方法的第五步骤；
[0022]图15是一个剖视图，显示本发明第三较佳实施例的一种制造电路基板的方法的第一步骤；
[0023]图16是一个剖视图，显示该制造第三较佳实施例的方法的第二步骤；
[0024]图17是一个剖视图，显示该制造第三较佳实施例的方法的第三步骤；
[0025]图18是一个剖视图，显示该制造第三较佳实施例的方法的第四步骤；及
[0026]图19是一个剖视图，显示该制造第三较佳实施例的方法的第五步骤。
【具体实施方式】
[0027]为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述【具体实施方式】，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。
[0028]图8及图9说明本发明第一较佳实施例的电路基板100。该电路基板100包含:一个绝缘基材2，包括一个顶面21，且自该顶面21凹陷形成有一个凹槽20的图案，该凹槽20是通过一个凹槽形成壁20’所形成，该凹槽形成壁20’具有一个底壁面201及一个自该底壁面201向上延伸的围绕壁面202 个图案化金属层结构5，包括至少一个设置于该凹槽20内的图案化活性金属层3，该图案化活性金属层3是形成在该凹槽形成壁20’的底壁面201上，且与该凹槽形成壁20’的围绕壁面202通过一个间隙203间隔分离，该图案化活性金属层3含有一种能引发无电镀的经还原的活性金属，该图案化活性金属层3的图案在形状上与该凹槽20的图案相对应；及一个镀覆在该图案化金属层结构5上的基础金属层4。该图案化金属层结构5与该基础金属层4共同形成在形状上与该凹槽20的图案相对应的电路图案10。较佳地，该电路图案10具有一个顶面101，该顶面101是大体上齐平于或略高地设置于该绝缘基材2的顶面21。
[0029]图1至图9说明本发明第一较佳实施例的电路基板100的制造方法的连续步骤。该方法包含以下步骤:(a)提供一个具有一个顶面21的绝缘基材2(参见图1) ；(b)在该绝缘基材2中形成一个凹槽20的图案，以致该凹槽20是凹陷自该顶面21 (参见图2及图3)，该凹槽20是通过一个具有一个底壁面201及一个自该底壁面201向上延伸的围绕壁面202的凹槽形成壁20’所形成；(c)在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成一个金属层结构5’，该金属层结构5’包括至少一个含有一种能引发无电镀的经还原的或非经还原的活性金属的活性金属层3’(参见图4及图5) ；(d)将该金属层结构5’的一个沿着该凹槽形成壁20’的底壁面201的外周缘设置的闭环部分移除，以使该金属层结构5’形成一个设置在该底壁面201上的第一区51及一个与该第一区51通过一个间隙203物理分离的第二区52 (参见图6)，该金属层结构5’的第一区51形成出图9中的图案化金属层结构5，该金属层结构5’的第一区51的活性金属层3’形成出图9中的图案化活性金属层3;(e)在该金属层结构5’的第一区51上镀覆一个基础金属层4(参见图7);及(f)通过电解将该金属层结构5’的第二区52自该绝缘基材2移除(参见图8及图9)。
[0030]在本实施例中，该金属层结构5’是通过在该步骤(C)中将该绝缘基材2浸入一种活性金属溶液中所形成(图未示)，以在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成一个含有非经还原的活性金属的非经还原的活性金属层(可为活性金属胶体粒子或离子)，并接续还原该非经还原的活性金属层的非经还原的活性金属，以在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成该含有经还原的活性金属的活性金属层3’，该金属层结构5’是形成在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上。该基础金属层4是通过电镀而形成在该金属层结构5’的第一区51上。
[0031]较佳地，该经还原的或非经还原的活性金属是选自于由下列所构成的群组:钯、错、钼、铱、锇、金、镍、铁及它们的组合。
[0032]较佳地，该活性金属溶液是钯盐溶液或钯-锡胶体溶液。
[0033]较佳地，该基础金属层4是以一种选自于下列所构成群组的金属所制成:铜、镍、银及金。
[0034]较佳地，该绝缘基材2是以一种选自于下列所构成群组的材料所制成:聚碳酸酯(polycarbonate)、丙烯酸树脂(acryl resin)与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABSresin)的组合，及聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的组合。
[0035]较佳地，该绝缘基材2中的凹槽20是通过激光或等离子体剥蚀(ablation)所形成。
[0036]较佳地，该金属层结构5’的闭环部分是通过激光剥蚀所移除。
[0037]图14说明本发明第二较佳实施例的电路基板100。该第二较佳实施例与先前的实施例不同处在于该图案化活性金属层3含有该非经还原的活性金属，该图案化金属层结构5还包括一个无电镀在该图案化活性金属层3上且具有一个与该图案化活性金属层3相对应的图案的中间金属层6，且该基础金属层4是被电镀在该中间金属层6上。该图案化金属层结构5与该基础金属层4共同形成该电路图案10。
[0038]图10至图14说明本发明第二较佳实施例的电路基板100的制造方法的连续步骤。该方法包含以下步骤:在该绝缘基材2中形成一个凹槽20的图案(参见图10);在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成一个金属层结构5’，该金属层结构5’是通过将该绝缘基材2浸入一种活性金属溶液中所形成(图未示)，以在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成一个含有非经还原的活性金属的非经还原的活性金属层3’(参见图10)，并接续在该非经还原的活性金属层3’上无电镀一个中间金属层6(参见图11);将该金属层结构5’的一个沿着该凹槽形成壁20’的底壁面201的外周缘设置的部分移除，以使该金属层结构5’形成一个设置在该底壁面201上的第一区51及一个与该第一区51通过一个间隙203物理分离的第二区52 (参见图12)，该金属层结构5’的第一区51形成出图14中的图案化金属层结构5，该金属层结构5’的第一区51的非经还原的活性金属层3’形成出图14中的图案化活性金属层3 ;在该金属层结构5’的第一区51的中间金属层6上电镀一个基础金属层4(参见图13);及通过电解将该金属层结构5’的第二区52自该绝缘基材2移除(参见图14)。
[0039]图19说明本发明第三较佳实施例的电路基板100。该第三较佳实施例与该第一较佳实施例不同处在于该图案化活性金属层3含有该非经还原的活性金属，该基础金属层4是被无电镀在该图案化活性金属层3上，且在该基础金属层4上形成一个顶部金属层7。虽然该第三较佳实施例的制法与该第二较佳实施例不同，但当该第三较佳实施例的基础金属层4与顶部金属层7各自等同于该第二较佳实施例的中间金属层6与基础金属层4时，该第三较佳实施例与该第二较佳实施例在结构上近似。
[0040]图15至图19说明本发明第三较佳实施例的电路基板100的经修改的制造方法的连续步骤。该方法包含以下步骤:在该绝缘基材2中形成一个凹槽20的图案(参见图15)；在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成一个金属层结构5’，该金属层结构5’是通过将该绝缘基材2浸入一种活性金属溶液中所形成(图未示)，以在该凹槽20的凹槽形成壁20’及该绝缘基材2的顶面21上形成一个含有非经还原的活性金属的非经还原的活性金属层3’(参见图15);将该金属层结构5’的一个沿着该凹槽形成壁20’的底壁面201的外周缘设置的部分移除，以使该金属层结构5’形成一个设置在该底壁面201上的第一区51及一个与该第一区51通过一个间隙203物理分离的第二区52 (参见图16)，该金属层结构5’的第一区51形成出图19中的图案化金属层结构5，该金属层结构5’的第一区51的非经还原的活性金属层3’形成出图19中的图案化活性金属层3 ;在该金属层结构5’的第一区51的活性金属层3’上无电镀一个基础金属层4(参见图17);该基础金属层4上电镀一个顶部金属层7(参见图18);及通过电解将该金属层结构5’的第二区52自该绝缘基材2移除(参见图19)。
[0041]综上所述，由于本发明是通过在该绝缘基材2中形成一个凹槽20,及在该凹槽20中形成一个包括至少一个活性金属层3’的金属层结构5’(该活性金属层3’是通过使该绝缘基材2与一种活性金属溶液接触而形成)，并随后将该金属层结构5’的一部分自该绝缘基材2移除，因而可以减轻上述现有技术所遭遇的缺点。[0042] 但以上所述的仅为本发明的较佳实施例与具体例，当不能以此限定本发明实施的范围，即根据本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种具有电路图案的电路基板，其特征在于其包含: 一个绝缘基材，包括一个顶面，且自该顶面凹陷形成有一个凹槽的图案，该凹槽是通过一个凹槽形成壁所形成，该凹槽形成壁具有一个底壁面及一个自该底壁面向上延伸的围绕壁面； 一个图案化金属层结构，包括至少一个设置于该凹槽内的图案化活性金属层，该图案化活性金属层是形成在该凹槽形成壁的底壁面上，且与该凹槽形成壁的围绕壁面间隔分离，该图案化活性金属层含有一种能引发无电镀的活性金属，该图案化活性金属层的图案在形状上与该凹槽的图案相对应；及 一个镀覆在该图案化金属层结构上的基础金属层。
2.根据权利要求1所述的具有电路图案的电路基板，其特征在于:该活性金属是选自于由下列所构成的群组！、铑、钼、铱、锇、金、镍、铁及它们的组合。
3.根据权利要求1所述的具有电路图案的电路基板，其特征在于:该基础金属层是以一种选自于下列所构成群组的金属所制成:铜、镍、银及金。
4.根据权利要求1所述的具有电路图案的电路基板，其特征在于:该绝缘基材是以一种选自于下列所构成群组的材料所制成:聚碳酸酯、丙烯酸树脂与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的组合，及聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的组合。
5.根据权利要求1所述的具有电路图案的电路基板，其特征在于:该图案化活性金属层含有经还原的活性金属。
6.根据权利要求1所述的具有电路图案的电路基板，其特征在于:该图案化活性金属层含有非经还原的活性金属，该图案化金属层结构还包括一个无电镀在该图案化活性金属层上的中间金属层，该基础金属层是被电镀在该中间金属层上。
7.一种具有电路图案的电路基板的制造方法，其特征在于其包含: (a)提供一个具有一个顶面的绝缘基材； (b)在该绝缘基材中形成一个凹槽的图案，以致该凹槽是凹陷自该顶面，该凹槽是通过一个具有一个底壁面及一个自该底壁面向上延伸的围绕壁面的凹槽形成壁所形成； (C)在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上形成一个金属层结构，该金属层结构包括至少一个含有一种能引发无电镀的活性金属的活性金属层； (d)将该金属层结构中沿着该凹槽形成壁的底壁面的外周缘设置的部分移除，以使该金属层结构形成一个设置在该底壁面上的第一区及一个与该第一区物理分离的第二区；及 (e)在该金属层结构的第一区上镀覆一个基础金属层。
8.根据权利要求7所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(C)中，该金属层结构是通过将该绝缘基材浸入一种活性金属溶液中所形成，以在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上形成一个含有非经还原的活性金属的非经还原的活性金属层，并接续还原该非经还原的活性金属层的非经还原的活性金属，以形成该含有经还原的活性金属的活性金属层，该金属层结构是形成在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上。
9.根据权利要求8所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(e)中，该基础金属层是通过电镀而形成在该金属层结构的第一区上。
10.根据权利要求7所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(C)中，该金属层结构是通过将该绝缘基材浸入一种活性金属溶液中所形成，以在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上形成一个含有非经还原的活性金属的非经还原的活性金属层，并接续在该非经还原的活性金属层上无电镀一个中间金属层，该非经还原的活性金属层形成出该活性金属层，该金属层结构是形成在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上。
11.根据权利要求10所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(e)中，该基础金属层是通过电镀而形成在该金属层结构的第一区的中间金属层上。
12.根据权利要求7所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(c)中，该金属层结构是通过将该绝缘基材浸入一种活性金属溶液中所形成，以在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上形成一个含有非经还原的活性金属的非经还原的活性金属层，该非经还原的活性金属层形成出该活性金属层，该金属层结构是形成在该凹槽的凹槽形成壁及该绝缘基材的顶面上。
13.根据权利要求12所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(e)中，该基础金属层是通过无电镀而形成在该金属层结构的第一区的活性金属层上。
14.根据权利要求13所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:该方法还包含一个在该步骤(e)后在该基础金属层上电镀一个顶部金属层的步骤。
15.根据权利要求7所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(b)中，该绝缘基材中的凹槽是通过激光或等离子体剥蚀所形成。
16.根据权利要求7所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:在该步骤(d)中，该金属层结构的所述部分是通过激光剥蚀所移除。
17.根据权利要求7所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:该方法还包含一个在该步骤(e)后自该绝缘基材将金属层结构的第二区移除的步骤。
18.根据权利要求17所述的具有电路图案的电路基板的方法，其特征在于:该金属层结构的第二区是通过电解自该绝缘基材所移除。
【文档编号】H05K3/10GK103547055SQ201210238118
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】易声宏, 廖本逸 申请人:绿点高新科技股份有限公司