TWI514944B

TWI514944B - 雙層印刷電路板及其製備方法

Info

Publication number: TWI514944B
Application number: TW099110120A
Authority: TW
Inventors: Kwang-Choon Chung; Young-Koo Han; Myung-Bong Yoo; Nam-Boo Cho; Young-Ho Han; Kyong-Min Lee; Kwang-Baek Yoon; Hee-Yong Ahn; Su-Han Kim
Original assignee: Inktec Co Ltd; Haeun Chemtec Co Ltd
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2015-12-21
Also published as: TW201136479A

Description

雙層印刷電路板及其製備方法

本發明係關於一種製備雙層印刷電路板之方法，尤其關於一種製備雙層可撓性印刷電路板之方法，其可形成具高導電性、成本降低且製程簡化等之精密電路圖案。

一般而言，印刷電路板係指一呈基板形式之裝置，其係用來機械性承載或電性連接電子元件。

根據基板材料之剛度，印刷電路板係分類為剛性印刷電路板及可撓性印刷電路板。近來，亦發展出一種剛撓性(rigid-flexible)之印刷電路板。

最早期之印刷電路板係一種相當簡單、單層，上方形成有印刷線路之印刷電路板。然而，當電子產品漸趨輕量化、微型化、多功能化及整合化的同時，可撓性印刷電路板逐漸複雜化成具高線路密度結構，且發展成為具有多層者。

根據電路圖案層之數量，印刷電路板可分類為單層、雙層及多層。在考量到對應電子裝置之結構及功能之情況下，設計及製造出適當的印刷電路板。

特定言之，可撓性印刷電路板可實現微型化、輕量化之電子產品。由於可撓性印刷電路板具有優異之可撓性，當將其用作印刷電路板時，其可自由地將二個距離遙遠之電路或元件連接。由於此優點，可撓性印刷電路板不但廣泛地使用在例如行動電話、MP3撥放器、攝影機、印表機及顯示器之電子裝置上，且亦使用在電子裝置、軍事裝置及工業機器之上。尤其當行動電話、攝影機、筆記型電腦及顯示器對於可撓性之要求越高時，可撓性印刷電路板之需求則越見增加。

在印刷電路板中，一般係用以下方法製備雙層可撓性印刷電路板：提供具有一銅層之覆銅積層體(copper-clad laminate,CCL)薄膜至一絕緣薄膜(如聚醯亞胺薄膜或聚酯薄膜)之雙側。為電性連接銅層部位(電路圖案係形成於其上)，係使用一如鑿孔機之裝置在該等CCL薄膜上形成通孔(via holes)。接著，鍍覆通孔以電性連通銅層。隨後，藉由使用一感光薄膜或在施用一溶液之後，歷經曝光、顯影、蝕刻及剝除等步驟，在該等CCL薄膜雙側之銅層上形成一預定之電路圖案。

雖然既有之方法能形成精細圖案，但該製程係複雜的，且因消耗大量材料而係不環保的。近來，隨著印刷電子技術之發展，已發展出一種透過印刷來製備印刷電路板之方法。然而，現行之印刷技術仍受限於印刷線路的線寬度。

日本早期公開專利第Hei 6-224528號揭露一種藉由蝕刻及印刷製備雙層可撓性印刷電路板之方法。

根據此方法，在一薄膜基板中需要一電性連接基板的部位上形成一穿孔，且黏附一金屬薄膜至該薄膜基板之一側。藉由蝕刻消除該金屬薄膜以形成一預定圖案，藉此形成一導線部位(wiring conductive portion)。然後，形成一隔絕部位以隔絕該穿孔。在該薄膜基板之另一側藉由印刷黏附一導電塗膠，以形成一印刷導線部位。將一導電塗膠填入該穿孔中，以使該藉由蝕刻所形成之導線部位電性連接至該藉由印刷導電塗膠所形成之印刷導線部位。

根據上述方法，在藉由印刷導電塗膠形成該印刷線路之同時，亦將導電塗膠填穿(filled through)該穿孔。然而，當用一種可填穿該穿孔並形成一凸塊(bump)之導電塗膠時，難以形成該印刷導線部位。反之，當用一種容易形成該印刷導線部位之導電塗膠時，又難以藉由填穿該穿孔而形成一凸塊。此外，藉由上述方法所製備之可撓性印刷電路板可能會因熱衝擊或物理衝擊而在穿孔接點部位產生收縮或破裂，此可能會造成分離。再者，尚須額外的隔絕部位以防止穿孔中之導電塗膠漏出。由於這些缺點，該方法並未應用在工業上。此外，由於導電塗膠層與基板間之黏附性不足，可能會使藉由導電塗膠形成之印刷電路與導電接點部位間之介面產生分離或脫落。

為解決上述既有製備雙層印刷電路板之方法的問題，本發明係在於提供一種雙層印刷電路板之製備方法，其可形成具高導電性、成本降低、製程簡化之精密電路圖案，且改善藉由印刷塗膠所形成之電路部位與導電接點部位之間的黏附性。

因此，可提供一種具有高可靠性、不必擔憂因彎曲、凹折、或者熱衝擊及物理衝擊而造成分離之雙層可撓性印刷電路板。

為達成上述目的，本發明提供一種製備雙層印刷電路板之方法，包含：

(a)　製備一單層覆銅之積層體，或者在一基板之一側形成一銅層以製備一單層覆銅積層體；

(b)　在該單層覆銅積層體上形成一通孔；

(c)　藉由印刷一導電塗膠，在該單層覆銅積層體之另一側形成一電路圖案，並同時在該通孔中形成一底鍍層；

(d)　鍍覆該單層覆銅積層體之該覆銅側、該形成有該底鍍層之通孔、及該藉由印刷該導電塗膠所形成之電路圖案；

(e)　在該導電塗膠業經印刷之側形成一覆蓋層；以及

(f)　蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一電路圖案。

另一方面，本發明提供一種雙層印刷電路板之製備方法，包含：

(a)　製備一單層覆銅積層體，或者在一基板之一側上形成一銅層以製備一單層覆銅積層體；

(b)　在該覆銅積層體之背側形成一底塗層(primer layer)以改善黏附性；

(c)　在該單層覆銅積層體上形成一通孔；

(d)　藉由印刷一導電塗膠，在該形成有該底塗層之側形成一電路圖案，並同時在該通孔中形成一底鍍層；

(e)　鍍覆該單層覆銅積層體之該覆銅側、該形成有該底鍍層之通孔、及該藉由印刷該導電塗膠所形成之電路圖案；

(f)　在該導電塗膠業經印刷之側形成一覆蓋層；以及

(g)　蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一電路圖案。

在另一實施態樣中，步驟(b)與步驟(c)之順序係互換。

於另一方面，本發明提供一種雙層印刷電路板之製備方法，包含：

(b)　在該單層覆銅積層體上形成一通孔；

(d)　在該電路圖案業經印刷之側形成一覆蓋層；

(e)　鍍覆該覆銅側及該形成有該底鍍層之通孔；以及

(f)　蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一電路圖案。

下文將參照隨附圖式以說明本發明之實施態樣，藉此彰顯本發明之優點、特徵及外觀。

第1圖係一種根據本發明之製備雙層可撓性印刷電路板之方法的流程圖。如第1圖所示，根據本發明之製備雙層可撓性印刷電路板之方法係包含：

(a)　製備一單層覆銅之積層體(laminate)，或者在一基板之一側上形成一銅層以製備一單層覆銅積層體；

(b)　在該單層覆銅積層體上形成一通孔(via hole)；

(e)　在該導電塗膠業經印刷之側形成一覆蓋層；以及

(f)　蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一電路圖案。

在步驟(c)之形成該電路圖案並同時在該通孔中形成該底鍍層之前，可進一步包含一底塗層(primer layer)形成步驟，以改善導電塗膠與薄膜基板間之黏附性。

此外，步驟(e)之在該導電塗膠業經印刷之側形成該覆蓋層可在步驟(d)之鍍覆該單層覆銅積層體之該覆銅側及該形成有該底鍍層之通孔之前。

在下文中將參照第2圖以詳細說明各個步驟。

[步驟(a)：製備一單層覆銅積層體，或者在一基板之一側上形成一銅層以製備一單層覆銅積層體]

在此步驟中，係在一基板之一側上形成一銅層以製備一單層覆銅積層體。該單層覆銅積層體係根據本領域之常用方法所製備。亦即，其可藉由使用例如一環氧樹脂-丁腈橡膠(epoxy-NBR)之黏著劑將一銅薄膜接合在一基板(例如聚醯亞胺薄膜)之上，並使其固化來製備。此外，亦可使用市售之單層覆銅積層體。

第2a圖所示為以此製備之單層覆銅積層體。

[步驟(b)：在該單層覆銅積層體上形成一通孔]

在此步驟中，係在該由步驟(a)所形成之單層覆銅積層體之上形成通孔。

該通孔係根據印刷電路板(printed circuit board，PCB)之設計，藉由以下方式所形成：電腦數位控制鑿孔機(computer numerically controlled drilling，CNC drilling)、紫外光雷射、亞格雷射(YAG laser)、二氧化碳雷射、衝壓(punching)等。此係圖示於第2b圖中。

[步驟(c)：藉由印刷一導電塗膠，在該單層覆銅積層體之另一側形成一電路圖案，並同時在該通孔中形成一底鍍層]

在由步驟(b)形成通孔之後，係將一導電塗膠印刷在覆銅積層體之另一側(即無銅層之側)，並同時藉由在通孔中填入(印刷入)一導電塗膠以形成一底鍍層。如第2c圖所示。

用於此步驟之導電塗膠可為包含如銀、鉛、鉑、鎳、銅、銀/鉛等導電材料之導電塗膠，或者為包含一有機金屬化合物之導電塗膠。

較佳地，該導電塗膠可包含一有機銀錯合物化合物以做為有機金屬化合物。在穩定性、於溶劑中之溶解度及相對低溫下分解之方面，較佳係使用有機銀錯合物化合物，其可使金屬圖案形成較為容易。包含有機銀錯合物化合物之導電塗膠可進一步包含如導電體或金屬前驅物之導電材料。

特定言之，較佳係使用本案發明人在專利申請案(韓國專利申請案第2006-0011083號)所申請之包含有機銀錯合物化合物之導電塗膠，由於其提供電路圖案與通孔中之底鍍層的均勻厚度與優越導電性、降低燒結溫度、以及在燒結後除導電材料之外，不會存有殘留物。

該本案發明人所申請之導電塗膠係一種包含一有機銀錯合物化合物的導電塗膠，該有機銀錯合物化合物係藉由將一或多種由化學式1所示之銀化合物與一或多種由化學式2、3或4所示之胺甲酸銨(ammonium carbamate)或碳酸銨(ammonium carbonate)化合物反應所獲得：

Ag_n X　(1)

其中，n係一1至4之整數；且X係一選自以下群組之取代基：氧、硫、鹵素、氰基、氰酸根、碳酸根、硝酸根、亞硝酸根、硫酸根、磷酸根、硫氰酸根、氯酸根、過氯酸根、四氟硼酸根、乙醯丙酮酸根、羧酸根及前述之衍生物；以及

其中，R₁ 、R₂ 、R₃ 、R₄ 、R₅ 及R₆ 各自為相同或不同之選自以下群組之取代基：氫、C₁ 至C₃₀ 脂肪或環脂肪烷基、芳基或芳烷基(aralkyl)、經取代之烷基或芳基、雜環化合物、聚合物化合物或前述之衍生物。

除銀錯合物化合物之外，包含有機銀錯合物化合物之導電塗膠可進一步包含一導電體、一金屬前驅物或前述之混合物。其亦為本案發明人在專利申請案(韓國專利申請案第2005-0023013號)所申請。

導電體並無特殊限制且可使用任何在本領域中習知之導電體。舉例而言，導電體(或金屬前驅物)之種類、尺寸或形式並無特殊限制。導電體可為例如至少一種選自以下群組之金屬：如銀、金、銅、鎳、鈷、鈀、鉑、鈦、釩、錳、鐵、鉻、鋅、鈮、鉬、鎢、釕、鎘、鉭、錸、鋨及銥之過渡金屬；如鋁、鎵、鍺、銦、錫、銻、鉛及鉍之金屬元素；如釤及銪之鑭系元素；以及如錒及釷之錒系元素；以及前述之合金或合金氧化物。此外，亦可包含導電碳黑、石墨、碳奈米管及如聚乙炔、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline)、聚噻吩(polythiophene)之導電聚合物及前述之衍生物。

同樣地，金屬前驅物亦無特殊限制且可使用任何在本領域中習知之金屬前驅物。舉例而言，金屬前驅物之種類、尺寸或形式並無特殊限制。特定言之，較佳係為能透過熱處理、氧化處理、還原處理、紅外線、紫外線、電子束或雷射處理等而具有導電性者。該金屬前驅物可包含例如一有機金屬化合物或金屬鹽，且可由通式M_n X所表示，其中M係一選自導電體之金屬；n係10或更小之整數；且X係一選自以下群組之取代基：氧、硫、鹵素、氰基、氰酸根、碳酸根、硝酸根、亞硝酸根、硫酸根、磷酸根、硫氰酸根、氯酸根、過氯酸根、四氟硼酸根、乙醯丙酮酸根、巰基(mercapto)、醯胺基、烷氧基、羧酸根、及前述之衍生物。特定言之，可使用以下群組中之一或多者：如醋酸金、草酸鈀、2-乙基己酸銀、2-乙基己酸銅、硬脂酸鐵、甲酸鎳、檸檬酸鋅之金屬羧酸鹽；以及如硝酸銀、氰化銅、碳酸鈷、氯化鉑、四氯金酸氫(hydrogen tetrachloroaurate)、四丁氧基鈦(tetrabutoxytitanium)、二氯化二甲氧基鋯(dimethoxyzirconium dichloride)、異丙氧化鋁(aluminum isopropoxide)、四氟硼酸錫(tin tetrafluoroborate)、氧化釩、氧化銦錫(indium-tin oxide)、氧化釕、甲氧化鉭(tantalum methoxide)、醋酸鉍、十二烷基巰基金酸(dodecyl mercaptoaurate)及乙醯丙酮酸銦(indium acetylacetonate)之金屬化合物。導電體或金屬前驅物可為球形、線形、平面形或前述之組合，且可呈以下顆粒之形式：奈米顆粒、粉末、薄片、膠體、混合體(hybrid)、塗膠、溶膠、溶液或前述之組合。

導電體或金屬前驅物之尺寸或添加量並無特定限制，只要不會對導電塗膠之性質產生負面影響即可。舉例言之，在考量到燒結後之厚度之情況下，尺寸可為不大於50微米，較佳為1奈米至25微米。此外，添加量可為不會因過高之量而造成太高的燒結溫度或在圖案形成期間產生問題之量。一般而言，以導電塗膠之重量計，添加量可在1重量%至90重量%，更佳係在10重量%至70重量%。

如上所述，本發明所用之導電塗膠係包含銀錯合物化合物或一或多種銀錯合物化合物、導電體及金屬前驅物之混合物。此外，視需要，導電塗膠可包含習知之添加物，如溶劑、安定劑、分散劑、接合樹脂、還原劑、介面活性劑、濕潤劑、觸變劑(thixotropic agent)或整平劑

再者，導電塗膠可包含本案發明人在專利申請案(韓國專利申請案第2003-0019724號)所申請之有機銀組合物。該有機銀組合物係藉由將一有機化合物(藉由與氧化銀反應以形成有機銀)之混合物，例如胺化合物、內酯化合物(lactone compound)、內醯胺化合物(lactam compound)、碳酸化合物及環酸酐化合物之混合物與氧化銀反應，並將其溶解而製成。包含該有機銀組合物之導電塗膠的優點在於，在圖案形成期間對基板之黏附性、可印刷性及導電性等方面。

藉由印刷方法，在使用導電塗膠之情況下形成一電路圖案，同時以導電塗膠填充通孔以形成一底鍍層。印刷方法可為任何方法，包含凹版印刷(gravure printing)、噴墨印刷(inkjet printing)、平版印刷(offset printing)、絲網印刷(silk screen printing)、輥網印刷(rotary screen printing)、柔版印刷(flexo printing)及壓印(imprinting)。該印刷方法可考量基板之形式及材料而決定。當考量到生產效率、可加工性、印刷解析度、通孔填充效率等時，絲網印刷、輥網印刷或柔版印刷係較佳的。

由此所生成之電路圖案及通孔可經以下之後處理程序(post-treatment process)以形成一金屬圖案或一金屬氧化物圖案：如氧化處理、還原處理、熱處理、紅外線、紫外線、電子束、雷射處理。可在惰性氛圍下、或空氣、氮氣、一氧化碳之氛圍下，或者在氫氣與空氣或其他惰性氣體之混合物之氛圍下，以熱處理之方式進行後處理。一般係在80℃至400℃下，較佳係在90℃至300℃下，更佳係在100℃至250℃下進行熱處理，以改善物理性質。薄膜均勻性可藉由在所述溫度範圍內以二至多個溫度加熱之方式來提供。舉例言之，可以於80℃至150℃下歷時1分鐘至30分鐘，再於150℃至300℃下歷時1分鐘至30分鐘之方式進行熱處理。

[步驟(d)：鍍覆該單層覆銅積層體之該覆銅側、該形成有該底鍍層之通孔、及/或該電路圖案]

鍍覆該單層覆銅積層體之該覆銅側、該形成有該底鍍層之通孔、及/或該由步驟(c)所形成之電路圖案。此如第2d圖所示。

該鍍覆可藉由本領域中之常用方法來進行。然而，為求均勻的電沉積、良好的薄膜分佈(最小厚度變化)及最小的孔洞或凹痕(dents)，可選用電鍍或化學鍍(electroless plating)。鍍覆材料可為銅、金、銀、鉑、鎳等。

[Step(e)：在該導電塗膠業經印刷之側形成一覆蓋層]

在該於步驟(c)中業經使用該導電塗膠印刷而成之電路圖案之側形成一覆蓋層。形成該覆蓋層以防護該經印刷之電路圖案在後續之蝕刻處理中不受外在環境影響。此如第2e圖所示。

覆蓋層可藉由以下本領域之常用方法形成：衝壓(punching)、層壓(laminating)或熱壓一厚度達數微米至數十微米之聚醯亞胺薄膜、或者印刷並固化一光防焊(photo solder resist，PSR)油墨或一包含環氧樹脂或聚醯胺酸之烤漆。印刷可藉由以下方式進行：絲網印刷、噴塗印刷(spray coater printing)、輥塗印刷(roll coater printing)、簾塗印刷(curtain coater printing)等。

再者，可藉由印刷或塗覆一可熱固化油墨，隨後使用紅外線或紫外光固化之方式形成該覆蓋層。在此情況下，當考量到生產效率、可加工性、可印刷性等時，可藉由絲網印刷或輥網印刷來進行印刷。

[步驟(f)：藉由蝕刻以形成一電路圖案]

藉由蝕刻在該覆銅積層體中具有該銅層之側以形成一電路系統(circuitry)。該電路系統可經由一系列之乾薄膜黏附、曝光、顯影及蝕刻之步驟所形成。在必須控制鍍覆厚度之情況下，可採用軟性蝕刻以控制銅層厚度。

再者，在步驟(c)之形成該電路圖案並同時在該通孔中形成該底鍍層之前，可進一步包含一形成一底塗層之步驟，以改善導電塗膠與基板間之黏附性。此如第3圖所示。

底塗(primer)組合物可為固態形式或液態形式。固態形式組合物可包含一熱固性樹脂及一固化劑，而液態形式組合物可為一在該固態形式組合物中額外包含一溶劑之固化形式者、一於溶劑揮發時形成一樹脂薄膜之乾燥形式者、或一包含一單體及一光起始劑之光固化形式(photocuring type)者。底部塗覆之底塗層係包含這些樹脂中之至少一者。再者，視需要，可包含整平劑、濕潤劑、黏附促進劑、紫外線穩定劑等。

底塗組合物係藉由噴霧塗覆、浸漬塗覆或輥式塗覆等方式塗覆在基板上，以提供良好的黏附性。

步驟(e)之在導電塗膠業經印刷之側形成該覆蓋層，可在步驟(d)之鍍覆該單層覆銅積層體之該覆銅側及該形成有該底鍍層之通孔之前。

即，步驟(d)與步驟(e)之順序係可互換的。此係為了於僅靠印刷導電塗膠來獲得所欲之滿足印刷電路板規格之可靠性(如導電性)時，避免不必要之鍍覆。此如第4圖所示。

如上所述，根據本發明之製備雙層印刷電路板之方法可形成具高導電性、成本降低、製程簡化、且無須擔憂因彎曲、凹折、或者熱衝擊及物理衝擊而造成分離之高可靠性的精密電路圖案。該等優勢效果是因為藉由印刷導電塗膠至雙層印刷電路板上所形成之電路圖案係受到鍍覆層及/或覆蓋層保護而達成，其防止因熱衝擊或物理衝擊而造成之分離或破裂。

因此，可提供一具高穩定性、無須擔憂因彎曲、凹折、或者熱衝擊及物理衝擊而造成分離之雙層可撓性印刷電路板。

實施例

以下將說明本發明之實施例。該等實施例僅係用於例示目的，而無限制此揭露內容之範疇的意涵。

實施例1

[製備單層覆銅積層體]

使用一環氧樹脂-丁腈橡膠黏著劑將一厚度為18微米之銅薄膜黏附至一聚醯亞胺薄膜基板之上，隨後進行層壓。

[形成通孔]

使用一衝壓機(山葉公司，Yamaha)於該形成有該銅層之覆銅積層體上形成通孔。

[使用導電塗膠形成電路圖案及藉由將導電塗膠填充入通孔中以形成底鍍層]

將2-乙基己基胺甲酸2-乙基己基銨(2-Ethylhexylammonium 2-ethylhexylcarbamate，73.61公克，243.34毫莫耳)與氧化銀(18.8公克，81.1毫莫耳)加入至一裝備有攪拌器之反應器中。待攪拌3小時後，以一1250網孔之濾器過濾該反應溶液以移除未反應之氧化銀。製得一固體含量為18.9%之導電銀塗膠。

使用以此製備之導電銀塗膠，藉由輥網印刷在該基板之該銅層的背側形成一所欲之圖案。在印刷期間，該導電銀塗膠亦填充入該通孔之中。據此，使該雙層基板之雙側彼此連接。

[鍍覆]

為電鍍該覆銅積層體之該銅薄膜側、該藉由印刷該導電塗膠所形成之電路圖案及該形成有該底鍍層之通孔，在施用一2.5安培/平方公尺之電流，並以銅為陰極，該印刷電路板為陽極之情況下，使該基板通過一35℃、含125公克/公升硫酸銅溶液之浴中。據此，在該藉由導電銀塗膠形成有該導電層之通孔內壁中形成一厚度為18微米之銅鍍層。

[形成覆蓋層]

藉由熱熔層壓，黏附一經熱熔熱固性樹脂塗覆之薄膜於一厚度為12.5微米之聚醯亞胺薄膜上，以形成一覆蓋層。

[蝕刻]

在100℃下，以3.5公斤/平方公分之壓力及1.5公尺/分鐘之速率黏附一厚度為30微米之軟性乾燥薄膜。在以18毫焦耳/平方公分之紫外(UV)光曝光後，在48℃下，於1.5公斤/平方公分之管口壓力與2.5公尺/分鐘之速率，以氯化氫(HCl)與氯酸鈉(NaClO₃ )進行蝕刻。藉由使用氫氧化納(NaOH)剝離以形成所欲之圖案。

實施例2

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟用以下方式製備用於形成電路圖案及用於經由填入通孔中而形成底鍍層的導電塗膠：將異丙基胺甲酸異丙基銨(Isopropylammonium isopropylcarbamate，15.34公克，81.1毫莫耳)、2-乙基己基胺甲酸2-乙基己基銨(49.07公克，162.2毫莫耳)與氧化銀(18.8公克，81.1毫莫耳)加入至一裝備有攪拌器之反應器中。在攪拌3小時後，以一網孔濾器過濾該反應溶液以移除未反應之氧化銀。製得一固體含量為21%之導電銀塗膠。

實施例3

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟用以下方式製備用於形成電路圖案及用於經由填入通孔中而形成底鍍層的導電塗膠：將2-乙基己基胺甲酸2-乙基己基銨(812.1公克，2.68莫耳)與氧化銀(187.9公克，0.89莫耳)加入至一裝備有攪拌器之反應器中並攪拌3小時以製備一銀錯合物化合物。將以此製備之銀錯合物化合物(20.44公克)、銀奈米顆粒(36.42公克，Ferro，費路公司)與2-乙基己基胺甲酸2-乙基己基銨(43.14公克)加至一裝備有攪拌器之反應器中並且攪拌之。使用一三輥研磨機(three roll mill)分散所得之混合物。製得一固體含量為40%之導電銀塗膠。

實施例4

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟用以下方式製備該用於形成電路圖案及用於經由填入通孔中而形成底鍍層的導電塗膠：將2-乙基己基胺甲酸2-乙基己基銨(812.1公克，2.68莫耳)與氧化銀(187.9公克，0.89莫耳)加入至一裝備有攪拌器之反應器中且攪拌3小時以製備一銀錯合物化合物。將以此製備之銀錯合物化合物(25.52公克)、銀奈米顆粒(45.53公克，費路公司)與2-乙基己基胺甲酸2-乙基己基銨(28.95公克)加至一裝備有攪拌器之反應器中並且攪拌之。使用一三輥研磨機分散所得之混合物。製得一固體含量為50%之導電銀塗膠。

實施例5

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟用以下方式製備該用於形成電路圖案及用於經由填入通孔中而形成底鍍層的導電塗膠：將氧化銀(40公克)加入至一裝在一裝備有冷凝器之圓底燒瓶中之60重量%的乙基胺含水溶液中(100公克)。在10℃下將該混合物攪拌30分鐘並同時使用超音波分散。在以5毫升/分鐘之速率連續逐滴加入一γ-丁內酯(30公克)與甲基乙基酮(30公克)之混合溶液至所得溶液後，藉由在95℃至100℃下回流該溶液40分鐘以溶解氧化銀。在10℃下以減壓之方式蒸餾該反應混合物以移除多餘之乙基胺。製得一固體含量為36.5%之導電銀塗膠。

實施例6

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟用以下方式製備該用於形成電路圖案及用於經由填入通孔中而形成底鍍層的導電塗膠：將氧化銀(I)(100公克)加入至一裝在一裝備有冷凝器之圓底燒瓶中之60重量%之芐胺含水溶液中(100公克)。在10℃下將該混合液攪拌達30分鐘並同時使用超音波分散。在以5毫升/分鐘之速率連續逐滴加入一碳酸伸乙酯(ethylene carbonate，30公克)與乙腈(acetonitrile，40公克)之混合溶液至所得溶液中後，藉由在95℃至100℃下回流該溶液達40分鐘以溶解氧化銀。在35℃下以減壓之方式蒸餾該反應混合物，以移除多餘之芐胺。製得一固體含量為32.0%之導電銀塗膠。

實施例7

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟以凹版印刷機(gravure printer)印刷該導電塗膠以形成電路圖案及底鍍層。

實施例8

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟以柔版印刷之方式形成電路圖案及底鍍層。

實施例9

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟鍍覆係在形成覆蓋層之後進行。

實施例10

以與實施例1相同之方法製備一雙層印刷電路板，惟在形成電路圖案與底鍍層之前，係於170℃之乾燥烘箱中，以10公尺/分鐘之速率下，藉由將一聯酚-A液態樹脂(Kukdo Chemical，國都化學株式會社)進行對輥印刷(roll-to-roll printing)以形成一厚度為350奈米之底塗層。

如上所述，本發明提供一種雙層印刷電路板之製備方法，其可形成具高導電性、成本降低、製程簡化、且無須擔憂因彎曲、凹折、或者熱衝擊及物理衝擊而造成分離之高可靠性的精密電路圖案。

儘管已參照以上特定實施態樣而描述本發明，惟在不違背本發明之精神及範疇內進行各種改變及修飾，對於本領域之一般技藝人士而言係顯而易見的，本發明之範疇係如以下申請專利範圍所定義者。

1‧‧‧銅

2‧‧‧聚醯亞胺

3‧‧‧銀

4‧‧‧鍍覆銅

5‧‧‧覆蓋層

6‧‧‧底塗層

第1圖係根據本發明之雙層可撓性印刷電路板之製備方法的流程圖；

第2圖所示為根據本發明之一實施態樣之雙層可撓性印刷電路板之製備方法；

第3圖所示為根據本發明之另一實施態樣之雙層可撓性印刷電路板之製備方法；以及

第4圖所示為根據本發明之再一實施態樣之雙層可撓性印刷電路板之製備方法。

Claims

一種製備雙層印刷電路板之方法，包含：(a)製備一單層覆銅之積層體(laminate)，一銅層係形成於一基板之一側上；(b)在該單層覆銅積層體上形成一通孔(via hole)；(c)藉由印刷一導電塗膠，在該單層覆銅積層體之另一側形成一第一電路圖案，並同時在該通孔中形成一底鍍層；(d)鍍覆該銅層、該形成有該底鍍層之通孔、及該藉由印刷該導電塗膠所形成之第一電路圖案；(e)在該導電塗膠業經印刷之側形成一覆蓋層；以及(f)蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一第二電路圖案。
一種製備雙層印刷電路板之方法，包含：(a)製備一單層覆銅積層體，一銅層係形成於一基板之一側上；(b)在該覆銅積層體之另一側形成一底塗層(primer layer)以改善黏附性；(c)在該單層覆銅積層體上形成一通孔；(d)藉由印刷一導電塗膠，在該底塗層形成之側形成一第一電路圖案，並同時在該通孔中形成一底鍍層；(e)鍍覆該銅層、該形成有該底鍍層之通孔、及該藉由印刷一導電塗膠所形成之第一電路圖案；(f)在該導電塗膠業經印刷之側形成一覆蓋層；以及(g)蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一第二電路圖案。
如請求項2之製備雙層印刷電路板之方法，其中所述形成該底塗層與所述形成該通孔之順序係互換。
一種製備雙層印刷電路板之方法，包含：(a)製備一單層覆銅積層體，一銅層係形成於一基板之一側上；(b)在該單層覆銅積層體上形成一通孔；(c)藉由印刷一導電塗膠，在該單層覆銅積層體之另一側形成一第一電路圖案，並同時在該通孔中形成一底鍍層；(d)在該第一電路圖案業經形成之側形成一覆蓋層；(e)鍍覆該銅層及該形成有該底鍍層之通孔；以及(f)蝕刻該覆銅積層體之該覆銅側以形成一第二電路圖案。
如請求項1至4中任一項之製備雙層印刷電路板之方法，其中該導電塗膠係包含一有機銀錯合物化合物。
如請求項5之製備雙層印刷電路板之方法，其中該有機銀錯合物化合物係藉由將一或多種由化學式1所示之銀化合物與一或多種由化學式2、3或4所示之胺甲酸銨(ammonium carbamate)或碳酸銨(ammonium carbonate)化合物反應所獲得：Ag_n X (1)其中n係一1至4之整數，且X係一選自以下群組之取代基：氧、硫、鹵素、氰基、氰酸根、碳酸根、硝酸根、亞硝酸根、硫酸根、磷酸根、硫氰酸根、氯酸根、過氯酸根、四氟硼酸根、乙醯丙酮酸根、羧酸根及前述之衍生物；以及其中R₁ 、R₂ 、R₃ 、R₄ 、R₅ 及R₆ 各自為相同或不同之選自以下群組之取代基：氫、C₁ 至C₃₀ 脂肪或環脂肪烷基、芳基或芳烷基(aralkyl)、經取代之烷基或芳基、雜環化合物、聚合物化合物及前述之衍生物。
如請求項5之製備雙層印刷電路板之方法，其中該導電塗膠更包含一導電體、一金屬前驅物或前述之混合物。
如請求項7之製備雙層印刷電路板之方法，其中該導電體係包含選自以下群組之一或多者：至少一選自銀、金、銅、鎳、鈷、鈀、鉑、鈦、釩、錳、鐵、鉻、鋅、鈮、鉬、鎢、釕、鎘、鉭、錸、鋨、銥、鋁、鎵、鍺、銦、錫、銻、鉛、鉍、釤、銪、錒與釷之金屬、前述之合金或合金氧化物、導電碳黑、石墨、碳奈米管及導電聚合物。
如請求項8之製備雙層印刷電路板之方法，其中該金屬前驅物係一或多種由化學式5所示之金屬化合物： M_n X (5)其中M係一選自如請求項8中所述之導電體之金屬；n係10或更小之整數；且X係一選自以下群組之取代基：氧、硫、鹵素、氰基、氰酸根、碳酸根、硝酸根、亞硝酸根、硫酸根、磷酸根、硫氰酸根、氯酸根、過氯酸根、四氟硼酸根、乙醯丙酮酸根、巰基(mercapto)、醯胺基、烷氧基、羧酸根及前述之衍生物。
如請求項9之製備雙層印刷電路板之方法，其中該金屬前驅物係包含選自以下群組之一或多者：醋酸金、草酸鈀、2-乙基己酸銀、2-乙基己酸銅、硬脂酸鐵、甲酸鎳、檸檬酸鋅、醋酸鉍、硝酸銀、氰化銅、碳酸鈷、氯化鉑、四氯金酸氫(tetrachloroaurate)、四丁氧基鈦(tetrabutoxytitanium)、二氯化二甲氧基鋯(dimethoxyzirconium dichloride)、異丙氧化鋁(aluminum isopropoxide)、四氟硼酸錫(tin tetrafluoroborate)、氧化釩、氧化銦錫、氧化釕、甲氧化鉭(tantalum methoxide)、十二烷基巰基金酸(dodecylmercaptoaurate)及乙醯丙酮酸銦(indium acetylacetonate)。
如請求項7之製備雙層印刷電路板之方法，其中以該導電塗膠之重量計，該導電體、該金屬前驅物或前述之混合物之用量係1重量%至90重量%。
如請求項7之製備雙層印刷電路板之方法，其中該導電體或該金屬前驅物係呈顆粒、粉末、薄片、膠體、混合體(hybrid)、塗膠、溶膠、溶液或前述之組合之形式。
如請求項7之製備雙層印刷電路板之方法，其中該導電體或該金屬前驅物係具有超過一個選自以下群組之形狀：球形、線形、平面形及前述之組合的形狀。
如請求項1至4中任一項之製備雙層印刷電路板之方法，其中該導電塗膠係藉由以下方式所印刷：凹版印刷(gravure printing)、噴墨印刷(inkjet printing)、平版印刷(offset printing)、絲網印刷(silk screen printing)、輥網印刷(rotary screen printing)、柔版印刷(flexo printing)或壓印(imprinting)。
如請求項1至4中任一項之製備雙層印刷電路板之方法，其中在藉由印刷該導電塗膠以形成該電路圖案及該底鍍層後，進行選自氧化處理、還原處理、熱處理、紅外線處理、紫外線處理、電子束處理或雷射處理之後處理(post-treatment)。
如請求項15之製備雙層印刷電路板之方法，其中係在80℃至400℃下進行該熱處理。
如請求項1至4中任一項之製備雙層印刷電路板之方法，其中該覆蓋層係藉由以下方式所形成：衝壓(punching)、層壓或熱壓一聚醯亞胺薄膜、印刷並固化一光防焊(photo solder resist，PSR)油墨、或固化一可固化油墨。
一種雙層印刷電路板，包含在一聚醯亞胺基板之一側上之一銅層與一隨後形成之鍍銅層、以及在背側上之一藉由印刷一導電塗膠所形成之電路圖案層與一隨後形成之覆蓋層，其中該銅層與該電路圖案層係具有通孔，且經由一藉由印刷一導電塗膠所形成之底鍍層所連接。
如請求項18之雙層印刷電路板，其中在該電路圖案層與該基板之間、以及在該底鍍層與該基板之間，更包含一底塗覆層。
如請求項18或19之雙層印刷電路板，其中在該電路圖案層與該覆蓋層之間更包含一鍍銅層。