CN112954906A - 硬式电路板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硬式电路板的制造方法。提供基板。基板具有承载面。线路层形成于承载面上，其中线路层具有第一粗糙表面，第一粗糙表面的轮廓为的金字塔结构。对第一粗糙表面进行表面处理，以使线路层具有第二粗糙表面，其中第二粗糙表面的轮廓为的梯形结构，且第二粗糙表面的表面粗糙度小于第一粗糙表面的表面粗糙度。

Description

硬式电路板的制造方法

技术领域

本发明是有关于一种电路板的制造方法，且特别是有关于一种硬式电路板的制造方法。

背景技术

为了因应高频高速传输方面的应用电路板也持续进行改良。当讯号的传输频率提高时，导体内的电流会趋向集中在线路层表面，此现象称为集肤效应(skin effect)。

此外，由于电路板的线路层于制造过程中通常需经过预表面处理以提高导电材料与干膜之接着力，此举会提高线路层的表面粗糙度，随着高速通讯能力的需求增加，高频传输讯号企图流过上述线路层表面时，电子讯号传输的能量会因集肤效应而大为衰减，进而影响电路板的电性表现。因此，如何降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升电路板的电性表现实为亟欲解决的重要课题。

发明内容

本发明提供一种硬式电路板的制造方法，其可以降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升硬式电路板的电性表现。

本发明提供一种硬式电路板的制造方法，包括以下步骤。提供基板。基板具有承载面。线路层形成于承载面上，其中线路层具有第一粗糙表面，第一粗糙表面的轮廓为金字塔结构。对第一粗糙表面进行表面处理，以使线路层具有第二粗糙表面，其中第二粗糙表面的轮廓为梯形结构，且第二粗糙表面的表面粗糙度小于第一粗糙表面的表面粗糙度。

在本发明的一实施例中，以轻微蚀制程进行上述表面处理。

在本发明的一实施例中，上述轻微蚀制程为酸性蚀刻。

在本发明的一实施例中，上述酸性蚀刻使用硫酸、双氧水或其组合。

在本发明的一实施例中，上述线路层包括第一部分与凸出于第一部分的第二部分，且进行表面处理后第二部分的高度小于进行表面处理前第二部分的高度。

在本发明的一实施例中，进行上述表面处理以移除第二部分的尖部。

在本发明的一实施例中，进行上述表面处理后第一部分的高度实质上等于进行表面处理前第一部分的高度。

在本发明的一实施例中，形成上述线路层的步骤包括形成导电材料层于基板上。对导电材料层的上表面进行预表面处理，以形成第一粗糙表面。形成干膜于部分第一粗糙表面上。移除被干膜暴露出的导电材料层。

在本发明的一实施例中，上述线路层的线宽/线距为3.5密耳/4.25密耳。

在本发明的一实施例中，上述基板的厚度介于1.5毫米至4毫米之间。

基于上述，由于对线路层的表面进行表面处理后可以有效地降低其表面粗糙度，因此可以降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升本发明的硬式电路板的电性表现。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的硬式电路板制造过程中的剖面示意图 A；

图2是依照本发明的一实施例的硬式电路板制造过程中的剖面示意图 B；

图3是依照本发明的一实施例的硬式电路板制造过程中的剖面示意图 C；

图4是依照本发明的一实施例的硬式电路板制造过程中的剖面示意图 D；

图5为图2的第一粗糙表面之扫描式电子显微镜(SEM)的照片。

图6为图4的第二粗糙表面之扫描式电子显微镜(SEM)的照片。

图7为本发明的一实施例的传输损耗特性图。

其中：12、122：导电材料层；12a：上表面；100：硬式电路板；110：基板；110a：承载面；120：线路层；1201：第一部分；1202：第二部分； 130：干膜；H1、H2：高度；S1：第一粗糙表面；S2：第二粗糙表面；P：平坦部；R：尖部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

本文所使用之方向用语(例如，上、下、右、左、前、后、顶部、底部) 仅作为参看所绘图式使用且不意欲暗示绝对定向。

除非另有明确说明，否则本文所述任何方法绝不意欲被解释为要求按特定顺序执行其步骤。

参照本实施例之图式以更全面地阐述本发明。然而，本发明亦可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述之实施例。图式中的层或区域的厚度、尺寸或大小会为了清楚起见而放大。相同或相似之参考号码表示相同或相似之组件，以下段落将不再一一赘述。

图1-4是依照本发明的一实施例的硬式电路板在不同阶段的制造过程中的剖面示意图。在本实施例中，硬式电路板100的制造方法可以包括以下步骤。

请参照图1，提供基板110，其中基板110具有承载面110a。基板110 可以是树脂板、陶瓷板等硬性支撑板。然而，本发明不限制基板110的种类，基板110可以是其它适宜的硬性基板，只要前述的基板能够于后续的制程中，具有足够的强度以承载形成于其上的结构。换句话说，基板110不为软性基板。在一本实施例中，基板110可以是厚板。举例而言，基板110的厚度T 可以介于1.5毫米(millimeter,mm)至4毫米之间，但本发明不限于此。

请继续参照图1，于基板110上形成导电材料层12。导电材料层12可以全面地覆盖于基板110的承载面110a。导电材料层12的材料可以是金属、金属合金或其组合。举例而言，导电材料层12的材料可以是铜。导电材料层12的形成方法例如是沉积制程或电镀制程。然而，本发明不限于此，导电材料层12可以是由适宜的导电材料与适宜的形成方法所形成。

请同时参照图1以及图2，形成导电材料层12后，对导电材料层12的上表面12a进行预表面处理，以形成具有第一粗糙表面S1的导电材料层122，其中第一粗糙表面S1的轮廓可以是凹凸结构。举例而言，第一粗糙表面S1 的轮廓可以为金字塔结构。第一粗糙表面S1可以具有朝远离基板110的方向凸出的尖部R。

由于对导电材料层12的上表面12a进行预表面处理可以提高导电材料层12的表面粗糙度，因此导电材料层122的第一粗糙表面S1相较于预表面处理前导电材料层12的上表面12a而言可以具有较大的表面粗糙度，以提升后续形成干膜130(如第3图)与导电材料层122之间的黏着力。在一实施例中，预表面处理例如是对导电材料层12进行表面粗化制程处理，其中粗化制程可以藉由适宜的方法进行，于此不再赘述。

请同时参照图3，于部分第一粗糙表面S1上形成干膜130，其中干膜130 可以是覆盖在欲形成线路的导电材料层122上，并暴露出欲被移除的导电材料层122。接着，移除被干膜130暴露出的导电材料层122，以形成线路层 120。然后，可以移除干膜130。移除干膜130的方法例如是蚀刻制程。在一实施例中，线路层120可以具有较大的线宽/线距(Line/Space)，举例而言。线路层120的线宽/线距可以为3.5密耳(mil)/4.25密耳，因此本发明的线路层120可以不为细线路，但本发明不限于此。

移除被干膜130暴露出的导电材料层122的方法例如是对干膜130进行图案化制程，以形成线路层120，其中图案化制程可以是曝光显影制程。举例而言，干膜130的材料可以是正光阻，因此未被干膜130覆盖的曝光部分可被显影液溶解而移除，而未被移除的导电材料层122形成线路层120，因此线路层120的表面可以具有与导电材料层122相同的表面粗糙度，换句话说，线路层120的表面也可以是第一粗糙表面S1。

在本实施例中，线路层120可以包括第一部分1201与第二部分1202，第一部分1201夹于第二部分1202与基板110之间，且相应地第二部分1202 具有尖部R，因此第二部分1202的轮廓可以为金字塔结构，且第二部分1202 具有高度H1。举例而言，第一粗糙表面S1可以由多个波峰与波谷所构成的结构，尖部R可以是波峰的部分，而高度H1为波峰到波谷的距离。

请同时参照图4，形成线路层120后，对第一粗糙表面S1进行表面处理，以使线路层120具有第二粗糙表面S2，其中第二粗糙表面S2的轮廓与第一粗糙表面S1的轮廓不同，且第二粗糙表面S2的表面粗糙度与第一粗糙表面S1的表面粗糙度不同。举例而言，第二粗糙表面S2的轮廓为梯形结构，且第二粗糙表面S2的表面粗糙度小于第一粗糙表面S1的表面粗糙度。由于对线路层120的表面进行表面处理后可以有效地降低其表面粗糙度，因此可以降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升硬式电路板100 的电性表现。

在一实施例中，例如是以轻微蚀制程进行表面处理，因此可以仅移除部分的线路层120。举例而言，对线路层120进行表面处理以移除第二部分1202 的尖部R并形成平坦部P，其中线路层120进行表面处理后第二部分1202的高度H2小于线路层120进行表面处理前第二部分1202的高度H1，而进行表面处理后第一部分1201的高度实质上等于进行表面处理前第一部分1201的高度。换句话说，线路层120进行表面处理后仅会移除第二部分1202的尖部R，使第二部分1202的顶部趋于平坦，而不会向下移除至第一部分1201。

在一实施例中，轻微蚀制程可以为酸性蚀刻，由于酸性蚀刻相较于碱性蚀刻而言咬蚀能力较弱，因此可以仅移除第二部分1202的尖部R，使第二部分1202的顶部趋于平坦，以有效地控制线路层120的表面粗糙度，而不会向下移除至第一部分1201，即不会完全移除线路层120。在一实施例中，酸性蚀刻可以使用硫酸、双氧水或其组合。在一实施例中，酸性蚀刻的咬蚀量例如是0.7微米(micrometer,μm)，但本发明不限于此。

经过上述制程后即可大致上完成本实施例之硬式电路板100的制作。硬式电路板100的制造方法至少包括以下步骤。提供基板110。基板110具有承载面110a。线路层120形成于承载面110a上，其中线路层120具有第一粗糙表面S1，第一粗糙表面S1的轮廓为的金字塔结构。对第一粗糙表面S1 进行表面处理，以使线路层120具有第二粗糙表面S2，其中第二粗糙表面 S2的轮廓为的梯形结构，且第二粗糙表面S2的表面粗糙度小于第一粗糙表面S1的表面粗糙度。

由于对线路层120的表面进行表面处理后可以有效地降低其表面粗糙度，因此可以降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升硬式电路板100的电性表现。应说明的是，硬式电路板100可以是多层电路板，举例而言，硬式电路板100的层数可以介于8层至40层，但本发明不限于此，硬式电路板100的层数可以视实际设计需求而定。

图5为图2的第一粗糙表面之扫描式电子显微镜(SEM)的照片。图6为图4的第二粗糙表面之扫描式电子显微镜(SEM)的照片。请同时参照图5与图6，由SEM的检测结果可知，如图5所示，第一粗糙表面S1的表面粗糙度 (Ra)为约0.194微米，表面粗糙度(Rz)为约1.404微米，而如图6所示，第二粗糙表面S2的表面粗糙度(Ra)为约0.164微米，表面粗糙度(Rz)为约 1.141微米，因此从图5以及图6的结果可以看出线路层120的表面进行表面处理后可以有效地降低其表面粗糙度。

图7为本发明的一实施例的传输损耗特性图。请参照图7，图7的结果显示在频率为4GHz、8GHz、12GHz位置时，线路层120的表面进行表面处理后的情况下的传输损耗依序为-0.2906(dB/inch)、-0.4577(dB/inch)、 -0.6(dB/inch)，而线路层120的表面进行表面处理前的情况下的的传输损耗依序为-0.3139(dB/inch)、-0.5077(dB/inch)、-0.6947(dB/inch)，因此从图7的结果可以看出线路层120的表面进行表面处理后的情况下的传输损耗小于线路层120的表面进行表面处理前的情况下的传输损耗，传输损耗缩减的比例约为13％，因此线路层120的表面进行表面处理后可以降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升硬式电路板100的电性表现。

综上所述，由于对线路层的表面进行表面处理后可以有效地降低其表面粗糙度，因此可以降低电子讯号的传输损耗提升电子讯号传输能力，进而提升本发明的硬式电路板的电性表现。此外，可以以轻微蚀制程进行表面处理，且轻微蚀制程可以为酸性蚀刻，因此可以仅移除部分的线路层，使线路层的顶部趋于平坦，以有效地控制线路层的表面粗糙度，而不会完全移除线路层。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种硬式电路板的制造方法，包括：

提供基板，所述基板具有承载面；

形成线路层于所述承载面上，其中所述线路层具有第一粗糙表面，所述第一粗糙表面的轮廓为金字塔结构；以及

对所述第一粗糙表面进行表面处理，以使所述线路层具有第二粗糙表面，其中所述第二粗糙表面的轮廓为梯形结构，且所述第二粗糙表面的表面粗糙度小于所述第一粗糙表面的表面粗糙度。

2.根据权利要求1所述的硬式电路板的制造方法，其中以轻微蚀制程进行所述表面处理。

3.根据权利要求2所述的硬式电路板的制造方法，其中所述轻微蚀制程为酸性蚀刻。

4.根据权利要求3所述的硬式电路板的制造方法，其中所述酸性蚀刻使用硫酸、双氧水或其组合。

5.根据权利要求1所述的硬式电路板的制造方法，其中所述线路层包括第一部分与第二部分，所述第一部分夹于所述第二部分与所述基板之间，且进行所述表面处理后所述第二部分的高度小于进行所述表面处理前所述第二部分的高度。

6.根据权利要求5所述的硬式电路板的制造方法，其中进行所述表面处理以移除所述第二部分的尖部。

7.根据权利要求5所述的硬式电路板的制造方法，其中进行所述表面处理后所述第一部分的高度实质上等于进行所述表面处理前所述第一部分的高度。

8.根据权利要求1所述的硬式电路板的制造方法，其中形成所述线路层的步骤包括：

形成导电材料层于所述基板上；

对所述导电材料层的上表面进行预表面处理，以形成所述第一粗糙表面；

形成干膜于部分所述第一粗糙表面上；以及

移除被所述干膜暴露出的所述导电材料层。

9.根据权利要求1所述的硬式电路板的制造方法，其中所述线路层的线宽/线距为3.5密耳/4.25密耳。

10.根据权利要求1所述的硬式电路板的制造方法，其中所述基板的厚度介于1.5毫米至4毫米之间。

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