TW200803639A - Selective metal surface treatment process and apparatus for circuit board and resist used in the process - Google Patents

Description

200803 63 9^fdoc/g 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電路板的製程及其相關設備及 材料，且特別是有關於一種電路板之選擇性金屬表面處理 製程、設備及其材料。 【先前技術】 隨著科技的進步與生活品質的持續提升，加上電腦與 通訊產業的整合與持續成長，使得積體電 • clrcuit，ic)的應用領域越來越廣，例如應用於筆記型電腦 (notebook PC)、行動電話(cen ph〇ne)、數位相機沖讲31 camera) ^ M Impersonal digital assistant, PDA) ^ 印表枝(printer)與光碟機(disk player)等各種電子裝置中。 其中應用於積體電路封裝製程中之印刷電路板(pdnted clrCmtboard，PCB)核可料電性連接之用，更可用於承 載晶片或其他電子元件等。 f 1A至圖1E是習知印刷電路板之選擇性化鎳蝴 ^思圖。此印刷電_之選擇性化鎳 =路板，如圖1A所示。印刷電路板ι⑻ -防焊層—多個接點12。及 芸在广;l/l材U〇具有多層線路(未績示），防焊層130則覆 材!10的表面112及表面線路 霖 r2rt! 120 〇 ^ 120 形—光了熱翻法在細_路板⑽上成 先阻層㈣^。_，將_電路板= 200803639vf d〇c/s 放置於曝光機台上使其曝光並顯影，經過曝光及顯影之後 的光阻層150如圖ic所示。此顯影步驟移除了第二接點 !24上方之光阻層150，而第一接點122仍為光阻芦15〇 所覆蓋。 曰 一之後，進行化鎳金步驟，此即在第二接點124上 们60，用以避免第二接點124的氧化作用，二 1二r U點122上方因為有光阻層 化键ίί者 會受化鎳金步驟之影響，即不會有—声 m上覆/—m亦即只選擇性地在某—部分的接點 光阻2 最後’將光阻層15G移除，移除 150後的印刷電路板1〇〇如圖1E所示 二 成了選擇性化鎳金處理製程。 元 具有=知印刷電路板⑽之選擇性化錄金製程至少 曝弁成一全面覆蓋光阻層150,再經過 處）。然而%蓋化鎳金的區域(即第二接點124 吻之面積只佔印刷電員部分接點⑽(即第-接點 蓋光阻㈣相當浪費=之少部分’峨 影等侧 =行St前，須一 染危害也較嚴重。衣作守間長、設備成本高，對環境； 【發明内容】 200803 63 9vfdoc/g 本發明之目的是提佴 處理製程’喊少製程材二種電路板:選擇性金屬表面 本發明之另—目的？：必要的浪費及縮短製程時間。 表面處理韻，可肋H供—種電路板之選擇性金屬 製程，以減少f裎材料τ订電路板之選擇性金屬表面處理 太=: 必要的浪費及縮短製程時間。 擇性金屬表面處理f程中2一種阻劑，可在電路板之選 料之不必要m 作為光固化材料’以減少製程材 擇性金屬表種阻劑’可在電路板之選 料之不必要m 作為熱固化㈣，以減少製程材 擇性===目：本發明提出-種電路板之選 擇性金屬表面處理Μ 板具有—防焊層以及多個選 且Μ + 處 中防焊層覆蓋電路板的表面， 理製程包括以-喷頭選擇性地喷印 =性^屬表面處理區域上、對其餘選擇性金屬表面處理 品域進行表面處理以及移除喷印之阻劑。 在本發明之一實施例中，上述之電路板之選擇性金屬 表面處理製程在形成阻劑於選擇性金屬表面處理區域之 後，更包括以光照射阻劑，使之光固化。 ^本發明之—實施财’上述之電路板之選擇性金屬 ^面處理製程在形成阻劑於選擇性金屬表面處理區域之 後’更包括加熱阻劑，使之熱固化。 200803 639vfdoc/g 在本發明之-實施例中，上述之電路板之 表面處理^ 呈中所使用的阻劑在喷印操作條件下=體药 且阻劑可選用操作溫度範圍_ ^ '、、、抓月且 黏度〇〜_ cps的可噴印材料。，印操作條件下 ^發明之—實關巾，±狀電 表面處理製程中，對其餘選擇性全屬 广擇陡至屬 面處理之步驟包括選自化進:f; ^«##I(〇rga„ic solderability preservative 〇s 1化學金屬表面處理。 e，〇sP)4其中之 在本發明之一實施例中， 帝 表面處理製程中，對轉選擇性金屬 :處理之步驟包括選自蒸鑛、離子植 中之-的物理表面處理。 -永拋先寻其 備。種電路板之選擇性金屬表面處理設 處理“ '板具ΐ—防焊層以及多個選擇性金屬表面 屬夺層覆1電路板的表面，且暴露出選擇性金 :面處:里上述電路板之選擇性金屬表面 且噴印平台包括—嘴頭，用以選擇性地噴印於 =擇性金屬表面處理區域上。移除 選擇 =表面處理區域進行表面處理之後，用以J除= t本發明之-實施例中，上述之電路板之選擇性金屬 义面處理設備更包括-光固化裝置，用以照射阻劑，使之 200803 63 9vfd〇c/g 光固化。 在本發明之一實施例中，命 表面處理設備更包括一熱f置】路板之選擇性金屬 熱固化。 、u化衣置，用以加熱阻劑，使之 在本發明之一實施例中，# 表面處理設備所提供之阻劑在喷印摔二性金屬 阻劑可選用操作溫度範圍】〜細。C、^下為^體’且 度0〜lOGcps的可喷印材料。 1印操作條件下黏 在本發明之一實施似φ，μ、+、& $ 擇性金屬二=== 其二學=:化錫、化銅以及有卿 f本發明之-實施例中，上述之電路板 2處理設備對其餘選擇性金屬表面4職域進行表面^ 理包括選自蒸錄、離子植人、電漿、抛料其中之一的物 理表面處理。 本毛月更提出種阻劑，其成分包括 acid)、寡聚物(oligomer)、單體(麵⑽⑷、黏著劑(論esi〇n agent)、光起始劑(ph〇t〇initiat〇r)及添加劑(filler)等光固化 料。 在本發明之一實施例中，上述之阻劑在喷印操作條件 下為流體，且阻劑可選用操作溫度範圍_2〇〜2〇〇t：、噴印 操作條件下黏度〇〜1 OOcps的可喷印材料。 本發明更提出一種阻劑，其成分包括溶劑(s〇lvent)、 200803639wfdoc/g 單體、黏結劑、添加劑等熱固化材料。 在本發明之一實施例中，上述之阻劑在喷印操作條件 下為流體，且阻劑可選用操作溫度範圍_20〜20(rc、嘴印 操作條件下黏度〇〜1 OOcps的可喷印材料。 本發明之阻劑因只喷印在一部分選擇性金屬表面處 理區域之上，因此能有效避免習知技術因必須整面塗佈光 阻而造成的製程材料之不必要的浪費。此外，本發明之選 擇性金屬表面處理製程因採用噴印法在一部分選擇性金屬

表面處理區域上喷印阻劑，因此相較於習知技術須經過壓 膜、曝光、顯影等製程，本實施例之選擇性金屬表面處理 製程之製程時間較短。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 園iA至81 2D S本發明一實施例之一種電路板之g 擇性金屬表面處理製程及其設備的示意圖。請先參考環 从’電路板之選擇性金屬表面處理製財先提供—電路^ 200，如圖2A所示。電路板2〇〇具有一底材21〇、一防必 層230、多個選擇性金職面處理區域22()及表面線库 240。底材21〇可包括薄膜、多層線路板及/或金屬板等 用以作為電路板2GG之承載體，以承載表面線路24〇、^ 擇性金屬表面處理區域22〇等，亦即表面線路及選 性金屬表面處理區域22G是位於底材21〇的表面212 ^ 200803 63 9/fdoc/g 上。選擇性金屬表面處理區域22〇例如 230伋盘在底材210的表®犯及表面觀24 干： 暴，多個選擇性金屬表面處理區域22Q Ζ f處ΐ區域22G包括第—選擇性金屬表面處理區域it 面;理區域224。第-選擇性金屬表面 盘二二 Ί一選擇性金屬表面處理區域224可用來

與不同的元件作連接，舉例來說，第-選擇性金屬表^ := 222可用來與被動元件作連接，而性2 表面^理區域224可用來與晶片作連接。 街孟屬 △ 3〇ίΓ，2B ’接著’將f路板200放置於—喷印平 ί載台32。: ST二:_严。及-噴頭31〇。 板·的上方，用而 310則位於電路 截么320盘+ 印—阻劑250於電路板細上。承 括；;平_動^310例如可個別移動或相對移動(此移動包 ===動且兩者之間可以定位，故利用噴 印的浐碹2 f °^31{^_台32〇至欲噴 於一 ^ W八f後，以翻31 〇選擇性地喷印一阻劑2 5 0 义广擇性1屬表面處理區域220上(例如於第-選摆14 :屬表:處^ 、值侍注意的是，本實施例之阻劑250因口> ^ 刀遠擇性金屬表面處理區域220之上(如第 面處理區域222之上)’用量及成本相對較二 月匕效避免習知技術因必須整面塗佈光阻而造成的製 12 200803 63 9vf d〇c/g 程材料之不必要的浪費。 阻劑250之成分包括丙婦酸、寡聚物、單體、黏著劑、 光起始劑及添力，等光固化材料，或包括㈣、單體 ，劑、添加劑等熱固化材料，但不以此為限，_的油; 或=焊劑料料亦可運用在本發财。_，在喷印^ 作條件下例如是半炫融狀態的流體，且阻劑，例如可選 用〜2，c、噴印操作條件下黏度。〜 lOOcps的可育印材料，較佳的操作溫度範圍可在ι〇〜ΐ2〇

c，而喷印操作條件下較佳的黏度值可在5〜2Qeps之間。 接著’可將圖2B之電路板雇放入—光固化裝置（未 緣示）或-熱固化裝置（未綠示），並以光固化裝置照射 阻劑250以使之光固化’或以熱固化裝置加熱阻劑25〇以 使之熱固化。光固化或熱固化的功用在於使阻劑定 型，並增加阻劑250的硬度以在接下來的製程步驟保護第 一選擇性金屬表面處理區域222。 接下來，如圖2C所示，對沒有喷印到阻劑25〇之其 餘远擇性金屬表面處理區域220(例如是第二選擇性金屬表 面處理區域224)進行表面處理。經表面處理後有一覆芸厣 260形成於第二選擇性金屬表面處理區域224之上。對其 餘每：擇性金屬表面處理區域220進行表面處理之步驟包括 選自化鎳金、化銀、化錫、化銅以及有機保焊劑等其中之 一的化學表面處理，或選自蒸鍍、離子植入、電漿、抛光 等其中之一的物理表面處理。化學表面處理的目的之一是 在選擇性金屬表面處理區域220上形成一抗氧化層，以防 200803 639/fdoc/s 止選擇性金屬表面處理區域因氧化而影響到其導電特性， 而物理表面處理則可依不同之製程需要進行之。然而在進 行表面處理的同時，上方有噴印阻劑250之選擇性金屬表 面處理區域220(例如是第一選擇性金屬表面處理區域222) 因受到阻劑250之保護而不受表面處理之步驟的影響。 _ 請參考® 2D，最後’以—移除裝置働移除之前步 驟所喷印之阻劑250，移除阻劑25G之方法例如利用噴嘴 化學溶劑以溶解阻劑25G、利用電漿㈣以餘刻阻劑 ㈣或此領域中具有通f知識麵熟習之其他方法來 二劑250。至此，完成整個電路板2〇〇之選擇性金屬 i法3 =選面，實施例之製程因採用喷 9Sn η &擇生至屬表面處理區域22。上喷印阻劑 统制/此相較於習知技術之光阻的壓膜、曝光、顯影等傳 ，程，本貫施例之製程時間較短，且喷 速产：傳 疋位精確，適合電腦化操作及品質控管。 ‘上所述’本發日歧少具有以下優點及特 處理嘴印在-部分選擇._表面 先阻而造成的製‘;=二術因必須整面塗佈 声而、本發明之製程因採用喷印法在-部分撰㈣ trr域上噴印_，因此相較於習知技=金屬 光阻’本實施例之製程時雜短。叫光草製 ~承上迹’相較於習知技術，本發明因又r 4製程形成総，故所需設備之成本較彳光草 降低對 14 200803639fdoc/g 環境之污染及危害。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保罐 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。X 【圖式簡單說明】 圖1A至圖1E是習知印刷電路板之選择性 的示意圖。 儿螺i衣％ 圖2A至圖2D是本發明—實施例之—種電路板之選 擇性金屬表面處理製程及其設備的示意圖。 【主要元件符號說明】 100 ： 印刷電路板 110 底材 112 表面 120 接點 122 第一接點 124 第二接點 130 防焊層 140 表面線路 150 光阻層 160 錄金層 200 電路板 210 底材 212 :表面 15 200803639fdoc/g 220 :選擇性金屬表面處理區域 222:第一選擇性金屬表面處理區域 224:第二選擇性金屬表面處理區域 230 :防焊層 240 :表面線路 250 :阻劑 260 :覆蓋層 300 :喷印平台 310 :喷頭 320 :承載台 400 :移除裝置

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Claims (1)

1. 200803 63 9/fdoc/g 十、申請專利範圍： 具有-防焊性金屬表面處理製程，該電路板 層覆蓋該電路板的擇性$屬表面處理區域’該防焊 處理區域上；、、随地喷印—阻劑於一選擇性金屬表面 理;:ί餘该些選擇性金屬表面處理區域進行表面處 移除噴印之該阻劑。 2.如申睛專利範圍第i項所述之 表面處理製程，1中㈣4 板之延擇性至屬 區域之後，更包括該選擇性金屬表面處理 先妝射該阻劑，使之光固化， 表面‘制ΐ專=圍第1項所述之電路板之選擇性金屬 =ί二形成該阻劑於該選擇性金屬表面處理 £域之後，更包括加熱該阻劑，使之敎固化。 矣二3專，圍第1項所述之電路板之選擇性金屬 表面處n其中該阻劑在喷印操作條件下為流體，且 該阻劑可選用操作溫度範n测。c 黏度0〜lOOcps的可喷印材料。、木作仏件下 5.如申請專利_第丨項所述之電路板之 表面處理f1 ’其巾«餘婦獅性金職面處理區Ϊ 進行表面處理之步驟包括選自化鎳金、化銀、 以及有齡焊解其巾之—的化學表面處理。 200803 63 9fdoc/^ 6·如申請專禾 ^ 表面處理製程^圍$ 1項所述之電路板之選擇性金屬 進行表面處理之：：：餘該些選擇性金屬表面處理區域 光等=崎=蒸錢、離一 具有-防焊層性金屬表面處理設備，該電路板 層覆蓋該^板的=鱗性金屬表面處理區域，讀防焊 噴頭’用以選;性:===板’該喷印平台包括-區域上；以及 、Ρ阻蜊於一選擇性金屬表面處理 進行表其餘該些選擇性金屬表面處理區域 ^之後，用以移除噴印之該阻劑。 .如申凊專利範圍第7項所沭之+攸 表面處理設備，更包括—光路板之4擇性金屬 使之光固化。先固化t置’用以照射該阻劑， 夺μ專利範圍第7項所述之電路板之選擇性全屬 ;==備，更包括—熱固化裝置，用以加熱該“ 屬專聰㈣7韻述之電路板之選擇性金 且；二理5又備’其中該阻劑在噴印操作條件下為流體， 劑可選用操作溫度範HWC、喷印操作條件 下黏度0〜l〇〇cps的可喷印材料。 11·如申明專利㈣第7項所述之電路板之選擇性金 200803639vfdoc/g 屬表面處理設備，其中對其餘該些選 域進行表面處理包括選自化鎳金^表面處理區 有機保焊劑等其中之一的化學表面】;;:化錫、化銅以及 12·如申請專利範圍第7項所述之命 屬表面處理設備，其中對其瓣 其中之一的物理表面處理。 .电漿、抛光等

   13.-種如申請專利範圍第i或7項所述之 /刀包括丙烯酸、寡聚物、單體、 ^成 劑等光固化材料Γ 體黏者劑、光起始劑及添加 14·如申請專利範圍第14項所述之阻劑，盆 條件:F減體，且該㈣可選雜作溫 ^0。20〇C 1印操作條件下黏度〇^白勺可喷印材 種如申請專利範圍第丨或7項所述之阻劑，其 刀〇舌岭劑、單體、黏結劑、添加劑等熱固化材料。 中請專利範圍帛15項所述之阻劑，其中該 貝Ρ4κ。作條件下為流體，且該阻劑可選用操作溫度範圍 =〇 2〇〇c、喷印操作條件下黏度〇〜1〇〇cpS的可噴印材 19