TWI594080B

TWI594080B - 光成像法

Info

Publication number: TWI594080B
Application number: TW101142689A
Authority: TW
Inventors: 強納森肯尼特; 約翰康寧漢
Original assignee: 彩虹科技系統有限公司
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2017-08-01
Also published as: TW201418891A

Description

光成像法

本發明係關於一種用於進行光成像之方法及裝置。更特定言之，本發明係關於一種用於對經濕的可固化光聚合物覆蓋之基板進行光成像之方法及裝置，其中經光成像基板係用於形成影像，諸如光化學加工業(PCMI)中所用之電路或其他特徵，例如線、正方形、螺旋形、圓形或其他幾何及非幾何形狀。

雖然此項技術中存在用於製造適合形成PCB或PCMI中之結構之細線及特徵的先前技術，但該等技術中之許多技術受諸多明顯缺點之困擾。舉例而言，許多先前技術受不良解析度之困擾。此外，確實提供高解析度之技術通常需要複雜之裝置，諸如精密之雷射設備。另一個問題在於，先前技術需要使用部分固化之乾光聚合物膜，該等膜通常支撐在聚酯(例如邁拉(Mylar))膜上。該等乾膜之厚度對經光成像表面之解析度及/或清晰度具有不利影響，因為由此允許在光成像製程期間發生不希望之底切(undercutting)(即光影)。亦存在將部分固化之乾膜黏附至基板方面之問題及污染問題，污染問題會在光成像製程中再次引起問題。部分固化之乾膜在大量使用時亦極其昂貴。該等系統描述於US 4,888,270及US 4,954,421中，該等專利以引用之方式併入本文中。

本發明之至少一個態樣之目標在於避免或減輕至少一個或多個上述間題。

本發明之至少一個態樣之另一個目標在於提供一種用於對表面進行光成像之改良方法。

本發明之至少一個態樣之又一個目標在於提供一種用於製造具有高解析度及小跡線寬度(即細線)或形狀之電路以便用於PCMI中之成本有效型方法。

本發明之至少一個態樣之另一個目標在於提供一種用於製造適用於PCB之高密度電路之成本有效型方法。

本發明之至少一個態樣之另一個目標在於提供一種用於在較大面積上以高解析度及小跡線寬度對表面進行光成像之改良方法。

本發明之至少一個態樣之另一個目標在於提供一種用於對傳導性材料之噴墨沈積物進行成像之方法。

根據本發明之第一態樣，提供一種用於對基板進行光成像之方法，該方法包括：提供具有披覆層之基板；在該披覆層之至少一部分上沈積液態UV可固化光聚合物，以形成厚度小於約178 μm(0.007吋)之UV可固化光聚合物膜；將光工具定位至該液態UV可固化光聚合物上；以及向液態UV可固化光聚合物施加輻射以便在透過該光工具固化曝光之區域中的該光聚合物層。

重要的是，本發明在成像之前不進行預先乾燥。

本發明因此係關於一種對經濕的液態可固化光聚合物覆蓋之基板進行光成像之方法，其中經光成像基板可用於例如形成電路，諸如PCB及平板顯示器，或用於產生精細之細節，諸如PCMI中所用之幾何或非幾何形狀。本發明亦可關於在介電質上形成介電質影像。與許多先前技術形成對比，本發明因此係關於使用濕膜而非昂貴的乾膜，諸如Riston(商標，DuPont)。乾膜與使用濕膜相比顯然更昂貴。與目前使用之基於溶劑之濕膜相比，使用100%固體濕膜亦克服了對預先乾燥之需要，且因此獲得極其可控之製程。

在本發明中，在用例如UV輻射照射濕光聚合物膜之前不進行乾燥步驟(即預先乾燥步驟)。此與在進行照射前乾燥濕膜之先前技術形成鮮明之對比。

在本發明中，較佳為光聚合物可實質上完全為固體，即可能存在之溶劑之量為零或極低。已意外地發現由此可改良成像及解析度。然而，本發明亦涵蓋存在少量溶劑。在本發明中，因此可存在少於約1%溶劑、少於約3%溶劑、少於約10%溶劑或少於約15%溶劑。

在具體實施例中，存在三層結構，其用於本發明中。底層為基板，中間層為UV可固化光聚合物，且頂層為透明塑膠或經保護性化學物質層塗佈之塑膠。

基板披覆層可由任何適當之材料或複合物製造或包含任何適當之材料或複合物，且可例如為金屬的或非金屬的。在具體實施例中，因此可存在金屬披覆層，且在替代性實施例中，可存在非金屬披覆層。

披覆層可至少部分地圍繞或完全圍繞基板延伸。或者，基板可包含第一側面及第二側面，且披覆層可在基板之第一側面及第二側面之一或兩者上延伸。因此，基板可經層壓成在基板之第一側面及第二側面之一或兩者上具有披覆層。披覆層可呈膜或層形式，其連接及/或黏附至基板上。

通常，金屬披覆層可包含導電材料或由導電材料組成。可例如為介電材料之基板可完全或至少實質上由金屬披覆層封裝。金屬披覆層可包含導電材料或由導電材料組成，諸如任何適合之金屬材料。適合之金屬可例如為銅、銀、金及其類似物。

或者，披覆層可由以下各物製造或包含以下各物：導電聚合物(PEDOTT)、石墨烯或導電氧化物，如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)。

在披覆層為非金屬之實施例中，披覆層可包含介電材料或由介電材料組成。

具有披覆層之基板可為實質上平坦的，且尺寸可在至多約1 m×1 m之範圍內。本發明之優勢在於，除實際執行光成像製程之裝置以外，對基板實際上無尺寸限制。

液態光聚合物係呈濕形式(即呈可流動形式)。液態光聚合物之物理性質可匹配所需之固化性質。

通常，可以小於或等於約150 μm、125 μm、100 μm、75 μm、50 μm、25 μm、10 μm、5 μm、1 μm、0.5 μm或 0.1 μm之厚度來沈積液態光聚合物。或者，可以約177 μm至約0.1 μm、約125 μm至約0.1 μm、約100 μm至約0.1 μm、約75 μm至約0.1 μm、約50 μm至約0.1 μm、約25 μm至約0.1 μm或約10 μm至約0.1 μm範圍內之厚度來沈積液態光聚合物。較佳地，液態光聚合物可具有約5 μm之厚度。

藉由使用薄液態光聚合物膜允許在光成像製程中使用低強度輻射(例如UV光)。

液態光聚合物可施加至基板之第一側面及第二側面之僅一者或兩者上，其中基板之第一側面及第二側面兩者皆包含披覆層。因此，本發明可係關於單側或雙側曝光，呈例如前後對準。

可以實質上均勻且連續之方式，使用任何適合之技術來沈積液態光聚合物。舉例而言，可使用噴霧、刷子、軋輥及/或浸漬塗佈系統來沈積液態光聚合物層。

在施加液態光聚合物之前，可使用接觸清潔製程來清潔包含披覆層之基板，以便自披覆層表面移除碎屑及/或污染。

一旦液態光聚合物已施加至具有披覆層之基板上，即可將光工具定位至基板上。隨後可向所沈積之液態光聚合物施加壓力。藉由施加壓力，可展開及/或擠壓液態光聚合物，以便獲得具有實質上均勻之厚度的實質上均勻連續之光聚合物膜。在具體實施例中，可使用基於軋輥之系統來施加輾壓力，且因此可用於展佈液態光聚合物。通常，橡膠圓柱輥可在光工具上滾軋，由此向液態光聚合物施加壓力。可實質上同時在基板之兩個側面上進行展開及/或擠壓。展開及/或擠壓之具體功能在於，此舉有助於確保實質上無空氣並且因此實質上無氧氣截留在液態光聚合物下面。較佳為無空氣且無氧氣截留在液態光聚合物下面。因為所截留之氧氣會減慢光成像(即固化)製程，故此做法克服了對複雜光系統之需要，且亦對製程速度提供了顯著之改良。

在光成像製程中使用光工具。光工具可為所需電路之負像或正像，且可允許光通過光工具的一些部分而不通過其他部分。光工具可由可撓性塑膠材料製造，且可連接至將光工具準確地定位在基板上在基板之至少一個側面或兩個側面上之機構。光工具可處於緊張狀態且纏繞在軋輥(如實心鋼輥)周圍。在具體實施例中，光工具亦可包含保護層，該保護層可能有助於在已進行成像之後從基板上剝離光工具。保護層可為任何適合之無黏性材料。保護性塗層之另一個優勢在於，其能夠在光成像製程期間沿光成像區域之整個長度提供針對化學侵蝕及濕度變化之保護。此意謂不需要將濕度維持在恆定之水準，從而提供更可控之製程環境。

在其他實施例中，光工具可為經成像之材料、透明塑膠，或經保護性化學物質層或能夠充當脫模塗層之任何其他專用材料塗佈以防止塑膠受化學物質或水分侵蝕的塑膠。

所用之輻射可為使液態光聚合物固化之任何適合之輻射。在具體實施例中，可使用UV輻射來使已曝光之液態(例如濕)光聚合物聚合及/或硬化及/或凝固。UV輻射可具有約200至400 nm之波長，且可具有與固化所用光聚合物相匹配之強度。尤其較佳之UV光源可為UV LED，因為其產生極少量之熱，具有較長燈壽命，立即啟動，實質上無功率輸出減退，低維護，且可產生高水準之光強度。因此在根據本發明之便宜的光成像製程中，可使用LED來印刷細線。替代性光源可為用於對光聚合物直接進行成像之雷射光源或數位鏡器件(Digital Mirror Device，DMD)。

在本發明之具體實施例中，輻射可經校準以改良光成像製程之品質及/或解析度及/或清晰度。

可使用對準系統在基板之一個側面或兩個側面上準確地定位至少一個或兩個光工具。在應用至少一個或兩個光工具時，基板可實質上垂直地定位。

本發明之光成像裝置可用於約每十秒加工約一片基板。

在施加光成像製程之輻射之後，可使用標準洗除或顯影製程來移除未曝露於輻射之液態光聚合物。

本發明之方法亦可自含於小型潔淨室內，因此，由於不需要大型工業潔淨室，所以可顯著節約光成像製程之成本。

使用如本發明中所述之方法可獲得適用於電路之高清晰度細線。細線可具有任何以下寬度：小於或等於約200 μm；小於或等於約150 μm；小於或等於約140 μm；小於或等於約130 μm；小於或等於約120 μm；小於或等於約110 μm；小於或等於約100 μm；小於或等於約90 μm；小於或等於約80 μm；小於或等於約75 μm；小於或等於約70 μm；小於或等於約60 μm；小於或等於約50 μm；小於或等於約40 μm；小於或等於約30 μm；小於或等於約20 μm；小於或等於約10 μm；或者小於或等於約5 μm。或者，細線可具有任何以下寬度：大於約200 μm；大於約150 μm；大於約100 μm；大於約75 μm；大於約50 μm；大於約20 μm；或大於約10 μm。或者，細線可具有任何以下寬度：約0.1至200 μm；約1至150 μm；約1至100 μm；約20至100 μm；或約5至75 μm。細線可用於PCB及其他電組件中，如平面螢幕顯示器。

本發明方法可具有以下附加優勢：所有步驟，諸如沈積液態光聚合物及移除光工具，皆可經由本發明之裝置在單一遍次(pass)中進行。舉例而言，在基板之至少一個或兩個側面上沈積液態光聚合物、將光工具定位在基板之至少一個或兩個側面上之液態聚合物上、向所沈積之液態光聚合物施加壓力以形成光聚合物膜，以及向液態光聚合物施加輻射以固化光聚合物層皆可經由本發明之光成像裝置在單一遍次中進行。因此，此一步式製程增加了經光成像基板通過裝置之通過量，且亦提供易於控制及監測之裝置。

本發明具有諸多優勢，該等優勢係藉由通過與先前技術相比小得多的深度進行光成像而獲得。舉例而言，由光聚合物薄膜及視情況選用之光工具保護層形成的可通過其進行光成像之深度可為以下任一者：約0.1至50 μm；約1至50 μm；約1至25 μm；約1至10 μm；約1至8 μm；或約1至5 μm。通常，由光聚合物薄膜及視情況選用之光工具保護層形成的深度可為約8 μm。藉由具有相對較小的通過其進行光成像之深度可減少線生長，且因此允許形成極小線寬度。使用例如相對於垂線之照射角θ(參看圖8a及圖8b)，本發明中發生之線生長之量可為以下任一者：小於約10 μm；小於約5 μm；小於約2 μm；小於約1 μm；小於約0.84 μm；小於約0.8 μm；小於約0.5 μm；或小於約0.25 μm。

本發明亦可用於光化學加工業(PCMI)以及電子工業中。

光成像可藉助於能夠準確地定位第一運載元件及第二運載元件之定位裝置，其中第一運載元件上之定位球容納在第二元件上之環形元件中。由此允許極準確地定位光工具。

根據本發明之第二態樣，提供一種用於對基板進行光成像之方法，該方法包括：提供具有披覆層之基板；在該披覆層之至少一部分上沈積液態光聚合物以形成光聚合物薄膜；將光工具定位至該液態光聚合物上；以及向液態光聚合物施加輻射以便在透過該光工具固化曝光之區域中的該光聚合物層。

在本發明中，在用例如UV輻射照射濕光聚合物膜之前亦不進行乾燥步驟(即預先乾燥步驟)。

根據本發明之第三態樣，提供根據第一態樣或第二態樣形成的經光成像電路。

通常，經光成像電路可為可用於製造例如PCB及平板顯示器之電路。

根據本發明之第四態樣，提供根據第一態樣或第二態樣形成的在介電質上之介電質影像。

根據本發明之第五態樣，提供用於對基板進行光成像之裝置，該裝置包含：至少一個光工具，其能夠定位至具有披覆層之基板之至少一個側面上之液態光聚合物上；軋輥，其能夠向具有披覆層之基板上之液態光聚合物施加壓力，以形成厚度小於約178 μm(0.007吋)之光聚合物膜；以及輻射源，其能夠固化液態光聚合物。

披覆層可由任何適當材料或複合物製造或包含任何適當材料或複合物，且可例如為金屬的或非金屬的。

在本發明中，在用例如UV輻射照射濕光聚合物膜之前亦不進行乾燥步驟(即預先乾燥步驟)。因此該裝置不包含用於在將膜施加至輻射源之前預先乾燥濕光聚合物膜之裝置。

細線可具有任何以下寬度：小於或等於約200 μm；小於或等於約150 μm；小於或等於約140 μm；小於或等於約130 μm；小於或等於約120 μm；小於或等於約110 μm；小於或等於約100 μm；小於或等於約90 μm；小於或等於約80 μm；小於或等於約75 μm；小於或等於約70 μm；小於或等於約60 μm；小於或等於約50 μm；小於或等於約40 μm；小於或等於約30 μm；小於或等於約20 μm；小於或等於約10 μm；或小於或等於約5 μm。或者，細線可具有任何以下寬度：大於約200 μm；大於約150 μm；大於約100 μm；大於約75 μm；大於約50 μm；大於約20 μm；或大於約10 μm。或者，細線可具有任何以下寬度：約0.1至200 μm；約1至150 μm；約1至100 μm；約20至100 μm；或約5至75 μm。細線可用於PCB及其他電組件中，如平面螢幕顯示器。

通常，可在至少一個或兩個光工具上施加壓力，此後該(等)光工具向液態光聚合物施加壓力。

該裝置亦可包含校準構件以校準自輻射源發出之輻射。

在具體實施例中，輻射源可包含LED及/或雷射光源或DMD數位成像器件。較佳地，輻射源可能能夠發射UV輻射。

該裝置亦可包含定位構件以便將至少一個光工具定位在基板上。

本發明之裝置亦具有以下優勢：具有小佔據面積。由此使得該裝置具有極大適應性。舉例而言，該裝置可具有約6 m×2 m或甚至更小之佔據面積。

本發明之裝置亦可具有低功率消耗，因為對於濕膜不需要固化製程(即無預先乾燥步驟)。該裝置因此可在低功率下操作，諸如小於約10 kW或較佳小於約5 kW。相比之下，先前技術在大於約100 kW之區域內操作。因此，本發明之設備可提供約50倍或甚至約100倍之能量消耗改良。因此該設備可具有較低環境影響。

本發明之裝置亦可在高產能下操作，諸如每小時約100至500片，或通常為每小時約360片。

該裝置亦可為完全自動化的，且因此需要最少處理。該裝置亦易於維護。

根據本發明之第七態樣，提供用於對基板進行光成像之裝置，該裝置包含：至少一個光工具，其能夠定位至具有披覆層之基板之至少一個側面上之液態光聚合物上；軋輥，其能夠向具有披覆層之基板上之液態光聚合物施加壓力以形成光聚合物薄膜；以及輻射源，其能夠固化液態光聚合物。

該裝置不包含用於在將膜施加至輻射源之前預先乾燥濕光聚合物膜之裝置。

根據本發明之第八態樣，提供一種用於在基板上製造跡線及/或電路之方法，該方法包括：提供基板；在該基板之至少一個側面上提供噴墨沈積物，該等噴墨沈積物包含導電粒子；在包含噴墨沈積物之基板之至少一個側面上沈積液態光聚合物；將光工具定位至該基板之至少一個側面上之液態光聚合物上；向所沈積之液態光聚合物施加壓力，以形成厚度小於約178 μm(0.007吋)之光聚合物膜；以及向該液態光聚合物施加輻射以便在透過該光工具固化曝光之區域中的該光聚合物。

通常，噴墨沈積物可包含導電粒子，諸如銀、金及/或銅，或用於起始銅或鎳之無電電鍍之晶種材料，如鈀與錫之混合物。

噴墨沈積物可具有約50 μm至500 μm、50 μm至250 μm、75 μm至150 μm或通常約100 μm之寬度。因此，可使用本發明中所述之光成像概念來改變噴墨沈積物。舉例而言，噴墨沈積物可形成在例如塑膠片基板上。噴墨沈積物可在塑膠片上形成近似所需之跡線。通常，隨後可使用本發明中所述之光成像概念在噴墨沈積物內形成至少一個或多個跡線。

根據本發明之第九態樣，提供用於對基板進行光成像之裝置，該裝置包含：至少一個光工具，其能夠定位至具有披覆層之基板之至少一個側面上之液態光聚合物上；軋輥，其能夠向具有披覆層之基板上之液態光聚合物施加壓力以形成光聚合物薄膜；以及輻射源，其能夠固化液態光聚合物。

現將參考附圖僅藉由舉例方式來描述本發明之實施例。

圖1為本發明之三層結構10之剖面側視圖，該三層結構能夠經成像，其中存在底層12(其為基板)、中間層14(其為濕UV可固化光聚合物)及頂層16(其為透明塑膠或光工具，或較佳為已塗佈保護層之光工具或塑膠，該保護層充當脫模塗層且亦提供化學物質及水分抗性)。

如圖2中所示，本發明允許形成密封囊20。密封囊20包含在液態UV光聚合物囊22周圍形成之密封邊緣24。

圖3為根據本發明之一個實施例之層壓結構(一般指定為100)之剖面側視圖。層壓結構100在兩個側面上均包含基板110(諸如介電層)及金屬披覆層112。(雖然以下描述係針對金屬披覆層，但應注意，類似製程可用於非金屬披覆層)。在層壓結構100之頂部存在液態光聚合物層114。因此光聚合物層114為濕的。液態光聚合物層114具有約5 μm之厚度。雖然圖3中未顯示，但光聚合物層114可施加至層壓結構100之兩個側面上。

首先使用任何適合之技術，以實質上均勻且連續或至少實質上連續之方式將光聚合物層114沈積至層壓結構100上。舉例而言，使用噴霧、刷子、軋輥及/或浸漬塗佈系統來施加光聚合物層114。在本發明中，在用例如UV輻射照射濕光聚合物膜之前不進行乾燥步驟(即預先乾燥步驟)。

一旦光聚合物層114已經施加至層壓結構100上，即將光工具116施加至光聚合物層114上。光工具116為所需電路之負(或正)像，且允許光通過光工具116之一些部分而不通過其他部分。光工具係由可撓性塑膠材料或可能由玻璃或甚至可能由有機玻璃製造。

圖4表示光工具116經施加至層壓結構100上。一旦光工具116已經施加至包含液態光聚合物114之層壓結構100上，即使用壓縮系統來展開及/或擠壓光聚合物114，以便在光工具116與基板披覆層112之間以約5 μm之實質上均勻之厚度均勻地展佈光聚合物114。壓縮系統亦確保無空氣且因此無氧氣截留在光聚合物114下面。舉例而言，基於軋輥之系統施加壓力且用於展佈光聚合物114。因此，橡膠圓柱輥可用於展佈光聚合物114。此舉可在層壓結構100之兩個側面上進行。由此克服了對包括抛物面鏡之複雜光系統的需要，因為消除了所有空氣及氧氣。

如圖4中所示，使用UV輻射來使已曝光之液態光聚合物114聚合及/或硬化及/或凝固。UV輻射具有約200至400 nm之波長，且具有與固化已曝光之液態光聚合物114相匹配之強度。可使用任何適合之UV光源，但UV LED尤其適合，因為其產生極少量之熱，具有較長燈壽命，立即啟動，實質上無功率輸出減退，低維護，且可產生高水準之光強度。因此，LED可用於在便宜的光成像製程中印刷細線、正方形、螺旋形、圓形或其他幾何及非幾何形狀。或者，使用雷射光源或DMD數位成像單元。應注意的顯著優勢在於不需要部分固化之乾光聚合物膜(例如Riston，商標，DuPont)，因此其顯著減少成像製程期間的任何線生長，從而得到顯著提高之解析度。因此，藉由克服該需要而不存在經部分固化之乾膜或經預先乾燥之基於溶劑之濕抗蝕劑來增加本發明方法之解析度。

圖5為本發明之光成像裝置之圖示，其顯示層壓結構100經實質上垂直向上引入該裝置中，其中光工具116經施加至層壓結構100之兩個側面上。光工具116處於緊張狀態且在軋輥118、120周圍延伸。光工具116宜對光聚合物114具有表面吸引力，且因此可經由弱互相作用力(諸如凡得瓦爾力(van der Waals force)及/或靜電力)而『自黏』至光聚合物114。光工具116亦可包含保護性非黏性層，該保護性非黏性層有助於一旦已進行成像即自層壓結構100移除(即剝離)光工具116。

雖然未顯示，但使用對準系統來準確地使光工具116在層壓結構之兩個側面上對直。

光成像裝置可用於每十秒加工約一片層壓結構100。一旦已進行光成像，即使用任何適合之機械構件自層壓結構100移除光工具116。光成像製程極快，因為無空氣及氧氣截留在液態光聚合物114下。因此提供小於約5秒或較佳小於1秒之針對光聚合物114之乾燥時間。

在光成像製程之後，使用例如鹼水溶液經由洗滌程序移除未曝露於UV輻射之液態光聚合物114。隨後可使用標準化學蝕刻製程。舉例而言，可使用酸或鹼來產生含有所需金屬(例如銅)電路經聚合之光聚合物覆蓋之介電基板。隨後可移除聚合之光聚合物，產生具有所需之導電電路之基板。

本發明中所述之裝置亦可完全容納在小型潔淨室中，因此在光成像製程中提供顯著之成本節約。

使用本發明中所述之方法獲得適用於電路之高清晰度細線及PCMI中所用之形狀，諸如正方形、螺旋形、圓形或其他幾何及非幾何形狀。細線、正方形、螺旋形、圓形或其他幾何及非幾何形狀具有任何以下寬度：小於或等於約200 μm；小於或等於約150 μm；小於或等於約140 μm；小於或等於約130 μm；小於或等於約120 μm；小於或等於約110 μm；小於或等於約100 μm；小於或等於約90 μm；小於或等於約80 μm；小於或等於約75 μm；小於或等於約70 μm；小於或等於約60 μm；小於或等於約50 μm；小於或等於約40 μm；小於或等於約30 μm；小於或等於約20 μm；小於或等於約10 μm；或者小於或等於約5 μm。或者，細線具有任何以下寬度：大於約200 μm；大於約150 μm；大於約100 μm；大於約75 μm；大於約50 μm；大於約20 μm；或大於約10 μm。或者，細線具有任何以下寬度：約0.1至200 μm；約1至150 μm；約1至100 μm；約20至100 μm；或約5至75 μm。

細線用於PCB及其他電組件中，諸如平面螢幕顯示器。

本發明可用於光化學加工業(PCMI)以及電子工業中。

光成像亦可藉助於能夠準確地定位第一運載元件及第二運載元件之定位裝置，其中第一運載元件上之定位球容納在第二元件上之環形元件中。由此允許極其準確地定位光工具。

圖6a及圖6b為本發明之替代性光成像製程之圖示。圖6a表示來自噴墨之墨水沈積物。噴墨沈積物一般指定為200。噴墨沈積物200包含導電粒子，如銀、金及/或銅，或用於起始銅或鎳之無電電鍍之晶種材料，如鈀與錫之混合物。如圖6a中所示，由於墨水係以一系列小液滴來沈積，故噴墨沈積物200不具有筆直之側面，而具有一系列波狀外邊緣202。噴墨沈積物200具有約100 μm之寬度『d』。使用該等噴墨沈積物200難以形成用於電路之細跡線。然而，可使用本發明中所述之光成像概念來改變噴墨沈積物200。舉例而言，可在塑膠片上形成噴墨沈積物200。使用噴墨沈積物200在塑膠片上形成近似所需之導電跡線。隨後使用上述製程來改良所形成之跡線之品質。將上述光聚合物施加於塑膠片上。隨後將光工具施加至塑膠片上，依序施加壓力及輻射。如圖6b中所示，所應用之光成像可用於在噴墨沈積物200內產生改良之跡線210。舉例而言，若噴墨沈積物200具有約100 μm之寬度『d』，則可在先前由噴墨沈積物形成之單一跡線內形成多個單獨的高解析度跡線。舉例而言，可在100 μm墨水沈積物跡線內形成4個跡線。

圖7a及圖7b為現行先前技術製程與本發明製程的比較。圖7a係關於先前技術製程，其一般指定為300。圖7a顯示存在銅面板310及處於銅面板310上之厚度為約35μm之乾膜層312、厚度為約25μm之保護性邁拉層314，以及與光工具318一起使用之厚度為約9μm之乳液保護膜316。亦顯示所形成之細線或跡線影像320。圖7b係關於本發明製程，其一般指定為400。圖7b顯示存在銅面板410、厚度為約5μm之濕光聚合物層412以及與光工具416一起使用之厚度為約3μm之超薄保護膜414。亦顯示所形成之細線或跡線影像418。圖7a及圖7b清楚地顯示本發明製程提供小得多的深度，光成像必須通過該深度進行。如所示，先前技術製程300通過約69μm之總厚度成像，而本發明之製程400通過約8μm之總厚度成像。亦不需要邁拉層。

圖8a及圖8b說明本發明與線生長有關之另一個優勢。在作為先前技術製程300之圖8a中顯示存在約14.5μm之大量線生長A，而在本發明製程400中，存在約0.84μm之較少線生長B。本發明中之較少線生長係藉由進行光成像所通過之深度大大減小且由此使陰影面積與圖8a中較大深度上之陰影面積相比顯著減少來實現。應注意，圖8a及圖8b均與20μm跡線之形成的比較有關，其中θ=6°。

圖9a及圖9b說明本發明與固化之線寬度有關之又一個優勢，其中分別使用光源350、450。圖9a及圖9b均與20μm間距之形成的比較有關，其中θ=6°。在先前技術製程300中，所得之固化之線寬度為49μm(表示線生長為145%)，而在本發明製程400中，所得之固化之線寬度為21.7 μm(表示線生長僅為8%)。

雖然上文已描述了本發明之特定實施例，但應瞭解，偏離所描述之實施例仍可在本發明之範疇內。舉例而言，可使用任何適合類型之基板。披覆層亦可為金屬的或非金屬的。此外，可使用任何適合之液態光聚合物或其組合。亦可使用任何機械構件來向所沈積之液態光聚合物施加壓力，以便形成下面不截留空氣及氧氣之材料薄膜。所用之輻射可具有能夠使液態光聚合物固化之任何適當波長。

10‧‧‧本發明之三層結構

12‧‧‧底層

14‧‧‧中間層

16‧‧‧頂層

20‧‧‧密封囊

22‧‧‧液態UV光聚合物囊

24‧‧‧密封邊緣

100‧‧‧層壓結構

110‧‧‧基板

112‧‧‧金屬披覆層/基板披覆層

114‧‧‧液態光聚合物層/液態光聚合物

116‧‧‧光工具

118‧‧‧軋輥

120‧‧‧軋輥

200‧‧‧噴墨沈積物

202‧‧‧波狀外邊緣

210‧‧‧跡線

300‧‧‧先前技術製程

310‧‧‧銅面板

312‧‧‧乾膜層

314‧‧‧保護性邁拉層

316‧‧‧乳液保護膜

318‧‧‧光工具

320‧‧‧細線或跡線影像

350‧‧‧光源

400‧‧‧本發明製程

410‧‧‧銅面板

412‧‧‧濕光聚合物層

414‧‧‧超薄保護膜

416‧‧‧光工具

418‧‧‧細線或跡線影像

450‧‧‧光源

圖1為本發明之一個實施例之三層結構的剖面側視圖；圖2為本發明之一個實施例之密封囊的視圖；圖3為本發明之一個實施例之上面沈積有濕光聚合物層之基板的剖面側視圖；圖4為圖3中所示之具有濕光聚合物層之基板的剖面側視圖，其中在本發明之一個實施例之光成像製程中使用光工具；圖5為光成像製程中之一個加工步驟的視圖，其中在本發明之一個實施例之光成像製程期間將光工具施加至基板之兩個側面上；圖6a及圖6b為本發明之另一個實施例之替代性光成像製程的圖示；圖7a為先前技術之光成像製程的剖視圖；圖7b為本發明之一個實施例之光成像製程的剖視圖；圖8a為先前技術之光成像製程的剖視圖，其顯示生長發生；圖8b為本發明之一個實施例之光成像製程的剖視圖，其顯示生長發生；圖9a為先前技術之光成像製程的剖視圖，其顯示固化之線寬度；圖9b為本發明之一個實施例之光成像製程的剖視圖，其顯示固化之線寬度。

100‧‧‧層壓結構

114‧‧‧液態光聚合物層/液態光聚合物

116‧‧‧光工具

118‧‧‧軋輥

120‧‧‧軋輥

Claims

一種用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，該方法包括：提供具有披覆層之基板；在該披覆層之至少一部分上沈積液態光聚合物，以形成厚度小於178μm(0.007吋)之光聚合物膜；將光工具(phototool)定位至該液態光聚合物上；及向該液態光聚合物施加輻射以透過該光工具固化曝光區域中之該光聚合物，其中該曝光區域係延伸及形成包含繞著該基板周圍延伸之固化光聚合物的密封囊，其中未固化之液態光聚合物係維持於該密封囊區域中。
如請求項1之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中在固化該液態光聚合物之前未進行預先乾燥。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該光聚合物包含少於15%溶劑。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該光聚合物實質上完全為固體，意即所存在之溶劑之量為零。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該披覆層為金屬的或非金屬的，或者在塑膠上沈積能夠充當起始劑以允許銅或鎳之無電電鍍之晶種材料層。
如請求項5之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該披覆層在該基板之第一側面及第二側面上包含導電材料，諸如導電聚合物(PEDOTT)、石墨烯或導電氧化物，諸如氧化銦錫(ITO)。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該基板為介電材料。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該披覆層為金屬的且包含以下物質中之任一者或組合：銅、銀及金。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中具有該披覆層之該基板為實質上平坦的且具有至多1m×1m之尺寸。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該液態光聚合物係以小於150μm之厚度沈積。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該液態光聚合物係以177μm至0.1μm範圍內之厚度沈積。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該液態光聚合物係同時施加至該基板之兩個側面上。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該液態光聚合物係以實質上均勻及/或連續之方式沈積。
如請求項1或2之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該液態光聚合物係使用噴墨沈積技術、噴霧、刷子、軋輥及/或浸漬塗佈系統沈積。
如請求項1之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中一旦該液態光聚合物經施加至具有該披覆層之該基板上且該光工具經定位至該基板上，即向所沈積之液態光聚合物施加壓力。
如請求項15之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中藉由施加該壓力來展開及/或擠壓該液態光聚合物，以便獲得具有實質上均勻之厚度的實質上均勻連續之光聚合物膜。
如請求項15或16之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該壓力為基於軋輥之施加輾壓力之系統。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該光工具為所需電路之負像或正像。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中將該光工具連接至可將該光工具準確地定位於具有該披覆層之該基板之至少一個側面或兩個側面上之機構。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該光工具不包含保護層。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該光工具包含保護層，該保護層有助於在已進行成像之後自具有該披覆層之該基板剝離該光工具。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中所使用之該輻射為UV輻射。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中使用UV LED或雷射作為該輻射之來源。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該輻射經校準或部分校準以改良該光成像製程之品質。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中進行一系列包括洗除製程在內之濕式製程，以便製造電路。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該方法係在自含式小型潔淨室中進行。
如請求項1、2、15及16中任一項之用於對基板進行光成像及形成密封囊之方法，其中該光成像製程製造PCMI中所用之細線及/或特徵，例如小於200μm之線、正方形、螺旋形、圓形或其他幾何及非幾何形狀。
一種密封囊，其係如請求項1至27中任一項之方法形成。