膜层平坦化的方法

专利名称：膜层平坦化的方法
技术领域：
本发明是有关于一种平坦化的方法，且特别是有关于一种利用压合工艺使膜层平
坦化的方法。
背景技术：
随着数字化工业的急速发展，线路板在数字产品上的应用也越来越广泛，举凡手 机、计算机以及数码相机等等产品内皆有线路板的存在，而线路板的主要功能就是为了承 载外部电子零件，进而达成电性导通的目的。 —般而言，在线路板上的线路层制作完成后，还会在线路板上形成一高分子材料 层以覆盖部分线路层，并暴露出线路层的多个焊垫，然后才会将外部电子零件与焊垫连接， 而此保护的用的高分子材料层即为防焊层(solder mask)。 公知于线路板上形成防焊层的步骤，首先，由滚轮涂布法或网版印刷法于线路板 上形成一第一防焊层，其中第一防焊层覆盖线路板上的线路层。接着，由研磨或蚀刻的方式 来移除部份厚度的第一防焊层，使第一防焊层实质上与线路层的表面切齐。之后，由滚轮涂 布法或网版印刷法于第一防焊层与线路层的表面形成一第二防焊层，使其中第二防焊层的 厚度达到覆盖线路层的最小规格厚度以上(含)。至此，已完成于线路板上形成防焊层。
由于公知线路板上形成防焊层的过程中，为了使防焊层的表面平坦化且又能完全 覆盖线路层，必须先去除部份第一防焊层，使第一防焊层与线路层的表面实质切齐后，再形 成第二防焊层，因而所需工艺时间较长。此外，由滚轮涂布法所形成的防焊层的最大平坦度 约为12iim 16iim，而由网版印刷法所形成的防焊层的最大平坦度约为10ym 14ym， 也就是说，防焊层的表面平坦度不足。此外，此平坦度不佳的防焊层会影响其厚度均匀性以 及与外部电子零件连接焊垫的质量良莠。

发明内容
本发明的目的在于提供一种膜层平坦化的方法，由热压合工艺来使膜层的表面达 到平坦化的效果。 为实现上述目的，本发明提供的膜层平坦化的方法，首先，提供一线路板。线路板 具有一介电层与一图案化线路层，其中介电层具有一表面，图案化线路层位于表面上。接 着，形成一膜层于线路板上，其中膜层覆盖介电层的表面与图案化线路层。提供一离形膜于 膜层上。之后，进行一第一热压合工艺，以使离形膜密合至膜层。 在本发明的一实施例中，上述的形成膜层于线路板上的方法包括滚轮涂布法 (roller coating)、方定转涂布法(spin coating)、淋幕涂布法(curtain coating)、喷涂法 (spray coating)、喷墨法(inkjet printing)或网片反印刷法(screen printing)。
在本发明的一实施例中，上述的形成膜层于线路板上后，还包括进行一预烘烤 (pre-cure)工艺，以使膜层凝化。 在本发明的一实施例中，上述的进行第一热压合工艺的步骤，包括对一位在离形的空间抽真空，使空间的真空度为150帕以下。 在本发明的一实施例中，上述的进行第一热压合工艺的温度介于5(TC至9(TC之 间。 在本发明的一实施例中，上述的进行第一热压合工艺的压力介于5公斤/平方厘 米至15公斤/平方厘米之间。 在本发明的一实施例中，上述的进行第一热压合工艺的压合时间介于10秒至40 秒之间。 在本发明的一实施例中，上述的进行第一热压合工艺的压合平台表面材质为一非 金属性的树脂材料。 在本发明的一实施例中，上述的非金属性的树脂材料的铅笔硬度规格在介于HB 至9H之间。 在本发明的一实施例中，上述的进行第一热压合工艺后，还包括提供一金属板于 离形膜的上方以及进行一第二热压合工艺，将金属板压合至离形膜，以使离形膜的表面平 坦化。 在本发明的一实施例中，上述的进行第二热压合工艺的步骤，包括对一位在金属 板与离形膜之间的空间抽真空，使空间的真空度为150帕以下。 在本发明的一实施例中，上述的进行第二热压合工艺的温度介于7(TC至IO(TC之间。 在本发明的一实施例中，上述的进行第二热压合工艺的压力介于5公斤/平方厘 米至15公斤/平方厘米之间。 在本发明的一实施例中，上述的进行第二热压合工艺后，还包括移除离形膜以及 进行一图案化程序，以形成一图案化膜层，其中图案化程序包括一曝光步骤以及一显影步 骤。 在本发明的一实施例中，上述的形成图案化膜层后，还包括进行一热气式烘烤步 骤，以固化图案化膜层。 在本发明的一实施例中，形成图案化膜层后，还包括照射一紫外光，以固化图案化膜层。 在本发明的一实施例中，上述的进行第二热压合工艺后，还包括对离形膜进行图 案化步骤，以形成一图案化离形膜，接着，以图案化离形膜为蚀刻罩幕，碱性蚀刻暴露于图 案化离形膜外的膜层，以形成一图案化膜层，之后移除图案化离形膜，以暴露出图案化膜层。 综上所述，由于本发明的膜层平坦化的方法是先于线路板上形成一膜层后，再进 行热压合工艺以使膜层的表面达到平坦化的效果。因此，本发明可达成膜层的表面平坦化 以及膜层表面至介电层表面之间的厚度均匀性。


图1A至图1F为本发明的一实施例的一种膜层平坦化的方法的剖面示意图。
图2A至图2C为对图1F的平坦化膜层进行微影及蚀刻工艺以形成一图案化膜层 的剖面示意图。
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图3A至图3B为对图IF的平坦化膜层进行另一微影及蚀刻工艺以形成一图案化
膜层的剖面示意图。 附图中主要组件符号说明 100线路板；110介电层；112表面；120图案化线路层；130膜层；132图案化膜层；140离形膜；142图案化离形膜；150金属板；M :压合平台。
具体实施例方式
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配
合附图作详细说明。 图1A至图1F为本发明的一实施例的一种膜层平坦化的方法的剖面示意图。请先参考图1A，关于本实施例的膜层平坦化的方法，首先，提供一线路板100。线路板100具有一介电层110与一图案化线路层120，其中介电层110具有一表面112，图案化线路层120位于介电层110的表面112上。 值得一提的是，线路板100的结构可以仅具有一图案化线路层120，或是具有多层图案化线路层。也就是说，线路板100可以是单层线路板(single side circuit board)、双面线路板(double side circuit board)或多层线路板(multi-l罕r circuit board)。在本实施例中，图1A仅以线路板100具有一单层图案化线路层120进行说明。当然，在其它未绘示的实施例中，线路板IOO亦可为一双面线路板，而介电层110的表面112上的图案化线路层120可通过导电连接结构来电性连接至介电层110的另一表面的线路层，其中导电连接结构例如是一种导电盲孔结构(conductive blind via structure)或是导电通孔结构(conductivethrough hole structure)。 请参考图1B，接着，形成一膜层130于线路板100上，其中膜层130覆盖介电层110的表面112与图案化线路层120。在本实施例中，形成膜层130于线路板100上的方法包括滚轮涂布法、旋转涂布法、淋幕涂布法、喷涂法、喷墨法或网版印刷法等湿膜型涂覆方式，而膜层130例如是一防焊层。 值得一提的是，本发明并不限定膜层130的形态，虽然此处所提及的膜层130具体化为防焊层，但于其它实施例中，膜层130亦可为绝缘层或保护层等形态，仍属于本发明可采用的技术方案，不脱离本发明所欲保护的范围。 此外，由于本实施例是以湿膜型涂覆方法于线路板100上形成膜层130，因此在线路板100上形成膜层130之后，还包括进行一预烘烤工艺。膜层130可由预烘烤工艺来烘干其具挥发性的溶剂，使膜层130凝化，进而有助于后续工艺。 请参考图1C，接着，提供一离形膜140于膜层130上。在本实施例中，离形膜140的功用主要是保护膜层130的表面，可避免后续进行热压合工艺时，压合平台M(请参考图1D)的表面直接压合于膜层130的表面上，或避免于进行热压合工艺时，发生部分膜层130黏附于压合平台M的表面上，而造成压合平台M的表面污染。此外，离形膜140可依需求而选择其表面为反射面(亮面)或非反射面(雾面)。举例而言，在本实施例中，离形膜140的材质包括橡胶、聚酯树脂或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene ter印hthalate， PET)，且离形膜140的厚度约为20 ii m。 请参考图1D，接着，进行一第一热压合工艺，以使离形膜140密合至膜层130的表面上。在本实施例中，第一热压合工艺是通过一真空压膜机的压合平台M来进行。首先，对 一位在离形膜140与膜层130之间的空间抽真空，使空间的真空度为150帕以下，接着，由 真空压膜机的压合平台M来压合离形膜140与线路板100，其中第一热压合工艺的温度介于 5(TC至9(TC之间，压力介于5公斤/平方厘米至15公斤/平方厘米之间，且压合时间介于 10秒至40秒之间。 详细而言，进行第一热压合工艺所使用的压合平台M的表面材质为一种非金属性 的树脂材料，其包括有橡胶、合成树脂或弹性塑料材料。特别是，在本实施例中，非金属性的 树脂材料的铅笔硬度规格在介于HB至9H之间，或JIS硬度范围在介于10至1000之间。
在本实施例中，由于离形膜140是通过第一热压合工艺而密合至线路板100上的 膜层130，因此在离形膜140密合于膜层130上的同时，膜层130的表面也因第一热压合工 艺而趋于平坦化。换言之，本实施例可由第一热压合工艺，使膜层130的表面较为平坦。
请同时参考图1E与图1F，接着，提供一金属板150于离形膜140的上方，并进行一 第二热压合工艺，其中金属板150例如为一钢板。在此必须说明的是，在本实施例中，金属 板150为一钢板，但在其它未绘示的实施例中，亦可以提供一非钢材的金属板以进行第二 热压合工艺，在此仅以金属板150为一钢板作为例示说明，并不限定本发明范围。
详细而言，在本实施例中，第二热压合工艺亦是通过真空压膜机来进行。首先，对 一位在金属板150与离形膜140之间的空间抽真空，使空间的真空度为150帕以下，接着， 通过真空压膜机来将金属板150压合至离形膜140的表面上，以使离形膜140的表面平坦 化，其中第一热压合工艺的温度介于7(TC至IO(TC之间，且压力介于5公斤/平方厘米至15 公斤/平方厘米之间。 详细而言，第二热压合工艺是将金属板150压合至离形膜140的表面上，而在金属 板150压合于离形膜140上的同时，离形膜140的表面也因第二热压合工艺而更为平坦化。 此外，金属板150所施与的正向压力，除了能使离形膜150的表面更为平坦化之外，还能使 位于离形膜150底下的膜层130平坦化。在本实施例中，通过第二热压合工艺后的膜层130 其最大平坦度约为0. 2 ii m 6 ii m，相较于公知技术而言，本实施例的膜层平坦化的方法， 其获得的膜层130平坦度较小，也就是说，膜层130的平坦度较佳。 值得一提的是，本实施例是使用WYKO公司制造的非接触三维粗糙度测定装置，来 测量膜层130的最大粗糙度，其中本实施例所提及的膜层130平坦度是根据大范围量测膜 层130粗糙度的结果。测量膜层130的步骤，首先，于线路板100的膜层130上取一面积。 接着，通过非接触三维粗糙度测定装置扫描长、宽皆小于4公厘(mm)的距离。之后，将所得 到的数据的最大值减最小值，即可得到膜层130的最大粗糙度，此测量的计算方式及参数 设计是依据JIS B 0601-1982的规范。 此外，本实施例的线路板100在经过第二热压合工艺后，线路板100上的膜层130 的表面至介电层110的表面112之间的厚度均匀性较佳，也就是说，膜层130的表面至介电 层110的表面112之间的间距(g即)是相同。至此，已由膜层平坦化的方法达成膜层130 表面平坦化的效果。 简言之，本实施例通过第一次热压合工艺来使离形膜140密合于膜层130的表面， 进而使膜层130的表面趋于平坦，之后，再通过第二次热压合工艺来使金属板150压合至离 形膜140的表面，进而使离形膜140以及离形膜140底下的膜层130平坦化。相较于公知
7于线路板上涂布两次防焊层以使防焊层的表面平坦化而言，本实施例可达成膜层130表面
平坦化以及膜层130的表面至介电层110的表面112之间的厚度均匀性。 图2A至图2C为对图IF的平坦化膜层进行微影及蚀刻工艺以形成一图案化膜层
的剖面示意图。请参考图2A，在进行完第二热压合工艺之后的后续工艺中，首先，对离形膜
140进行曝光与显影，以形成一图案化离形膜142。请参考图2B，接着，以图案化离形膜142
为蚀刻罩幕，碱性蚀刻暴露于图案化离形膜142之外的膜层130，以形成一图案化膜层132。
请参考图2C，之后，移除图案化离形膜142，以暴露出图案化膜层132。在本实施例中，移除
图案化离形膜142的方式包括掀离工艺。至此，已完成图案化膜层132的制作。 在此必须说明的是，在本实施例中，离形膜140可视为一光阻层，因此可通过曝光
及显影的过程来形成图案化离形膜142，之后，以图案化离形膜142为蚀刻罩幕，而形成图
案化膜层132。 当然，在其它实施例中，离形膜140亦可仅视为一保护层，于第二热压合工艺后即可移除。举例而言，图3A至图3B为对图1F的平坦化膜层进行另一微影及蚀刻工艺以形成一图案化膜层的剖面示意图。请同时参考图1F与图3A，首先，于第二热压合工艺后掀离离形膜140，接着，请参考图3B，进行一图案化程序，以直接对膜层130进行一曝光步骤与一显影步骤，以形成图案化膜层132。之后，进行一热气式烘烤步骤，以固化图案化膜层132，其中热气式烘烤步骤所使用的气体包括空气或高纯度氮气。当然，于其它实施例中，亦可以由照射一紫外光，来固化图案化膜层132。 综上所述，由于本发明的膜层平坦化的方法是先于线路板上形成一膜层后，再进行热压合工艺以使膜层的表面达到平坦化的效果。因此，本发明可达成膜层的表面平坦化以及膜层表面至介电层表面之间的厚度均匀性。 虽然本发明已以实施例描述如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员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申请的权利要求范围所界定的内容为准。
权利要求
一种膜层平坦化的方法，包括提供一线路板，该线路板具有一介电层与一图案化线路层，该介电层具有一表面，该图案化线路层位于该表面上；形成一膜层于该线路板上，其中该膜层覆盖该介电层的该表面与该图案化线路层；提供一离形膜于该膜层上；以及进行一第一热压合工艺，以使该离形膜密合至该膜层。
2. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，形成该膜层于该线路板上的方法包 括滚轮涂布法、旋转涂布法、淋幕涂布法、喷涂法、喷墨法或网版印刷法。
3. 如权利要求l所述的膜层平坦化的方法，其中，形成该膜层于该线路板上之后，包括进行一预烘烤工艺，以使该膜层凝化。
4. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第一热压合工艺的步骤，包括 对一位在该离形膜与该膜层之间的空间抽真空，使该空间的真空度为150帕以下。
5. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第一热压合工艺的温度介于 5(TC至90。C之间。
6. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第一热压合工艺的压力介于5 公斤/平方厘米至15公斤/平方厘米之间。
7. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第一热压合工艺的压合时间 介于10秒至40秒之间。
8. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，进行第一热压合工艺的压合平台表 面材质为一非金属性的树脂材料。
9. 如权利要求8所述的膜层平坦化的方法，其中。该非金属性的树脂材料的铅笔硬度 规格在介于HB至9H之间。
10. 如权利要求1所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第一热压合工艺之后，包括 提供一金属板于该离形膜的上方；以及进行一第二热压合工艺，将该金属板压合至该离形膜，以使该离形膜的表面平坦化。
11. 如权利要求io所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第二热压合工艺的步骤，包括对一位在该金属板与该离形膜之间的空间抽真空，使该空间的真空度为150帕以下。
12. 如权利要求IO所述的膜层平坦化的方法，其中，该进行该第二热压合工艺的温度 介于70。C至IO(TC之间。
13. 如权利要求10所述的膜层平坦化的方法，其中，进行该第二热压合工艺的压力介 于5公斤/平方厘米至15公斤/平方厘米之间。
14. 如权利要求IO所述的膜层平坦化的方法，其中，该进行该第二热压合工艺之后，包括移除该离形膜；以及进行一图案化程序，以形成一图案化膜层，其中该图案化程序包括一曝光步骤与一显 影步骤。
15. 如权利要求14所述的膜层平坦化的方法，其中，形成该图案化膜层之后，包括 进行一热气式烘烤步骤，以固化该图案化膜层。
16. 如权利要求14或15所述的膜层平坦化的方法，其中，形成该图案化膜层之后，包括照射一紫外光，以固化该图案化膜层。
17. 如权利要求IO所述的膜层平坦化的方法，其中，该进行该第二热压合工艺之后，包括对该离形膜进行图案化步骤，以形成一图案化离形膜；以该图案化离形膜为蚀刻罩幕，碱性蚀刻暴露于该图案化离形膜之外的该膜层，以形 成一图案化膜层；以及移除该图案化离形膜，以暴露出该图案化膜层。
全文摘要
一种膜层平坦化的方法。首先，提供一线路板。线路板具有一介电层与一图案化线路层，其中介电层具有一表面，图案化线路层位于表面上。接着，形成一膜层于线路板上，其中膜层覆盖介电层的表面与图案化线路层。提供一离形膜于膜层的上方。之后，进行一第一热压合工艺，以使离形膜密合至膜层。
文档编号G03F7/30GK101754588SQ20081018390
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者刘逸群, 宋尚霖, 李永浚, 王定中, 陈国庆, 陈宗源 申请人:欣兴电子股份有限公司