專利名稱：用于制造印刷電路板中的集成電阻的組合物及方法
本申請案請求1998年7月31日所提出申請的臨時申請案序號60/094,746的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明是關(guān)于一種電阻復(fù)合材料，其包括導(dǎo)電材料與非導(dǎo)電材料的組合。本發(fā)明亦關(guān)于包括導(dǎo)電箔層與沉積于導(dǎo)電箔層上的電阻復(fù)合材料層的多層箔。此外，本發(fā)明是關(guān)于一種印刷電路板，其包含一絕緣基底與一種包括導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料的電阻復(fù)合材料的集成電阻，其中該電阻復(fù)合材料層是層合于該絕緣基底上。
為減少電子產(chǎn)品的大小、成本及改良其可靠度，對于以集成組件替代分立電子組件的需求提高，該集成組件是以刷電路板制程的一部分制成。目前，是使用銅箔產(chǎn)生集成電阻，該銅箔鍍有一種電阻大于該銅箔的材料。
先有技術(shù)電阻層的問題在于因制造材料之故，其相當薄。由于電阻層很薄，故其易于因在整個制程中的處理、刮痕、彎曲所至的龜裂及其他物理危險而受損。例如，由純鎳形成的電阻層必須為約0.00174微米厚，以達到方塊電阻系數(shù)為50歐姆/方塊。此種電阻薄膜層容易受損。
使用鎳磷合金產(chǎn)生較高方塊電阻，是描述于美國專利第3,808,576號，其專利說明書是以提及的方式并入本文中。實際上，雖然在特定方塊電阻下，鎳磷材料會提供比純鎳厚的電阻層，但其仍制造出被認為是薄電阻層者，當其用于制造電路板時會受損并形成生產(chǎn)損失。市售鎳磷電阻層亦僅在方塊電阻至高為1000歐姆/方塊的有限范圍內(nèi)。
本技術(shù)受到多方面限制。該材料的電阻系數(shù)不足以消除大數(shù)值的電阻器，因此限制本技術(shù)的應(yīng)用。此外，制造該材料的合金方法會在整個印刷電路板上產(chǎn)生不良電阻電路均勻性，因此降低成品率并增加再加工量。此是部分由于已知必須將電阻層鍍敷至電沉積箔的無光澤表面以供粘著。
因此，在更高電阻應(yīng)用中仍然需要具有經(jīng)改良電與熱逸散性質(zhì)的集成電阻。
本發(fā)明的一項目的是提出電阻復(fù)合材料，當其摻入層狀箔中時，可容易地與電路板基底結(jié)合，并經(jīng)處理產(chǎn)生分立的集成無源電阻。
本發(fā)明的另一目的是提出可用于制造具有集成電阻的印刷電路板之箔。
本發(fā)明的又一項目的為金屬箔組合物與使用該金屬箔組合物以制造包括集成電阻的印刷電路板的方法，其中該集成電阻對于因電阻材料撓曲與龜裂所至的變化與降解具有抵抗性。
在又另一目的中，本發(fā)明包括箔組合物與使用該組合物以高成品率與經(jīng)改良均勻性制造包括集成電阻的印刷電路板的方法。
本發(fā)明包括一種電阻復(fù)合材料，其包括導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料。
本發(fā)明亦包括多層箔，其包括一個導(dǎo)電金屬層及一層電阻復(fù)合材料。
另一方面，本發(fā)明包括一種多層箔，其包括具有閃亮表面與無光澤表面的銅金屬層，及與銅金屬層表面結(jié)合的電阻共沉積復(fù)合材料層，其中該電阻共沉積復(fù)合材料層包括約0.01至約99.9％的導(dǎo)電金屬(銅以外)，與約0.01至約99.9面積％選自氧化鋁、氮化硼及其混合物的不導(dǎo)電性材料粒子。
本發(fā)明的又另一方面為一種集成電阻，其包括(a)具有第一表面與第二表面的絕緣基底層；(b)位于該絕緣基底第一表面上的集成電阻，其中該集成電阻另外包括一種共沉積材料(包括導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料)，而且其中該集成電阻具有第一端與第二端；(c)與該集成電阻第一端結(jié)合的第一導(dǎo)電金屬層，及與該集成電阻第二端結(jié)合的第二導(dǎo)電金屬層。


圖1-8描述使用制自本發(fā)明電阻復(fù)合材料的箔以制造積層物方法的步驟，該積層物，包括可用于制造印刷電路板的集成電阻。
圖9為一種集成電阻的橫截面圖，該集成電阻包括一共沉積的電阻復(fù)合材料層12，包括一種具有眾多不導(dǎo)電粒子36的導(dǎo)電金屬。
本發(fā)明是關(guān)于一種包括至少一種導(dǎo)電材料與至少一種不導(dǎo)電材料的電阻復(fù)合材料。本發(fā)明亦關(guān)于一種經(jīng)改良的層狀箔，其包括具有閃亮側(cè)面與無光澤側(cè)面的導(dǎo)電金屬層，及與該導(dǎo)電金屬層結(jié)合的電阻復(fù)合材料。本發(fā)明亦關(guān)于積層物、印刷電路板，及其他電子基底，包括至少一個使用本發(fā)明復(fù)合材料制得的集成電阻。
已發(fā)展一種可用于制造印刷電路板與包括集成電阻的其他電子基底的經(jīng)改良電阻復(fù)合材料。該復(fù)合材料包括一種導(dǎo)電材料與一種不導(dǎo)電材料。當被制成用以制造包含一或多個集成電阻的印刷電路板的電阻箔時，該復(fù)合材料是可使用的。
可使用一種電鍍?nèi)芤阂粤?xí)知電沉積方法制造包括本發(fā)明電阻復(fù)合材料的箔，該電鍍?nèi)芤喊ü虘B(tài)不導(dǎo)電粒子與至少一種導(dǎo)電金屬離子，其于電鍍時會形成導(dǎo)電金屬。在本發(fā)明箔材料層的電阻材料層之及/或?qū)щ娊饘賹又惺褂玫膶?dǎo)電金屬，可為任何能夠傳導(dǎo)電流的金屬、類金屬、合金或其組合物。適于作為本發(fā)明電阻共沉積材料中的導(dǎo)電金屬或合金的導(dǎo)電金屬實例，包括下列一或多種銻(Sb)、砷(As)、鉍(Bi)、鈷(Ce)、鎢(W)、鎂(Mn)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鈀(Pd)、磷(P)、硫(S)、碳(C)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鉻、鉑(Pt)、錫(Sn)、鎳(Ni)、銀(Au)與銅(Cu)。該導(dǎo)電金屬與合金亦可選自上述導(dǎo)電材料的一或多種的合金，或是多層一或多種上述導(dǎo)電金屬或合金之層。
本發(fā)明電阻復(fù)合材料中的不導(dǎo)電材料，可為任何可與導(dǎo)電金屬結(jié)合而得適用共沉積電鍍電阻箔層的不導(dǎo)電材料。該不導(dǎo)電材料較佳為一種可均勻分散于整體電阻箔材料中的微粒子材料。此種微粒子材料包括但不受限于金屬氧化物、金屬氮化物、陶瓷與其他微粒子不導(dǎo)電材料。更佳的是，該微粒子不導(dǎo)電材料是選自氮化硼、碳化硅、氧化鋁、氧化矽、氧化鉑、氮化鉭、滑石、聚乙烯四氟乙烯(PTFE)、環(huán)氧樹脂粉末與其混合物。
最佳是自具有pH值為2至6、溫度自25至45℃而且包括約20至約250克/升胺基磺酸鎳與自約10克/升至約300克/升或以上的氧化鋁或氮化硼粒子的電解質(zhì)溶液，共沉積該電阻共沉積層。該氧化鋁與氮化硼粒子以平均粒子大小范圍自約0.01至約20微米為佳，小于約1.0微米最佳。可以訂制所形成的共沉積復(fù)合材料層，使其具有電阻系數(shù)據(jù)約1至約10,000歐姆/方塊。此通常相當于在該共沉積層中的不導(dǎo)電材料量，在約0.01至約99.9面積％的范圍內(nèi)。
該電阻復(fù)合材料層的有效橫截面面積，是為決定使用本發(fā)明材料制得的集成電阻厚度與電阻的一項重要因素。有效橫截面面積一詞，是指該電阻材料導(dǎo)電金屬部分的橫截面面積。因此，本發(fā)明的電阻材料可具有約0.01％至約99.9％導(dǎo)電面積的有效橫截面面積。這相當于約1埃至約3微米的金屬厚度。
使用電阻復(fù)合材料以制造集成電路板組件，有數(shù)個益處。此沉積材料可以制成厚度足以承受制造與使用該材料方法期間偶發(fā)損壞的電阻層。此外，藉由改變該復(fù)合材料成分比例，可將該復(fù)合材料制成具有均勻厚度但具有不同方塊電阻系數(shù)的電阻箔。這允許在包括本發(fā)明電阻復(fù)合材料的電路板組件的制造上，獲得更高均勻性。
可由下列假設(shè)實例了解使用本發(fā)明復(fù)合材料形以成電阻薄片的優(yōu)點。若需要50歐姆/方塊的方塊電阻系數(shù)，其可以藉由產(chǎn)生導(dǎo)電材料(諸如鎳)與例如平均粒子大小約0.3微米的不導(dǎo)電材料粒子的共沉積層而獲得。因此，1微米的電阻材料層厚系相當于約3個粒子厚的電阻層。若將此等粒子鍍成每個粒子周圍厚度0.0002微米純鎳并緊密裝填，則其將造成具有電阻約50歐姆且薄片厚度為1微米的薄片。相對地，僅以純鎳制得的電阻層將具有厚度為0.00174微米。因此，復(fù)合材料的電阻薄膜厚度為純鎳相同電阻薄膜厚度的500倍以上。結(jié)果，共沉淀積材料的電阻層較不易因物理損壞產(chǎn)生電阻變化。
本發(fā)明亦包括多層電阻箔。本發(fā)明的多層電阻箔包括一個導(dǎo)電金屬層與一個電阻復(fù)合材料層，以制得一種具有至少兩層的復(fù)合箔。該多層箔可用于制造包括集成電阻的印刷電路板，該集成電阻可用于阻抗調(diào)整、電流限制、電壓分配、時間常數(shù)、濾波器網(wǎng)路等。
此多層箔導(dǎo)電金屬層基本上由至少一種導(dǎo)電金屬或合金組成。該導(dǎo)電金屬層中使用的導(dǎo)電金屬，可選自適于制造本發(fā)明電阻材料的相同導(dǎo)電金屬與合金，除了該導(dǎo)電金屬層優(yōu)選地與被選為該復(fù)合材料導(dǎo)電材料中的金屬不同。選擇不同導(dǎo)電金屬可使用電路板制程更有彈性，包括例如于該兩層箔層合至絕緣基底之后，自該兩層箔選擇性蝕刻導(dǎo)電金屬而不干擾該共沉積材料層的能力。
較佳導(dǎo)電金屬層為是一種經(jīng)表面處理的銅箔，其是描述于美國專利第5,679,203號中，其說明書以提及的方式并入本文中。較佳雙層箔是經(jīng)由將一種包含導(dǎo)電材料(諸如鎳)與微粒子不導(dǎo)電材料(諸如氧化鋁或氮化硼)的電阻復(fù)合材料，藉共沉積、電沉積在較佳銅薄膜的經(jīng)表面處理平滑側(cè)或無光澤側(cè)上而制成。該電阻復(fù)合材料較佳具有高的熱傳導(dǎo)性，以改良由該復(fù)合材料制得的集成電阻的熱逸散特性。被涂敷于導(dǎo)電金屬層表面的電阻復(fù)合材料層，可涂敷于該導(dǎo)電箔的平滑表面或無光澤表面。不過，將該電阻復(fù)合材料層涂敷于該導(dǎo)電箔的較平滑表面為佳。于平滑側(cè)上電沉積會形成一種復(fù)合材料層，其顯示出比在電沉積銅薄膜的無光澤側(cè)上的復(fù)合材料層更均勻的表面陰極化作用，于是改良該復(fù)合材料層的微均勻性。再者，因為平滑表面的輪廓較淺之故，自該積層物蝕刻不想要電阻區(qū)域的時間會減少。此減少的蝕刻時間亦有助于改善由本發(fā)明產(chǎn)物所制得集成電阻的均勻與密度。
可對該導(dǎo)電箔平滑表面性施加粘著促進處理，以促進該電阻層對導(dǎo)電箔表面的粘著。此粘著促進層可為該電阻復(fù)合材料層本身。亦可藉由涂敷化學(xué)粘結(jié)物質(zhì)(例如硅烷偶合劑)、于層合期間涂敷用以改良接觸與流入機械性粘著促進處理劑中的表面活性物質(zhì)，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已習(xí)知制造電應(yīng)用金屬箔的其他技術(shù)，促進粘著性。
若使用兩層箔時，該導(dǎo)電金屬以銅為佳。該導(dǎo)電金屬層的厚度視其最終用途而定。該電阻共沉積材料層的厚度視所要集成電阻器電阻而定，其在最終用途中的范圍為約0.1至約12,000歐姆/方塊。
圖1-8是關(guān)于使用包括電阻共沉積材料層的兩層箔以制造包括至少一個集成電阻的印刷電路板的方法。如圖1-2中所示，將包括一復(fù)合材料層12與一導(dǎo)電金屬層10的兩層箔，層合至絕緣基底14，以致使復(fù)合材料層12夾在絕緣基底14與導(dǎo)電金屬層10之間。絕緣基底14可由本領(lǐng)域中習(xí)知用以制造印刷電路板的任何材料制得，包括但不限于甲醛與尿素或是甲醛與三聚氰胺的反應(yīng)產(chǎn)物、環(huán)氧型樹脂、聚酯樹脂、由酚與甲醛反應(yīng)制得的酚性樹脂、聚硅氧類、聚酰胺類、苯二甲酸二烯丙基酯類、苯基硅烷樹脂，及與陶瓷類，諸如氧化鋁、氧化鈹、氮化硅、其混合物等。
如圖3所示，將光敏性抗蝕材料16涂敷于導(dǎo)電金屬層10的曝露表面。
如圖4-5所示，將用以使所要圖型具體化表面的光學(xué)工具18置于光敏性抗蝕劑層16上，并將此組合曝于一種適當光源20或是以該光源照射，產(chǎn)生負型光影像，然后以化學(xué)方式使其混影。于化學(xué)顯影期間，該光阻的未經(jīng)照射部分可溶解于顯影劑中，且因此被去除，而不溶于顯影劑的光敏性抗蝕劑材料16的經(jīng)照射曝光部分22仍固定在導(dǎo)電金屬層10上。
圖6A描述一種包括絕緣基底層14、復(fù)合材料層12、導(dǎo)電金屬層10與光敏性抗蝕劑材料層的中間產(chǎn)物，其中該光敏性抗蝕劑材料層已經(jīng)顯影，留下中間抗蝕劑圖型24。圖6B中，使中間抗蝕劑圖型成像并顯影，以在該殘留經(jīng)顯影抗蝕材料24中，產(chǎn)生呈經(jīng)制圖電阻形狀的蛇形軌跡26。其次，使用適當酸蝕刻溶液(諸如氯化銅、氯化鐵及銅酸與硫酸)，去除未受到經(jīng)顯影光阻材料保護的導(dǎo)電金屬與電阻金屬層。該蝕刻步驟產(chǎn)生部分完成的集成電阻，如圖7所示，其包括絕緣基底層14、復(fù)合材料層12與導(dǎo)電金屬層10，其中已經(jīng)以化學(xué)蝕刻去除復(fù)合材料層12與導(dǎo)電金屬層10二者之一部分，制得部分形成的集成電阻28。
圖7B顯示圖7A中間積層物，其中第二抗蝕劑材料層30是涂敷于未經(jīng)蝕刻導(dǎo)電金屬層的經(jīng)曝光表面，并顯影以曝露出對應(yīng)于集成電阻位置的導(dǎo)電金屬層部分32。圖7B中所示的中間產(chǎn)物，是經(jīng)由將抗蝕劑材料層30選擇性涂敷于外露導(dǎo)電金屬表面10上而形成。然后將照相工具置于經(jīng)涂敷抗蝕劑材料層30上，然后曝光或照射。接著使該經(jīng)照射的抗蝕劑材料顯影，而得一種圖型光阻32，其中該經(jīng)顯影圖型光阻使得與集成電阻結(jié)合的部分的部分完成集成電路的導(dǎo)電金屬部分未經(jīng)保護。
以一種含氨或堿蝕刻劑使該導(dǎo)電金屬層10的未保護區(qū)蝕離，曝露出集成電阻34，其包括一種經(jīng)制圖共沉積電阻材料，其具有結(jié)合集成電阻34每一端的導(dǎo)電金屬層，如圖8所示。使用任何適當蝕刻溶液自該集成電阻蝕刻覆蓋集成電阻34的導(dǎo)電金屬層部分，在銅為導(dǎo)電金屬的較佳具體實施中，該蝕刻溶液是選自過硫酸銨、含氨氯化物與其他市售含氨蝕刻劑。
圖8描述一已完成的電路板集成電阻，包括一絕緣基底層14，其上放置一層呈集成電阻形式的復(fù)合材料層12，且其上放置一導(dǎo)電金屬層10，其中已自相應(yīng)于集成電阻34的電阻層蝕刻該導(dǎo)電金屬層。
圖9為一個包括絕緣基底層14、包含一導(dǎo)電材料與眾多不導(dǎo)電粒子36的電阻共沉積層12以及導(dǎo)電金屬層10的集成電阻橫截面圖。
或者，可藉下述制造包括本發(fā)明集成電阻的電路板(1)制備一積層物，其包括一絕緣材層與一電阻復(fù)合材料層；(2)涂敷、顯影并自該電阻共沉積層去除未經(jīng)顯影的光阻材料，形成電路軌跡，因此該經(jīng)顯影光阻材料是呈所要集成電阻形式；(3)自該絕緣材蝕刻未經(jīng)保護的電阻復(fù)合材料層；(4)自殘留復(fù)合材料層去除該光阻材料；(5)于該電阻復(fù)合材料層的集成電阻部分上涂覆光阻材料并使其顯影；及(6)以例如電解沉積將一種導(dǎo)電金屬涂敷于該電阻復(fù)復(fù)合材料層的未保護部分上。
實例此實例描述制造本發(fā)明復(fù)合箔，以及使用此兩層箔制造包括集成電阻的印刷電路板的方法。
材料本領(lǐng)域中已習(xí)知藉由電解沉積制造銅箔，此處不需要詳加描述。習(xí)用上是自溶液將銅電沉積于旋轉(zhuǎn)金屬圓桶上制造銅箔。
處理在此實例中是使用根據(jù)美國專利第5,679,230號中所揭示的方法制成的經(jīng)處理銅箔。摘述此’230專利，緊鄰該圓桶的箔側(cè)為是平滑(“閃亮”)側(cè)，而另一側(cè)具有相對粗糙表面(“無光澤側(cè)”)?？梢蕴幚碓撱~箔之閃亮側(cè)，使銅顆粒沉積在該表面上使其粗糙化，及因此促進后續(xù)的層粘合著。接著，根據(jù)本發(fā)明以共沉積固體與金屬的電阻層包覆改為良粘結(jié)的第一層銅粒子?；蛘?，可于該共沉積步驟之前，以另一層銅包覆該銅粒子。再者，可省略該銅粘著處理，并在該箔的閃亮側(cè)上直接產(chǎn)生電阻層，此等情況下此種層可于積層時提供充分的粘著性。
欲共沉積于金屬箔表面上的不導(dǎo)電微粒子，應(yīng)具有小于約20微米的直徑，可分散于共沉積池中，且對于與所有后續(xù)化學(xué)物質(zhì)(例如蝕刻劑溶液)的反應(yīng)具有抵抗性。較佳為具有高介電強度、高熱傳導(dǎo)性、容易鉆孔性或機制性的粒子，例如氮化硼。由于成本、安定性、孔隙度與可用性之故，氧化鋁為另一種較佳不導(dǎo)電材料。任一種材料均可成功地制造電阻層。
使用一電鍍池制造該共沉積層，該溶液包含不導(dǎo)電材料的懸浮、分散粒子與沉積該導(dǎo)電金屬或金屬合金的適當溶液。在此情況中，以得自每升包含90克胺基磺酸Ni以及每升包含30克平均粒子直徑約0.3微米氧化鋁溶液的共沉積層處理該銅箔。
該共沉積層的最終方塊電阻系數(shù)，是為所包含不導(dǎo)電粒子的體積百分比與該金屬沉積物整體厚度的函數(shù)。共沉淀積層中不導(dǎo)電粒子的面積百分比范圍，可為約0.1至約99.9重量％。其他電性質(zhì)(諸如功率耗散)亦為此等參數(shù)的函數(shù)。因此，厚度與共沉積比例的廣范圍組合，會產(chǎn)生電阻產(chǎn)物的廣泛所要范圍。在一極端中，于該沉積中實質(zhì)上未含有可偵測粒子的金屬或金屬合金層，通常將產(chǎn)生低方塊電阻系數(shù)。在另一極端下，由具有恰好足以提供所需機械性質(zhì)與電性質(zhì)的金屬/金屬合金所組成的沉積物，通常提供最高方塊電阻系數(shù)。可藉由調(diào)整本領(lǐng)域中習(xí)知的電鍍電流密度、電鍍時間、電流量、該電解池中所包含的非導(dǎo)電固體％、溶液溫度、pH值與其他電鍍變量控制此等性質(zhì)。
在此實例中，藉由下列方法在銅箔載體上形成共沉積電阻材料。制備具有濃度為每升去離子水90克胺基磺酸鎳的鎳電鍍?nèi)芤?。于其中添加每?0克的具有平均粒子大小0.3微米的氧化鋁粉末。邊攪動邊將該混合物加熱至下表1中所示的電鍍溫度。使用胺基磺酸調(diào)整電鍍?nèi)芤簆H值。
將銅箔陰極浸于1％H2SO4(水溶液)中30秒，然后以去離子水徹底清洗。將此試樣置于一個已放置入胺基磺酸鹽鎳與氧化鋁混合物的電鍍室中。藉外部蠕動泵，以每分鐘一電鍍?nèi)芤后w積的速率，使該溶液循環(huán)整個室。接附電鍍電極，以每平方英尺50安培(ASF)的電流密度電鍍該試樣10秒。在試樣于pH值6.0且20℃下電鍍的情況中，發(fā)現(xiàn)電阻層方塊電阻系數(shù)為992歐姆/方塊。
可藉由操控一或多個處理參數(shù)，諸如減少或增加共沉積材料固體含量，或是改變所沉積電阻金屬之量，改變方塊電阻系數(shù)。后者是藉由等比例提高每平方英尺安培秒數(shù)加以控制，前者可藉由攪動、使用表面活性物質(zhì)與諸如揭示于美國專利第4,441,965號(其說明書以提及的方式并入本文中)的其他技術(shù)改變。亦可藉由改變?nèi)芤簵l件與組件，測量所制得層的電阻直到達成該電阻為止，通過實驗獲得所要的方塊電阻。藉由改變處理參數(shù)，已使用pH值在2至6范圍內(nèi)的溶液、溫度范圍為20至50攝氏度數(shù)，在每升恒定30克氧化鋁與50 ASF電流密度下，制得具有1.0歐姆/方塊至11,700歐姆/方塊的方塊電阻系數(shù)的共沉積層。通常，電鍍?nèi)芤簻囟忍岣邥档碗娮鑼拥姆綁K電阻系數(shù)。此效果示于下表1。
表1
在一替代應(yīng)用方法中，可將不導(dǎo)電粒子置于與陰極緊密物理接近處，例如作成電鍍電解質(zhì)(在此實例中為胺基磺酸鎳)與不導(dǎo)電粒子(例如氧化鋁)的漿液。然后在不干擾該漿液下，以電鍍電解質(zhì)裝填，于陽極與陰極間的間隙。然后在漿中包含的粒子周圍，電鍍電阻金屬層以形成該共沉積層。
在又另一替代方法中，可藉由將不導(dǎo)電粒子置于用以電鍍該陰極金屬(諸如銅)用的電解質(zhì)漿液中與該陰極緊密接近處，而形成電阻共沉積層，施加電鍍電流使粒子粘附一種樹枝狀銅沉積物。在此實例中，使用沉度為每升48克Cu與7克游離H2SO4的硫酸銅溶液，于每平方英尺50安培下粘附該粒子約60秒期間。然后于去離子水中沖洗具有粘附粒子的銅箔。接著使用如前述的胺基磺酸鎳電鍍?nèi)芤?，使該電阻層置于粘附粒子上?br> 或者，可以包括但不受限于電漿噴霧、真空沉積、無電沉積與濺鍍的其他方式，制造該共沉積層。
接著，可以粘著促進劑、氧化預(yù)防劑、蝕刻阻擋層或是熟知制造電應(yīng)用銅箔的技術(shù)人員所習(xí)知的其他處理方法，處理該箔的任一側(cè)。
應(yīng)用以微差蝕刻方法制造該電阻元件。在此方法中，是以習(xí)用方式使該互連用的導(dǎo)電軌跡成像與蝕刻。使用一種將去除一個導(dǎo)電層但實質(zhì)上不會影響下層電阻層的蝕刻劑，進行第二個成像與蝕刻步驟。此情況下，是將兩層箔涂敷于部分固化的環(huán)氧樹脂“預(yù)浸料胚”上，并于足以使該環(huán)氧樹脂流動與固化的熱與壓力下層疊，形成積層物，該兩層箔包括一個導(dǎo)電金屬層，其具有包括共沉積層的閃亮側(cè)。
以所要圖型將抗蝕劑材料涂敷于外側(cè)表面上，于一種酸性蝕刻劑中蝕刻該積層物，在此實例中，該酸性蝕刻劑為含水氯化銅或氯化鐵。清潔、沖洗并干燥所形成經(jīng)蝕刻的積層物。
涂敷第二種抗蝕劑材料，保護所要導(dǎo)電銅層免于被蝕刻。然后將該此積層物置于一種含氨蝕刻劑(在此實例中為過硫酸銨)中，以自上述共沉積電阻元件去除高度導(dǎo)電銅。去除殘留的抗蝕劑材料，然后沖洗與干燥該板。
在另一方法中，使用機械、電或化學(xué)加工方法，加工必要元件，形成該電阻元件。
雖然已針對特定較佳具體實施例說明并描述本發(fā)明，但是很明顯地熟知本技藝者在閱讀與了解本發(fā)說明書時會獲致等效變型與修正。本發(fā)明包括所有此種落在下述權(quán)利要求的范疇內(nèi)的等效變型與修正。
權(quán)利要求
1.一種電阻復(fù)合材料，其包含導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻復(fù)合材料，其中該不導(dǎo)電材料為不導(dǎo)電微粒子材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電阻復(fù)合材料，其中該微粒子材料是選自金屬氧化物類、金屬氮化物類、陶瓷類與其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電阻復(fù)合材料，其中該不導(dǎo)電微粒子材料是選自包括氮化硼、碳化硅、氧化鋁、氧化硅、氧化鉑、氮化鉭、滑石、聚乙烯四氟乙烯(PTFE)、環(huán)氧樹脂粉末與其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻復(fù)合材料，其中該導(dǎo)電材料為金屬、類金屬、合金或其組合。
6.一種多層箔，其包含一導(dǎo)電金屬層與一層根據(jù)權(quán)利要求1的電阻復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的多層箔，其中該導(dǎo)電金屬層與該導(dǎo)電材料為不同材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的多層箔，其中該電阻復(fù)合材料層的不導(dǎo)電材料為選自金屬氧化物類、金屬氮化物類、陶瓷類與其混合物的不導(dǎo)電微粒子材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的多層箔，其中該不導(dǎo)電微粒子材料是選自包括氮化硼、碳化硅、氧化鋁、氧化硅、氧化鉑、氮化鉭、滑石、聚乙烯四氟乙烯(PTFE)、環(huán)氧樹脂粉末與其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的多層箔，其中該導(dǎo)電材料為金屬、類金屬、合金或其組合。
11.一種多層箔，其包含一銅金屬層及與銅金屬層閃亮表面結(jié)合的電阻復(fù)合材料層，其中該電阻復(fù)合材料層包含約0.01至約99.9面積％的銅以外的導(dǎo)電金屬，以及約0.01至約99.9面積％的選自氧化鋁、氮化硼與其混合物的不導(dǎo)電材料粒子。
12.一種包含集成電阻的電路板，其包含(a)具有第一表面與第二表面的絕緣基底層；(b)位于該絕緣基底第一表面上的集成電阻，其中該集成電阻另外包含一種電阻復(fù)合材料，此材料包括導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料，其中該集成電阻具有第一端與第二端；及(c)與該集成電阻第一端結(jié)合的第一導(dǎo)電金屬層，及與該集成電阻第二端結(jié)合的第二導(dǎo)電金屬層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的多層箔，其中該電阻復(fù)合材料層的不導(dǎo)電材料為一種選自金屬氧化物類、金屬氮化物類、陶瓷類與其混合物的不導(dǎo)電微粒子材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的多層箔，其中該不導(dǎo)電微粒子材料是選自包括氮化硼、碳化硅、氧化鋁、氧化硅、氧化鉑、氮化鉭、滑石、聚乙烯四氟乙烯(PTFE)、環(huán)氧樹脂粉末與其混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的多層箔，其中該導(dǎo)電材料為金屬、類金屬、合金或其組合。
16.一種制造包含集成電阻的印刷電路板的方法，其包括以下步驟(a)將第一光敏性抗蝕劑材料涂敷于一疊層物上，此疊層物包含絕緣基底，具有外露上表面的導(dǎo)電金屬層，及位于導(dǎo)電金屬層與該絕緣基底間的電阻材料層，其中該光敏性抗蝕劑材料是被涂敷于該導(dǎo)電金屬層的外露上表面；(b)照射至少一部分光敏性抗蝕劑材料，以提供該光敏性抗蝕劑材料的經(jīng)照射部分與光敏性抗蝕劑材料的未經(jīng)照射部分；(c)去除部分光敏性抗蝕劑材料以露出一部分不對應(yīng)該集成電阻的導(dǎo)電金屬層；(d)去除步驟(c)中外露的導(dǎo)電金屬層與電阻材料層，形成部分成形的集成電阻；(e)自該部分成形的集成電阻去除部分光敏性抗蝕劑材料；(f)將第二光敏性抗蝕劑材料涂敷于該部分成形的集成電阻上；(g)掩蔽部分第二光敏性抗蝕劑材料，并照射該光敏性抗蝕劑材料的未掩蔽部分，形成集成電阻；及(h)去除覆蓋該集成電阻的光敏性抗蝕劑材料，并去除與該集成電阻結(jié)合的導(dǎo)電金屬層，以曝露出下層電阻材料層，以形成該集成電阻。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中該電阻材料為一種包含導(dǎo)電材料與不導(dǎo)電材料的共沉積材料，其中該導(dǎo)電金屬層與該導(dǎo)電材料為不同材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中該不導(dǎo)電材料為選自金屬氧化物類、金屬氧化物類、陶瓷類與其混合物的不導(dǎo)電微粒子材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中該不導(dǎo)電微粒子材料是選自包括氮化硼、碳化硅、氧化鋁、氧化硅、氧化鉑、氮化鉭、滑石、聚乙烯四氟乙烯(PTFE)、環(huán)氧樹脂粉末與其混合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中該多層箔包含一具有閃亮表面及無光澤表面的銅金屬層及與銅金屬層閃亮表面結(jié)合的電阻共沉積層，其中該電阻共沉積層包含約0.01至約99.9面積％的銅以外的導(dǎo)電金屬，以及約0.1至約99.9面積的選自氧化鋁、氮化硼與其混合物的不導(dǎo)電材料粒子。
全文摘要
一種電阻箔,其包含一種電阻復(fù)合材料,此材料單獨包括導(dǎo)電材料與非導(dǎo)電材料或是并入兩層箔材料中,此材料包括導(dǎo)電金屬層與該電阻復(fù)合材料層。本發(fā)明亦包括電路板,其包含一絕緣基底與一種包含本發(fā)明電阻復(fù)合材料的集成電阻,以及制造包含集成電阻的印刷電路板的方法。
文檔編號H05K3/06GK1352870SQ99809185
公開日2002年6月5日 申請日期1999年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月31日
發(fā)明者J·H·梅格斯, D·卡賓 申請人:聯(lián)合訊號公司