印刷電路板內建電阻的製造方法
2023-05-25 12:13:06
專利名稱：印刷電路板內建電阻的製造方法
技術領域：
本發明系關於一種印刷電路板內建電阻的製造方法，尤指一種可解決網版印刷電阻因溢邊、沾絲現象而造成阻值誤差提高問題的印刷電路板內建電阻方法。
而將電阻、電容等被動元件以網版印刷方式內建於印刷電路板上系一已知技術。以網版印刷電阻為例，其實施方式之一系利用高阻值碳漿以絲網印刷於電路板上，而構成內建印刷電阻。然而，目前使用的石墨型或聚亞烯醯胺型的電阻材料(如前述碳漿)其溶劑含量約為40～60％，因此不論使用鋼版，鋼絲網或絲網印刷時，都會因為溶劑含量過高容易產生溢邊或沾絲的現象，造成印刷後電阻材料的形狀不易控制。主要原因在於進行網版印刷時，因印刷電路板上先前完成製造的線路高於表面，當網版覆蓋於印刷電路板上時，將在網版與印刷電路板待印刷區表面形成間隙，因而在印製時造成液態的高分子電阻油墨外溢，使預定印製的電阻形狀改變，或在印製完成後，網版脫離印刷電路板表面之時造成沾絲的現象，而無法準確的控制電阻的厚度及寬度，但由以下的公式可知，電阻阻值受其厚度及寬度的影響甚巨R=(t)LW]]>其中R＝電阻值，ρ＝電阻材料的電阻係數，t＝厚度，W＝寬度，L＝長度。
當印刷電阻的寬度、厚度無法被精確控制時，其電阻值亦同樣失去控制。以目前由網版印刷方式製作的電阻，其阻值誤差範圍約為15％。
由上述可知，既有利用網版印刷方式在印刷電路板製造電阻，受網版與印刷電路板間存在間隙所影響，於印刷時容易因電阻材料外溢或離版時出現拉絲狀況，而使其電阻值精確度無法精準控制，故有待進一步改進，並謀求可行的解決方案。
為達成前述目的採取的主要技術手段系令前述方法包括以下步驟將薄膜狀的電阻材料壓合於印刷電路板上；在前述電阻材料上進行曝光；經過顯影以去除印刷電路板上多餘的電阻材料；對印刷電路板上形成的電阻圖案進行固化；利用前述方法製作的內建電阻因其厚度已由薄膜電阻材料決定，且在隨後的曝光、顯影步驟將有效控制其長度、寬度，故可精確的控制其電阻值，進而有效降低其誤差範圍。
前述的薄膜電阻材料具備感光性，系由Polyamic Acid類或壓克力樹脂類材料混合碳漿或金屬填充物所構成。
前述感光性薄膜電阻材料系藉由壓合方式貼附在電路板上(如真空壓合)或用N-甲基-2-咯酮(N-methyl-2-pyrrolidone-NMP)溶劑進行溼壓合而貼合在電路板上。
前述感光性薄膜電阻材料系利用一形成有欲轉移電阻圖案的底片進行曝光，電阻圖案所在處為透光處，其進行曝光時，可令感光性薄膜電阻材料受光照射的部位產生聚合反應，俟曝光完成，利用強鹼蝕去未產生聚合反應的薄膜電阻材料，即可形成底片上所示圖案的電阻。
前述的薄膜電阻材料系非感光性者。
前述的非感光性薄膜電阻材料表面塗布一層光阻，再利用一形成有欲轉移電阻圖案的底片進行曝光，電阻圖案所在處為透光處，其進行曝光時，可令光阻受光照射的部位產生聚合反應，又利用顯影方式將未產生聚合反應之光阻去除，接著去除未被光阻覆蓋的薄膜電阻材料，最後去除所剩薄膜電阻材料表面的光阻，即可形成與底片上所示圖案相同形狀的電阻。
前述印刷電路板上經過顯影留下的電阻，將再經烘烤或紫外線照射而予固化，隨即完成該內建電阻的製作。
圖2A～D系本發明一較佳實施例的製程示意圖。
圖3系本發明又一較佳實施例的流程圖。
圖4A～G系本發明又一較佳實施例的製程示意圖。
具體實施例方式
有關本發明一較佳實施例的流程圖，如
圖1所示，其包括有取得薄膜電阻材料；利用壓合方式將前述薄膜電阻材料貼合於印刷電路板上；利用曝光方式在薄膜電阻材料上轉移形成電阻的圖案；利用顯影去除印刷電路板上除轉移圖案以外的多餘薄膜電阻材料；對轉移圖案中的薄膜電阻材料進行固化；其中於本實施例中，前述的薄膜電阻材料為感光性電阻材料，其可為Polyamic Acid類，或利用壓克力樹脂類材料混合金屬填充物使其產生導電性所構成。
針對前述感光性薄膜電阻材料應用於印刷電路板上製作內建電阻的方法，今配合圖2詳述如下首先如圖2A所示，繫於一印刷電路板10的至少一面上形成有線路11，並在形成有線路11的該面上以壓合方式貼合一感光性薄膜電阻材料20；於本實施例中，印刷電路板10雙面均形成有線路11；至於壓合技術方面，可採取壓合方式(如真空壓合)或利用N-甲基-2-咯酮(N-methyl-2-pyrrolidone-NMP)溶劑進行溼式壓合。
又如圖2B所示，系利用一形成有欲轉移電阻圖案101的底片100覆蓋於薄膜電阻材料20上以進行曝光，其中底片100的電阻圖案101所在位置為透光處，其進行曝光時，光線經過透光處照射相對位置上的薄膜電阻材料20，而令其受光部位產生聚合反應。
再如圖2C所示，俟曝光完成，將底片100撤去後，利用強鹼去除未產生聚合反應的薄膜電阻材料，隨即形成與底片100上所示電阻圖案101形狀的電阻21。
另如圖2D所示，系令前述印刷電路板10經過烘烤或照射紫外線，而使其上的電阻21固定。
經上述說明可了解本發明一較佳實施例的具體製程，其系將電阻材料製作成薄膜狀，以取得控制良好的材料厚度，並可將薄膜的溶劑含量降低，甚至為無溶劑，以減少烘烤後電阻材料體積的收縮，以達到縮小電阻誤差值的目的。另配合曝光顯影技術使形成的電阻寬度、長度獲得精確的控制，因而可得到理想的電阻值。
在運用的電阻材料上，除前述的感光性電阻材料外，亦可採用非感光性電阻材料，其製造流程請參閱圖3所示，系包括有下列步驟取得非感光性薄膜電阻材料；利用壓合方式將前述薄膜電阻材料貼合於印刷電路板上；在薄膜電阻材料表面貼合或塗布光阻；利用曝光方式在光阻上轉移形成電阻的圖案；利用顯影去除光阻上除轉移圖案以外的多餘薄膜電阻材料，完成後亦將光阻去除；對轉移圖案中的薄膜電阻材料進行固化；其中與前一實施例不同處在於因薄膜電阻材料為非感光性，故配合光阻來完成曝光顯影，其具體實施步驟系如以下所述如圖4A所示，繫於印刷電路板10具有線路11的該面上壓合一非感光性薄膜電阻材料30；如圖4B所示，於前述非感光性薄膜電阻材料30表面貼合或塗布一層光阻40；如圖4C所示，系利用一形成有欲轉移電阻圖案101的底片100覆蓋於光阻40上進行曝光，令光阻40的受光部位產生聚合反應；如圖4D所示，俟曝光完成，將底片100撤去後，去除未產生聚合反應的光阻40；如圖4E所示，去除由光阻40覆蓋範圍以外的薄膜電阻材料30；
如圖4F所示，去除僅有薄膜電阻材料30表面的光阻40，在印刷電路板10上形成電阻31；如圖4G所示，系令前述印刷電路板10經過烘烤或照射紫外線，而使其上的電阻31固化。
由上述說明可看出本發明各製程實施例的詳細實施步驟，以該等內建電阻的方法系因先將電阻材料製作成薄膜狀，以取得控制良好的材料厚度，又配合製程中利用壓合、曝光、顯影等技術使形成的電阻寬度、長度獲得精確的控制，因而可得到理想的電阻值。另因電阻材料系製成薄膜狀，其可將薄膜的溶劑含量降低，甚至為無溶劑，以減少烘烤後電阻材料體積的收縮，而達到有效縮小電阻誤差值的目的。
權利要求
1.一種印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其包括以下步驟將感光性的薄膜電阻材料以壓合方式貼合於印刷電路板上；利用曝光方式在前述薄膜電阻材料上轉移電阻圖案；經過顯影以去除印刷電路板上多餘的薄膜電阻材料，以形成電阻；對印刷電路板上的電阻進行固化。
2.如權利要求1所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於該感光性薄膜電阻材料系由Polyamic Acid類構成。
3.如權利要求1所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於該感光性薄膜電阻材料系由壓克力樹脂類材料混合碳漿或金屬填充物所構成。
4.如權利要求1所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於該薄膜電阻材料系藉由真空壓合方式貼合於印刷電路板上。
5.如權利要求1所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於該薄膜電阻材料系利用N-甲基-2-咯酮(N-methy1-2-pyrrolidone-NMP)溶劑進行溼壓合而貼合在電路板上。
6.如權利要求1所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於前述曝光方式系利用一形成有欲轉移電阻圖案的底片覆蓋於薄膜電阻材料上以進行曝光。
7.一種印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其包括下列步驟取得非感光性薄膜電阻材料；利用壓合方式將前述薄膜電阻材料貼合於印刷電路板上；在薄膜電阻材料表面貼合或塗布光阻；利用曝光方式在光阻上轉移形成電阻的圖案；利用顯影去除光阻上除轉移圖案以外的多餘薄膜電阻材料，完成後亦將光阻去除；對轉移圖案中的薄膜電阻材料進行固化。
8.如權利要求7所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於該薄膜電阻材料系藉由真空壓合方式貼合於印刷電路板上。
9.如權利要求7所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於該薄膜電阻材料系利用N-甲基-2-咯酮(N-methyl-2-pyrrolidone-NMP)溶劑進行溼壓合而貼合在電路板上。
10.如權利要求7所述的印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，其特徵在於前述曝光方式系利用一形成有欲轉移電阻圖案的底片覆蓋於光阻上以進行曝光。
全文摘要
本發明系關於一種印刷電路板內建電阻的製造方法(一)，系先將感光性電阻材料製成薄膜狀，再將薄膜電阻材料壓合在電路板上，利用曝光、顯影等步驟去除多餘的薄膜電阻材料，而在電路板上形成高分子電阻；利用上述方法在電路板上製作內建電阻，可使電阻阻值誤差值控制在特定範圍以內。
文檔編號H05K3/30GK1446038SQ02107440
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月15日 優先權日2002年3月15日
發明者鍾文隆 申請人:華通電腦股份有限公司