金手指、印刷電路板和用於製造印刷電路板的基板的製作方法
2024-03-31 05:52:05 1
本實用新型涉及印刷電路板領域，具體地涉及金手指、印刷電路板和用於製造印刷電路板的基板。
背景技術：
隨著表面貼裝技術(SMT)的快速發展，特別是在無鉛環保的推動下，對印刷電路板(PCB)表面處理的要求越來越高，各種新的表面處理工藝也應運而生。每種表面處理工藝在鍍層表面的平整度、可焊性、耐磨和耐腐蝕性、抗氧化性、成本和應用範圍等方面的優、缺點各不相同。金鍍層具有極低的接觸電阻、良好的抗腐蝕性和可焊接性，廣泛地應用於PCB、半導體、IC封裝技術等領域中。在常規的電路板或者封裝基板中用於形成金鍍層的表面處理工藝通常包括化學沉鎳金(ENIG)、鎳鈀金(ENEPIG)、電鍍(軟)金(Electrolytic Gold or Soft gold)、或者電鍍硬金(Hard gold)等。其中，電鍍金尤其適合於晶片的打線封裝(wire bonding)，具有良好的應用前景。
傳統電路板的電鍍金工藝包括事先蝕刻出線路圖形，通過添加引線而將圖形的孤立塊連接起來進行電鍍金，在孤立塊的局部區域上形成金手指，最後再去除引線而獲得電路板。即，事先蝕刻出圖1所示的線路104和金手指106部位，在金手指106部位與線路板基材102的邊緣之間添加引線(未示出)，然後覆蓋保護膜且僅露出金手指部位，用電鍍夾頭夾持引線並進行電鍍金，最後去除引線。這種工藝適用於焊球間距大於800μm的電路板，在所得的金手指中容易殘留有引線，例如圖2(a)所示從金手指106的左側突出的部分。引線會導致布線空間的浪費，其殘留會對信號產生噪音等造成不利影響。而且，引線處理一般需要採用鹼性藥水蝕刻、切割或雷射燒蝕等方法，工藝較為繁瑣，殘留引線的品質難以控制。
為了實現無引線的設計，目前人們普遍採用全板鍍金的工藝，即，在PCB整板上電鍍銅之後，形成外層線路時對需要的圖形部分露出銅面，對不需要的圖形部分用幹膜蓋住，然後進行整板電鍍金，電鍍金後再進行褪膜蝕刻，以蝕刻掉未鍍金的區域，留下鍍金的焊盤(金手指)和線路圖形。這種工藝適用於焊球間距大於500μm的電路板，但會造成貴金屬金的大量浪費，而且鍍金層與阻焊的結合力較弱，掉阻焊風險很大。在這樣得到的金手指106中，如圖2(b)所示，金覆層118僅僅覆蓋導電基部108的上表面，但未覆蓋導電基部108的側面，因為金覆層118以外的部分均已被蝕刻掉。除了全板鍍金之外，還可以在形成線路後採用化學沉銅層來替代「引線」導電以實現局部電鍍金。該工藝既可實現無引線又可避免金浪費，而且焊盤的三面均能鍍上金，能夠避免側蝕突出或懸鎳掉金現象影響後續終端電子產品的可靠性。可是，由於線路間經過化學沉銅，含鈀貴金屬殘留且難以去除，因而容易發生滲鍍金問題，對密集線路間的絕緣性能、可靠性帶來挑戰。
技術實現要素：
本實用新型是鑑於上述問題而作出的，其目的在於，提供一種金手指、印刷電路板和用於製造印刷電路板的基板，這種金手指不包含引線並且牢固地結合至印刷電路板的線路層。
本實用新型的第一技術方案為一種設置於印刷電路板上的金手指，其包括導電基部、金覆層和位於導電基部與金覆層之間的中間導體層，中間導體層包括離子注入層和/或等離子體沉積層和/或濺射沉積層。
本實用新型的第二技術方案為，在上述第一方案中，離子注入層包括由注入的金屬材料和導電基部的材料組成的摻雜結構，其外表面與導電基部的表面平齊，而內表面位於導電基部的表面下方0-500nm的深度處。
本實用新型的第三技術方案為，在上述第一方案中，等離子體沉積層或濺射沉積層由金屬材料組成，並且位於導電基部的表面上方。
本實用新型的第四技術方案為，在上述第二或第三方案中，金屬材料包括Ni、Cr、Ti、Cu、Al、Ag、Pd以及它們之間的合金中的一種。
本實用新型的第五技術方案為，在上述第一至第三方案的任何一種中，金覆層包括化學沉鎳金、鎳鈀金、電鍍軟金、電鍍硬金中的一種。
這種金手指在導電基部與金覆層之間形成有中間導體層，該中間導體層包括離子注入層和/或等離子體沉積層和/或濺射沉積層。在離子注入期間，導電材料離子以很高的速度強行地注入到線路的表面下方，在注入的導電材料與線路的材料分子之間形成了摻雜結構，相當於在線路的內部打入數量眾多的基樁。由於基樁的錨固效應，離子注入層和後續形成的金覆層不容易從印刷電路板的線路層脫離。在等離子體沉積期間，導電材料離子在加速電場的作用下以較高的速度飛向線路並沉積在上面，形成等離子體沉積層。在濺射期間，導電材料粒子被高能量的離子流轟擊出來而以較高的速度飛向線路並沉積在上面，形成濺射沉積層。由於較高的入射速度，等離子體沉積層或濺射沉積層與線路材料之間也具有較大的結合力，使得最終製得的金手指不容易從印刷電路板的線路層脫離。總而言之，由於中間導體層的存在，本實用新型的金手指不容易從印刷電路板脫落而影響後續終端電子產品的可靠性。另外，用於離子注入、等離子體沉積或濺射的導電材料粒子通常具有納米級的尺寸，在注入或沉積過程中分布較為均勻，而且到線路表面的入射角度差別不大。因此，能夠確保金手指的金覆層具有良好的均勻度和緻密性，不容易出現針孔或裂紋等缺陷。
本實用新型的第六技術方案為一種印刷電路板，包括基材、以及在基材的表面上形成的線路和金手指，金手指電連接至線路並包括根據權利要求1至5中的任何一項的金手指。
本實用新型的第七技術方案為，在上述第六方案中，在金手指與印刷電路板的邊緣之間不存在引線。
本實用新型的第八技術方案為，在上述第七方案中，金手指的導電基部電連接至線路或者構成線路的一部分，從基材的表面向外側突出，並且由中間導體層包覆。
在這種印刷電路板中，金手指由於中間導體層的存在而不容易從印刷電路板脫落。而且，由於金手指的中間導體層是通過離子注入、等離子體沉積或者濺射等方法製得的，因而在製造印刷電路板的過程中不需要採用化學沉銅工藝，從而不會發生含鈀貴金屬殘留或者滲鍍金等問題，能夠方便地製得無引線的印刷電路板。此外，金手指的導電基部的頂面和側面均由中間導體層完全地包覆，中間導體層又被金覆層覆蓋，因而能夠充分地發揮金手指的低接觸電阻、高抗腐蝕性和可焊接性等優良的物理和化學性能。
本實用新型的第九技術方案為一種用於製造印刷電路板的基板，其包括基材、在基材的表面上形成的線路、以及在基材的表面和線路的表面上均形成的中間導體層，中間導體層包括離子注入層和/或等離子體沉積層和/或濺射沉積層，在電鍍形成金手指時用作導電介質且在成品的印刷電路板中被去除，線路的一部分構成金手指的導電基部。
本實用新型的第十技術方案為，在上述第九方案中，離子注入層包括由注入的金屬材料和基材或線路的材料組成的摻雜結構，其外表面與基材的表面或線路的表面平齊，而內表面位於基材的表面或線路的表面下方0-500nm的深度處。
本實用新型的第十一技術方案為，在上述第九方案中，等離子體沉積層或濺射沉積層由金屬材料組成，並且位於基材的表面或線路的表面上方。
本實用新型的第十二技術方案為，在上述第十或第十一方案中，金屬材料包括Ni、Cr、Cu、Al、Ag、Pd以及它們之間的合金中的一種。
在這種基板中，中間導體層通過離子注入、等離子體沉積或者濺射等方法而形成於基材的表面和線路的表面上，因而在製造印刷電路板的過程中不再需要採用化學沉銅工藝，不會發生含鈀貴金屬殘留或者滲鍍金等問題。此外，中間導體層在電鍍形成金手指時用作導電介質且在成品的印刷電路板中被去除，因而不再需要單獨設置引線等，能夠方便地製得無引線的印刷電路板，避免殘留引線不利地影響電路板的電氣性能。
附圖說明
在參照附圖閱讀以下的詳細描述後，本領域技術人員將更容易理解本實用新型的這些及其他的特徵、方面和優點。為了清楚起見，附圖不一定按比例繪製，而是其中有些部分可能被誇大以示出具體細節。在所有附圖中，相同的參考標號表示相同或相似的部分，其中：
圖1示出無引線印刷電路板的俯視示意圖；
圖2(a)至2(b)示出通過現有技術製得的金手指的剖面示意圖；
圖3示出製造本實用新型的金手指的一種方法的工藝流程圖；
圖4(a)、(b)、(c)、(d)和(e)分別示出圖3所示方法的五個步驟；
圖5(a)至5(e)示出與圖3所示方法的各個步驟相對應的印刷電路板的剖面示意圖；
圖6示出根據本實用新型的金手指的剖面示意圖；
圖7示出離子注入的工作原理示意圖；
圖8(a)至8(c)示出帶有中間導體層的各種金手指的剖面示意圖；
圖9示出製造本實用新型的金手指的另一種方法的工藝流程圖；
圖10(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分別示出圖9所示方法的六個步驟；
圖11(a)至11(f)示出與圖9所示方法的各個步驟相對應的印刷電路板的剖面示意圖；以及
圖12(a)至12(c)示出根據本實用新型的用於製造印刷電路板的各種基板的剖面示意圖。
參考標號：
10 印刷電路板
102 基材
104 線路
106 金手指
108 導電基部
110 導電基部的表面
112 中間導體層
114 離子注入層
116 等離子體沉積層
118 金覆層
120 覆蓋膜
122 基材的表面
20 基板。
具體實施方式
以下，將參照附圖，詳細地描述本實用新型的實施方式。本領域技術人員應當容易理解，這些描述僅僅列舉了本實用新型的示例性實施例，而決不意圖限制本實用新型的保護範圍。例如，在本實用新型的某一個附圖或實施例中描述的元素或特徵可以與一個或更多其它附圖或實施例中示出的其它元素或特徵相結合。此外，為了便於描述各材料層之間的位置關係，在本文中使用了空間相對用語，例如「上方」和「下方」、以及「內」和「外」等，這些術語均是相對於基材或線路的表面而言的。如果A層材料相對於B層材料位於朝向基材或線路的表面的方向上，則認為A層材料位於B層材料的上方或者外部，反之亦然。
現在轉到圖3，該圖示出製造本實用新型的金手指的一種方法的工藝流程圖。具體而言，該方法典型地包括以下步驟：在印刷電路板的基材上形成外層線路，該外層線路包括用於形成金手指的導電基部(步驟S1)；對基材進行離子注入、濺射或者等離子體沉積處理，以在基材的表面和線路的表面上均形成中間導體層(步驟S2)；貼上覆蓋膜並進行曝光、顯影，暴露出將要進行電鍍金的區域(即，導電基部區域)、以及基材兩側的用於連接電鍍夾頭的區域(步驟S3)；對開窗的區域進行電鍍金，以形成覆蓋導電基部的金覆層(步驟S4)；以及褪膜、蝕刻，以去除掉中間導體層，僅僅留下外層線路和所得的金手指(步驟S5)。圖4(a)、(b)、(c)、(d)和(e)分別對應於這五個步驟S1至S5，並且採用不同顏色的框圖來表示基材、線路、中間導體層、覆蓋膜和金覆層。在圖4(d)所示的電鍍過程中，電路板的基材被放入電鍍槽中且被電鍍夾頭夾住而用作一個電極，從而在未被覆蓋膜覆蓋的導電基部區域上電鍍形成一層金覆層。
圖5(a)至5(e)示出與圖3所示方法的各個步驟相對應的印刷電路板的剖面示意圖，分別對應於圖4中的(a)至(e)。首先，如圖5(a)所示，在基材102的表面上形成外層的線路104，該線路的一部分構成金手指的導電基部108。接著，如圖5(b)所示，採用離子注入、濺射或者等離子體沉積處理方法，在基材的表面和線路的表面兩者上都形成了中間導體層112。然後，如圖5(c)所示，在基材102的表面上貼上一層覆蓋膜120，並且局部地進行開窗以暴露出金手指的導電基部108。接下來，用電鍍夾頭夾住電路板基材的未被覆蓋膜蓋住的兩側邊緣，進行電鍍而形成包覆導電基部108的金覆層118，如圖5(d)所示。最後，褪下覆蓋膜120，並且蝕刻掉覆蓋膜120下方的中間導體層112，從而得到金手指106和具備這種金手指106的印刷電路板10，如圖5(e)所示。金覆層118具有非常穩定的化學性能，不會在最後的蝕刻過程中被蝕刻掉。
圖6示出通過上述方法製得的根據本實用新型的金手指的剖面示意圖。如圖所示，金手指106位於印刷電路板的基材102的表面上，並且包括導電基部108、金覆層118、以及位於導電基部108與金覆層118之間的中間導體層112。導電基部108是在圖4(a)和圖5(a)所示的步驟中形成的，電連接至印刷電路板的外層線路或者構成該線路的一部分。導電基部108從基材102的表面向外側突出，其上表面和側面均被中間導體層112包覆。中間導體層112是在圖4(b)和圖5(b)所示的步驟中形成的，其製備方法將在下文中具體地闡述。金覆層118是在圖4(d)和圖5(d)所示的步驟中通過電鍍金工藝形成的，包覆中間導體層112的朝上方露出的表面。由於在前文描述的步驟S5中進行了褪膜和蝕刻，中間導體層112的未被金覆層118覆蓋的部分被蝕刻掉，因而中間導體層112的周向側面沒有完全地被金覆層118覆蓋，而是直接向外側露出。也就是說，金覆層118不與基材102和導電基部108直接接觸，而是經由中間導體層112電連接至導電基部108。
在通過上述方法製得的印刷電路板中，如圖1和圖5(e)所示，印刷電路板10包括基材102、以及在基材102的表面上形成的線路104和金手指106。金手指106電連接至線路104，並具有圖6所示的剖面結構。在金手指106與印刷電路板10的邊緣之間不存在任何引線，即，形成了無引線的印刷電路板。
作為印刷電路板的基材，可以採用剛性絕緣基材(亦稱為硬板)，例如有機高分子剛性板、陶瓷板(如二氧化矽板)、玻璃板等。有機高分子剛性板又可包括LCP、PTFE、CTFE、FEP、PPE、合成橡膠板、玻纖布/陶瓷填料增強板中的一種或多種，其中玻纖布/陶瓷填料增強板是以有機高分子材料如環氧樹脂、改性環氧樹脂、PTFE、PPO、CE、BT等作為基礎材料、以玻纖布/陶瓷填料作為增強相的板材。此外，還可以採用撓性板(亦稱為軟板)作為印刷電路板的基材，例如PI、PTO、PC、PSU、PES、PPS、PS、PE、PP、PEI、PTFE、PEEK、PA、PET、PEN、LCP或PPA等有機高分子薄膜。
在步驟S1中形成印刷電路板的外層線路時，可以採用先壓合銅箔且隨後進行減法蝕刻的方法，也可以採用常規的全板電鍍或者圖形電鍍法。在步驟S2中形成金手指的中間導電層時，可以採用離子注入、等離子體沉積、濺射中的一種或多種方法，從而相應地形成離子注入層、等離子體沉積層、濺射沉積層中的一種或多種。
離子注入可以通過以下方法來進行：使用導電材料作為靶材，在真空環境下，通過電弧作用(例如採用真空陰極弧等離子體源)使靶材中的導電材料電離而產生大量離子，然後在電場下使該離子加速而獲得1keV-1000keV的能量，例如5、10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900keV等。高能的導電材料離子接著以較高的速度直接撞擊到基材或線路的表面上，並且注入到基材或線路的表面下方的一定深度處。在所注入的導電材料離子與基材或線路的材料分子之間形成較為穩定的化學鍵(例如離子鍵或共價鍵)，二者共同構成了摻雜結構。該摻雜結構(即，離子注入層)的外表面與基材或線路的表面齊平，而其內表面則深入到基材或線路的內部，即，位於基材或線路的表面下方。
在離子注入過程中，優選地使用與線路材料或金鍍層之間的結合力較大的金屬或合金來進行離子注入，使得離子注入層乃至金鍍層不容易脫離印刷電路板，從而確保金手指發揮良好的導電功能。印刷電路板的線路材料通常採用Ag、Cu、Au、Al等，因而用於進行離子注入的金屬材料相應地採用Ni、Cr、Ti、Cu、Al、Ag、Pd以及它們之間的合金中的一種，例如Ni-Cr合金、Ni-Cu合金、Cr-Cu合金、Ni-Cr-Cu合金等。通過控制離子注入過程的各種參數(例如電壓、電流、真空度、離子注入劑量等)，能夠相當容易地調節離子注入的深度、以及金鍍層與線路之間的結合力。例如，離子的注入深度可被調節為0-500nm(例如10、50、100、200、300、400nm等)，而且金鍍層與線路之間的結合力可以被調節為0.5N/mm以上(例如0.8、1.0、1.5N/mm等)。
圖7示意性地示出了離子注入的工作原理圖。如圖所示，用於執行離子注入的設備主要由等離子體形成區(觸發系統)和離子束形成區(引出系統)這兩部分組成。等離子體形成區包括陰極、陽極和觸發電極，離子束形成區一般由一組多孔三電極構成。在觸發電壓的作用下，陰極和陽極之間形成高密度的等離子體並向引出區擴散。在引出電場的加速作用下，等離子體中的帶電離子被引出並加速形成離子束，該離子束的種類和純度由陰極靶材料決定。典型地，陰極觸發電極和陽極為同軸結構。陰極為圓柱形並由所需離子的導電材料製成。陽極為圓柱筒形且套在陰極外面，中心開孔為等離子體通道。採用脈衝高壓觸發方式，例如將觸發電極套在陰極外，之間用氮化硼絕緣，觸發電壓為10kV左右，觸發脈寬為10ms左右。當觸發電壓施加在陰極和觸發電極上時，由火花放電產生的等離子體使陰極和陽極電路接通而形成真空弧放電，在陰極表面形成只有微米級大小但電流密度高達106A/cm2的陰極斑，致使陰極靶材料蒸發並高度電離成等離子體。等離子體以大約104m/s的速度噴射，一部分通過陽極中心孔擴散到引出電極。然後，等離子體在引出電場的作用下被引出，形成高速的離子束。施加在陰、陽電極之間的弧壓越高，弧電流就越大，所產生的等離子體密度也就越高，從而有可能引出更大的束流。引出束流大小還與離子源的工作參數、引出電壓、引出結構和陰極材料等有關。例如，離子束形成區(引出系統)的引出電壓越高，帶電粒子的離子束就被加速到越高的速度，從而可以注入到基材的內部越深的部位。另外，真空弧放電在產生等離子體的同時也產生很多尺寸在0.1至10微米的不帶電微粒。這些微粒的存在對所沉積薄膜的性能有極大的影響，造成薄膜表面粗糙，緻密性差，光澤度和與基材的結合力下降等。為了去掉或減少陰極真空弧產生的大顆粒，可以採用磁過濾器，即，建立一個彎曲的磁場，過濾到不帶電的大顆粒，僅將需要的帶電等離子體沿著彎曲的磁場導向到基材的表面。
等離子體沉積採用與離子注入類似的方式來進行，只不過在工作過程中施加較低的加速電壓。即，同樣使用導電材料作為靶材，在真空環境下，通過電弧作用使靶材中的導電材料電離而產生離子，然後在電場作用下驅使該離子加速而獲得一定的能量，沉積到基材和線路的表面上而構成等離子體沉積層。在等離子體沉積期間，可以通過調節電場的加速電壓而使導電材料的離子獲得1-1000eV(例如5、10、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900eV等)的能量，並且可以通過控制離子沉積時間、通過電流等而得到厚度為10-1000nm(例如50、100、200、300、400、500、600、700、800、900nm等)的等離子體沉積層。
此外，還可以採用濺射法來形成中間導體層：在高真空度的濺射室中充以惰性氣體，在高頻高壓的電場下使惰性氣體電離而產生輝光放電，形成高能量的離子流，使用這種離子流來轟擊靶電極，從而使靶電極的材料沉積在基材和線路的表面上而形成導電薄膜，即，中間導體層。
在步驟S2中，可以採用離子注入、等離子體沉積、濺射中的一種或多種工藝，從而相應地形成包括離子注入層、等離子體沉積層、濺射沉積層中的一種或多種的中間導體層。圖8(a)至8(c)示出了帶有中間導體層的各種金手指的剖面示意圖。如圖8(a)所示，金手指106位於印刷電路板的基材102的表面上，並且包括導電基部108、金覆層118、以及位於導電基部108與金覆層118之間的離子注入層114，其中離子注入層114構成前文描述的中間導體層112。離子注入層114包括由注入的金屬材料和導電基部的材料組成的摻雜結構，其外表面與導電基部108的表面110平齊，而內表面位於導電基部108的表面110下方。在圖8(b)所示的示例中，金手指106包括導電基部108、金覆層118、以及位於導電基部108與金覆層118之間的離子注入層114和等離子體沉積層116，其中離子注入層114和等離子體沉積層116構成前文描述的中間導體層112。離子注入層114位於導電基部108的內部，其外表面與導電基部108的表面110平齊，而內表面位於導電基部108的表面110下方。等離子體沉積層116由沉積的金屬材料組成，直接附著在離子注入層114的表面上方，即，位於導電基部108的表面110上方，或者說位於導電基部108的外部。在圖8(c)所示的示例中，金手指106包括導電基部108、金覆層118、以及位於導電基部108與金覆層118之間的等離子體沉積層116，其中等離子體沉積層116構成前文描述的中間導體層112。等離子體沉積層116由沉積的金屬材料組成，位於導電基部108的表面110上方。
容易理解，可以採用通過濺射法形成的濺射沉積層來代替圖8(b)和圖8(c)中所示的等離子體沉積層116。此時，金手指106的中間導體層112將包括外表面與導電基部108的表面110平齊的離子注入層和位於該離子注入層上方的濺射沉積層，或者僅僅包括位於導電基部108的表面110上方的濺射沉積層。此外，還可以在圖8(a)至圖8(c)中所示的離子注入層114和/或等離子體沉積層116上方，通過濺射法而附加地形成一層濺射沉積層。此時，附加地形成的濺射沉積層將位於圖8(a)所示的離子注入層114與金覆層118之間，或者位於圖8(b)和8(c)所示的等離子體沉積層116與金覆層118之間。當然，這種濺射沉積層與等離子體沉積層116的位置也可以互換。
還容易理解，可以同時採用多個靶材來進行離子注入、等離子體沉積或者濺射。此時，在同一個離子注入層、等離子體沉積層或者濺射沉積層中將同時存在多種靶材組分。此外，還可以在離子注入、等離子體沉積或者濺射的過程中，相繼地採用多個相同或不同的靶材，從而形成由相同材料組分或者不同材料組分構成的多個離子注入層、等離子體沉積層或者濺射沉積層。
在形成中間導體層之後，需要在步驟S3中貼上覆蓋膜並進行曝光、顯影，以暴露出將要進行電鍍金的區域(即，導電基部區域)、以及基材兩側的用於連接電鍍夾頭的區域。然後，在步驟S4中用電鍍夾頭夾住形成有中間導體層的基材的兩側，在暴露的導電基部區域中電鍍上一層金，作為金手指的金覆層。雖然在本文中描述了電鍍軟金作為金覆層，但是容易理解，還可以採用常用的化學沉鎳金、鎳鈀金、電鍍硬金等作為金覆層。
如上所述，依照本實用新型的金手指在導電基部與金覆層之間形成有中間導體層，該中間導體層包括離子注入層和/或等離子體沉積層和/或濺射沉積層。在離子注入期間，導電材料離子以很高的速度強行地注入到線路的表面下方，在注入的導電材料與線路的材料分子之間形成了摻雜結構，相當於在線路的內部打入數量眾多的基樁。由於基樁的錨固效應，離子注入層和後續形成的金覆層不容易從印刷電路板的線路層脫離。在等離子體沉積期間，導電材料離子在加速電場的作用下以較高的速度飛向線路並沉積在上面，形成等離子體沉積層。在濺射期間，導電材料粒子被高能量的離子流轟擊出來而以較高的速度飛向線路並沉積在上面，形成濺射沉積層。由於較高的入射速度，等離子體沉積層或濺射沉積層與線路材料之間也具有較大的結合力，使得最終製得的金手指不容易從印刷電路板的線路層脫離。總而言之，由於中間導體層的存在，本實用新型的金手指不容易從印刷電路板脫落而影響後續終端電子產品的可靠性。另外，用於離子注入、等離子體沉積或濺射的導電材料粒子通常具有納米級的尺寸，在注入或沉積過程中分布較為均勻，而且到線路表面的入射角度差別不大。因此，能夠確保金手指的金覆層具有良好的均勻度和緻密性，不容易出現針孔或裂紋等缺陷。
依照本實用新型的印刷電路板包括基材、以及在基材的表面上形成的線路以及電連接至該線路的金手指，在金手指與印刷電路板的邊緣之間不存在引線，而且金手指的導電基部由中間導體層包覆。類似地，金手指由於中間導體層的存在而不容易從印刷電路板脫落。而且，由於金手指的中間導體層是通過離子注入、等離子體沉積或者濺射等方法製得的，因而在製造印刷電路板的過程中不需要採用化學沉銅工藝，從而不會發生含鈀貴金屬殘留或者滲鍍金等問題，能夠方便地製得無引線的印刷電路板。此外，金手指的導電基部的頂面和側面均由中間導體層完全地包覆，中間導體層又被金覆層覆蓋，因而能夠充分地發揮金手指的低接觸電阻、高抗腐蝕性和可焊接性等優良的物理和化學性能。
圖9示出製造本實用新型的金手指的另一種方法的工藝流程圖.具體而言，該方法包括以下步驟：在印刷電路板的基材上形成外層線路，該外層線路包括用於形成金手指的導電基部(步驟S01)；對基材進行離子注入、濺射或者等離子體沉積處理，以在基材的表面和線路的表面上均形成中間導體層(步驟S02)；貼上覆蓋膜並進行曝光、顯影，暴露蝕刻窗口(金手指的導電基部位於該窗口中)、以及基材兩側的用於連接電鍍夾頭的區域(步驟S03)；對開窗區域進行蝕刻，去除掉其中的中間導體層(步驟S04)；對開窗的區域進行電鍍金，以形成覆蓋導電基部的金覆層(步驟S05)；以及褪膜、蝕刻，以去除掉覆蓋膜下方的中間導體層，僅僅留下外層線路和金手指(步驟S06)。這六個步驟S01至S06分別對應於圖10(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)。與圖3所示的前一方法相比，這種方法中的步驟S01、S02、S03、S05和S06分別對應於前一方法的步驟S1、S2、S3、S4和S5，只不過在S3與S4之間增加了步驟S04，即，對開窗區域進行蝕刻，去除掉其中的中間導體層。
圖11(a)至11(f)示出與圖9所示方法的各個步驟相對應的印刷電路板的剖面示意圖，分別對應於圖10中的(a)至(f)。首先，如圖11(a)所示，在基材102的表面上形成外層的線路104，該線路的一部分構成金手指的導電基部108。接著，如圖11(b)所示，採用離子注入、濺射或者等離子體沉積處理方法，在基材的表面和線路的表面兩者上都形成了中間導體層112。然後，如圖11(c)所示，在基材102的表面上貼上一層覆蓋膜120，並且局部地進行開窗以暴露出金手指的導電基部108。接下來，如圖11(d)所示，對開窗區域進行蝕刻，去除掉開窗區域中的基板表面和導電基部表面上的中間導體層112。然後，用電鍍夾頭夾住電路板基材的未被覆蓋膜蓋住的兩側邊緣，進行電鍍而形成包覆導電基部108的金覆層118，如圖11(e)所示。最後，褪下覆蓋膜120，並且蝕刻掉覆蓋膜120下方的中間導體層112，從而得到金手指106和具備這種金手指106的印刷電路板10，如圖11(f)所示。
在這種方法中，在步驟S04中對開窗區域進行蝕刻，去除掉其中的中間導體層，而金手指的導電基部又位於該開窗區域中，因而在步驟S02中形成於導電基部上的中間導體層不會存在於最終形成的金手指中。如圖11(f)中所示，金手指106僅包括導電基部和覆蓋導電基部的金覆層，但不包括位於導電基部與金覆層之間的中間導體層。而且，與圖5(c)相比，這種方法在步驟S03中可以對覆蓋膜開設較大的窗口，只要該窗口不完全隔離開金手指的導電基部即可。也就是說，金手指的導電基部經由在窗口外部的覆蓋膜的下方存在的中間導體層而電連接到基材的邊緣，在電鍍金過程中使中間導體層充當導電介質而導電基部上方電鍍形成金覆層。
本領域技術人員容易理解，可以將步驟S02中形成的產品單獨取出來，作為用於製造印刷電路板、尤其是無引線印刷電路板的基板20。這種基板包括基材、在基材的表面上形成的線路、以及在基材的表面和線路的表面上均形成的中間導體層，該中間導體層包括離子注入層和/或等離子體沉積層和/或濺射沉積層。
圖12(a)至12(c)示出了這種基板的剖面示意圖，類似於圖8(a)至8(c)。如圖12(a)所示，基板20包括基材102、在基材102的表面上形成的線路114、以及在基材的表面和線路的表面上均形成的離子注入層114，其中離子注入層114構成前文描述的中間導體層112。離子注入層114的外表面與基材的表面122或線路的表面平齊，而內表面位於基材的表面122或線路的表面下方。在圖12(b)所示的示例中，基板20包括基材102、在基材102的表面上形成的線路114、以及在基材的表面和線路的表面上均形成的離子注入層114和等離子體沉積層116，其中離子注入層114和等離子體沉積層116構成前文描述的中間導體層112。離子注入層114位於基材102或線路104的內部，等離子體沉積層116直接附著在離子注入層114的表面上方，即，位於基材的表面122或線路的表面上方，或者說位於基材102或線路104的外部。在圖12(c)所示的示例中，基板20包括基材102、在基材102的表面上形成的線路114、以及在基材的表面和線路的表面上均形成的等離子體沉積層116，其中等離子體沉積層116構成前文描述的中間導體層112，位於導電基部108的表面110上方。
如前文所述，可以採用通過濺射法形成的濺射沉積層來代替圖12(b)和圖12(c)中所示的等離子體沉積層116，還可以在圖12(a)至圖12(c)中所示的離子注入層114和/或等離子體沉積層116上方通過濺射法而附加地形成一層濺射沉積層，這種濺射沉積層與等離子體沉積層116的位置可以互換。此外，還可以在步驟S02中採用多個靶材，形成由相同材料組分或者不同材料組分構成的多個離子注入層、等離子體沉積層或者濺射沉積層。
在這種基板中，中間導體層通過離子注入、等離子體沉積或者濺射等方法而形成於基材的表面和線路的表面上，因而在製造印刷電路板的過程中不再需要採用化學沉銅工藝，不會發生含鈀貴金屬殘留或者滲鍍金等問題。此外，中間導體層在電鍍形成金手指時用作導電介質且在成品的印刷電路板中被去除，因而不再需要單獨設置引線等，能夠方便地製得無引線的印刷電路板，避免殘留引線不利地影響電路板的電氣性能。
上文描述的內容僅僅提及了本實用新型的合適實施例。然而，本實用新型並不受限於文中所述的特定實施例。本領域技術人員將容易想到，在不脫離本實用新型的要旨的範圍內，可以對這些實施例進行各種顯而易見的修改、調整及替換，以使其適合於特定的情形。實際上，本實用新型的保護範圍是由權利要求限定的，並且可包括本領域技術人員可預想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有與權利要求的字面語言無差異的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言有非顯著性差異的等同結構要素，那麼它們將會落在權利要求的保護範圍內。