本发明公开了一种在非导电性基板表面建立连续导电线路的无害方法，该方法中，可涂布一金属基层于一非导电性基板的至少一表面。根据一线路设计，建立一线路图案于该金属基层内部。包含该线路图案的金属基层与该非导电性基板的金属基层的其余部分实体分离。包含该线路图案的该非导电性表面的区域为一镀层区。该非导电性表面的其余区域为一非镀层区。一第一金属层可增加于该金属基层上。一第二金属层可增加于该镀层区的第一金属层上。该第二金属层可为导电性，且受限制而无法增加于该非镀层区的第一金属层上。
1.一种在一非导电性基板上制备一连续导电线路的方法，包含下列步骤：形成一金属基层于一非导电性基板的至少一表面；
根据一线路设计，建立一线路图案于该金属基层内部，其中包含该线路图案的金属基层与在该非导电性基板的该至少一表面的金属基层的其余部分系实体分离，其中该非导电性基板的该至少一表面邻近该线路图案的一区域为一镀层区，其中该非导电性基板的该至少一表面的其余区域为一非镀层区；
增加一第二金属层于该镀层区的第一金属层上，其中该第二金属层受限制而无法增加于该非镀层区的第一金属层上；以及在增加该第二金属层之后，从该非镀层区去除该第一金属层及该金属基层，其中仅有包含该金属基层、该第一金属层及该第二金属层的一连续导电线路保留在该非导电性基板的该至少一表面。
2.如权利要求1所述的方法，其中该金属基层的涂布使用一液基涂布工艺，该方法还包含：浸泡该非导电性基板于一活性金属溶液内一预定时间，其中该活性金属溶液包含金属颗粒，用以形成该金属基层；以及在该预定时间之后，从该活性金属溶液中移开该非导电性基板。
3.如权利要求1所述的方法，建立一线路图案于该金属基层内部的步骤还包含：置放该线路图案于该非导电性基板的该至少一表面的一期望位置；以及从该非导电性基板的该至少一表面去除在该线路图案的各部分附近的金属基层。
从该非导电性基板的该至少一表面选择性地移除在该线路图案的整体附近的预定量的金属基层，以此该镀层区与该非镀层区以该非导电性基板的一曝露表面分离。
5.如权利要求1所述的方法，其中增加该第一金属层包含：置放该非导电性基板于一化学镀液内一预定时间，其中该化学镀液包含金属颗粒，用以形成该第一金属层；以及在该预定时间之后，从该化学镀液中移开该非导电性基板，其中该第一金属层已形成于该非导电性基板上。
6.如权利要求1所述的方法，其中增加该第二金属层包含：装配该非导电性基板的镀层区于一电镀工艺的装置；以及
进行该电镀工艺以形成该第二金属层于该非导电性基板的镀层区的第一金属层上。
根据一线路设计，使用一激光从该非导电性基板的至少一部分去除该金属基层以建立一线路图案于该金属基层内部，其中包含该线路图案的金属基层与在该非导电性基板的该至少一表面的金属基层的其余部分系实体分离，其中该非导电性基板的该至少一表面邻近该线路图案的一区域为一镀层区，其中该非导电性基板的该至少一表面的其余区域为一非镀层区；
增加一第二金属层于该镀层区的第一金属层上，其中该第二金属层受限制而无法增加于该非镀层区的第一金属层上；以及在增加该第二金属层之后，从该非镀层区去除该第一金属层及该金属基层，其中仅有包含该金属基层、该第一金属层及该第二金属层的一连续导电线路保留在该非导电性基板的该至少一表面。
8.如权利要求7所述的导电线路，其中该导电线路为非平面，具有凸出形貌、凹入形貌、多个凸部及多个凹部、及其组合的至少一者。
9.如权利要求7所述的导电线路，其中使用该激光去除该非导电性基板的至少一部分的金属基层包含多个激光图案。
一金属基层，设置于该非导电性基板的一部分上，其形成该导电线路的一线路图案，其中没有该金属基层的部分非导电性基板包含多个激光图案，其系在使用一激光于该金属基层内建立该线路图案时形成；
一第一金属层，设置于该金属基层上方，其中没有该金属基层的部分非导电性基板也没有该第一金属层；以及一第二金属层，设置于该金属基层上方，其中没有该金属基层的部分非导电性基板也没有该第二金属层，其中该第二金属层具有结构特征，表示该第二金属层使用一电镀工艺予以增加。
11.如权利要求10所述的导电线路，其中该导电线路为非平面，具有凸出形貌、凹入形貌、多个凸部及多个凹部、及其组合的至少一者。
12.一种在一非导电性基板上制备一连续导电线路的方法，包含下列步骤：浸泡一非导电性基板于一活性金属溶液内一预定时间，其中该活性金属溶液包含金属颗粒；
在该预定时间之后，从该活性金属溶液中移开该非导电性基板，移开的该非导电性基板包含由该金属颗粒形成的一金属基层；
从该非导电性基板局部去除该金属基层以形成一线路图案，其产生的具有该线路图案的基板作为一中间物品，其中该金属基层至少包含彼此分离的二个不同连续区域，使得该二个不同连续区域彼此电气隔离；
置放该中间物品于一化学镀液内以形成一第一金属层于该金属基层上方；以及通过只装配电极至该二个不同连续区域的一的第一导电层而电镀该中间物品以形成一第二导电层于该连续区域内的第一导电层上方，其中在电镀之后，至少该二个不同连续区域之一没有该第二导电层。
在非导电性基板表面建立连续导电线路的无害技术
技术领域
[0001] 本发明关于一种电子线路的制造技术，且特别关于一种在非导电性基板的表面建立一连续导电线路的无害技术。
背景技术
[0002] 线路设计及制造涉及许多精密步骤的艰难的制造流程。虽然这些步骤建立了精密且高品质的线路，设计/制造流程已经变成固定且不易改变。线路设计的改变在制造流程上所对应产生的改变量呈指数关系。
[0003] 例如，在集成电路芯片的制造流程中，线路设计的单一改变通常需要改变多个膜层的光罩及/或特定步骤的工艺参数。
[0004] 现有线路制造流程固有的欠缺弹性缺点，导致一家公司无法及时地及以划算成本的方式实现线路设计的改变。此外，现有线路制造流程是通过在非导电性基板上的工作而形成该线路。线路元素为嵌设或形成于该非导电性基板内部。
发明内容
[0005] 本发明公开了一种在非导电性基板的表面建立一连续导电线路的无害技术及其制造物品。该方法的启始可涂布一金属基层于一非导电性基板的至少一表面。该金属基层可包含钯、铑、铂、铱、锇、金、镍、及/或铁。根据一线路设计，建立一线路图案于该金属基层内部。包含该线路图案的金属基层与该非导电性基板的金属基层的其余部分系实体分离。包含该线路图案的该非导电性表面的区域为一镀层区。该非导电性表面的其余区域为一非镀层区。之后，可增加一第一金属层于该金属基层上。一第二金属层可增加于该镀层区的第一金属层上。该第二金属层可为导电性，且受限制而无法增加于该非镀层区的第一金属层上。
[0006] 本发明还公开了一种在非导电性基板之表面建立一连续导电线路的无害技术及其制造物品。该方法中，一非导电性基板可浸泡于一活性金属溶液内一预定时间。该活性金属溶液可包含金属颗粒。在该预定时间之后，从该活性金属溶液中移开该非导电性基板。从该活性金属溶液中移开的非导电性基板可包含由金属颗粒构成的一金属基层。通过从该非导电性表面局部去除该金属基层可形成一线路图案。具有该线路图案的基板可视为一中间物品。该金属基层至少包含彼此分离的二个不同连续区域，使得该二个不同连续区域彼此电气隔离。该中间物品可置放于一化学镀液内以形成一第一金属层于该金属基层上方。通过只装配电极至该二个不同连续区域的一的第一导电层而电镀该中间物品以形成一第二导电层于该连续区域内的第一导电层上方。在电镀之后，至少该二个不同连续区域的一没有该第二导电层。
[0007] 本发明的另一实施例还公开了一种导电线路，包含一非导电性基板、一金属基层、一第一金属层及一第二金属层。该非导电性基板可由高分子量的聚合物、玻璃、陶瓷、木材及布帛的至少一者构成。该金属基层至少可局部形成该非导电性基板上。该金属基层可形成该导电线路的线路图案。该金属基层至少包含钯、铑、铂、铱、锇、金、镍及铁。没有该金属基层的部分非导电性基板包含多个激光图案，其系在使用一激光于该金属基层内建立该线路图案时形成。该第一金属层系存在且键合于该金属基层上方。没有该金属基层的部分非导电性基板也没有该第一金属层。该第一金属层具有结构特征，表示该第一金属层系使用一化学镀层工艺予以增加。该第二金属层系存在且键合于该第一金属层上方。该第二金属层具有结构特征，表示该第二金属层系使用一电镀工艺予以增加。
[0008] 上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，以使下文的本发明详细描述得以获得较佳了解。构成本发明的申请专利范围标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本发明所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域中具有通常知识者也应了解，这类等效建构无法脱离后附的申请专利范围所界定的本发明的精神和范围。
附图说明
[0009] 通过参照前述说明及下列图式，本发明的技术特征及优点得以获得完全了解。
[0010] 图1为本发明实施例的方法的流程图，其概述本发明的无害技术，用以在一非导电性基板的表面建立连续导电线路；
[0011] 图2为本发明实施例的方法的流程图，其详述本发明的无害技术，用以在一非导电性基板的表面建立连续导电线路；
[0012] 图3为本发明实施例的制造流程，其绘示在一非导电性基板305上以无害方式建立一连续导电线路；以及
[0013] 图3A为本发明实施例所述的无害技术在非导电性基板的表面形成的连续导电线路的最终状态。
具体实施方式
[0014] 本发明揭露一种无害技术，其在一非导电性基板的表面建立连续导电线路。一金属基层可涂布于该非导电性基板的一表面或多个表面。通过去除在该线路图案的单元附近的金属基层以在该金属基层内部形成一线路图案。之后，增加一第一金属层于该金属基层上。接着，由一导电性金属构成的第二金属层可增加于该线路图案的第一金属层上。
[0015] 图1为本发明实施例的方法100的流程图，其概述本发明的无害技术，用以在一非导电性基板的表面建立连续导电线路。
[0016] 本文所述的“非导电性基板”可用以表示不传导或仅仅传导可忽略量的电气的各种材料。可应用于本文揭露的方法的非导电性基板包含但不限于具有高分子量的聚合物、玻璃、陶瓷、木材、布帛、不锈钢及其类似物。
[0017] 本文所述的“无害”可用以表示不会破坏或损伤该非导电性基板的整体性的工艺。换言之，本文所述的工艺可建立连续导电线路于该非导电性基板的表面，而不会危害该非导电性基板的特性及/或原始形状。
[0018] 方法100可由步骤105启始，其涂布一金属基层于一非导电性基板的一表面或多个表面。可应用于建立该金属基层的金属包含但不限于钯、铑、铂、铱、锇、金、镍、铁、及其组合。
[0019] 在步骤110中，形成一线路图案于该金属基层内部。在步骤115中，使用一化学镀层工艺以形成一第一金属层于该金属基层上方。在步骤120中，使用一电镀工艺以形成一第二金属层于该第一金属层上方，俾便建立一连续导电线路于该非导电性基板的一表面或多个表面。
[0020] 在完成步骤120之后，该非导电性基板及/或该连续导电线路可进一步使用于电子元件的工艺中(也即，电子元件可连接于该连续导电线路及/或该非导电性基板可安装于一电子元件内部)。
[0021] 图2系本发明实施例的方法200的流程图，其详述本发明的无害技术，用以在一非导电性基板的表面建立连续导电线路。方法200可代表方法100的特定实施例。
[0022] 方法200可由步骤205启始，其置放一制备的非导电性基板于一活性金属溶液中。依据所需的无害工艺及/或使用的非导电性基板的种类，制备该非导电性基板可包含清洁、去污及蚀刻等等动作。在步骤210中，在该活性金属形成一金属基层于该非导电性基板的一表面或多个表面之后，可将该非导电性基板从该活性金属溶液中移开。
[0023] 步骤210的效能可由浸泡时间及/或该活性金属层的厚度等参数予以评估。这些参数因使用的非导电性基板种类、该连续导电线路的涂布技术、及/或金属化工艺的特性(例如：溶液浓度、活性金属种类)不同而变化。
[0024] 在步骤215中，局部去除该金属基层而实现一线路图案于该金属基层内。去除该金属基层而实现该线路图案可将线路元素与该金属基层的其余部分予以分离。该非导电性基板的一表面或多个表面实现该线路图案的区域可视为一镀层区，而该非导电性基板的一表面或多个表面的其余部分可视为一非镀层区。
[0025] 在一实施例中，步骤205的制备该非导电性基板可包含在该非导电性基板的局部区域涂布一物质，其在该非导电性基板置放于该活性金属活液时，可避免或抑制该金属基层的键结。相较其它可能方法，此一键结抑制剂可使得步骤215较容易完成局部去除该金属基层而实现一线路图案。
[0026] 在步骤220中，图案化的非导电性基板可置放于一化学镀层溶液中。在步骤225中，在形成一层由该化学镀层溶液的金属构成的第一金属层于该金属基层上之后，可将该非导电性基板从该化学镀层溶液中移开。在步骤215中，局部去除该金属基层而曝露的非导电性基板的表面不受该化学镀层溶液的影响。
[0027] 在步骤230中，该镀层区可再予以调制(例如：冲洗、干燥、装配电极等)，进行电镀工艺处理。在步骤235中，在该镀层区的第一金属层上电镀一层第二金属层。
[0028] 特而言之，该电镀工艺仅于该镀层区上进行，且该镀层区与该非镀层区系电气分离；因此，该第二金属层无法形成于该非镀层区的第一金属层上。
[0029] 在步骤240中，从该非镀层区的非导电性基板的一表面或多个表面移除第一金属层及金属基层。如此，留下一连续导电线路图案，包含在该非导电性基板的一表面或多个表面上的一金属基层、一第一金属层、及一第二金属层，不会影响该非导电性基板。
[0030] 图3系本发明实施例的制造流程300，其绘示在一非导电性基板305上以无害方式建立一连续导电线路380。制造流程300可代表方法100及/或方法200的特定实施例。
[0031] 工艺流程300的启始可在预计要形成该连续导电线路380的非导电性基板305的表面预先进行金属化前处理。特而言之，该非导电性基板305的表面不需要限制于平坦轮廓；也即，本文所述的制造流程可在具有凹部或凸部表面的非导电性基板305上建立该连续导电线路380。
[0032] 例如，此一制造工艺可在圆形物或圆柱物的外表面(凸部)或内表面(凹部)上建立该连续导电线路380。此外，该表面可具有些微的凸出及/或凹入，类以波浪或涟波。
[0033] 如此，除了形状之外，本文所述的制造流程可扩展该非导电性基板305的形貌种类，其可作为该连续导电线路380的基础。现有技术无法适用表面不完美的非导电性基板305，而本文所述的制造流程可容许使用表面不完美的非导电性基板305，且/或减少对改善表面平坦度(例如，化学机械研磨)的需求。换言之，使用本文所述的制造流程，无需表面平坦改善(光蚀刻)技术。
[0034] 在制造流程300例示的实施例中，该非导电性基板305可为一片聚碳酸酯。该非导电性基板305可置放于一活性金属溶液310之中，例如钯溶液，其浓度为10-70ppm。
[0035] 浸泡该非导电性基板305于该活性金属溶液及后续从该活性金属溶液移开该非导电性基板305，即可形成一中间物品315。如此一实施例所示，该中间物品315可具有一金属基层320(灰色标示者)，其位于该非导电性基板305的表面且由该活性金属溶液310的活性金属构成。
[0036] 该金属基层320的厚度可随该活性金属的种类、该非导电性基板305的种类、该导电线路380的种类及其它工艺变数不同而改变。
[0037] 本发明所属技术领域中具有通常知识者应了解该金属基层320可形成于该非导电性基板305所呈现的全部表面区域，而该制造工艺300所示的膜层可代表一剖示图以强调膜层差异。换言之，当置放于该活性金属溶液310中，若该平板状非导电性基板305的表面曝露，则该中间物品315将具有全面覆盖该非导电性基板305的金属基层320，并非如图示所示的仅有「上层」。
[0038] 一导电图案330可实现于该金属基层320内，即形成于该中间物品325内。实现该导电图案330的工艺涉及从包含该导电图案330的区域附近的非导电性基板305上去除该金属基层320。
[0039] 例如，可使用YAG激光去除该金属基层320。在此一工艺中，YAG激光可在频率5-30kHz以功率密度1-7%提供4-10W的功率。
[0040] 此外，在该金属基层320中实现该线路图案330的工艺可实体分离该金属基层320为二个分离区域。该镀层区335可包含该线路图案330及在后续工艺中电镀的任何其它辅助区域。未包含于该镀层区335的金属基层320的其余区域可为一非镀层区340。
[0041] 在该制造流程300的另一实施例中，该非镀层区340的金属基层320也被去除，仅留下该镀层区335于该非导电性基板305的表面。
[0042] 该中间物品325随后可置放于一化学镀液345中以建立一中间物品350。如该中间物品350所示，该化学镀液345可形成一第一金属层355(中度灰色标示者)于该金属基层320(浅灰色标示者)上。
[0043] 例如，无电镀铜工艺可形成由铜构成的第一金属层355或无电镀镍工艺可形成由镍构成的第一金属层355。
[0044] 特而言之，该第一金属层355可形成于该镀层区335及该非镀层区340二者之中。虽然该第一金属层355实际上只需要形成在该线路图案330的金属基层320上，然而相较于对该非导电性基板305进行预处理以抑制该第一金属层355形成该非镀层区340之中，在该镀层区335及该非镀层区340二者之中均建立该第一金属层355可节省成本及时间。
[0045] 在该中间物品350的镀层区335使用一电镀工艺360可形成一中间物品365。该电镀工艺360使用的电极的连接方式可仅与该镀层区335相连。因此，该第二金属层370(深灰色标示者)可以仅仅形成于该镀层区335内的第一金属层355上。
[0046] 此外，由于该镀层区335的第一金属层355与该非镀层区340的第一金属层355系实体分离，因此该基板305的非导电特性可额外地提供绝缘而限制该电镀工艺600仅仅在该镀层区335内进行。
[0047] 该中间物品365可随后作为其它电子线路的输入媒介。此外，该第一金属层355及该金属基层320可从该中间物品365上去除以制造一最终状态375，如图3A所示。
[0048] 该最终状态375可包含该导电线路380，其形成于该非导电基板305的表面。该导电线路380可包含该金属基层320，其粘合该第一金属层555及该第二金属层370于该非导电基板305。
[0049] 特而言之，如图3A所示，该非导电基板305并未因该导电线路380的形成而改变。该制造流程300可建立该导电线路380，但不会破坏该非导电基板305的表面，不同于现有技术嵌设一层或多层导电线路380于该非导电性基板305。此一功效可确保该非导电性基板305的整合性不受损害。
[0050] 此外，由于该无害性技术不需考量该非导电性基板305的改变以适应该导电图案330或设计，因此可以大幅地减少实现一个新的导电图案330或修改既有的导电图案330所需的时间。
[0051] 例如，集成电路(例如，微处理器或芯片)的现有制造工艺可能涉及特定基板(也即掺杂的硅基板)及多次的微影、蚀刻、及/或沉积步骤以形成该导电线路380。此类现有制造流程的单一工艺改变必须重新修订及/或改变包含该线路图案330的各个光罩，更不必说机台的新重调校以适应新的/修改的光罩。
[0052] 由于此一巨量的花费，改变设计可能必须花费相当多的时间，方可在实际工艺上实现。因此，许多集成电路制造者倾向汇整设计变革或考量而成为一条新的产品线，而不在制造工艺中改变设计。
[0053] 然而，通过本文所述的制造流程，可以较及时且较不困难的方式实现一线路设计。由于该线路图案330系以单一结构涂布于该非导电性基板305的表面，因此设计的改变可通过在此一工艺中简单地调整该新的线路图案330而予以实现。
[0054] 例如，实现在该金属基层320内的线路图案330可予以改变而使用新的线路图案330(也即，激光操作者依循新的线路图案330)。该新的线路图案330可能也需要改变电镀工艺的电极的位置配置。相较于现有的导电线路380的制造工艺，上述改变相对较轻微。
[0055] 本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本发明所属技术领域中具有通常知识者应了解，在不背离后附申请专利范围所界定的本发明精神和范围内，本发明的教示及揭示可作种种的替换及修饰。例如，上文揭示的许多工艺可以不同的方法实施或以其它工艺予以取代，或者采用上述二种方式的组合。
[0056] 此外，本案的权利范围并不局限于上文揭示的特定实施例的工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤。本发明所属技术领域中具有通常知识者应了解，基于本发明教示及揭示工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤，无论现在已存在或日后开发者，其与本案实施例揭示者系以实质相同的方式执行实质相同的功能，而达到实质相同的结果，也可使用于本发明。因此，以下的申请专利范围系用以涵盖用以此类工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤。
