[发明专利]复合式镀膜的装置与方法

说明书

技术领域

本发明关于一种镀膜的装置与方法，特别是一种复合式镀膜的装置与方法。

背景技术

软性电子技术应用的范围目前已相当广泛，主要是利用于基板上面沉积一导电层，经过多层堆栈后就可得到类似目前的软性电路组件。例如：软性天线，RFID，逻辑组件，软性智能感测系统等领域，皆为其拓展应用的范围。

软性电路板主要是由绝缘基材、接着剂及铜导体所组成。当微影制程完成线路布局后，为防止铜线路氧化及保护线路免受环境温湿度的影响，必须在上面加上一层覆盖膜保护(Coverlayer)。常见的软性电路板的绝缘基材则为Polyester(PET)、Polyimide(PI)两种材料。

软性电路板一般均有使用接着剂，目前接着剂材料特性的热性质及可靠度较差，因此若能将其接着剂去除将可提高其电气及热性质。故无接着剂软性电路板将随产品的长期可靠性的需求增加，及细线化与承载组件的应用，无接着剂软性电路板将是未来的发展趋势，而其主要制程方式有三种：(1)溅镀法/电镀法(Sputtering/Plating)；(2)涂布法(Cast)；(3)热压法(Lamination)。其制程方式如下：

(1)溅镀法/电镀法：以PI膜为基板材料，先溅镀上一层薄铜(1μ以下)，以微影蚀刻的方式将线路蚀刻出来，再以电镀法在铜线路上电镀，使铜的厚度增加以达到所需厚度，类似电路板的半加成法。

(2)涂布法：以铜箔为基板，先涂上一层薄的高阶着性PI树脂，经高温硬化后，再涂上第二层较厚的PI树脂以增加基板刚性，再经高温硬化，此方式需要涂布两次，制程成本较高。若要降低成本，主要有利用精密涂布技术设计双层同时涂布，将两种不同性质的PI树脂同时涂布在铜箔上用以降低制造流程的步骤，及开发单层PI树脂配方取代双层涂布，使其具有接着性及安定性，两种方式。

(3)热压法：以PI膜为基材先涂上一层薄的热可塑性PI树脂，先经高温硬化，将铜箔放置在已硬化的热可塑性PI树脂上，再利用高温高压将热可塑性PI重新熔融与铜箔压合成形。但目前并没有一种薄膜沉积制程方式可以满足所有的需求，而是从其材料的选择及厚度的要求来决定。

薄膜沉积技术发展至今，理论上大致可分为物理气相沉积及化学气相沉积两个主要方向。而物理气相沉积中又以早期常用的蒸镀及电浆溅镀较为常见。

前者如图1所示，蒸镀主要是藉由对被蒸镀物体加热，利用被蒸镀物在高温接近溶点时所具备的饱和蒸气压，来进行薄膜的沉积；后者如图2所示，溅镀则是利用电浆所产生的离子对被溅镀物体轰击，使电浆的气相内具有被镀物的粒子，利用扩散等方式传递至基板表面，并因而沉积。虽两者被使用于沉积薄膜极为广泛，但仍各具其优缺点，且将其两者整合为一镀模装置者目前亦无所见。故若能取其溅镀与蒸镀两种镀膜方式的优点，交互完成镀膜，将可获致更好的成膜效果及覆盖能力。

习知技术如日本专利“特开平11-200035”虽有结合不同薄膜沉积方式，但是利用物理气相沉积与化学气相沉积原理，透过机械手臂使欲镀基板置于不同腔体，并无揭示两种物理气相沉积方式的结合。且亦未有揭示无须机械手臂而移动基板于不同腔体的技术。

综上所述，若能在目前所使用于制成软性电路板的三种主要方法之外，利用传统的薄膜沉积原理，取其各别的优点，另开发出一种成本较为低廉，镀膜效果较佳的制程方式，是本案发明人及从事此相关行业的技术领域者，亟欲改善的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能快速均匀镀膜的装置，利用于一真空腔体中，同时具备有溅镀室与蒸镀室，将欲镀基板透过转子来回转动于各镀膜室，达到利用电浆表面处理该基板及溅镀与蒸镀的不同成膜原理及功效，达到快速均匀镀厚膜的目的。

为达上述目的，本发明提供的复合式镀膜装置包含一真空腔体，而该真空腔体又包含有一溅镀室，可电浆表面处理该基板及溅镀一薄膜导电层；一蒸镀室，连接于该溅镀室，蒸镀一主导电层；及一转子，置于该真空腔体，用以转动该基板于该溅镀室及该蒸镀室，交替溅镀该薄膜导电层于该主导电层上及蒸镀该主导电层于该薄膜导电层上直到预定膜厚。

为了使溅镀室及蒸镀室的真空环境适于镀膜，溅镀室是连接一涡轮帮浦达到抽真空的目的。而蒸镀室是连接一扩散帮浦达到抽真空的目的。同时该蒸镀室采用热蒸镀方式沉积镀膜。

为加强快速镀膜的效率，本发明的溅镀室可再设置为第一真空室及第二真空室，并分别连接于蒸镀室的两端。利用转子依序来回转动基板于第一真空室溅镀薄膜导电层，蒸镀室蒸镀主导电层，第二真空室溅镀薄膜导电层，直到预定膜厚。