金属导体结构及线路结构制造技术

本发明专利技术公开一种金属导体结构及线路结构。所述金属导体结构，包括第一金属导体层、第二金属导体层以及第三金属导体层。其中第一金属导体层由第一高分子材料与第一金属粒子所组成；第二金属导体层覆盖在第一金属导体层上，且第二金属导体层是由第二金属粒子所组成的具有孔隙的结构；第三金属导体层覆盖在第二金属导体层上，且第三金属导体层的金属材料填充在第二金属导体层的孔隙中。所述线路结构包括绝缘基板或高分子基板以及上述金属导体结构，其中上述金属导体结构形成在绝缘基板上或内埋在所述高分子基板。

Metal conductor structure and circuit structure

The invention discloses a metal conductor structure and a circuit structure. The metal conductor structure comprises a first metal conductor layer, a second metal conductor layer and a third metal conductor layer. The first conductor layer includes a first polymeric material and a first metal particle composition; second metal conductor layer on the first metal layer and the metal conductor, second conductor layer is having a pore structure composed of second metal particles; third metal conductor layer on the metal layer and the second conductor, third conductor metal metal materials the second layer is filled in the pores of the metal conductor layer. The circuit structure comprises an insulating substrate or a macromolecule substrate and the metal conductor structure, wherein the metal conductor structure is formed on an insulating substrate or embedded in the polymer substrate.

【技术实现步骤摘要】
金属导体结构及线路结构
本专利技术涉及一种导体结构，特别是涉及一种金属导体结构及线路结构。
技术介绍
在印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)或软性印刷电路板(flexibleprintedcircuit，FPC)的应用中，除了使用传统的铜箔直接与基板贴合的技术外，也发展出利用高分子渗透金属烧结体孔隙的技术来取代贴合铜箔的使用。然而，由于上述导电线路的表面性质不佳，使得焊锡无法全面接触导线导致假焊，甚至无法焊接的情况发生。为解决此问题，虽改以有采用增加导电线路的厚度，直接阻绝高分子渗透深度，但导电线路厚度变厚会降低基板的可挠性与薄化的特性；此外，还有通过等离子体表面处理去除被覆在导电线路表面的高分子材料，来提高其可焊性，但因高分子材料渗透量并不均匀，所以在实际导入上常导致焊性不稳等制作工艺问题，即使通过表面研磨、粗化处理后依然无法获得有效的改善。
技术实现思路
本专利技术一的目的在于提供一种金属导体结构，不仅提升可焊性且焊性稳定，也维持可挠与高可靠度的特性。本专利技术另一目的在于提供一种线路结构，具备上述金属导体结构。为达上述目的，本专利技术的一种金属导体结构，包括第一金属导体层、第二金属导体层以及第三金属导体层。其中，第一金属导体层由第一高分子材料与第一金属粒子所组成，第二金属导体层覆盖在第一金属导体层上，而第二金属导体层是由第二金属粒子所组成具有孔隙的结构。第三金属导体层覆盖在第二金属导体层上，且第三金属导体层的金属材料填充在第二金属导体层的孔隙中。本专利技术的一种线路结构，包括一绝缘基板以及上述金属导体结构，上述金属导体结构形成在所述绝缘基板上。在本专利技术的一实施例中，上述绝缘基板的材料包括陶瓷材料或第二高分子材料。在本专利技术的一实施例中，上述陶瓷材料包括氧化铝或玻璃，上述第二高分子材料包括聚亚酰胺(Polyimide)或聚氟化二乙烯(Polyvinylidenefluoride)。本专利技术的另一种线路结构，包括一高分子基板以及上述金属导体结构，其中金属导体结构中的第一金属导体层内埋在高分子基板。在本专利技术的另一实施例中，上述内埋在高分子基板的第一金属导体层的内埋深度大于5微米(μm)。在本专利技术的另一实施例中，上述高分子基板的材料包括聚亚酰胺或聚氟化二乙烯。在本专利技术的另一实施例中，上述高分子基板的材料可与金属导体结构中的第一高分子材料相同。在本专利技术的各个实施例中，上述第一金属导体层为所述第一金属粒子互相熔接形成连续相且包含孔洞的结构，且所述第一高分子材料分布在这些孔洞的表面。在本专利技术的各个实施例中，上述第三金属导体层的金属材料穿过第二金属导体层的孔隙而与第一金属导体层连接。在本专利技术的各个实施例中，上述第一金属导体层为该第一金属粒子互相堆叠不相互熔接所形成，堆叠孔隙间由第一高分子材料填充。在本专利技术的各个实施例中，上述第一高分子材料包括聚亚酰胺、聚氟化二乙烯、环氧树脂、乙基纤维素或丙烯酸聚合物。在本专利技术的各个实施例中，上述第二金属粒子包括银、铜、镍或其合金。在本专利技术的各个实施例中，上述第一金属粒子与上述第二金属粒子的材料相同。在本专利技术的各个实施例中，上述第三金属导体层的金属材料的熔点低于上述第二金属粒子的熔点。基于上述，本专利技术的金属导体结构是通过在第一金属导体层上被覆具有孔隙结构的第二金属导体层，形成焊接缓冲层，使得第三金属导体层的金属材料于熔融态时可填充在第二金属导体层的孔隙中，而获得良好且稳定的焊性，并且由上述金属导体结构所形成的线路结构，仍保有可挠与高可靠度的特性。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的一实施例的一种金属导体结构的剖面示意图；图2为本专利技术的另一实施例的一种线路结构的剖面示意图；图3为本专利技术的又一实施例的一种线路结构的剖面示意图；图4为实验例一所制得的聚亚酰胺薄膜的剖面SEM图；图5为实验例一所制得的双层结构的剖面SEM图；图6为实验例一的金属导体结构的剖面SEM图；图7为实验例二的金属导体结构的剖面SEM图；图8为实验例与比较实验例的示意图。符号说明100、204、304：金属导体结构102、206、306：第一金属导体层104、208、308：第二金属导体层106、210、310：第三金属导体层108、312：第一高分子材料110、314：第一金属粒子112、316：第二金属粒子114、318：孔隙116、320：孔洞200、300：线路结构202：绝缘基板302：高分子基板具体实施方式图1是依照本专利技术的一实施例的一种金属导体结构的剖面示意图。请先参照图1，本实施例的金属导体结构100包括第一金属导体层102、第二金属导体层104以及第三金属导体层106。其中，第一金属导体层102由第一高分子材料108与第一金属粒子110所组成，第一高分子材料108例如聚亚酰胺、聚氟化二乙烯、环氧树脂、乙基纤维素或丙烯酸聚合物等。第二金属导体层104覆盖在第一金属导体层102上，而第二金属导体层104是由第二金属粒子112所组成的具有孔隙114的结构以及第三金属导体层106覆盖在第二金属导体层104上，且第三金属导体层106的金属材料加热熔融后填充在第二金属导体层104的孔隙114中。上述第二金属导体层104的第二金属粒子112例如次微米金属粒子，且可为银、铜、镍或其合金。此外，第一金属粒子110与第二金属粒子112的材料虽无限制，但较佳是使用相同的金属材料。第三金属导体层106的金属材料可如本图所示，穿过第二金属导体层104的孔隙114而与第一金属导体层102连接，但本专利技术不限于此，所述第三金属导体层106的金属材料可填充入第二金属导体层104的孔隙，但不与第一金属导体层102连接。另外，第三金属导体层106的金属材料熔点比第一与第二金属粒子110与112低，譬如以锡为主要材料的焊锡或其他金属焊料，而且能通过制作工艺温度来控制各层的形成状态，又不影响已形成的下层金属导体层。在本实施例中，第一金属导体层102的第一金属粒子110是互相熔接而具有连续相，其中包含孔洞116，且第一高分子材料108即分布在这些孔洞116的部分表面、全部表面或将孔洞116填满；但本专利技术并不限于此，第一金属导体层102也可为第一金属粒子互相堆叠接触不相互熔接，且其堆叠孔隙间由第一高分子材料108所填充。图2是依照本专利技术的另一实施例的一种线路结构的剖面示意图。请参照图2，本实施例的线路结构200包括一绝缘基板202以及金属导体结构204，其中金属导体结构204是形成在绝缘基板202上。金属导体结构204包括第一金属导体层206、第二金属导体层208以及第三金属导体层210，均可参照上一实施例中的金属导体结构。至于绝缘基板202的材料包括陶瓷材料或第二高分子材料，所述第二高分子材料包括但不限于聚亚酰胺(Polyimide)或聚氟化二乙烯(Polyvinylidenefluoride)，所述陶瓷材料包括但不限于氧化铝或玻璃等。图3是依照本专利技术的又一实施例的一种线路结构的剖面示意图。请参照图3，本实施例的线路结构300包括高分子基板302以及金属导体结构304，其中金属导体结构304包括第一金属导体层306、第二金属导体层30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属导体结构，其特征在于所述金属导体结构包括：第一金属导体层，由第一高分子材料与第一金属粒子所组成；第二金属导体层，覆盖在该第一金属导体层上，该第二金属导体层是由第二金属粒子所组成具有孔隙的结构；以及第三金属导体层，覆盖在该第二金属导体层上，且该第三金属导体层的金属材料填充在该第二金属导体层的该孔隙中。

【技术特征摘要】
2015.11.20 TW 1041384051.一种金属导体结构，其特征在于所述金属导体结构包括：第一金属导体层，由第一高分子材料与第一金属粒子所组成；第二金属导体层，覆盖在该第一金属导体层上，该第二金属导体层是由第二金属粒子所组成具有孔隙的结构；以及第三金属导体层，覆盖在该第二金属导体层上，且该第三金属导体层的金属材料填充在该第二金属导体层的该孔隙中。2.如权利要求1所述的金属导体结构，其特征在于该第一金属导体层为所述第一金属粒子互相熔接而具有连续相并包含多个孔洞的结构，且该第一高分子材料分布在该些孔洞的表面。3.如权利要求1所述的金属导体结构，其特征在于该第三金属导体层的该金属材料穿过该第二金属导体层的该孔隙而与该第一金属导体层连接。4.如权利要求1所述的金属导体结构，其特征在于该第一金属导体层为该第一金属粒子互相堆叠不相互熔接所形成，堆叠孔隙间由该第一高分子材料填充。5.如权利要求1所述的金属导体结构，其特征在于该第一高分子材料包括聚亚酰胺、聚氟化二乙烯、环氧树脂、乙基纤维素或丙烯酸聚合物。6.如权利要求1所述的金属导体结构，其特征在于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡苑铃，姜颖容，余俊璋，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71