[发明专利]立体电路元件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种立体电路元件及其制作方法，特别是有关于一种利用电镀的方式在非导电性基座上形成导电线路的立体电路元件的制作方法。

背景技术

基于大众对于3C产品的便利性及可携带性的讲究，驱使电子产品朝向微小化、轻量化及多功能化的方向发展，同时促使了IC设计及电路设计朝向立体3D设计的方向进展。通过电路元件设计的立体化，可以在有限体积的电路元件上形成复杂的电路，让电子产品在不影响其功能下，可以缩小外观体积。换句话说，立体化的电路元件设计，促使电子产品在微小的体积下，也能保有复杂的电路，因此电路元件的立体化设计，确实具有让电子产品微小化、轻量化及多功能化的潜力，并被广泛的应用在各种层面上，如手机、汽车电路、提款机及助听器等电子产品。

目前，用于制作立体电路元件的方式有模制互连元件(MID，molded interconnect device)-双料射出制程。此方法是通过双料射出方式，先以非导电性材料射出成型形成元件载体，再以另一材料经由射出成型形成电路图样于元件载体上，最后使用化学镀方式在电路图样上生成金属导电线路。此外，制作立体电路元件的方式尚有模制互连元件-激光直接成型法(MID-LDS，Molded Interconnect device-Laser DirectStructuring)，此方式是将含有触媒的非导电性塑料经由射出成型形成元件载体，再以激光激光活化载体上的触媒，使触媒转变为触媒核，通过触媒核和预镀金属离子进行化学镀反应，而形成金属导电线路。

上述已知的立体电路元件的制作方法，可以有效率的制作出立体电路元件，但却受限于电路图样的设计常是由互不相连接的多个线路所组成，且作为立体电路元件的金属导电线路其金属镀层厚度的均匀度都有极高的要求。因此，由于化学镀是在不施加电力的情况下，通过电路元件上欲形成电路图样的部分其表面所附着的金属触媒，对化学镀液中存在的预镀金属离子进行一催化反应以将预镀金属离子还原于电路元件上欲形成电路图样的部分的表面，因此化学镀相较于电镀具有不存在电力线分布不均匀的影响及对几何形状复杂的镀件也能获得厚度均匀的镀层的优点。所以已知方式多采用化学镀方式制作立体电路元件的导电线路。

化学镀是在不施加电力的情况下，通过电路元件上欲形成电路图样的部分其表面所附着的金属触媒，对化学镀液中存在的预镀金属离子进行一催化反应，以将预镀金属离子还原于电路元件上欲形成电路图样的部分的表面。因此，化学镀法可以于电路元件上欲形成电路图样的部分的表面形成厚度均匀的金属镀层。但由于化学镀是在不外加能量下所进行的化学还原反应，因此其反应时间长、析出速度慢，且易产生大量废液。例如，以化学镀形成铜厚度10微米或镍厚度3微米时，就必须耗费长达3、4小时的反应时间。此外，化学镀需使用大量的镀液及还原剂，亦造成高成本的问题。

但若以电镀方式形成相同厚度的铜或镍金属层时，电镀不仅可以有效地降低反应时间，增加生产效率外，由于镀液的使用量相较于化学镀法少很多且不需使用大量的还原剂，因此，亦可达到降低生产成本的效果。此外，化学镀与电镀相比，所用的溶液稳定性较差，且溶液的维护、调整和再生都比较麻烦，因此材料成本费也较电镀较高。考虑到化学镀法所衍生的反应时间慢及高成本的问题，若能有效的将电镀方式应用在立体电路元件的制作，使其非但能够形成各种不同的立体线路图样，亦可以产生厚度均匀的金属镀层，则将可取代化学镀法应用于电路的制作，以达到提高生产效率、降低生产成本及减少废液产生量的目的。

发明内容

因为上述已知技术存在的问题，本发明的目的就是在提供一种立体电路元件及其制作方法，以达到利用电镀的方式，产生厚度均匀的金属导电线路的目的。

根据本发明的目的提出一种立体电路元件的制作方法，其主要步骤包括：将一第一非导电性材料射出成型形成一基座，再将一第二非导电性材料射出成型形成至少一第一料骨、一电路图样部及至少一导电接点于基座上，使至少一第一料骨及至少一导电接点与电路图样部形成相通的线路。接着形成一介面层覆盖于至少一第一料骨、电路图样部及至少一导电接点上，及形成一绝缘层覆盖于至少一导电接点的介面层上之后，再形成一金属镀层覆盖于电路图样部的介面层上。最后移除覆盖于至少一导电接点上的介面层及绝缘层；以及移除至少一第一料骨，以得到一立体电路元件。

其中，将第一非导电性材料射出成型形成一基座时，更可同时形成至少一第二料骨，且至少一第二料骨是连接于基座。

其中，通过电镀法于电路图样部上形成金属镀层，且电路图样部是由至少一线路所组成。