CN101909399A

CN101909399A - 电路板结构及其制造方法

Info

Publication number: CN101909399A
Application number: CN2009101464534A
Authority: CN
Inventors: 邱耀弘; 范淑惠; 庄元立
Original assignee: Chenming Mold Industrial Corp
Current assignee: Chenming Mold Industrial Corp
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明是有关于一种电路板结构及其制造方法，其中该电路板结构包含一基板及一第一导电电路层。第一导电电路层是以金属喷射的方式涂布于基板上，而形成一厚度约为1μm至1000μm的导电金属层。其中基板可具有一第一部分及一第二部分。第一部分及第二部分可不共平面而可形成一具有立体结构的电路板。由于第一导电电路层是以金属喷射方式设置而较电镀方式具有较高均匀度，而可提升电性传输的稳定性。

Description

电路板结构及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种电路板结构及其制造方法，特别是有关于一种藉由金属喷射方式设置导电电路层于基板的电路板结构及其制造方法。

背景技术

现有习知的电路板(circuit board)，如印刷电路板，其通常为具有刚性特性的平板状矩形物件。此种电路板虽然具有刚性特性而不易受力翘曲变形，而可供设置于其上的线路或电子元件具有良好的支撑能力。然而此种电路板因其外形不易变更，而难以配合产品需求作对应变化。举例而言，如现有习知的存储体、显示卡、网路卡等等。由于受到电路板平板状外形的限制，所对应安装的主机板需设有许多条长条型的插槽来安装这些零组件，使主机板上线路的配置因此受到限制。此外，主机板本体也通常为平板式的电路板，因此在进行电子产品设计时尤其是日益轻薄短小的电子产品，将增加设计困难度。

为克服上述问题，业界提出一种模造电路板(molded circuit)，其藉由模压工艺、射出成型工艺及转印技术所制成的模造电路板，使电路板上的线路可在不同平面上，且电路板的形状也可有各种变化，不受限于传统平板式的形状。此外，业界亦提出一种模造互连元件(molded interconnect device，MID)，在塑胶射出成型的元件的表面，如电子装置的外壳体12成型三维立体电线回路11而直接形成一可传递电性信号电路板，不但可节省组装空间，亦具有组装便利的优点，如图1所示。然而，不论模造电路板或模造互连元件，其均以电镀(electric plating)的方式将电路镀于基板上。然而，电镀工艺的厚度仅为1μm至5μm，且电镀制程受限于工艺技术，导致成膜厚度不均。此外，电镀制程因需使用酸性电渡液体，而属于湿制程(wet process)，不符合目前环保的需求。另外湿式制程的局部镀法须采用较多的遮罩(mask)，因此制程方式亦较为复杂。

由此可见，上述现有的电路板在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的电路板结构及其制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的电路板电镀工艺存在的缺陷，而提供一种电路板结构及其制造方法，所要解决的技术问题是使其生产成本降低。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电路板结构，包含一基板及一第一导电电路层，该第一导电电路层涂布于基板，且第一导电电路层的厚度是1μm至1000μm。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的电路板结构，其中，基板还可具有一凹槽，第一导电电路层可涂布于凹槽内。

前述的电路板结构，其中，基板具有一第一部分及一第二部分，第一部分与第二部分不共平面。

前述的电路板结构，其中，电路板结构还包含一第二导电电路层，第二导电电路层是设置于一绝缘层的一侧，且绝缘层是位于第一导电电路层与第二导电电路层之间。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种电路板结构制造方法，包含下列步骤：首先，提供一基板；接着，藉由一金属喷射方式设置一第一导电电路层至基板。

前述的电路板结构制造方法，其中，第一导电层的厚度为1μm至1000μm。

前述的电路板结构制造方法，其中，第一导电电路层的平坦度是5μm至10μm。

前述的电路板结构制造方法，其中，金属喷涂的方式是一真空等离子体熔射方式、一电弧熔射方式、一火焰线材熔射方式、一火焰粉末熔射方式、一高速火焰熔射方式或一大气等离子体熔射方式。

前述的电路板结构制造方法，其中，基板还可具有一凹槽，第一导电电路层可涂布于凹槽内。

前述的电路板结构制造方法，其中，基板具有一第一部分及一第二部分，第一部分与第二部分不共平面。

前述的电路板结构制造方法，其中，基板的材料是金属或塑胶。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明电路板结构及其制造方法至少具有下列优点及有益效果：本发明的电路板结构及其制造方法，可藉由利用金属喷射方式，将导电电路均匀涂布于基板上，能够减低生产成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有习知技术的电路板线路结构的示意图。

图2是本发明电路板结构较佳实施例的示意图。

图3是本发明电路板结构可设置对应第一导电电路板凹槽的剖面视意图。

图4是本发明具有段差结构的电路板的剖面示意图。

图5是本发明电路板具有多层堆叠结构的剖面示意图。

图6是本发明电路板结构制造方法的第一步骤流程图。

图7是本发明电路板结构制造方法的第二步骤流程图。

11：电线回路 12：外壳体

2：电路板结构 21：基板

211：凹槽 212：第一部分

213：第二部分 22：第一导电电路层

23：驱动电路晶片 24：接合层

25：绝缘层 26：第二导电电路层

S11～S14：步骤流程

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电路板结构及其制造方法其具体实施方式、结构、步骤、特征及其功效进行详细说明。

请参阅图2，其是本发明电路板结构较佳实施例的示意图。图中，电路板结构2包含一基板21及一第一导电电路层22。

基板21可为将塑胶材料，如聚乙稀(PE)，聚酸碳脂(PC)、聚氯乙烯原树脂(PVC)等材料，或工程塑胶，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂，或碳酸树脂(PC)与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等工程塑胶的聚合物、或尼龙(Nylon)、聚丙烯(PP)等材料射入于一模具的模腔内，经冷却凝固后脱模成型，而可视模具设计而成型为任意形状的模造基板。此外，基板21亦可射出成型为平板状后，再视设计需求将其弯折变形成所需形状。在此实施例中，基板21亦可为专门承载电性回路的板体，亦可为包覆电子装置的外壳体(outer shell)，如手电筒或天线的外壳体。第一导电电路层22的一端可电性连接一驱动电路晶片23，而使第一导电电路层22可用以传递及接收于驱动电路晶片23与其他电子装置(图未示)之间的电性信号。除此之外，基材亦可更换成金属材料，以符合特定应用需求。

其中，第一导电电路层22可以金属喷射的方式，如真空等离子体熔射(vacuum plasma spray，VPS)方式、电弧熔射(arc melting spray)方式、火焰线材熔射(wire flame spary)方式、火焰粉末熔射方式(powder frame spray)、高速火焰熔射(high velocity oxy-fuel，HOVF)方式、大气等离子体熔射(atmosphere plasma spray，APS)等方式涂布于基板21的一表面，并藉由于基板21上设置一遮蔽治具(masking fixture)遮蔽基板21上不需喷涂线路的部分，而可使第一导电电路层22于基板21上形成一电路图案(pattern)的电路结构。其中，第一导电电路层22可为铜金属、铝金属、锌金属或其合金所制成。在本实施例中，金属喷射的方式是以电弧熔射来实施。

其中，第一导电电路层可直接喷涂于基板21上，或可于基板21上设置对应第一导电电路层之凹槽。请参照图3，其是本发明具有凹槽的电路板结构的剖面视意图。基板21可预先设置一对应电路图案的凹槽211，第一导电电路层22可直接喷射涂布于凹槽内。在涂布第一导电电路层22，可于基板21涂一接合层24稳定接合第一导电电路层22与基板21。

请参照图4，其是本发明具有段差结构的电路板的剖面示意图。此外，基板21具有一第一部分212及第二部分213，其中第一部分212及第二部分213不位于同一平面上，而形成一段差，因而可藉此形成一阶梯状立体结构。

请参照图5，其是本发明电路板结构具有多层堆叠结构的剖面视意图。第一导电电路层22的一侧更可再涂布一绝缘层25，如绝缘漆或树脂，而于绝缘层的一侧可再涂布一第二导电电路层26，而可形成双层电路堆叠结构。此外，亦可于第二导电电路层26的一侧再涂布一绝缘层(图未示)，并此绝缘层的一侧再涂布一第三导电电路层(图未示)，而形成多层电路堆叠结构，但不以此为限。其中，第一导电电路层22及第二导电电路层26的厚度约为1μm至1000μm。

请参阅图6，其是本发明电路板结构制造方法的第一步骤流程图。在此实施例中，电路板结构制造方法包含下列步骤。

S11：提供一基板。

S12：藉由一金属喷射方式设置第一导电电路层至基板的一侧。

上述基板可将塑胶材料的基材，如聚乙烯(PE)，聚酸碳脂(PC)、聚氯乙烯原树脂(PVC)等塑胶材料，或工程塑胶，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂，或PC与ABS工程塑胶的聚合物，或尼龙(Nylon)、聚丙烯(PP)等工程塑胶材料，射入于一模具的模穴内，经冷却凝固后脱模成型，而可视需求形成任一形状的模造基板。此外，基板亦可射出成型为平板后，再视设计需求将其弯折变形成所需形状。在此实施例中，基板亦可为专门承载电性回路的板体，亦可直接为包覆电子装置的外壳体。

其中，金属喷射方式可为真空等离子体熔射(vacuum plasma spray，VPS)方式、电弧熔射(arc melting spray)方式、火焰线材熔射(wire flame spray)方式、火焰粉末熔射方式(powder frame spray)、高速火焰熔射(high velocity oxy-fuel，HOVF)方式、大气等离子体熔射(atmosphere plasmaspray，APS)等熔射技术涂布于模造基板的一表面，并藉由模造基板上设置一遮蔽治具(masking fixture)遮蔽不需喷涂线路的部分，以形成一电路板结构。其中，第一电路层可在模造基板上形成一电路图案，且第一导电电路层可为铜金属、铝金属、锌金属或其合金所制成。

此外，第一导电电路层可直接喷涂于基板的表面，亦可将基板预先设置一对应第一导电电路层的电路图案的凹槽，第一导电电路层可直接喷射涂布于凹槽内，以稳定结合第一导电电路层与基板。

请参照图7，其是本发明电路板结构制造方法的第二步骤流程图。上述电路板结构制造方法还包含下列步骤：

S13：设置一绝缘层至第一导电电路层的一侧。

S14：藉由金属喷射方式涂布一第二导电电路层至绝缘层的一侧，且绝缘层是位于第一导电电路层及第二导电电路层之间。使电路板结构可形成双层电路结构。

此外，亦可于第二导电电路层的一侧再涂布一绝缘层(图未示)，并再绝缘层的一侧再涂布一第三导电电路层(图未示)，而形成多层电路堆叠结构，但不以此为限。其中，第一导电电路层及第二导电电路层的厚度为1μm至1000μm。

综上所述，本发明的电路板结构及其制造方法，其功效在于可藉由利用金属喷射方式，将导电线路均匀涂布于模造基板上。以避免湿式制程的电镀方式，利用酸性或碱性化学物质的电镀液进行电镀处理而容易污染环境。另外亦可简化因采用局部镀法所使用的遮罩(mask)数目，并因此降低成本、时间以及制程方式的复杂度。

本发明的电路板结构及其制造方法，其另一功效在于可直接于包覆电子装置的外壳体上以金属喷射方式喷涂电路图案而形成一电路板结构，不需再额外设置一用以传输电性信号或之电路板，以减低生产成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种电路板结构，其特征在于其包含：

一基板；及

一第一导电电路层，该第一导电电路层设置于该基板，该第一导电电路层的厚度是1μm至1000μm。

2.根据权利要求1所述的电路板结构，其特征在于其中所述的基板还具有一凹槽，该第一导电电路层设置于该凹槽内。

3.根据权利要求1所述的电路板结构，其特征在于其中所述的基板具有一第一部分及一第二部分，该第一部分与该第二部分不共平面。

4.根据权利要求1所述的电路板结构，其特征在于其还包含一绝缘层，该绝缘层设置于该基板及该第一导电电路层的一侧。

5.根据权利要求4所述的电路板结构，其特征在于其中所述的绝缘层是一绝缘漆或树脂。

6.根据权利要求4所述的电路板结构，其特征在于其还包含一第二导电电路层，该第二导电电路层是设置于该绝缘层的一侧，且该绝缘层是位于该第一导电电路层及该第二导电电路层之间。

7.根据权利要求6所述的电路板结构，其特征在于其中所述的第二导电电路层的厚度是1μm至1000μm。

8.根据权利要求1所述的电路板结构，其特征在于其中所述的第一导电电路层的材料是铜金属、铝金属、锌金属或其合金。

9.根据权利要求1所述的电路板结构，其特征在于其中所述的基板的材料是金属或塑胶。

10.一种电路板结构制造方法，其特征在于其包括以下步骤：

提供一基板；以及

藉由一金属喷射方式设置第一导电电路层至该基板的一侧。

11.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的第一导电电路层的厚度为1μm至1000μm。

12.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的金属喷射的方式是一真空等离子体熔射、一电弧熔射、一火焰线材熔射、一火焰粉末熔射、一高速火焰熔射或一大气等离子体熔射。

13.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的基板还具有一凹槽，该第一导电电路层是设置于该凹槽内。

14.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的基板具有一第一部分及一第二部分，该第一部分与该第二部分是不共平面。

15.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其还包含下列步骤：

设置一绝缘层至该第一导电电路层的一侧；以及

藉由金属喷射方式涂布一第二导电电路层至该绝缘层的一侧，且该绝缘层是位于该第一导电电路层与该第二导电电路层之间。

16.根据权利要求15所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的绝缘层的材料是绝缘漆或树脂。

17.根据权利要求15所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的第二导电电路层的厚度是1μm至1000μm。

18.根据权利要求15所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的金属喷射的方式是一真空等离子体熔射、一电弧熔射、一火焰线材熔射、一火焰粉末熔射、一高速火焰熔射或一大气等离子体熔射。

19.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的第一导电电路层的材料是铜金属、铝金属、锌金属或其合金。

20.根据权利要求10所述的电路板结构制造方法，其特征在于其中所述的基板的材料是金属或塑胶。