CN102149254A - 软硬复合电路板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制造软硬复合电路板的方法。此方法包括将一软性电路板完全夹置在两硬性基板之间，并压合成一体。再形成切割线以移除硬性基板的余料部分，以露出软性电路板。

Description

软硬复合电路板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电路板的制造方法，且特别是涉及一种软硬复合电路板的制造方法。

背景技术

随着电子产品市场的持续成长及多样化，使得电路板的应用也随之多样化。在多数的电子商品中，电路板是不可或缺的组件。电路板用以承载电子元件以及电子元件之间的电路。电路板可分为硬性电路板、软性电路板以及软硬复合电路板，其中软硬复合电路板具有较高的设计弹性，故可广泛地应用在各式的电子产品中。

现有的软硬复合电路板是分别先形成硬性电路板的电路以及软性电路板的电路，然后再将以适当的方式将硬性电路板与软性电路板接合。例如，先在硬性电路板侧边的夹层中形成凹槽，然后将软硬电路板的一端插入凹槽中，并粘着固定，再在硬性电路板与软硬电路板接合处的上方形成连接孔，以电连接硬性电路板与软性电路板。

另一种现有的连接方式为与硬板尺寸类似大小的软板介于两个硬板的中间层，软板的两端被两个硬板夹合。然后在硬性电路板上形成电连接孔，以将硬性电路板与软硬电路板电连接。

上述的制造方法，均难实现可靠的自动化生产流程。且、在上述第一种方法中，软硬板连接处的可靠性与机械强度不佳，容易脱落或电性接触不良。而在上述的第二种方法中，在形成电连接孔时，此软硬电路板半成品的一端是硬性电路板，而另一端是软性电路板，在进行后续制作工艺或运送的过程非常不便。所以，目前仍需要一种可改善上述问题的制造方法。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种软硬复合电路板与其制造方法，以能实现自动化制造、提高产品合格率及可靠度。

上述制造软硬复合电路板的方法，包括以下步骤。提供一第一硬性基板，此第一硬性基板的相对两侧分别具有一第一表面以及一第二表面。在此第一硬性基板的一第一预定移除区域边缘具有一第一切割线以及一第二切割线，其中该第一及第二切割线贯穿第一硬性基板。粘附一第一粘胶层在第一硬性基板的第二表面上，此第一粘胶层具有一第一开口对应第一预定移除区域而露出部分的第一硬性基板的第二表面。配置一软性电路板在部分第一粘胶层上以及第一硬性基板的第一预定移除区域上方。粘附第二粘胶层在部分软性电路板上以及未被软性电路板覆盖的第一粘胶层上方，其中此第二粘胶层具有一第二开口，且第二开口的位置对应于第一开口上方。粘附第二硬性基板与第二粘胶层，此第二硬性基板的相对两侧分别具有一第一表面以及一第二表面，其中第二硬性基板的第二表面接触第二粘胶层，且第二硬性基板的一第二预定移除区域边缘具有贯穿第二硬性基板的一第三切割线以及一第四切割线，且第三切割线位置对应于第一切割线位置上方、第四切割线位置对应于第二切割线位置上方。

上述软硬复合电路板，包括：一具有一第一导电线路与一第一切割移除区的第一硬性基板，一具有一第二导电线路与一第二切割移除区的第二硬性基板，以及一具有至少一第一导电层的软性电路板，其中第二切割移除区的位置对应于第一硬性基板的第一切割移除区。此电路板更包括一第一粘胶层，其相对两侧分别具有一第一表面以及一第二表面，此第一表面粘附在第一硬性基板上，且第二表面粘附在软性电路板上，第一粘胶层具有一第一开口以露出部分的软性电路板，而第一硬性基板的第一切割移除区露出部分第一粘胶层；一第二粘胶层，其相对两侧分别具有一第一表面以及一第二表面，第一表面粘附在第二硬性基板上，且第二表面粘附在软性电路板上，此第二粘胶层具有一第二开口以露出部分软性电路板，而第二硬性基板的第二切割移除区露出部分第二粘胶层，其中第一粘胶层的第二表面与第二粘胶层的第二表面部分互相贴合；以及至少一连接孔，穿越第一粘胶层与第一硬性基板，以电连接第一硬性基板的第一导电线路与软性电路板的第一导电层。

附图说明

图1A至图9C为本发明一实施方式的制造方法的制造过程图。

主要元件符号说明

100第一硬性基板

101第一表面

102第二表面

103第一铜层

105第一预定移除区域

107第一导电线路

110第一切割线

120第二切割线

200第一粘胶层

201第一粘胶层的第一表面

202第一粘胶层的第二表面

210第一开口

300软性电路板

301第一保护层

302第一导电层

303绝缘层

304第二导电层

305第二保护层

310第一部

320第二部

330中间部

400第二粘胶层

401第二粘胶层的第一表面

402第二粘胶层的第二表面

410填充层

420第二开口

500第二硬性基板

501第一表面

502第二表面

503第二铜层

505第二预定移除区域

507第二导电线路

510，520多层硬性电路板

530第三切割线

540第四切割线

601第一连接孔

602第二连接孔

603第三连接孔

604第四连接孔

610第一电连接层

620第二电连接层

630，640边界

650，651，652，653，654，655，656第五切割线

710第一增层板

712第一电路

720第二增层板

722第二电路

730第三增层板

732第三电路

740第四增层板

742第四电路

750第五增层板

752第五电路

760第六增层板

762第六电路

具体实施方式

图1A至图9C为本发明一实施方式的制造方法的制造过程图。请参照图1A及图1B，首先提供第一硬性基板100。图1A为第一硬性基板100的上视示意图，图1B为图1A中1B至1B的剖面示意图。如图1B所示，第一硬性基板100的相对两侧分别具有第一表面101以及第二表面102，且第一表面101上具有第一铜层103(第一金属层)。当然，第二表面102上也可具有另一金属层(例如铜层)所形成的对位标记(alignment mark)(未图示)。在一实施例中，第一硬性基板100为热固型材料，例如玻璃纤维布基板(例如FlameRetardant 4，FR4基板)，其已广泛地应用在印刷电路板中。

如图1A所示，在第一硬性基板100的第一预定移除区域105的边缘形成第一切割线110以及第二切割线120，第一及第二切割线110、120由上至下贯穿第一硬性基板100。形成第一及第二切割线110、120的方法并无特殊限制，举例而言，可利用刀模切割(或称钢模切割)或激光切割技术。第一及第二切割线110、120的位置及长度是根据产品需求而设计，并无特别限制。

请参见图2A及图2B，在第一硬性基板100的第二表面102上形成第一粘胶层200，且第一粘胶层200上具有第一开口210，而露出部分第一硬性基板100的第二表面102。第一粘胶层200的第一开口210形成方法并无特殊限制，举例而言，可利用冲型机或激光切割机。第一粘胶层200覆盖第一及第二切割线110、120，且第一及第二切割线110、120大致平行第一开口210的一边。在一实施例中，形成第一粘胶层200在第一硬性基板100上的方法是使用快压机将一具有粘着性的胶层压合在第一硬性基板100的第二表面上102上。在另一实施例中，可通过同时提供外在压力及高温，将第一粘胶层200附着在第一硬性基板100上。第一粘胶层200可为热塑性高分子材料，其在受热后软化熔融而具有粘着性。

接着，请参见图3A及图3B，在第一粘胶层200上配置软性电路板300，且软性电路板300跨越第一粘胶层200的第一开口210。在一实施例中，软性电路板300包括第一部310、第二部320以及中间部330。中间部330大致对应于第一开口210上方，第一部310由中间部330的一端延伸跨越第一切割线110，第二部320由中间部330的另一端延伸跨越该第二切割线120，如图3A及图3B所示。第一粘胶层200的相对两侧分别具有第一表面201以及第二表面202，第一表面201粘附在第一硬性基板100上，且软性电路板粘附在第二表面202上。在一实施例中，使用贴附机将软性电路板300预贴合在第一粘胶层200上，例如利用贴附机提供约120℃的温度，将软性电路板300的第一部310及第二部320预贴合在第一粘胶层200上。

在一特定实施例中，软性电路板300包括第一保护层301、第一导电层302、绝缘层303、第二导电层304以及第二保护层305，上述各层别可由下而上依序配置，如图3C所示，但本发明不限于此。第一及第二导电层302、304可例如为图案化的铜层(铜线路)，用以传输电能或信号。第一及第二保护层301、305用以保护第一及第二导电层302、304，避免第一及第二导电层302、304刮伤或损毁。绝缘层303、第一及第二保护层301、305可例如为聚亚醯胺的高分子材料。在一实施例中，第一保护层301配置于软性电路板300邻接第一粘胶层200的外侧表面，且第二保护层305配置于软性电路板300相对于第一粘胶层200的另一外侧表面。绝缘层303配置于第一保护层301与第二保护层305之间；第一导电层302配置于绝缘层303与第一保护层301之间；且第二导电层304配置在该绝缘层303与该第二保护层305之间。

接着，请参见图4A及图4B，形成第二粘胶层400在部分软性电路板300上以及未被软性电路板300覆盖的第一粘胶层200上。第二粘胶层400具有第二开口420，且该第二开口420的尺寸大致与第一粘胶层200的第一开口210相同，并位于该第一开口210上方。形成第二粘胶层400方法可与第一粘胶层200相同，在此不再重述。

然后，如图5A及图5B所示，在第二粘胶层400上配置第二硬性基板500。如图5B所示，第二硬性基板500的相对两侧分别具有第一表面501以及第二表面502，第一表面501上具有第二铜层503(第二金属层)，且第二硬性基板500的第二表面502接触第二粘胶层400。换言之，第二粘胶层400的相对两侧分别具有第一表面401以及第二表面402，第一表面401粘附在第二硬性基板上，且第二表面402粘附在软性电路板300上。第二硬性基板500上的第二预定移除区域505的边缘具有第三切割线530以及第四切割线540，第三切割线530及第四切割线540分别贯穿第二硬性基板500，且第二硬性基板500的第三切割线530大致位于第一切割线110上方，而第四切割线540大致位于第二切割线120上方。在一实施例中，利用压合机提供外在压力及适当温度，将第二硬性基板500与第一硬性基板100之间的各层紧密压合在一起，其为本领域技术人士所熟悉。在一特定实施例中，第三及第四切割线530、540的长度分别与第一及第二切割线110、120相同，但本发明不限于此。第二硬性基板500上形成第三及第四切割线530、540的方法可与在第一硬性基板100上形成第一及第二切割线110、120的方法相同或不同。在一实施例中，先在第二硬性基板500上形成第三及第四切割线530、540后，然后再进行压合步骤。在另一实施例中，先进行压合步骤后，在利用诸如激光切割技术，在第二硬性基板500上形成第三及第四切割线530、540。

或者，请参见图5C，在形成第二粘胶层400之前，可先配置一填充层410于第一粘胶层200上，然后再形成第二粘胶层400在填充层410上。在此一实施方式中，在第一粘胶层200与第二粘胶层400之间配置填充层410，可降低第一粘胶层200与第二粘胶层400所需的使用量。填充层410的材料可为硬性或软性材料，化学性质性安定的材料均可。例如，填充层410可为诸如铜的金属材料或诸如环氧树脂基板的非金属材料。

在一实施方式中，在完成上述步骤后，或在第一粘胶层配置于第一硬性基板后，在第一硬性基板100上形成第一连接孔601以及第二连接孔602，以及在第二粘胶层配置于第二硬性基板后，在第二硬性基板500上形成第三连接孔603以及第四连接孔604，如图6A及图6B所示。第一及第二连接孔601、602贯穿第一硬性基板100、第一粘胶层200以及软性电路板300的第一保护层301，使软性电路板300的第一部310中的第一导电层302可经第一连接孔601露出，以及使软性电路板300的第二部320中的第一导电层302可经第二连接孔602露出。同理，第三及第四连接孔604由上至下贯穿第二硬性基板500、第二粘胶层400以及软性电路板300的第二保护层305，使软性电路板300的第一部310中的第二导电层304可经第三连接孔603露出，以及软性电路板300的第二部320中的第二导电层304可经第四连接孔604露出。

形成第一、第二、第三及第四连接孔601、602、603、604后，在该第一及第二连接孔602中形成第一电连接层610，以及在第三及第四连接孔604中形成第二电连接层620。第一电连接层610及第二电连接层620可以在同一步骤中完成，例如，以化学镀(或称无电电镀，electroless plating)同时形成第一及第二电连接层610、620。因此，软性电路板300中的第一导电层302经第一电连接层610电连接第一硬性基板100的第一铜层103，且软性电路板300中的第二导电层304电连接第二硬性基板500的第二铜层503。

上述的制造方法中，可更包括图案化第一铜层103以及第二铜层503。图案化第一及第二铜层103、503可在形成第一及第二电连接层610、620之后进行。在一实施例中，是以现有的显影、蚀刻制作工艺将第一及第二铜层103、503图案化，而形成产品的电路如第一硬性基板100上的第一导电线路107与第二硬性基板500上的第二导电线路507，如图6A及图6B所示。

请参见图7，在一实施方式中，在完成上述步骤后，形成第五切割线650，其可由上往下贯穿第一硬性基板100至第二硬性基板500之间的所有层。亦即第五切割线650由第一硬性基板100的第一表面101贯穿至第二硬性基板500的第一表面501。且第五切割线650、第三切割线530以及第四切割线540至少大致围成该软性电路板300的中间部330。在一实施例中，如图7所示，第五切割线650包括图7左侧标示的651、652及653，以及图7右侧标示的654、655及656。第五切割线标示为652以及标示为655的部分大致分别沿着软性电路板300的中间部330的两侧，且第五切割线标示为652及655的部分与第三切割线530及第四切割线540大致围成第二硬性基板500的第二预定移除区域505。第五切割线标示为652及655的部分与第一切割线110及第二切割线120大致围成电路板300的第一预定移除区域105。因为第五切割线650由第二硬性基板500贯穿至第一硬性基板100，所以第五切割线标示651、652、653的部分以及边界630所围成的区域也可完整地被移除，同时第五切割线标示654、655、656的部分以及边界640所围成的区域也可完整地被移除。图8绘示移除上述两部分后的上视图。

然后，移除位于软性电路板300的中间部330上方的第二硬性基板500，以及移除位于软性电路板300的中间部330下方的第一硬性基板100。如图9A及图9B所示，在一实施例中，位于中间部330上方部分的第二硬性基板500只有在第三及第四切割线530、540附近具有小面积的第二粘胶层400，因此可轻易移除第三切割线530至第四切割线540之间位于中间部330上方部分的第二硬性基板500。同理，也可以移除第一切割线110至第二切割线120之间位于中间部330下方部分的第一硬性基板100，而露出软性电路板300的中间部330。因此，在图9A中，软性电路板300的第一部310连接一片多层硬性电路板510，而软性电路板300的第二部320连接另一片多层硬性电路板520。两个多层硬性电路板之间以软性电路板300连接，而完成一软硬复合电路板。

在上述的制造方法中，当然存在其他的实施态样。例如，第五切割线与其他的切割线围成一封闭的区域，并将此区域中的所有层移除。例如第五切割线650仅包括图7左侧标示的652，以及图7右侧标示的655。故仅软性电路板300的中间部330上下方的第二硬性基板500与第一硬性基板100将被移除。

在其他实施例中，上述的第二粘胶层400可形成在第二硬性基板500的第二表面502上，然后再进行压合及后续步骤，以下将详述。

在完成如图3B所示的结构之前或之后或同时，准备第二硬性基板500，如上所述，第二硬性基板500的相对两侧分别具有第一表面以501及第二表面502，且第二硬性基板500的第一表面上具有第二铜层503。并根据第一硬性基板100上的第一及第二切割线110、120的配置，在第二硬性基板500上形成第三切割线530以及第四切割线540，且第三及第四切割线530、540贯穿第二硬性基板500。

接着，第二硬性基板500的第二表面502上形成第二粘胶层400。第二粘胶层400中具有第二开口420以露出部分的第二表面502，且第二粘胶层400覆盖第三及第四切割线530、540。在一实施例中，第三及第四切割线540是大致平行第二开口420的周边。

然后，将形成有第二粘胶层400的第二硬性基板500与配置有软性电路板300的第一硬性基板100进行压合，使软性电路板300夹置于第一粘胶层200与第二粘胶层400之间。第三切割线530、第四切割线540以及第二开口420分别位于该第一切割线110、第二切割线120以及第一开口210上方，而完成如图5B所示的结构。然后可进行后续制作工艺，例如形成连接孔、电连接层、或图案化第一铜层以及第二铜层的制作工艺。

在上述的制造方法中，当然还有其他的实施态样。例如，在完成如图6B所示的结构后，可接着进行电路板的增层制作工艺。请参见图6C，在一实施例中，在第二硬性基板500的第一表面501上依序形成第一增层板710、第二增层板720以及第三增层板730，且在第一硬性基板100的第一表面101上依序形成第四增层板740、第五增层板750以及第六增层板760。第一增层板710、第二增层板720以及第三增层板730上分别具有第一电路712、第二电路722以及第三电路732。第四增层板740、第五增层板750以及第六增层板760上分别具有第四电路742、第五电路752以及第六电路762。上述增层板可用以增加导电线路，例如，可在不同的增层板上形成不同的电路图案，而形成三度空间的电路结构，增层板可例如为FR4基板。在电路板上的制作增层电路结构，为本领域技术人所现有。但必须注意，在本发明一实施例中，在形成第一增层板710、第二增层板720以及第三增层板730时，必须在第一增层板710、第二增层板720以及第三增层板730中形成对应于第三及第四切割线530、540的切割线714，716，724，726，734，736，以及在第四增层板740、第五增层板750以及第六增层板760中形成对应于第一及第二切割线110、120的切割线744，746，754，756，764，766，如图6C所示。

完成上述步骤后，形成第五切割线650贯穿全部增层结构710，720，730，740，750，760以及第一硬性基板100至第二硬性基板500之间的所有层。第五切割线650的形成方式如前文叙述以及如图7所示。接着，移除第五切割线与边界所围成的区域，如前文叙述及图8所示。然后，移除位于软性电路板300的中间部330上方的第二硬性基板500及第一、第二及第三增层板710，720，730，以及移除位于软性电路板300的中间部330下方的第一硬性基板100及第四、第五及第六增层板740，750，760，而露出软性电路板300的中间部330，如前文叙述及图9A、图9C所示，完成软硬复合电路板。

由上述本发明实施方式可知，应用本发明可具有下列优点。(1)软性电路板是以平面方式夹置在两个硬性基板中，可使用自动贴合机完成贴合软性电路板，而达成自动化的目的，并可减少人工步骤，提升量率。(2)硬性基板与软性电路板间的连接稳固，且可靠性高。(3)在制作过程中，硬性基板500的预定移除区域的保留，使得在形成连接孔、电连接层、图案化金属层、或其他增层制作工艺中，保护了软性电路板不致使其受到损害，提高软硬复合电路板的合格率。

虽然已结合以上实施方式揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的申请专利范围所界定的为准。

Claims (11)

1.一种制造软硬复合电路板的方法，包括：

提供一第一硬性基板，该第一硬性基板的相对两侧分别具有一第一表面以及一第二表面，该第一硬性基板的一第一预定移除区域边缘具有一第一切割线以及一第二切割线，其中该第一及第二切割线贯穿该第一硬性基板；

粘附一第一粘胶层在该第一硬性基板的第二表面上，且该第一粘胶层具有一第一开口对应该第一预定移除区域而露出部分该第一硬性基板的第二表面；

配置一软性电路板在一部分该第一粘胶层上与该第一硬性基板的第一预定移除区域上方；

粘附一第二粘胶层在部分该软性电路板以及未被该软性电路板覆盖的该第一粘胶层上方，其中该第二粘胶层具有一第二开口，且该第二开口位置对应于该第一开口上方；

粘附一第二硬性基板与该第二粘胶层，该第二硬性基板的相对两侧分别具有一第一表面以及一第二表面，其中该第二硬性基板的第二表面接触该第二粘胶层，且该第二硬性基板的一第二预定移除区域边缘具有贯穿该第二硬性基板的一第三切割线以及一第四切割线，且其中该第三切割线对应于该第一切割线上方，以及该第四切割线对应于该第二切割线上方。

2.如权利要求1所述的方法，其中该软性电路板包括：

中间部，位于该第一开口上方；

第一部，由该中间部的一端延伸跨越该第一切割线；以及

第二部，由该中间部的另一端延伸跨越该第二切割线。

3.如权利要求2所述的方法，其中该软性电路板包括：

第一保护层，配置于该软性电路板的邻接该第一粘胶层的一外侧表面；

第二保护层，配置于该软性电路板的邻接该第二粘胶层的另一外侧表面；

绝缘层，配置于该第一保护层与该第二保护层之间；

第一导电层，配置于该绝缘层与该第一保护层之间；以及

第二导电层，配置于该绝缘层与该第二保护层之间。

4.如权利要求3所述的方法，在配置该第一硬性基板在该第一粘胶层后，还包括：

形成一第一连接孔，以露出位于该软性电路板的第一部中的该第一导电层；以及

形成一第二连接孔，以露出位于该软性电路板的第二部中的该第一导电层；

其中该第一及第二连接孔贯穿该第一硬性基板、该第一粘胶层以及该软性电路板的第一保护层。

5.如权利要求3所述的方法，在配置该第二硬性基板在该第二粘胶层后，还包括：

形成一第三连接孔，以露出位于该软性电路板的第一部中的该第二导电层；以及

形成一第四连接孔，以露出位于该软性电路板的第二部中的该第二导电层；

其中该第三及第四连接孔贯穿该第二硬性基板、该第二粘胶层以及该软性电路板的该第二保护层。

6.如权利要求1所述的方法，其中该第一硬性基板的第一表面上具有一第一金属层，该第二硬性基板的第一表面上具有一第二金属层。

7.如权利要求6所述的方法，在形成该第三及第四连接孔后，还包括：

形成一第一电连接层在该第一及第二连接孔中，以电连接该第一导电层与该第一金属层；以及

形成一第二电连接层在该第三及第四连接孔中，以电连接该第二导电层与该第二金属层。

8.如权利要求7所述的方法，在形成该第一及第二电连接层后，还包括以下步骤：图案化该第一金属层以及该第二金属层。

9.如权利要求8所述的方法，在图案化该第一及第二金属层后，还包括：形成至少一增层结构在该第一表面上。

10.如权利要求8所述的方法，在图案化该第一及第二金属层后，还包括：

形成一第五切割线，其中该第五切割线、该第三切割线以及该第四切割线至少大致围成该软性电路板的该中间部，且其中该第五切割线至少由该第一硬性基板的该第一表面贯穿至该第二硬性基板的该第一表面。

11.如权利要求10所述的方法，在形成该第五切割线后，还包括：

移除位于该软性电路板的该中间部下方的部分该第一硬性基板；以及

移除位于该软性电路板的该中间部上方的部分该第二硬性基板。

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