CN103702519B - 制造刚柔性印刷电路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了制造刚柔性印刷电路板的方法，包括：制备具有形成于其一个表面或两个表面上的内层电路图案并且被划分为刚性区域和柔性区域的柔性基板；在柔性基板的柔性区域形成保护层；在柔性基板的一个表面上形成覆盖层以暴露保护层；在刚性区域堆叠刚性绝缘层并在保护层和刚性绝缘层中堆叠金属层；通过使金属层图案化并除去柔性区域中的金属层来形成外层电路层；以及除去保护层。

Description

制造刚柔性印刷电路板的方法

相关申请的引用

本申请要求于2012年9月27日提交的题为“Method of Manufacturing RigidFlexible Printed Circuit Board”的韩国专利申请序列号10-2012-0107706的权益，通过引用将其全部内容结合于此。

技术领域

本发明涉及制造刚柔性印刷电路板（rigid flexible printed circuit board）的方法，更具体地，涉及通过在柔性区域形成保护层从而能够减少制造过程中由异物引起的缺陷的制造刚柔性印刷电路板的方法。

背景技术

一般地，印刷电路板（PCB）是用作电连接或机械固定预定的电子元件的电路板，并且被配制成包括由绝缘材料如酚醛树脂、环氧树脂等形成的绝缘层和附着于绝缘层并以预定配线图案形成的铜覆层（覆铜层，copper clad layer）。

在此，将印刷电路板分为：仅在绝缘层的一个表面上形成配线图案的单PCB、在绝缘层的两个表面上形成配线图案的双PCB、和其中通过以复数形式堆叠具有形成的配线图案的绝缘层而以多层形成配线图案的多层PCB。

近来，由于对小、薄、和高密度电子产品需求的增加，多层印刷电路板特别是具有柔性的刚柔性印刷电路板（RFPCB）是能够作为印刷电路板销售的产品，并且其适销性持续受到重视。

刚柔性印刷电路板使用现有多层印刷电路板技术和柔性印刷电路板技术，并且能够实现具有三维结构的配线、便于组装，刚柔性印刷电路板已广泛用于其中应用了高集成度电路设计的装置如笔记本、数码相机、可携式摄像机、移动式通信终端等。在这种情况下，多层印刷电路板或柔性印刷电路板会遭遇空间问题、连接可靠性问题和由使用分离式连接器引起的元件安装问题，而刚柔性印刷电路板可解决这些问题，并且可执行元件安装基板功能和接口功能（interface function）。

刚柔性印刷电路板的结构包括其中电路图案形成于具有柔性的由聚酯、聚酰亚胺等制成的柔性薄膜上的柔性区域和通过在柔性薄膜上堆叠绝缘层而具有增强的物理硬度的刚性区域。

通过在柔性绝缘层和刚性绝缘层上形成电路图案来制造刚柔性印刷电路板，通过选择性地将刚性绝缘层堆叠在柔性绝缘层上以便使其中堆叠刚性绝缘层的部分形成为刚性基板部分，而其中未堆叠刚性绝缘层的部分形成为柔性基板部分。

然而，由于在堆叠刚性绝缘层和在其中形成电路图案的区域形成刚性基板部分的过程中产生的异物的粘附，其中形成电路图案的区域中的柔性基板部分可能具有缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是防止在制造刚柔性印刷电路板的过程中由异物的出现导致的缺陷并简化其制造方法以缩短交货时间。

根据本发明的一个示例性实施方式，提供了制造印刷电路板的方法，包括：制备具有形成于其一个表面或两个表面上的内层电路图案且被划分为刚性区域和柔性区域的柔性基板；在柔性基板的柔性区域形成保护层；形成覆盖层以暴露在柔性基板的一个表面上的保护层；在刚性区域堆叠刚性绝缘层并在保护层和刚性绝缘层中堆叠金属层；通过使金属层图案化并去除柔性区域中的金属层来形成外层电路层；以及除去保护层。

具有形成于其一个表面或两个表面上的内层电路图案且被划分为刚性区域和柔性区域的柔性基板的制备可以包括：制备具有形成于其上的柔性树脂层和形成于柔性树脂层的一个表面或两个表面上的铜覆层的柔性基板；和可通过在柔性基板上进行曝光、显影、以及蚀刻处理来形成内层电路图案。

在柔性基板的柔性区域中形成保护层可以包括：将保护层以非硬化状态施加至柔性基板和使保护层硬化。

可以由碱性材料制成保护层。

在保护层的硬化中，可以通过红外线、紫外线和加热中的任何一种来硬化保护层。

在柔性基板的一个表面上形成覆盖层以暴露保护层可以包括：将暴露保护层的覆盖层点焊（定位焊接，tack welding）至柔性基板的一个表面上；将用于屏蔽电磁波的屏蔽膜点焊至覆盖层的上表面；和使覆盖层和屏蔽膜二者成型（模制）。

制造印刷电路板的方法可以进一步包括：在使覆盖层和屏蔽膜二者成型之后，在屏蔽膜的上表面上形成抗蚀层（etching resist）。

在刚性区域中堆叠刚性绝缘层并堆叠保护层和刚性绝缘层（的过程）中，刚性绝缘层可堆叠在其中没有形成保护层的刚性区域中并且金属层可堆叠在刚性绝缘层的上表面上以覆盖保护层。

在通过使金属层图案化并去除柔性区域中的金属层而形成外层电路层（的过程）中，可以通过蚀刻液选择性地蚀刻金属层。

在去除保护层（的过程）中，可以通过碱性剥离液来剥离保护层。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个示例性实施方式制造刚柔性印刷电路板的方法的流程图。

图2至图8是顺序描述根据本发明的示例性实施方式制造刚柔性印刷电路板的方法的简图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细的描述。然而，这仅仅是举例的方式，因此，本发明并不限于此。

当认为相关技术中已知的技术配置会使得本发明的内容不清楚时，将省略对其的详细说明。此外，结合考虑在本发明中的功能来定义下列术语并可由使用者与操作者的动机而以不同的方式来解释。因此，应根据整个说明书的内容而解释其定义。

因此，由权利要求书确定本发明的精神，并且可以提供下列示例性实施方式以向本领域技术人员有效地描述本发明的精神。

以下，将参照图1至图8如下描述根据本发明的示例性实施方式制造刚柔性印刷电路板的方法。

图1是示出根据本发明的一个示例性实施方式制造刚柔性印刷电路板的方法的流程图，并且图2至图8是顺序描述根据本发明的示例性实施方式制造刚柔性印刷电路板的方法的简图。

如在图1至图8中所示出的，根据本发明的一个示例性实施方式的制造刚柔性电路基板的方法包括：制备具有形成于其一个表面或两个表面上的内层电路图案11的并且被划分为刚性区域R和柔性区域F的柔性基板10（S100），在柔性基板10的柔性区域F形成保护层20（S200），在柔性基板10的一个表面上形成覆盖层30以暴露保护层20（S300），在刚性区域R中堆叠刚性绝缘层50并且在保护层20和刚性绝缘层50上堆叠金属层60（S400），通过使金属层60图案化并去除柔性区域F中的金属层60来形成外层电路层61（S500）；以及去除保护层20（S600）。

首先，如在图2中示出的，可以制备具有形成于其一个表面或两个表面上的内层电路图案11的并被划分为刚性区域R和柔性区域F的柔性基板10（S100）。

在此，制备了配置有柔性树脂层12和形成在柔性树脂层12的一个表面上的铜覆层的柔性基板10，并且通过在柔性基板10的铜箔层11上进行曝光、显影、以及刻蚀处理来形成内层电路图案11。

在这种情况下，柔性树脂层12对应于柔性基板11的核心层，并且可由柔性树脂材料制成。例如，可以使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂或聚酯树脂如聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等，具体地，可以优选使用聚酰亚胺树脂。

此外，通过使用曝光、显影和蚀刻处理使形成在柔性树脂层12上的铜覆层图案化形成内层电路图案11，并且电路图案11可以被图案化为具有根据设计者的设计的预定形状。

同时，不能根据外观将在图2中示出的柔性基板10划分为刚性区域R和柔性区域F，但是在制造基板的过程中，作为基板设计过程中预定的两个区中的任一个区域，可以通过在该处堆叠刚性绝缘层50而根据外观来划分。此外，如下所述，可以将形成了保护层20的区域划分为柔性区域F。

接下来，如在图3中所示出的，可以在柔性基板10的柔性区域F中进行保护层20的形成（S200）。

在此，保护层20用于保护形成在柔性基板10的柔性区域F中的内层电路图案11免受外部环境的影响。特别地，可以防止在如下将要描述的过程中出现的异物粘附至内层电路图案11。同时，可以由抗蚀剂材料制成保护层20以防止内层电路图案11受到基板制造过程中进行蚀刻处理时的蚀刻液的损伤。

在这种情况下，将处于非硬化态的保护层20施加至柔性区域F的上表面，然后在半硬化态下硬化。特别地，施加保护层20以覆盖柔性区域F中的内层电路图案11。

此外，可以通过红外线、紫外线或加热中的任何一种硬化来使保护层20硬化。

此外，可以由碱性材料制成保护层20，并且保护层20可以由碱性材料制成并可以在后续处理的除去保护层20的过程中通过碱性水溶液除去。

接下来，如在图4中所示出的，可以进行覆盖层30的形成以暴露在柔性基板10的一个表面上的保护层20。

在此，在覆盖层30的形成中，将暴露保护层20的覆盖层30点焊在柔性基板10的一个表面上，并且将屏蔽电磁波的屏蔽膜40点焊在覆盖层30上，然后，使覆盖层30和屏蔽膜40同时成型。

即，将屏蔽膜40和覆盖层30一起堆叠在内层中并且一次成型，以便可以简化制造过程，可以缩短交货时间，并且可以节约制造成本。

在此，可以部分打开覆盖层30以暴露保护层20。

在这种情况下，覆盖层30用以保护形成在没有形成保护层20的刚性区域R中的内层电路图案11免受外部环境的影响，并且可以由柔性的、耐热的和绝缘材料制成覆盖层30。

例如，由聚酰亚胺树脂制成覆盖层30。

此外，可以以具有施加至其一个表面的粘合剂的薄膜类型形成覆盖层30。

此外，屏蔽膜40用于屏蔽电磁波，并且屏蔽膜40形成在覆盖层30的上表面上，并且可以以类似于覆盖层30的具有施加至其一个表面的粘合剂的薄膜类型形成。

即，屏蔽膜40从外面屏蔽电磁波以使电磁波的影响最小化。

同时，如在图5中所示出的，使屏蔽膜40成型（模塑）之后，在屏蔽膜40的上表面形成抗蚀层41。

抗蚀层41用以保护屏蔽膜40，并且在基板制造（过程）中，当进行使用蚀刻液的蚀刻处理作为后续处理时防止屏蔽膜40受到由蚀刻液引起的损害。

接下来，如在图6中所示出的，进行在刚性区域R中堆叠刚性绝缘层50和在保护层20和刚性绝缘层50上堆叠金属层60。

在此，在没有形成保护层20的刚性区域R中堆叠刚性绝缘层50。

在这种情况下，作为刚性绝缘层50，将加热时会熔化的预浸料（PPG）或连接片施加至具有预定刚性的绝缘层并且可以使其成形，使得相应区域通过堆叠刚性绝缘层50而具有刚性。

其后，将金属层60堆叠在刚性绝缘层50的上表面上。

在此，将金属层60堆叠在刚性绝缘层50的上表面上以覆盖保护层20的上部以及绝缘层50的上表面。

接下来，如在图7中所示出的，通过使金属层60图案化并去除柔性区域F中的金属层60可进行外层电路层61的形成（S500）。

在此，在金属层60的上表面上形成对应于外层电路图案的干膜，并且通过使用蚀刻液选择性地去除金属层60。

在这种情况下，可通过使用原图胶片（artwork film）和紫外线的曝光过程和使用显影剂的显影过程形成对应于外层电路图案的干膜。

当如上形成干膜并提供蚀刻液时，可部分去除没有被干膜覆盖的暴露金属层60以形成外层电路层。

在这种情况下，将酸性溶液用作选择性去除金属层60的蚀刻液，并且将与金属具有优异反应性的酸性溶液用作蚀刻液以便通过与蚀刻液的化学反应仅去除金属层60。

此外，当选择性去除金属层60时，通过去除覆盖保护层20和屏蔽膜40的上部的部分将保护层20和屏蔽膜40暴露在外。

接下来，如在图8中所示出的，可进行保护层20的去除（S600）。

在此，使用剥离液剥离保护层20，其中，剥离液（其是碱性溶液）通过化学方法剥离保护层20。

在这种情况下，通过去除保护层20将柔性区域F和部分内层电路图案11暴露在外。

即，在基板的制造过程中，当剥离保护层20时一起去除了粘附在保护层20的上部的异物，由此可以减少由异物引起的缺陷的出现。

如上述给出的，根据本发明的示例性实施方式，仅通过改变处理顺序制造刚柔性印刷电路板的方法可以减少异物的出现以及由异物引起的缺陷的出现，并且通过使覆盖层和屏蔽膜同时成型简化了制造过程，因此缩短了交货时间并节约了制造成本。

如上所述，参照示例性实施方式描述了本发明，但不限于此。对本领域技术人员显而易见的是：在本发明的范围内可以对本发明的示例性实施方式进行各种改变和应用而不背离本发明的技术思路。

因此，必须由随附的权利要求来解释本发明的保护范围，并且应当解释为在其等价范围内的所有精神均包括在本发明的随附的权利要求中。

Claims (9)

1.一种制造印刷电路板的方法，包括：

制备柔性基板，所述柔性基板具有形成于其一个表面或两个表面上的内层电路图案并且所述柔性基板被划分为刚性区域和柔性区域；

在不包括所述刚性区域的所述柔性区域内形成保护层；

在不包括所述柔性区域的所述刚性区域内形成覆盖层以暴露所述保护层；

在所述覆盖层上堆叠刚性绝缘层，并在所述保护层和所述刚性绝缘层上堆叠金属层；

通过使所述金属层图案化并除去所述柔性区域中的所述金属层来形成外层电路层；以及

除去所述保护层，

其中，在不包括所述柔性区域的所述刚性区域内形成所述覆盖层以暴露所述保护层包括：

将暴露所述保护层的所述覆盖层点焊至所述柔性基板的一个表面上；

将用于屏蔽电磁波的屏蔽膜点焊至所述覆盖层的上表面；和

使所述覆盖层和所述屏蔽膜二者成型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述具有形成于其一个表面或两个表面上的所述内层电路图案并且被划分为刚性区域和柔性区域的所述柔性基板的制备包括：

制备具有形成于其上的柔性树脂层和形成在所述柔性树脂层的一个表面或两个表面上的铜覆层的所述柔性基板；和

通过在所述柔性基板上进行曝光、显影和蚀刻处理形成内层电路图案。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在不包括所述刚性区域的所述柔性区域内形成所述保护层包括：

将所述保护层以非硬化状态施加至所述柔性基板上；和

使所述保护层硬化。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，由碱性材料制成所述保护层。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述保护层的所述硬化中，通过红外线、紫外线和加热中的任一种来硬化所述保护层。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在使所述覆盖层和所述屏蔽膜二者成型之后，在所述屏蔽膜的上表面上形成抗蚀层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述覆盖层上堆叠所述刚性绝缘层并在所述保护层和所述刚性绝缘层上堆叠所述金属层中，所述金属层堆叠在所述刚性绝缘层的上表面上以覆盖所述保护层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在通过使所述金属层图案化并除去所述柔性区域中的所述金属层而形成所述外层电路层中，通过蚀刻液选择性地蚀刻所述金属层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在去除所述保护层中，通过碱性剥离液剥离所述保护层。