CN103857211A - 透明电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种透明电路板，其包括依次堆叠设置的导电线路层、第一胶层、第一介电层及覆盖膜，所述导电线路层包括至少一个电性接触垫，所述覆盖膜内形成有与电性接触垫对应的开孔，所述覆盖膜包括第二介电层和第二胶层，所述第一胶层和第二胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层和第二胶层的固化温度小于150摄氏度。

Description

透明电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及电路板制作领域，尤其涉及一种透明电路板及其制作方法。

背景技术

印刷电路板因具有装配密度高等优点而得到了广泛的应用。关于电路板的应用请参见文献Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 1418-1425。

由于电子产品向个性化发展，对于应用于电子产品的印刷电路板的要求也越来越多样化。目前有一种透明印刷电路板，其用于承载和保护导电线路图形的绝缘基板、防焊层等为透明材料，内部的导电线路图形由于绝缘材料为透明而变得可见。而在透明印刷电路板的制作过程时，需要在形成导电线路的电路基板上压合覆盖膜，以保护导电线路。而压合过程通常在高温及高压条件下完成，在压合时，电路基板中的胶层及覆盖膜中的胶层容易由于温度过高而产生黄化现象，从而影响形成的透明电路板的外观。并且，在压合过程中，上述的胶层由于高温产生流动，其流动的均匀性不易控制，使得覆盖膜的开孔的边缘处有胶溢出，从而影响电路板的外观不良。

发明内容

因此，有必要提供一种透明电路板的制作及其方法，能够保证覆盖膜的开孔边缘处的溢胶，以提升透明电路板的品质。

一种透明电路板的制作方法，包括步骤：提供覆铜基板，所述覆铜基板包括依次设置的铜箔层、第一胶层及介电层，所述第一胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层的固化温度小于150摄氏度；将所述铜箔层制作形成导电线路层，所述导电线路层包括至少一个电性接触垫，得到电路基板；在所述电路基板的导电线路层的一侧压合覆盖膜，所述覆盖膜包括第二胶层及第二介电层，所述第二胶层与电路基板相接触，所述覆盖膜内具有与电性接触垫相对应的开孔，在所述覆盖膜一侧设置第一隔离层和第一缓冲层，第一隔离层设置于覆盖膜与第一缓冲层之间，在所述导电线路一侧设置第三隔离层和第二缓冲层，形成叠板结构，所述第二胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层的固化温度小于150摄氏度，所述第一缓冲层和第二缓冲层的软化温度小于80摄氏度；以及对所述叠板结构进行压合，在压合过程中，先控制叠板结构的温度以使得第一缓冲层软化，在压力的作用下，所述第一隔离层与开孔的内壁接触，软化的所述第一缓冲层填充至所述开孔内，然后，升高压合温度，使得所述第一胶层和第二胶层固化，从而得到透明电路板。

一种透明电路板，其包括依次堆叠设置的导电线路层、第一胶层、第一介电层及覆盖膜，所述导电线路层包括至少一个电性接触垫，所述覆盖膜内形成有与电性接触垫对应的开孔，所述覆盖膜包括第二介电层和第二胶层，所述第一胶层和第二胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层和第二胶层的固化温度小于150摄氏度。

与现有技术相比，本技术方案提供的透明电路板及其制作方法，在压合过程中，采用软化温度低于第一胶层和第二胶层的流动起始温度的第一缓冲层，并配合设置于第一缓冲层与覆盖膜之间的厚度较小的第一个隔离层，可以在第一胶层和第二胶层产生流动之前，将覆盖膜内的开孔被第一隔离层和软化的第一缓冲层所填充，防止第一胶层和第二胶层在压合过程中溢胶将开孔内的电性接触垫覆盖。

附图说明

图1是本技术方案实施例提供的覆铜基板的剖面示意图。

图2是图1的覆铜基板制作形成电路基板后的剖面示意图。

图3本技术方案提供的覆盖膜的剖面示意图。

图4是形成的叠板结构的剖面示意图。

图5是对叠板机构进行压合后的剖面示意图。

图6是本技术方案提供的压合过程中温度及压力随时间变化的示意图。

图7是本技术方案提供的透明电路板的剖面示意图。

主要元件符号说明

透明电路板	100
		覆铜基板	110
铜箔层	111
		第一胶层	112
第一介电层	113
		电路基板	101
导电线路层	120
		导电线路	121
电性接触垫	122
		覆盖膜	130
第二胶层	131
		第二介电层	132
开孔	133
		叠板结构	10
第一隔离层	11
		第一缓冲层	12
第一支撑层	13
		第二隔离层	14
第一钢板	103
		第三隔离层	16
第二支撑层	17
		第二缓冲层	18
第四隔离层	19
		第二钢板	104

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明提供的电路板及其制作方法进行进一步的说明。

本技术方案提供的电路板制作方法包括如下步骤：

第一步，请参阅图1，提供覆铜基板110。

本实施例中，覆铜基板110为单面覆铜基板，其包括依次堆叠设置的铜箔层111、第一胶层112及第一介电层113。

铜箔层111可以为电解铜箔，也可以为压延铜箔。铜箔层111的厚度为10微米至15微米。第一胶层112的材料为环氧丙烯酸酯树脂（Epoxy-Acrylate），所述第一胶层112的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度。即，当第一胶层112的温度超过流动起始温度时，第一胶层112的材料具有流动性。第一胶层112的硬化温度小于150摄氏度。第一介电层113的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光学性能及耐候性，且具有良好的光学透明性。所述第一胶层112的厚度为10微米至15微米。所述第一介电层113的厚度为40微米至60微米。

第二步，选择性去除覆铜基板110的部分铜箔层111，从而得到导电线路层120，得到电路基板101。

本步骤中，采用影像转移工艺及蚀刻工艺，将部分铜箔层111蚀刻去除，从而得到导电线路层120。导电线路层120包括多根导电线路121及多个电性接触垫122。图2中，仅以导电线路层120包括一个电性接触垫122为例来进行说明。

第三步，提供覆盖膜130。所述覆盖膜130内形成有与多个电性接触垫122相对应的开孔133。

所述覆盖膜130包括第二胶层131和第二介电层132。第二胶层131的材料为环氧丙烯酸酯树脂（Epoxy-Acrylate），所述第二胶层131的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度。即，当第二胶层131的温度超过流动起始温度时，第二胶层131的材料具有流动性。第二胶层131的硬化温度小于150摄氏度。第二介电层132的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光学性能及耐候性，且具有良好的光学透明性。所述第二胶层131的厚度大于铜箔层111的厚度，第二胶层131的厚度为12微米至18微米。所述第二介电层132的厚度为40微米至60微米。

第四步，请一并参阅图4至图7，将所述覆盖膜130压合于电路基板101的导电线路层120的一侧，得到透明电路板100。

在进行压合之前，可以采用预贴合的方式，将覆盖膜130置于电路基板101的导电线路层120上，使得每个电性接触垫122均与一个开孔133相对应。

请参阅图4至图6，本步骤可以采用传压机进行压合。具体为:

首先，覆盖膜130一侧和电路基板101远离覆盖膜130的一侧叠构多层辅助基材，形成叠板结构10。

具体的，在覆盖膜130一侧依次设置有第一隔离层11、第一缓冲层12、第一支撑层13、第二隔离层14及第一钢板103。其中，第一隔离层11设置于覆盖膜130的第二介电层132的表面。第一隔离层11和第二隔离层14均采用PET离型膜制成。第一隔离层11和第二隔离层14的厚度应小于30微米，优选为20微米至25微米。第一缓冲层12采用高密度聚乙烯（HDPE）制成。所述第一缓冲层12的材料的软化点应小于80摄氏度，优选为75摄氏度至78摄氏度。第一缓冲层12的厚度应大于或等于180微米，优选为180微米至200微米。第一支撑层13也采用PET制成。第一支撑层13的厚度为40微米至60微米，优选为50微米。

在电路基板101的第一介电层113一侧依次设置第三隔离层16、第二支撑层17、第二缓冲层18、第四隔离层19及第二钢板104。其中，第三隔离层16设置于电路基板101的第一介电层113的表面。第三隔离层16和第四隔离层19均采用PET离型膜制成。第三隔离层16和第四隔离层19的厚度应小于30微米，优选为20微米至25微米。第二缓冲层18采用高密度聚乙烯（HDPE）制成。所述第二缓冲层18的材料的软化点应小于80摄氏度，优选为75摄氏度至78摄氏度。第二缓冲层18的厚度应大于或等于180微米，优选为180微米至200微米。第二支撑层17也采用PET制成。第二支撑层17的厚度为40微米至60微米，优选为50微米。

然后，将叠板结构10放置于传压机中，对第一钢板103和第二钢板104之间加压，并升高叠板结构10的温度，使得覆盖膜130和电路基板101压合成为一个整体。

在进行压合时，控制压合时的温度及压力的变化。本实施例中，升温过程中温度的最高值小于150摄氏度，压力最大值为20Mpa。请参见图，具体的温度和压力的变化过程为：在压合开始的3分钟内，保持温度为30摄氏度，施加至第一钢板103和第二钢板104之间的压力为6Mpa。在第3分钟时，调整温度为85摄氏度，压力为6Mpa。从而在第13分钟时，使得叠板结构10的温度升至85摄氏度，压力达到10Mpa。并保持叠板结构的温度为85摄氏度及压力为10Mpa持续15分钟，即保持至压合过程开始的第28分钟。在第28分钟时，调整叠板结构10的温度升至145摄氏度，压力达到20Mpa。从而在第38分钟时，使得叠板结构10的温度升至145摄氏度，压力达到20Mpa。并保持叠板结构的温度为85摄氏度持续80分钟，即保持至压合过程开始的第118分钟。保持施加于叠板结构10的压力为20Mpa持续90分钟，即保持至压合过程开始的第128分钟。在第118分钟时，将传压机的温度调降至30摄氏度，并在第138分钟时，使得叠板结构10的温度降至30摄氏度，之后持续保持温度为30摄氏度持续5分钟，即持续至143分钟。在第128分钟时，将传压机的压力调整为6Mpa，在第138分钟时，使得叠板结构的压力降至6Mpa。之后保持压力为6Mpa持续5分钟，即持续至143分钟，从而完压合过程。

可以理解的是，第一缓冲层12和第二缓冲层18的软化点应小于80摄氏度，在叠板结构的温度升高至85摄氏度并保持在85摄氏度过程中，第一缓冲层12和第二缓冲层18开始软化，且第一隔离层11的厚度较小，在压力的作用下，第一隔离层11位于开孔133上方的部分产生变形，而于开孔133的内壁及从开孔133露出的电性接触垫122表面相接触，软化后第一缓冲层12便可流入至开孔133内，将开孔133填满。而此时，第一胶层112和第二胶层131并未产生流动。当温度继续升高时，第一胶层112和第二胶层131的开始产生流动，但由于开孔133内已经被填满，而不会使得第二胶层131流至开孔133内的电性接触垫122的表面。当温度升高至145摄氏度时，第一胶层112和第二胶层131开始固化，由于第一胶层112和第二胶层131的材料为环氧丙烯酸酯树脂，固化温度小于150摄氏度。因此，在固化过程中，不会产生黄化现象。

第二缓冲层18用于平衡覆盖膜130一侧与电路基板101一侧的压力，从而使得压合过程压力分布均匀，有益于提高形成的电路板的透明度。而第一支撑层13和第二支撑层17具有较强的硬度，能够起到支撑作用。第一支撑层13用于支撑与其相邻的第一缓冲层12，保持第一缓冲层12和在压合过程中的平整性。第二支撑层17用于支撑电路基板101，使得第二胶层131在压合过程中流动均匀。第一隔离层11、第二隔离层14、第三隔离层16及第四隔离层19均用于起到隔离作用，防止位于其两侧的材料在压合过程中产生粘结。

然后，将得到的透明电路板100从与第一隔离层11和第三隔离层16之间分离。

请参阅图7，本技术方案还提供一种采用上述方法制作的透明电路板100，所述透明电路板100包括电路基板101及压合在电路基板101的覆盖膜130。

所述电路基板101包括依次堆叠设置的导电线路层120、第一胶层112及第一介电层113。导电线路层120的厚度为10微米至15微米。导电线路层120包括多根导电线路121及多个电性接触垫122。第一胶层112的材料为环氧丙烯酸酯树脂（Epoxy-Acrylate），所述第一胶层112的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度。即，当第一胶层112的温度超过流动起始温度时，第一胶层112的材料具有流动性。第一胶层112的硬化温度小于150摄氏度。第一介电层113的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光学性能及耐候性，且具有良好的光学透明性。所述第一胶层112的厚度为10微米至15微米。所述第一介电层113的厚度为40微米至60微米。

所述覆盖膜130包括所述第二胶层131和第二介电层132。第二胶层131的材料为环氧丙烯酸酯树脂（Epoxy-Acrylate），所述第二胶层131的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度。即，当第二胶层131的温度超过流动起始温度时，第二胶层131的材料具有流动性。第二胶层131的硬化温度小于150摄氏度。第二介电层132的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光学性能及耐候性，且具有良好的光学透明性。所述第二胶层131的厚度大于铜箔层111的厚度，第二胶层131的厚度为12微米至18微米。所述第二介电层132的厚度为40微米至60微米。

所述覆盖膜130内形成有与多个电性接触垫122相对应的开孔133。覆盖膜130压合于电路基板101具有导电线路层120的一侧，电性接触垫122从对应的开孔133露出。

本技术方案提供的透明电路板制作方法，由于采用的PET作为介电层，并采用环氧丙烯酸酯树脂作为胶层，从而可以使得在较低的温度下便会使得胶层固化，从而可以保证压合过程中胶层不会产生黄化现象，提高的透明电路板的透明性。

另外，在压合过程中，采用软化温度低于第一胶层和第二胶层的流动起始温度的第一缓冲层，并配合设置于第一缓冲层与覆盖膜之间的厚度较小的第一个隔离层，可以在第一胶层和第二胶层产生流动之前，将覆盖膜内的开孔被第一隔离层和软化的第一缓冲层所填充，防止第一胶层和第二胶层在压合过程中溢胶将开孔内的电性接触垫覆盖。

进一步地，由于在覆盖膜的一侧及电路基板的一侧分别设置有缓冲层和支撑层，使得覆盖膜的一侧及电路基板的一侧的压力平衡，有利于提高制作形成的透明电路板的透明性。

更进一步地，由于覆盖膜的一侧及电路基板的一侧分别设置有缓冲层和支撑层为非对称设置，能够满足非对称式透明电路板的压合需要。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种透明电路板的制作方法，包括步骤：

提供覆铜基板，所述覆铜基板包括依次设置的铜箔层、第一胶层及介电层，所述第一胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层的固化温度小于150摄氏度；

将所述铜箔层制作形成导电线路层，所述导电线路层包括至少一个电性接触垫，得到电路基板；

在所述电路基板的导电线路层的一侧压合覆盖膜，所述覆盖膜包括第二胶层及第二介电层，所述第二胶层与电路基板相接触，所述覆盖膜内具有与电性接触垫相对应的开孔，在所述覆盖膜一侧设置第一隔离层和第一缓冲层，第一隔离层设置于覆盖膜与第一缓冲层之间，在所述导电线路一侧设置第三隔离层和第二缓冲层，形成叠板结构，所述第二胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层的固化温度小于150摄氏度，所述第一缓冲层和第二缓冲层的软化温度小于80摄氏度；以及

对所述叠板结构进行压合，在压合过程中，先控制叠板结构的温度以使得第一缓冲层软化，在压力的作用下，所述第一隔离层与开孔的内壁接触，软化的所述第一缓冲层填充至所述开孔内，然后，升高压合温度，使得所述第一胶层和第二胶层固化，从而得到电路板。

2.如权利要求1所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，所述第一介电层和第二介电层的材料均与聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述第一胶层和第二胶层的材料均为环氧丙烯酸酯树脂。

3.如权利要求2所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，所述第一缓冲层和第二缓冲层的材料为高密度聚乙烯，所述第一缓冲层和第二缓冲层的软化温度为75摄氏度至78摄氏度。

4.如权利要求3所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，所述第一隔离层和第二隔离层均为离型聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。

5.如权利要求4所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述第一缓冲层和第二缓冲层的厚度为180微米至200微米，所述第一隔离层和第二隔离层的厚度为20微米至25微米。

6.如权利要求4所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，所述叠板结构还包括形成于第一缓冲层远离第一隔离层的第一支撑层、第二隔离层及第一钢板，所述第一支撑层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度为40微米至60微米。

7.如权利要求4所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述叠板结构还包括形成于第三隔离层与第二缓冲层之间的第二支撑层，以及位于第二缓冲层远离第二支撑层一侧的第四隔离层及第二钢板，所述第二支撑层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度为40微米至60微米。

8.如权利要求1所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，在进行压合时，升温过程中温度的最高值小于150摄氏度，压力最大值为20Mpa。

9.一种透明电路板，其包括依次堆叠设置的导电线路层、第一胶层、第一介电层及覆盖膜，所述导电线路层包括至少一个电性接触垫，所述覆盖膜内形成有与电性接触垫对应的开孔，所述覆盖膜包括第二介电层和第二胶层，所述第一胶层和第二胶层的流动起始温度为85摄氏度至90摄氏度，所述第一胶层和第二胶层的固化温度小于150摄氏度。

10.如权利要求9所述的透明电路板，其特征在于，所述第一介电层和第二介电层的材料均为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

11.如权利要求9所述的透明电路板，其特征在于，所述第一胶层和第二胶层的材料为环氧丙烯酸酯树脂。

12.如权利要求9所述的透明电路板，其特征在于，所述第一胶层的厚度为10微米至15微米，所述第一介电层的厚度为40微米至60微米，所述第二胶层的厚度为12微米至18微米，所述第二介电层的厚度为40微米至60微米。

13.一种透明电路板，采用如权利要求1至8任一项所述的透明电路板的制作方法制成。

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