CN104159408B - 一种双面铜软性线路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双面铜软性线路板的制作方法，至少包括以下步骤：S1：提供第一面形成有铜箔的聚酰亚胺基膜，在所述基膜第二面上形成可剥胶图案，其中，所述基膜第二面上未被所述可剥胶图案覆盖的区域构成铜线路图形；S2：在所述基膜第二面溅射铜，形成可剥胶图案上的铜膜及铜线路图形上的铜线路；S3：撕去所述可剥胶图案上的铜膜，制作得到双面铜软性线路板。本发明可以制作得到超薄双面铜软性线路板，工艺简单，可以降低生产成本20~30%；铜线路制作基于加成法，可以减少废液排放，降低环境污染；同时撕下的铜膜经过简单清洗即可回收利用，减少了材料浪费。

Description

一种双面铜软性线路板的制作方法

技术领域

本发明属于印制线路板领域，涉及一种双面铜软性线路板的制作方法。

背景技术

积层铜方法制作是当年国外阿托科技(Atotech)提出的开发课题，目前HDI电镀技术大多是以水平一铜线为主，需要昂贵的设备，来源于是德国的阿托科技，是主要的设备制造商。积层法是制作多层印刷电路板的方法之一，是在制作内层后才包上外层，再把外层以减去法或加成法所处理。不断重复积层法的动作，可以得到再多层的多层印刷电路板则为顺序积层法。

软性线路板(Flexible Printed Circuit，FPC)具有柔软轻薄及可挠曲等到优点，在资讯电子产品快速走向轻薄短小趋势下，软性线路板目前已广泛的应用在笔记型电脑、数位相关、手机、液晶显示器等用途。传统软板材料主要是以聚酰亚胺(PI)膜/接着剂/铜箔之三层结构为主，接着剂是以Epoxy/Acrylic为主，但接着剂的耐热性与尺寸安定性不佳，长期使用温度限制在100～200℃，而一般在软板上做SMT焊接时，温度大多超过300℃，另外软硬结合板(Rigid-Flex)生产中的压合过程温度也高达200摄氏度，从而使得三层有胶软板基材(3-Layer Flexible Copper Clad Laminate，3-Layer FCCL)的应用领域受限。新发展的二层无胶软板基材结构——无胶软板基材(2-Layer FCCL)仅由PI膜/铜箔所组成，因为不需使用耐热差的粘着剂，所以耐热性相当优异，且长期使用温度可达300℃以上，从而增加了产品长期使用的依赖性及应用范围。

同时，通过分析无胶软板基材与三层有胶软板基材抗撕强度对时间之关系，结果表明，高温长时间下无胶软板基材抗撕强度变化极小，而三层有胶软板在高温短时间内抗撕强度就急剧下降。通过分析无胶软板基材与三层有胶软板基材抗撕强度对温度之关系，结果表明，在尺寸安定性方面，无胶软板基材尺寸变化受温度影响相当小，即使高温(300℃下)，尺寸变化率仍在0.1％之内，而三层有胶软板尺寸变化率受温度影响甚大。

良好的尽寸安定性对于细线路化制程会有相当大帮助，现今高阶的电子产品如LCD、电视(PDP)、COF基板等皆强调细线化、高密度、高尺寸安定、耐高温及可靠性，所以在资讯电子产品逐渐走向轻薄短小的发展趋势下，无胶软板将成为市场的主流。

无胶软板基材制造方式有三种：(1)溅镀法/电镀法(Sputtering/Plating)，以PI膜为基材，利用真空溅镀(Sputtering)在PI膜上镀上一层金属层后，再以电镀法(Electroplating)，使铜厚度增加。此法优势是能生产超薄的无胶软板基材、另外还可生产双面不同厚度的软板。(2)涂布法(Casting)，以铜箔为基材，将合成好的聚酰胺酸(Polyamicacid)以高精度的模头挤压涂布在成卷的铜箔上，经烘箱干燥及亚酰胺化后(Imidization)，形成无胶软板基材。涂布法多用于单面软板，若铜厚低于12微米以下，此法制造质量不好，且对双面软板基材制造有困难。(3)热压法(Lamination)，以PI膜为基材先涂上一层薄的热可塑性PI树脂，先经高温硬化，再利用高温高压将热可塑性PI重新熔融，从而粘接铜箔。此法制备的铜箔厚度同样很难低于12微米。

所以，溅镀/电镀法最能达到超薄的要求——铜箔厚度3～12微米，但是目前仍须克服设备投资过于高昂及技术的问题，才能达成量产目标。欧盟2004年开始全面禁止含卤素及铅等有毒物质的产品输入，无胶软板基材因免除接着剂的使用，不需使用含卤素的给燃剂，同时又可满足无铅高温制程的要求，正是业者最佳的选择。目前客户群都强调携带轻巧化、人性化的资讯及通讯产品已成为当今市场主流，中国已经成为全球第二大笔记型电脑生产地，以及在通讯市场快速起飞等刺激下，未来便携式产品朝向轻薄短小、高功能、细线化、高密度之走势，瞄准超薄FPC比常规FPC售价要贵20％-35％。

因此，提供一种双面铜软性线路板的制作方法以得到超薄无胶铜箔软性线路板，并降低生产成本实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双面铜软性线路板的制作方法，用于解决现有技术中制作超薄铜软性线路板工艺复杂、成本较高、不易量产的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双面铜软性线路板的制作方法，至少包括以下步骤：

S1：提供第一面形成有铜箔的聚酰亚胺基膜，在所述基膜第二面上形成可剥胶图案，其中，所述基膜第二面上未被所述可剥胶图案覆盖的区域构成铜线路图形；

S2：在所述基膜第二面溅射铜，形成可剥胶图案上的铜膜及铜线路图形上的铜线路；

S3：撕去所述可剥胶图案上的铜膜，制作得到双面铜软性线路板。

可选地，所述铜箔为一整块未经蚀刻的铜片或为已经经过图形化的铜线路。

可选地，所述铜箔为一整块未经蚀刻的铜片，于所述步骤S3之后，进一步进行步骤S4：蚀刻所述基膜第一面上的铜箔，形成铜线路。

可选地，蚀刻所述基膜第一面上的铜箔前，在所述基膜第二面覆盖一保护层以对该面上的铜线路进行保护。

可选地，于所述步骤S1中，通过丝网印刷在所述基膜第二面上形成可剥胶图案。

可选地，所述可剥胶图案的成分为亚克力油墨。

可选地，所述基膜第二面上形成的铜线路厚度范围是3～12微米。

可选地，于所述步骤S3之后，进一步对所述基膜第二面上的铜线路进行电镀，将所述基膜第二面上的铜线路加厚至预设厚度。

可选地，所述基膜第一面上的铜箔厚度大于12微米。

可选地，与所述步骤S3之后还包括一清洗所述基膜第二面上残留可剥胶的步骤。

如上所述，本发明的双面铜软性线路板的制作方法，具有以下有益效果：1)本发明提供第一面形成有无胶铜箔的基膜，在所述基膜第二面上形成可剥胶图案，然后溅射铜，在未被可剥胶图案覆盖的地方形成铜线路，而可剥胶图案上的铜膜可被撕去，从而得到双面无胶铜软性线路板；2)所述可剥胶可采用亚克力油墨，形成于其上的铜膜可轻易被撕去，且该油墨本身也易通过清洗去除，同时，由于亚克力油墨不导电，不去除也不会影响铜线路电特性；3)本发明形成的双面铜软性线路板由于未使用耐温性差的粘着胶，因此具有耐高温及高尺寸安定性的优点，可以增加产品使用寿命及应用范围；4)本发明通过溅射法能够得到超薄铜软性线路板，且工艺简单，能够降低20-30％的生产成本；5)本发明得到的双面铜软性线路板中，其中一面的铜线路可具有较厚的厚度(大于12微米)，作为能够通大电流的导线，另一面的铜线路可具有超薄的厚度(小于12微米)，作为器件的信号线，具有良好的应用性能；6)对于不需要用到超薄铜线路的情况，可对所述基膜第二面上溅射形成的超薄铜线路进行电镀，将其加厚到预设厚度；7)本发明基于加成法在基膜第二面上形成铜线路，可以降低废液排放，减轻环境压力；8)撕下的铜膜经过简单清洗即可回收利用，减少了材料浪费。

附图说明

图1显示为本发明的双面铜软性线路板的制作方法的工艺流程图。

图2显示为本发明的双面铜软性线路板的制作方法中第一面形成有铜箔的聚酰亚胺基膜的剖视图。

图3显示为本发明的双面铜软性线路板的制作方法中在所述基膜第二面上形成可剥胶图案的剖视图。

图4显示为本发明的双面铜软性线路板的制作方法中在所述基膜第二面上形成可剥胶图案的俯视图。

图5显示为本发明的双面铜软性线路板的制作方法中在所述基膜第二面溅射铜，形成可剥胶图案上的铜膜及铜线路图形上的铜线路的俯视图。

图6显示为本发明的双面铜软性线路板的制作方法中将可剥胶图案上的铜膜撕去后的俯视图。

元件标号说明

S1～S3 步骤

1 基膜

2 铜箔

3 可剥胶图案

4 铜线路图形

5 铜膜

6 铜线路

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种双面铜软性线路板的制作方法，请参阅图1，显示为该方法的工艺流程图，至少包括以下步骤：

步骤S1：提供第一面形成有铜箔的聚酰亚胺基膜，在所述基膜第二面上形成可剥胶图案，其中，所述基膜第二面上未被所述可剥胶图案覆盖的区域构成铜线路图形；

步骤S2：在所述基膜第二面溅射铜，形成可剥胶图案上的铜膜及铜线路图形上的铜线路；

步骤S3：撕去所述可剥胶图案上的铜膜，制作得到双面铜软性线路板。

首先请参阅图2、图3及图4，执行步骤S1：提供第一面形成有铜箔2的聚酰亚胺基膜1，在所述基膜1第二面上形成可剥胶图案3，其中，所述基膜1第二面上未被所述可剥胶图案3覆盖的区域构成铜线路图形4。图2显示为第一面形成有铜箔的聚酰亚胺基膜的剖视图，图3显示为在所述基膜第二面上形成可剥胶图案的剖视图，图4显示为在所述基膜第二面上形成可剥胶图案的俯视图。

具体的，所述聚酰亚胺基膜1第一面上的铜箔2与所述基膜1之间没有采用耐温性差的粘着胶，即为两层无胶软性线路板，具有耐高温及高尺寸安定性的优点，可以增加产品使用寿命及应用范围。

具体的，所述铜箔2可以为一整块未经蚀刻的铜片，也可以为已经经过图形化的铜线路。所述铜箔2的厚度可以为普通厚度的铜箔，即厚度大于12微米，其形成的铜线路可用作能够通大电流的导线或线圈等。当然，所述铜箔2也可以为超薄铜箔，即厚度小于12微米。

具体的，可通过丝网印刷在所述基膜1第二面上形成可剥胶图案3。所述可剥胶图案3的成分可采用亚克力油墨。

亚克力油墨是印刷用的着色剂，是一种由颜料微粒均匀地分散在连接料中，具有一定粘性的流体物质。.亚克力油墨一般由颜料、连接料、填料、附加料等组成。其中，颜料在油墨中起着显色作用，可以是彩色、黑色或白色的高分散度的粉末；连接料是丝印亚克力油墨的主要组成成分，起着分散颜料，给予丝印油墨以适当的粘住、流动性和转印性能，以及印刷后通过成膜使颜料固着于印刷品表面的作用；填料是白色、透明、半透明或不适明的粉状物质，主要起充填作用，既可减少颜料用量，降低成本，又可调节丝印油墨的性质，如稀稠、流动性等，也提高配方设计的灵活性；附加料是在丝印油墨制造，以及在印刷使用中，为改善丝印油墨本身的性能而附加的一些材料。本发明中，可采用市面上商用的亚克力油墨来进行丝网印刷形成所述可剥胶图案3。

然后请参阅图5，执行步骤S2：在所述基膜1第二面溅射铜，形成可剥胶图案3上的铜膜5及铜线路图形4上的铜线路6。图5显示为在所述基膜第二面溅射铜，形成可剥胶图案上的铜膜及铜线路图形上的铜线路的俯视图。

具体的，将所述基膜1放入溅射积层设备中，采用溅射法形成所述铜膜5及铜线路6。由于溅射法的优势，可以得到超薄的铜层，本发明中，所述基膜1第二面上溅射形成的铜线路6厚度范围是3～12微米，甚至更薄。所述铜线路6直接形成于所述基膜1表面，同样为无胶软性线路板。

再请参阅图6，执行步骤S3：撕去所述可剥胶图案3上的铜膜5，制作得到双面铜软性线路板。

本发明中，所述可剥胶图案3采用亚克力油墨，形成于亚克力油墨上的铜膜5可轻易被撕去，且由于溅射法形成的铜层很薄，所述铜膜5不会与所述铜线路图形区域的铜线路6发生粘结，从而可以得到清晰的铜线路。同时撕下的铜膜经过简单清洗即可回收利用，减少了材料浪费。

具体的，还可以进一步进行清洗以去除所述基膜1第二面上残留的可剥胶。

在另一实施例中，也可以在撕去铜膜5后不进行清洗处理，因为亚克力油墨不导电，不去除也不会影响铜线路电特性。

至此，本发明基于加成法在基膜1第二面上形成了所述铜线路6，由于采用了溅射法，可以在所述基膜1第二面上形成了无胶超薄铜。本发明虽然也需要去除部分铜膜，但是采用的是物理法而非化学蚀刻法，可以降低废液排放，减轻环境压力，同时撕下的铜膜经过简单清洗即可回收，基本不会有浪费，远远优于废液处理回收铜方法。本发明通过简单的工艺即可形成超薄铜软性线路板，能够降低20-30％的生产成本。

进一步的，对于某些应用，需要在聚酰亚胺基膜一面制作较厚的铜线路作为能够铜大电流的导线，而另一面需要制作超薄的铜线路作为信号线，对此一面厚一面薄的双面铜软性线路板，若所述基膜1第一面上的铜箔2为普通厚度的一整块未经蚀刻的铜片，于上述步骤S3以后，可以进一步进行步骤S4：蚀刻所述基膜1第一面上的铜箔2，形成铜线路，最终形成一面厚一面薄的双面铜软性线路板。

具体的，于所述步骤S4中，蚀刻所述基膜第一面上的铜箔前，可以在所述基膜第二面覆盖一保护层如钢板等，以对该面上的铜线路进行保护。

当然，也可以于所述步骤S1中选用第一面上的铜箔已经经过图形化的基膜，最终形成一面厚一面薄的双面铜软性线路板。

进一步的，对于需要双面皆为超薄铜层的软性线路板，于所述步骤S1中可选用第一面上铜箔厚度小于12微米的基膜，所述基膜第一面上的铜线路可同样采用上述步骤S2及S3中的方法形成，也可以采用常规线路制作工艺形成。

对于不需要形成超薄铜层的软性线路板，即普通厚度双面铜线路板，可以于所述步骤S3之后，进一步对所述基膜第二面上的铜线路进行电镀，将所述基膜第二面上的铜线路加厚至预设厚度。该步骤中采用的是加成法，以溅射形成的薄铜线路作为种子层，无需蚀刻去除多余的铜，不会造成环境污染。

综上所述，本发明的双面铜软性线路板的制作方法，具有以下有益效果：1)本发明提供第一面形成有无胶铜箔的基膜，在所述基膜第二面上形成可剥胶图案，然后溅射铜，在未被可剥胶图案覆盖的地方形成铜线路，而可剥胶图案上的铜膜可被撕去，从而得到双面无胶铜软性线路板；2)所述可剥胶可采用亚克力油墨，形成于其上的铜膜可轻易被撕去，且该油墨本身也易通过清洗去除，同时，由于亚克力油墨不导电，不去除也不会影响铜线路电特性；3)本发明形成的双面铜软性线路板由于未使用耐温性差的粘着胶，因此具有耐高温及高尺寸安定性的优点，可以增加产品使用寿命及应用范围；4)本发明通过溅射法能够得到超薄铜软性线路板，且工艺简单，能够降低20-30％的生产成本；5)本发明得到的双面铜软性线路板中，其中一面的铜线路可具有较厚的厚度(大于12微米)，作为能够通大电流的导线，另一面的铜线路可具有超薄的厚度(小于12微米)，作为器件的信号线，具有良好的应用性能；6)对于不需要用到超薄铜线路的情况，可对所述基膜第二面上溅射形成的超薄铜线路进行电镀，将其加厚到预设厚度；7)本发明基于加成法在基膜第二面上形成铜线路，可以降低废液排放，减轻环境压力；8)撕下的铜膜经过简单清洗即可回收利用，减少了材料浪费。。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

S1：提供第一面形成有铜箔的聚酰亚胺基膜，在所述基膜第二面上形成可剥胶图案，其中，所述基膜第二面上未被所述可剥胶图案覆盖的区域构成铜线路图形；所述可剥胶图案的成分为亚克力油墨；

S2：在所述基膜第二面溅射铜，形成可剥胶图案上的铜膜及铜线路图形上的铜线路；

S3：撕去所述可剥胶图案上的铜膜，制作得到双面铜软性线路板。

2.根据权利要求1所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：所述铜箔为一整块未经蚀刻的铜片或为已经经过图形化的铜线路。

3.根据权利要求2所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：所述铜箔为一整块未经蚀刻的铜片，于所述步骤S3之后，进一步进行步骤S4：蚀刻所述基膜第一面上的铜箔，形成铜线路。

4.根据权利要求3所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：蚀刻所述基膜第一面上的铜箔前，在所述基膜第二面覆盖一保护层以对该面上的铜线路进行保护。

5.根据权利要求1所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：于所述步骤S1中，通过丝网印刷在所述基膜第二面上形成可剥胶图案。

6.根据权利要求1所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：所述基膜第二面上形成的铜线路厚度范围是3～12微米。

7.根据权利要求1所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：于所述步骤S3之后，进一步对所述基膜第二面上的铜线路进行电镀，将所述基膜第二面上的铜线路加厚至预设厚度。

8.根据权利要求1所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：所述基膜第一面上的铜箔厚度大于12微米。

9.根据权利要求1所述的双面铜软性线路板的制作方法，其特征在于：于所述步骤S3之后还包括一清洗所述基膜第二面上残留可剥胶的步骤。