CN104160794B - 双面印刷电路板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双面印刷电路板的制造方法，该双面印刷电路板的制造方法的特征在于包括以下步骤：形成导电性第一电路图案，所述第一电路图案在绝缘层的上表面构成电路；形成导电性第二电路图案，所述第二电路图案在所述绝缘层的下表面构成电路；形成沿上下方向贯通所述绝缘层的通孔；以及在所述通孔的内周面形成导电性物质，以使所述第一电路图案与所述第二电路图案通过所述通孔导通。
Description
技术领域
本发明涉及一种双面印刷电路板的制造方法，尤其涉及一种易于在绝缘层的上表面及下表面形成电路图案，并且易于实现在绝缘层的上表面及下表面形成的电路图案的通电的双面印刷电路板的制造方法。
背景技术
图1为示意性地表示了在现有的印刷电路板上形成电路图案，并且使在绝缘层的上侧及下侧形成的电路图案通电的过程的图。
参照图1，现有的印刷电路板首先准备在绝缘层的双面上设置有导电层的原材料(双面铜箔薄膜)。图1图示了使用聚酰亚胺薄膜作为绝缘层，使用铜膜作为导电层。
接下来，进行全面蚀刻(Etching)工序。双面铜箔薄膜由于其铜箔的厚度已被确定，若进行通孔镀覆，将形成大约10以上的厚度。由于厚度过厚，因此在需要形成微细图案时难以通过蚀刻来实现精细电路，所以在加工通孔之前进行全面蚀刻工序，以进行减小厚度的工序。
接下来，通过贯通导电层及绝缘层而加工通孔。接下来，将形成有通孔的导电层及绝缘层暴露在导电性水溶液而形成导电膜，从而进行镀覆前工序(Shadow工序)。
接下来，在形成有导电膜的导电层及绝缘层上形成无电解镀铜膜，从而进行电镀铜前工序，并通过钯(Pd)催化反应，用导电性铜的薄膜覆盖通孔内壁。通过铜的电解反应，用导电性铜完全覆盖通孔内壁。
接下来，层压光敏薄膜，并进行曝光、显影、腐蚀及剥离工序，形成所需图案的电路，并由此最终形成电路。
如此，由于在现有的印刷电路板中使形成在绝缘层的双面上的电路图案通过通孔实现可通电的过程比较复杂，因此具有降低生产性并增加废品率的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明是为了改善所述的问题而提出的，其目的在于提供一种双面印刷电路板的制造方法，该双面印刷电路板的制造方法能够在绝缘层的上表面及下表面轻易形成电路图案，并且易于实现在绝缘层的上表面及下表面形成的电路图案的通电。
技术方案
本发明的双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：形成导电性第一电路图案，所述第一电路图案在绝缘层的上表面构成电路；形成导电性第二电路图案，所述第二电路图案在所述绝缘层的下表面构成电路；形成沿上下方向贯通所述绝缘层的通孔；以及在所述通孔的内周面形成导电性物质，以使所述第一电路图案与所述第二电路图案通过所述通孔导通。
此外，优选在所述第二电路图案上层压非导电性保护薄膜后形成所述通孔，在所述通孔的内周面形成所述导电性物质后，去除所述保护薄膜。
此外，优选当形成所述第一电路图案时，在形成所述通孔的部位上所述绝缘层向外部暴露，当形成所述第二电路图案时，在形成所述通孔的部位上所述绝缘层向外部暴露。
此外，优选所述第一电路图案和所述第二电路图案被图案化，然后被印刷，并且在所述通孔的内周面上所述导电性物质被印刷。
此外，优选在所述第一电路图案和所述第二电路图案及形成于所述通孔的内周面的导电性物质上形成镀膜。
此外，优选在所述通孔的内周面上形成导电性物质后进行热处理。
此外，优选在所述第一电路图案和所述第二电路图案的上表面分别层压非导电性第一保护薄膜和第二保护薄膜后形成所述通孔，在所述通孔的内周面形成所述导电性物质后去除所述第一保护薄膜和所述第二保护薄膜。
此外，优选在所述通孔的内周面形成导电性物质后进行热处理。
此外，优选在形成所述通孔后在所述第二电路图案上层压非导电性保护薄膜，在所述通孔的内周面形成所述导电性物质后去除所述保护薄膜。
此外，优选在所述第二电路图案上层压非导电性第一保护薄膜后形成所述通孔，在所述第一电路图案上层压第二保护薄膜后在所述通孔的内周面形成所述导电性物质，之后去除所述保护薄膜。
有益效果
本发明的形成电路图案及通孔内的导通线的双面印刷电路板的制造方法，提供能够在绝缘层的上表面及下表面轻易形成电路图案，并且能够轻易实现在绝缘层的上表面及下表面形成的电路图案的通电的效果。
此外，提供通过简化的工序缩短制造时间，从而提高生产率，并且降低废品率，以提高产品质量的效果。
此外，能够在没有曝光、显影及腐蚀等的复杂工序以及由此产生的环境污染物质的情况下，利用简化的工序制造双面印刷电路板。
此外，提供一种双面印刷电路板，该双面印刷电路板通过印刷方法能够轻易地调节电路图案及导通该电路图案的导通线的厚度，因此能够制造成薄膜。
附图说明
图1为示意性地表示现有印刷电路板的电路图案的形成方法及通孔的通电过程的图。
图2为根据本发明一实施例的双面印刷电路板的制造方法的流程图。
图3为根据本发明另一实施例的双面印刷电路板的制造方法的流程图。
图4至图10为根据本发明的又一实施例的双面印刷电路板的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行具体说明，但本发明的范围并不局限于此。
如图2所示，根据本发明的双面印刷电路板的制造方法的特征在于，包括以下步骤：步骤a)，准备聚酰亚胺薄膜1以作为衬底；步骤b)，在聚酰亚胺薄膜1的双面，即在上表面1a及下表面1b分别印刷导电性油墨银(Ag)导电膏，以形成第一电路图案2a及第二电路图案2b；步骤c)在印刷于聚酰亚胺薄膜1的下表面1b的第二电路图案2b上层压保护薄膜聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜3；步骤d)形成沿上下方向贯通衬底1及PET薄膜3的通孔4；步骤e)在通孔4的内壁面上印刷导电性油墨Ag导电膏，以形成通过通孔4连接第一电路图案2a及第二电路图案2b的导通线5，从而使形成在衬底1的上表面1a上的第一电路图案2a及形成在下表面1b上的第二电路图案2b通过通孔4导通；以及去除PET薄膜3。
在所述步骤a)中，作为衬底1可使用聚酰亚胺(PI)薄膜、PET薄膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜，但并不局限于此。
在所述步骤b)中，电路图案2a、2b可通过印刷导电性油墨，即导电膏而形成。此时，可通过凹版印刷、喷墨印刷、胶版印刷、丝网印刷、圆网印刷、柔版印刷或压印法进行印刷。
在此，印刷电路图案2a、2b后，可进行选自氧化处理、还原处理、热处理、红外线处理、紫外线处理、电子束处理或激光处理的后处理工序，其中热处理可在80～400℃的温度条件下进行。
在所述步骤b)中形成电路图案2a、2b的所述导电膏可包括有机银错体化合物。
所述有机银错体化合物可通过使下述化学式1表示的一种以上的银化合物与下述化学式2、化学式3或化学式4表示的一种以上的氨基甲酸铵类或碳酸铵类化合物发生反应而获得。
(化学式1)
AgnX
(所述n为1～4的整数，X为选自氧、硫、卤素、氰基、氰酸盐、碳酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硫氰酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、四氟硼酸盐、乙酰丙酮化物、羧酸盐及其衍生物的取代基。)
(化学式2)
(化学式3)
(化学式4)
(所述R1、R2、R3、R4、R5及R6可相同或不同，分别为选自氢、碳原子数1至30个的脂肪族或脂环族烷基或芳基或芳烷基(ARALKYL)、官能基被取代的烷基及芳基和杂环化合物基和高分子化合物基以及其衍生物的取代基。)
所述导电膏可进一步包括导电体、金属前体或一种以上的其混合物。
所述导电体可包括选自Ag、Au、Cu、Ni、Co、Pd、Pt、Ti、V、Mn、Fe、Cr、Zr、Nb、Mo、W、Ru、Cd、Ta、Re、Os、Ir、Al、Ga、Ge、In、Sn、Sb、Pb、Bi、Sm、Eu、Ac、Th及至少一种以上的金属或其合金或合金氧化物、导电性碳黑、石墨、碳纳米管及导电性高分子的任意一种以上的成分。
所述金属前体可选自下述化学式5表示的一种以上的金属化合物。
(化学式5)
MnX
(所述的M表示在第8项的导电体中的金属，n为10以下的整数，此外X为选自氧、硫、卤素、氰基、氰酸盐、碳酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硫氰酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、四氟硼酸盐、乙酰丙酮化物、巯基、酰胺、醇盐、羧酸盐及其衍生物的取代基。)
所述金属前体可包括选自醋酸金、草酸钯、2-乙基己酸银、2-乙基己酸铜、硬脂酸铁、甲酸镍、柠檬酸锌、醋酸铋、硝酸银、氰化铜、碳酸钴、氯化铂、氯金酸、四丁氧基钛、二甲氧基二氯化锆(dimethoxy zirconium Dichloride)、异丙醇铝(Aluminiumisopropoxide)、四氟硼酸锡、氧化钒(Vanadium oxide)、铟锡氧化物、氧化钌、甲醇钽(tantalum methoxide)、十二烷基巯基金酸盐和乙酰丙酮铟(Indium acetylacetonate)的任意一种以上的成分。
相对于膏组合物，所述导电体或金属前体或其混合物的使用量可为1～90重量％。
所述导电体或金属前体可为选自粒子、粉末、碎片、胶体、混合物、膏、溶胶、溶液及其混合状态。
所述导电体及金属前体的形状可为选自球形、线形、板形或其混合形状的任意一种以上。
在所述步骤b)和所述步骤e)中使用的导电膏及印刷方法可以相同或不同。
在此，若在所述步骤c)中层压PET薄膜3，则在所述步骤d)中形成为了衬底1的双面所需的电路图案2a、2b的通孔40时，能够防止溢流。
所述步骤c)的保护薄膜可使用PET薄膜、PEN薄膜、织物网(Fabric mesh)、金属网(Metal mesh)、纸(Paper)或橡胶材料的薄膜。所述保护薄膜可通过两张保护薄膜的加热压接而发生层压，例如，可采用薄膜层压机在目标物上压接PET薄膜而形成。
在所述步骤d)为，为了导通形成在衬底1的上表面1a的第一电路图案2a与形成在下表面1b的第二电路图案2b而以设计的直径加工孔的工序。
在所述步骤d)的通孔5可采用CNC钻头(Drill)或采用激光源而形成。
在此，通孔5的直径最小可为0.08mm～1mm或也可为1mm以上，例如，可形成为0.2mm～0.3mm的直径。
此外，步骤所述e)为，在通孔4的内壁面上印刷Ag导电膏而形成连接形成在衬底1的上表面1a的第一电路图案2a与形成在下表面1b的第二电路图案2b的如桥接的导通线5的步骤，从而使第一电路图案2a与第二电路图案2b在电学上及物理上连接。
在这种本发明的双面印刷电路板的制造方法中，虽然将利用一实施例进行进一步说明，但本发明的范围并不局限于此。采用丝网印刷法在聚酰亚胺薄膜1的上表面1a上印刷大约3～7的厚度、最小线宽为75、线间隔为75的Ag导电膏之后，在约150～200的温度下进行高温热处理，以形成作为电路图案的第一图案2a。在印刷有第一图案的表面的相反侧，即在下表面1b上以相同的厚度及构图间隔，且保持大约10的位置精度的条件下进行印刷，之后在与第一图案相同的温度条件下形成作为电路图案的第二图案2b。利用在印刷有第一图案2a或第二图案2b的表面上，以厚度为12的高分子粘合剂，以及厚度为75的PET薄膜构成的保护薄膜3，在常温条件下以5M/min的速度压接。在压接有保护薄膜3的表面的相反面上利用0.2～0.3的CNC钻头(Drill)，以约80,000～150,000rpm的速度形成通孔4。在压接有保护薄膜3的表面的相反面上，使用与在第一图案2a及第二图案2b中使用的Ag导电膏相比粘度低的Ag导电膏，以大约1～3的厚度印刷通孔4的内壁，从而形成导通线5。接下来进行大约80～200的热处理后去除保护薄膜3，即可制造出双面印刷电路板。本发明的范围并不局限于所述的数值范围及条件。
此外，图3为根据本发明另一实施例的双面印刷电路板的制造方法的流程图。
图3的双面印刷电路板的制造方法包括：形成第一电路图案20及第二电路图案30的步骤；形成通孔40的步骤；及在通孔40的内周面形成导电性物质50的步骤。
根据本发明的印刷电路板首先形成所需图案的电路。
所述第一电路图案20为，为了在绝缘层10的上表面构成电路，利用导电性物质形成图案的电路。在本实施例中，所述第一电路图案20利用银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)或铝(Al)等公知的膏进行印刷。当然，第一电路图案20的并不局限于以印刷方式形成。作为所述绝缘层10使用公知的聚酰亚胺薄膜等。
所述第二电路图案30为，为了在绝缘层10的下表面构成电路，利用导电性物质形成图案的电路。在本实施例中，与所述第一电路图案20相同，所述第二电路图案30利用银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)或铝(Al)等公知的膏进行印刷。当然，第二电路图案30的同样地不局限于以印刷方式形成。
接下来，进行形成通孔40的步骤。所述通孔40沿上下方向贯通绝缘层10。在本实施例中，参照图2，在形成所述第一电路图案20时，在形成所述通孔40的部位，所述绝缘层10向外部暴露。此外，在形成所述第二电路图案30时，在形成所述通孔40的部位，所述绝缘层10向外部暴露。
因此，在形成所述通孔40的部位的上侧设置的第一电路图案20和在下侧设置的第二电路图案30，应考虑接下来将形成的通孔40而被予以构图。因此，通过加工实质上贯通绝缘层10的孔而形成通孔40。
接下来，进行在所述通孔40的内周面上形成导电性物质50的步骤。
在本实施例中，在所述通孔40的内周面利用所述的银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)或铝(Al)等公知的膏进行印刷。通过这种过程，形成所述第一电路图案20和所述第二电路图案30通过通孔40通电的印刷电路板。
因此，本发明的双面印刷电路板的形成方法经过如下的过程：首先形成第一电路图案20和第二电路图案30，接下来形成通孔40，并在所述通孔40上形成导电性物质50而使第一电路图案20和第二电路图案30通电。因此与现有印刷电路板为了实现通过通孔通电的电路图案而需经过复杂的过程相比，提供能够通过简化的方法实现印刷电路板的效果。
此外，根据本发明的实施例，在所述通孔40的内周面形成导电性物质50之前，可进行层压保护薄膜60的工序。
参照图3，形成第一电路图案20及第二电路图案30后，进行在第二电路图案30上层压非导电性保护薄膜60的工序。在本实施例中，所述保护薄膜60使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate：PET)薄膜。所述保护薄膜60是为了在接下来的往通孔40的内周面印刷导电性物质50时，防止所述导电性物质50向第二电路图案30渗透而设置。
即在没有所述保护薄膜60的情况下，在通孔40的内周面上印刷导电性物质50时，若所述导电性物质50过多，则导电性物质50会向第二电路图案30渗透，从而可成为印刷电路板的不良的原因。所述保护薄膜60用于防止所述导电性物质50溢流至第二电路图案30。
如上所述，在层压保护薄膜60后，如图3所示，进行形成通孔40的工序及对通孔40进行印刷的工序，接着进行去除所述保护薄膜60的去除工序。
经过这些工序后，最终在绝缘层10的上表面及下表面形成第一电路图案20和第二电路图案30，所述第一电路图案20和所述第二电路图案30通过在通孔40的内周面形成的导电性物质50而通电。
此外，根据本实施例，对所述通孔40进行印刷工序后进行热处理工序。在所述通孔40内印刷导电性物质50后，进行所述热处理，从而使所述导电性物质发生固化及收缩。
此外，参照图4，在所述第一电路图案20和所述第二电路图案30及形成在所述通孔40的内周面上的导电性物质50上可形成导电性镀膜70。
在本实施例中，所述镀膜70可为通过无电解镀铜或电解镀铜而形成的铜膜。可考虑所施加及消耗的电流量，适当地调节所述镀膜70的厚度而进行镀覆。
由于所述镀膜70，导致电导率升高，因此所述第一电路图案20和所述第二电路图案30能够形成为仅保持种晶层(Seed Layer)特性的程度，当所施加及消耗的电流量多时，优选将所述镀膜70形成为适当的厚度而制造。
由此，根据本发明实施例的双面印刷电路板的形成方法，迅速形成第一电路图案20和第二电路图案30，并且形成连接第一电路图案20和第二电路图案30的通孔40，而且在所述通孔40的内周面印刷导电性物质50而使第一电路图案20和第二电路图案30通电，从而能够通过简化的工序使印刷电路板的第一电路图案20和第二电路图案30通电。
因此，提供缩短工序时间而提高生产率的效果，同时提供能够通过简化的工序显著地降低采用现有的复杂工序而引起的废品率，并且提高产品质量的效果。
此外，图5至图9图示了本发明的又一实施例的形成电路图案及通孔内的导通线的精细印刷电路板的形成方法。
参照图5，在绝缘层10的上表面及下表面上形成第一电路图案20和第二电路图案30，在第一电路图案20和第二电路图案30上层压第一保护薄膜61和第二保护薄膜62后加工通孔40。
接下来，进行在所述通孔40印刷导电性物质50的工序，之后进行去除所述第一保护薄膜61和第二保护薄膜62的工序。在本实施例中，在所述通孔40印刷导电性物质50后进行热处理，在通孔40内印刷的导电性物质50在进行热处理时被固化而收缩。
图6表示在所述图5的实施例的基础上，在所述第一电路图案20和所述第二电路图案30及形成在通孔40内的导电性物质50上可进一步增加导电性镀膜70。镀膜70的作用及效果如上所述，因此省略具体说明。
参照图7，在绝缘层10的上表面及下表面形成第一电路图案20和第二电路图案30，接着形成通孔40。接下来，在第二电路图案30上层压非导电性保护薄膜60，并且在通孔40的内部印刷导电性物质50后，进行去除所述保护薄膜60的工序。
在本实施例中，在通孔40的内部印刷导电性物质50后进行热处理工序，在进行热处理时所述导电性物质50被固化及收缩。
图8表示在所述图6的实施例的基础上，在所述第一电路图案20和所述第二电路图案30及形成在通孔40内的导电性物质50上可进一步增加导电性镀膜70。镀膜70的作用及效果如上所述，因此省略具体说明。
参照图9，在绝缘层10的上表面及下表面形成第一电路图案20和第二电路图案30，并且在第二电路图案30上层压非导电性第一保护薄膜61。接着形成通孔40，将形成有所述通孔40的绝缘层10颠倒后，在第一电路图案20上层压第二保护薄膜62。
接下来，进行在通孔40内填充导电性物质50的印刷工序后，进行去除第一保护薄膜61和第二保护薄膜62的工序。在本实施例中，在通孔40的内部印刷导电性物质50后进行热处理工序，在进行热处理时所述导电性物质50被固化及收缩。
图10表示在所述图8的实施例的基础上，在所述第一电路图案20和所述第二电路图案30及形成在通孔40内的导电性物质50上可进一步增加导电性镀膜70。镀膜70的作用及效果如上所述，因此省略具体说明。
所述的图5至图10的实施例的精细印刷电路板的形成方法的作用及效果与图4的实施例类似，因此省略对其的具体说明。
以上，通过优选实施例对本发明进行了详细说明，但本发明并不限于上述实施例，在不脱离本发明的范畴的范围内，可提供多种变形。
附图标记说明
10... 绝缘层
20... 第一电路图案
30... 第二电路图案
40... 通孔
50... 导电性物质
60... 保护薄膜
61... 第一保护薄膜
62... 第二保护薄膜
70... 镀膜
Claims (6)
1.一种双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成导电性第一电路图案(20)，所述第一电路图案(20)在绝缘层(10)的上表面构成电路；
形成导电性第二电路图案(30)，所述第二电路图案(30)在所述绝缘层(10)的下表面构成电路；
形成沿上下方向贯通所述绝缘层(10)的通孔(40)；
在形成所述通孔(40)后，在所述第二电路图案(30)上层压非导电性保护薄膜(60)，使得所述通孔(40)的一侧被封闭；
通过在一侧被非导电性保护薄膜(60)封闭的通孔(40)的内周面印刷导电膏来形成导电性物质(50)；以及
在所述通孔(40)的内周面形成所述导电性物质(50)后去除所述非导电性保护薄膜(60)，以使所述第一电路图案(20)与所述第二电路图案(30)通过所述通孔(40)导通。
2.根据权利要求1所述的双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，
当形成所述第一电路图案(20)时，在形成所述通孔(40)的部位上所述绝缘层(10)向外部暴露，当形成所述第二电路图案(30)时，在形成所述通孔(40)的部位上所述绝缘层(10)向外部暴露。
3.根据权利要求1所述的双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，
所述第一电路图案(20)和所述第二电路图案(30)被图案化，然后被印刷，并且在所述通孔(40)的内周面印刷所述导电性物质(50)。
4.根据权利要求1所述的双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，
在所述第一电路图案(20)和所述第二电路图案(30)及形成在所述通孔(40)的内周面的导电性物质(50)上形成镀膜(70)。
5.根据权利要求1所述的双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，
在所述通孔(40)的内周面形成导电性物质(50)后进行热处理。
6.一种双面印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成导电性第一电路图案(20)，所述第一电路图案(20)在绝缘层(10)的上表面构成电路；
形成导电性第二电路图案(30)，所述第二电路图案(30)在所述绝缘层(10)的下表面构成电路；
在所述第二电路图案(30)上层压非导电性第一保护薄膜(61)；
形成沿上下方向贯通所述绝缘层(10)和非导电性第一保护薄膜(61)的通孔(40)；
在形成所述通孔(40)后，在所述第一电路图案(20)上层压非导电性第二保护薄膜(62)，使得所述通孔(40)的一侧被封闭；
通过在一侧被非导电性第二保护薄膜(62)封闭的通孔(40)的内周面印刷导电膏来形成导电性物质(50)；以及
在所述通孔(40)的内周面上形成所述导电性物质(50)后，去除非导电性第一保护薄膜(61)和非导电性第二保护薄膜(62)，以使所述第一电路图案(20)与所述第二电路图案(30)通过所述通孔(40)导通。
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