CN104661439A - 印刷电路板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷电路板的制造方法，本发明的印刷电路板的制造方法的特征在于包括步骤：准备在一面上形成有感光性抗蚀膜的基材；通过进行曝光及显影，从所述感光性抗蚀膜中去除需要形成导电性图案的区域；将导电性油墨填充于所述感光性抗蚀膜上的已去除的区域而形成导电性图案；及去除所述感光性抗蚀膜。由此提供能够实现与以往相比更精密的电路图案的实现精度并提高电特性，在基材上不会留下残余的金属物质从而能够提高电特性及可靠性，在形成导电性图案时无需额外的蚀刻工序从而节省工序数量且能防止蚀刻液引起的环境污染，而且即使在双面印刷电路板的弯曲、折弯、或者受到热冲击或物理冲击的情况下也无需担心断线的印刷电路板的制造方法。

Description

印刷电路板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板的制造方法，更为详细地涉及一种能够利用感光性抗蚀膜形成精密及高导电度的电路图案，并且能够节省原料及减少工序数量等的印刷电路板的制造方法。

背景技术

一般来讲，印刷电路板(Printed Circuit Board)为加载各种电子元件并使之电连接的基板形式的电子元件。

印刷电路板根据基材的硬软性的材质，分为硬性印刷电路板(Rigid Printed CircuitBoard)和柔性电路板(Flexible Circuit Board)两大类，最近又出现硬软性复合印刷电路板。

在印刷电路板的应用初期，如在单面上形成有印刷电路的比较简单的结构的产品成为主流，但是随着电子产品的轻量化、小型化及多功能化和复合功能化，柔性电路板也逐渐呈现布线密度增加，结构变复杂，并且发展为多层产品的趋势。

印刷电路板根据布线结构的电路图案层具有如单层、双面及多层型等多种类型，根据电子设备的结构和功能，制作适合于该电子设备的印刷电路板并在产品上使用。

尤其是，柔性印刷电路板能够实现电子产品的小型化及轻量化，并且具有优异的弯曲性及柔性，因此具有执行印刷电路板所具有的作用的同时还能够自由连接不相邻的两个电路或部件的优点，从而不仅在移动电话、MP3、摄像机、打印机及显示器等电子设备，还在包括医疗设备及军事装备的通常的产业机械等中也广泛使用。

尤其是，随着如移动电话、摄像机、笔记本电脑及显示器等，需要电路板的弯曲特性的产品的增加，对柔性电路板的需求也逐渐增加。

在如此的印刷电路板中，对双面印刷电路板的通常的制造方法进行说明如下。

图1为以往的双面印刷电路板的制造工序图。参照图1，首先，准备在如聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film)或聚酯(Polyester)膜的绝缘性膜的两面上分别层压有由铜(Cu)材料构成的铜膜的双面覆铜薄层压(CCL，Copper Clad Laminate)膜材料。

为了电连接所述铜膜上的需要形成电路图案的部分，利用钻头等在CCL膜的规定位置上形成通孔后，对该通孔进行电镀工序，从而使铜膜彼此电连接。

此外，在绝缘性膜的两面分别适用以下方法来制造软性电路图案：即，利用感光性膜或涂敷光阻剂(Photo Resist)液而在CCL膜的两侧铜膜上形成感光膜后，对所述感光膜进行曝光及显影并通过蚀刻工序蚀刻铜膜，之后剥离所述感光膜而加工为规定的电路图案。

在此，形成有铜膜的覆铜薄层压膜分为三层(3-Layer)膜和二层(2-Layer)膜。

在此，就三层膜而言，在聚酰亚胺薄膜上涂敷粘合剂层并层压铜膜，但是在中间粘合剂层和铜箔层的厚度不易调节，因此具有不易制造薄膜型双面印刷电路板的缺点。

此外，就二层膜而言，根据制造方法包含在铜膜上熔铸(Casting)聚酰亚胺清漆的熔铸法和利用真空等离子(Plasma)将靶金属(Target Metal)离子化(Ionized)而制造的溅射(Sputtering)法。

所述熔铸法需要额外的加热装置，并且在高温制程中会产生铜膜的氧化问题，而且具有不易调节铜膜厚度的缺点。

此外，所述溅射法具有物理强度与其他制造方法相比弱，尤其因使用铬或钴等而有害于环境的缺点。同时，在蚀刻工序中需要分别对铜膜、镍层及铬层进行蚀刻，而且即使分别对各层进行蚀刻，仍会留下镍层的残留物，从而会引起电特性的不良。

所述的制造方法虽然具有能够形成微细图案的优点，但是其制造工序复杂并且原材料的损失严重，并且在最终工序中需要蚀刻导电性物质，因此具有蚀刻后废弃的废弃物引起的环境污染的问题。

最近，随着印刷电子技术的发展，正在开发利用印刷方式的印刷电路板的制造方法，但是目前的印刷技术对印刷电路的线宽有一定的局限性。

此外，在日本专利公开公报平06-224528号中公开有同时使用所述的蚀刻方法而制造双面柔性印刷电路板的方法。

所述的制造方法涉及如下的方法：在将薄膜基板的上下表面之间需要电连接的部分上形成贯通孔，并在薄膜基板的一面的全面上附着金属箔，并且通过蚀刻工序以规定的图案去除该金属箔而形成电路导体部，而且形成封堵贯通孔部分的封堵板部分。

在薄膜基板的相反侧表面上，通过印刷方式涂敷导电膏而形成印刷电路导体部的同时，对贯通孔填充导电膏，并且通过所述导电膏来电连接通过蚀刻工序形成的电路导体部和通过印刷方法形成的印刷电路导体部，从而制造双面柔性电路板。

然而，所述制造方法具有如下的问题：所述制造方法需要通过印刷方法由导电膏形成印刷电路的同时对贯通孔填充导电膏，但是由通过填充贯通孔而形成突起的导电膏形成印刷电路导体部的印刷方法极有局限性，相反，易于形成印刷电路的导电膏难以填充于贯通孔而形成突起。

此外，通过所述制造方法制造的柔性印刷电路板，具有形成在贯通孔中的连接部在热或物理冲击下会产生收缩或破裂而断线的可能性高的缺点，并且在工序上，需要进一步增加用于形成防止填充在贯通孔的导电膏泄露的额外的封闭板部分的工序的缺点，因此目前未被利用在产业上。

此外，由于导电膏层与基材的接合力不够充分，因此通过导电膏形成的印刷电路和形成通孔的突起的连接导体部的界面被分离或脱离的现象增多，因此在目前实质上未被实用化。

发明内容

本发明是为了解决所述以往的问题而提出的，其课题是提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法通过对基板上形成的感光性抗蚀膜进行曝光及显影，来去除需要形成导电性图案的部分，并且在已去除的部分上形成导电性图案后剥离感光性抗蚀膜，从而实现与以往相比更精密的电路图案的实现精度并且提高电特性。

此外，本发明的课题是提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法通过剥离感光性抗蚀膜而完成导电性图案的形成，因此在基材上不会留下残余的金属物质，从而能够提高电特性及可靠性。

此外，本发明的课题是提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法在形成导电性图案时无需额外的蚀刻工序，从而能够防止蚀刻液引起的环境污染。

此外，本发明的课题是提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法能够省略用于形成导电性图案的蚀刻工序，从而能够减少工序数量。

此外，本发明的课题是提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法在上下表面上形成导电性图案时，沿贯通孔的内周面形成连接各表面上的导电性图案的连接图案，因此即使在双面印刷电路板弯曲、折弯、或者受到热冲击或物理冲击的情况下也无需担心断线。

所述课题通过本发明的一实施例的印刷电路板的制造方法而达到，该印刷电路板的制造方法的特征在于，包括以下步骤：准备在一面上形成有感光性抗蚀膜的基材；通过进行曝光及显影，从所述感光性抗蚀膜中去除需要形成导电性图案的区域；将导电性油墨填充于所述感光性抗蚀膜上的已去除的区域，从而形成导电性图案；及去除所述感光性抗蚀膜。

所述课题通过本发明的另一实施例的印刷电路板的制造方法而达到，该印刷电路板的制造方法的特征在于，包括以下步骤：准备在上下两面上形成有感光性抗蚀膜，并且形成有贯通上下两面的多个贯通孔的基材；通过进行曝光及显影，从上下两面的所述感光性抗蚀膜中分别去除需要形成导电性图案的区域；将导电性油墨填充于上下两面的所述感光性抗蚀膜上的已去除的区域，从而形成导电性图案，并且对所述贯通孔填充导电性油墨，使之与在上下两面上形成的导电性图案连接；及去除上下两面的所述感光性抗蚀膜。

在此，准备所述基材的步骤优选包括：在基材上形成贯通上表面和下表面的多个贯通孔的步骤；和在上下两面上分别形成所述感光性抗蚀膜的步骤。

此外，准备所述基材的步骤优选包括：在基材的上下两面上分别形成所述感光性抗蚀膜的步骤；和在所述基材上形成贯通上表面和下表面的多个贯通孔的步骤。

此外，优选在对所述贯通孔填充导电性油墨并使之与在上下两面上形成的导电性图案连接时，所述导电性油墨通过所述贯通孔流下，并形成于所述贯通孔的内周面。

此外，优选所述感光性抗蚀膜由薄膜构成并贴合在所述基材上。

此外，可进一步包括：作为在去除所述感光性抗蚀膜的前后选择性地执行的步骤，形成覆盖在所述基材上形成的所述导电性图案的镀膜的步骤。

在此，所述镀膜可为铜，并且优选通过印刷方法涂敷所述导电性油墨。

此外，所述基材优选为聚酰亚胺(Poly Imide)材质的薄膜。

根据本发明，提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法通过对在基板上形成的感光性抗蚀膜进行曝光及显影来去除需要形成导电性图案的部分，并且在已去除的部分上形成导电性图案后剥离感光性抗蚀膜，从而实现与以往相比更精密的电路图案的实现精度并且提高电特性。

此外，提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法通过剥离感光性抗蚀膜而完成导电性图案的形成，因此在基材上不会留下残余的金属物质，从而能够提高电特性及可靠性。

此外，提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法在形成导电性图案时无需额外的蚀刻工序，从而能够防止蚀刻液引起的环境污染。

此外，提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法能够省略用于形成导电性图案的蚀刻工序，从而能够减少工序数量。

此外，提供一种印刷电路板的制造方法，该印刷电路板的制造方法在上下表面上形成导电性图案时，沿贯通孔的内周面形成连接各面的导电性图案的连接图案，因此即使在双面印刷电路板的弯曲、折弯、或者受到热冲击或物理冲击的情况下也无需担心断线。

附图说明

图1为以往的双面印刷电路板的制造工序图，

图2为本发明的第一实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图，

图3为本发明的第一实施例的变形例的印刷电路板的制造方法的制造工序图，

图4为本发明的第二实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图，

图5及图6为图4的导通线的制造工序图，

图7为本发明的第二实施例的变形例的印刷电路板的制造方法的制造工序图，

图8为本发明的第三实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图，

图9为本发明的第四实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图。

附图标记说明

对图中主要部分的附图标记说明：

10：基材

11：贯通孔

20：感光性抗蚀膜

21：需要形成导电性图案的区域

30：导电性图案

31：导通线

40：镀膜

具体实施方式

在对本发明进行说明之前需要说明的是，在多个实施例中，对于具有相同结构的构件使用相同的附图标记，并在第一实施例中进行代表性的说明，在其他实施例中针对与第一实施例不同的结构进行说明。

以下，参照附图对本发明的第一实施例的印刷电路板的制造方法详细地进行说明。

图2为本发明的第一实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图。参照图2，本发明的第一实施例的印刷电路板的制造方法，首先，准备柔性(flexible)的薄膜即基材10。

在此，基材10可为聚酰亚胺、硅树脂及丙烯酸树脂等。

此外，在准备的基材10的上表面上以规定的厚度涂敷光阻剂(Photo Resist)，或者准备具有规定厚度的感光性抗蚀膜，并通过规定的粘合方式进行贴合。在本实施例中图示了贴合有感光性抗蚀膜。

此外，通过进行曝光及显影(光刻工序)，从感光性抗蚀膜20中去除需要形成导电性图案的区域21。

接下来，对需要形成导电性图案的区域21，通过印刷方法填充导电性油墨而形成导电性图案30。

此外，去除在基材10的上部残留的感光性抗蚀膜20，从而在基材10的上表面上只残留导电性图案30。

通过如上所述的方法，能够省略用于形成导电性图案30的蚀刻工序，并且，以往为了形成导电性图案30需要在基材10的一面的整体上涂敷导电性油墨，但是使用与本实施例相同的方法时，只在需要形成导电性图案的区域21上涂敷导电性油墨即可，因此能够减少原材料的消耗。

另外，作为所述的第一实施例的变形例，如图3所示，根据需要可进一步形成用于覆盖形成在基材10上的导电性图案30上部的镀膜40。

此时，所述镀膜40可为通过无电解镀或电解镀铜而形成的铜材质膜。此外，所述镀膜40可考虑施加及消耗的电流量而调节其厚度。

接下来，对本发明的第二实施例的印刷电路板的制造方法进行说明。图4为本发明的第二实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图。

参照图4，本发明的第二实施例的印刷电路板的制造方法，首先，准备与第一实施例相同的基材10，并在所述基材10上形成贯通上表面和下表面的多个贯通孔11。

在此，贯通孔11则利用CNC钻头或UV激光、YAG激光或CO₂激光、辊对辊(Roll ToRoll)式冲孔等形成并使之适合于在事先设定的印刷电路板的电路设计。

此外，在上下两面上分别形成感光性抗蚀膜20。此时，所述感光性抗蚀膜20也可如第一实施例那样以薄膜形式构成并被附着，也可涂敷光阻剂而形成。在本实施例中图示了附着有以薄膜形式构成的感光性抗蚀膜20的情况。

如本实施例附着薄膜形式的感光性抗蚀膜20的方法可采用利用辊的热压合工序，所述热压合工序通常可以按照辊预热、表面杂质的去除及感光性抗蚀膜的压合这种顺序构成。

此时，在进行热压合时，设定温度(110℃±10℃)和压合速度会成为重要的变量，并且根据基材10及感光性抗蚀膜20的厚度及材质，所述变量可改变。

除了采用如上所述的利用辊的热压合工序外，也可利用其他公知的方法来在基材10上附着感光性抗蚀膜20。

接下来，通过对附着在基材10的上下两面上的感光性抗蚀膜20进行曝光及显影(光刻工序)，分别去除需要形成导电性图案的区域21。

此外，通过印刷方法依次对在基材10的上表面和下表面上形成的需要形成导电性图案的区域21填充导电性油墨，来形成导电性图案30。

首先，通过印刷方法对在上表面上形成的感光膜抗蚀膜上的需要形成导电性图案的区域21填充导电性油墨，并且对贯通孔11填充导电性油墨。

此时，使填充于贯通孔11中的油墨通过自重沿贯通孔11的内壁流下，从而贯通孔11的内周面的一部分被导电性油墨涂敷，以形成导通线31的一部分。

此外，经印刷的导电性油墨经过规定的热处理工序硬化及烧成，而形成硬化的导电性图案30及硬化的导通线31。在此，如图5所示，填充于贯通孔11的导电性油墨由于烧成及硬化引起的收缩，形成为只在贯通孔11的内周面上涂敷的形状。

接下来，将基材10颠倒而使下表面朝向上面后，通过与对上表面所进行的方法相同的方法，对需要形成导电性图案的区域21及贯通孔11填充导电性油墨。此时，填充于贯通孔11的油墨，如图6所示，通过自重沿贯通孔11的内周面流下，并与已形成的导通线31的一部分连接而形成导通线31。

此外，如形成上表面的导电性图案30那样，通过热处理工序来进行硬化及烧成，以形成导电性图案30及导通线31。

接下来，使用氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)等的碱溶液，从基材10剥离上下两面的感光性抗蚀膜20并且完全去除。

另外，作为上述第二实施例的变形例，如图7所示，根据需要可进一步形成用于覆盖形成在基材10上的导电性图案30上部的镀膜40。

此时，所述镀膜40可为如第一实施例那样的通过无电解镀或电解镀铜而形成的铜材质膜。此外，所述镀膜40可考虑施加及消耗的电流量而调节其厚度。

接下来，对本发明的第三实施例进行说明。图8为本发明的第三实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图。

参照图8，与第二实施例相比较，在第三实施例中在剥离感光性抗蚀膜20之前进行镀膜40的形成。如此，在最终工序中进行感光性抗蚀膜20的剥离，因此能够防止在镀膜40的形成工序中可能会产生的电路扩散，结果能够形成与第二实施例相比更为精密的导电性图案30。

接下来，对本发明的第四实施例进行说明。图9为本发明的第四实施例的印刷电路板的制造方法的制造工序图。

参照图9，本发明的第四实施例在准备基材10的步骤中准备没有形成贯通孔11的基材10。

此外，通过与第二实施例相同的方法及多种公知的方法，分别在基材10的上下两面上形成感光性抗蚀膜20。

在基材10的两面上分别形成感光性抗蚀膜20后，形成贯通上表面和下表面的多个贯通孔11。

在此，贯通孔11可通过与上述第二实施例相同的方法来形成，也可通过公知的多种方法进行加工。

在利用如上述第四实施例的方法时，能够在基材10的两面上稳定地形成感光性抗蚀膜20。

在如上所述形成有贯通孔11的状态下，可通过与第二实施例相同的方法来形成导电性图案30及导通线31，也可通过与第三实施例相同的方法来形成导电性图案30及导通线31。

在利用如上所述的本发明的印刷电路板的制造方法时，能够省略用于形成导电性图案30的蚀刻工序，从而能够防止环境污染，并且在形成导电性图案30后，在基板上不会残留金属残留物，从而能够提高电特性及可靠性。

本发明的权利范围并不限于上述实施例，在所附的权利要求书中记载的范围内可由多种形式的实施例来实现。在不脱离权利要求书中所要求保护的本发明精神的范围内，本发明所属技术领域中具有一般知识的人均能变形的各种范围也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备在一面上形成有感光性抗蚀膜的基材；

通过进行曝光及显影，从所述感光性抗蚀膜中去除需要形成导电性图案的区域；

将导电性油墨填充于所述感光性抗蚀膜上的已去除的区域，从而形成导电性图案；及

去除所述感光性抗蚀膜。

2.一种印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备在上下两面上形成有感光性抗蚀膜，并且形成有贯通上下两面的多个贯通孔的基材；

通过进行曝光及显影，从上下两面的所述感光性抗蚀膜中分别去除需要形成导电性图案的区域；

将导电性油墨填充于上下两面的所述感光性抗蚀膜上的已去除的区域，从而形成导电性图案，并且对所述贯通孔填充导电性油墨，使之与在上下两面上形成的导电性图案连接；及

去除上下两面的所述感光性抗蚀膜。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

准备所述基材的步骤包括：

在基材上形成贯通上表面和下表面的多个贯通孔的步骤；和

在上下两面上分别形成所述感光性抗蚀膜的步骤。

4.根据权利要求2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

准备所述基材的步骤包括：

在基材的上下两面上分别形成所述感光性抗蚀膜的步骤；和

在所述基材上形成贯通上表面和下表面的多个贯通孔的步骤。

5.根据权利要求2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

在对所述贯通孔填充导电性油墨并使之与在上下两面上形成的导电性图案连接时，所述导电性油墨通过所述贯通孔流下，并形成于所述贯通孔的内周面。

6.根据权利要求1或2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

所述感光性抗蚀膜由薄膜构成并贴合在所述基材上。

7.根据权利要求1或2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，进一步包括：

作为在去除所述感光性抗蚀膜的前后选择性地执行的步骤，形成覆盖在所述基材上形成的所述导电性图案的镀膜的步骤。

8.根据权利要求7所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

所述镀膜为铜。

9.根据权利要求1或2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

通过印刷方法涂敷所述导电性油墨。

10.根据权利要求1或2所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，

所述基材为聚酰亚胺(Poly Imide)材质的薄膜。