CN105307405A - 利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，包括：在聚亚酰胺基材的上、下表面上形成上部、下部铜箔层；上部、下部铜箔层经铜蚀刻处理而形成第一、第二电气线路；贴附第一、第二聚亚酰胺覆盖膜至上部、下部铜箔层上而相互密合；对聚亚酰胺基材进行聚亚酰胺蚀刻处理，形成至少一开口，曝露下部铜箔层；以及对开口进行表面处理，形成电气连接至下部铜箔层的电气线路的焊接层，用以后续焊接电子组件，完成具有双面线路及单面组装的线路板。本发明舍弃曝光型油墨的制程，因而能简化处理程序，并改善线路板的精确度。

Description

利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法

技术领域

本发明有关于一种线路板制作方法，尤其是直接对聚亚酰胺基材进行蚀刻处理以形成适当开口而曝露铜箔电气线路，因而制作具有电气线路及用以安置电气组件的开口的线路板。

背景技术

印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)是常用的重要电气组件，不仅提供电路可插设各种电子零件，同时改善整体电气操作的稳定性，防止电子组件脱落或接触不良。然而，印刷电路板主要是将电气线路设置在硬质的基板上，比如环氧树脂，无法应用于需要具有可弯曲或可挠性的电路结构的产品上，尤其是体积相当有限的可携式电子装置，比如手机、数字相机、摄影机。因此，业者开发出具有可挠性且轻薄短小、延展伸缩佳、配线高密度的软性电路板(FlexiblePrintedCircuit，FPC)，并已广泛使用于各种领域。

一般而言，软性电路板(FPC)的制作流程包含：

裁切，对塑料基板，比如用聚亚酰胺、聚硫亚氨、聚醚酰亚铵或聚对苯二甲酸二丁酯形成，利用自动裁切机裁切出具适当尺寸的软性基材；

机械钻孔，对软性基材藉钻孔机钻出贯穿各层的通孔，以利后续制程的定位及插设零件所需；黑孔，在钻孔的孔壁沉积上碳膜(carbonparticle)导电层；

电镀铜，在孔壁及表面上形成导电铜层；电路转印处理，藉转印方式，对导电铜层进行曝光显影蚀刻处理而形成预设的电气线路；

贴附覆盖层，将电气绝缘的覆盖层(Coverlayer)，藉高温高压方式，紧密贴合至电气线路上，以提供保謢，避免污染；

连接垫开口形成处理，主要是先在覆盖层利用机械加工方式制作出开口，再贴合于线路上以形成连接垫开口，并曝露出底下的电气线路，然后利用曝光型油墨，藉曝光显影处理，在油墨中形成连接垫开口，曝露底下的电气线路；以及

表面处理，对连接垫开口进行金镍层、镍钯层制作或抗氧化处理，供后续焊接或封装电子零件，因而完成线路板。

参考图1，现有技术单面线路板的示意图，其中单面线路板1是依据上述现有技术所制作，主要包括软性基材10、电气线路20、覆盖层30、连接垫开口40及镍金层50，其中电气线路20位于软性基材10上，而覆盖层30覆盖并紧密贴合电气线路20，且连接垫开口40穿过覆盖层30或油墨70而位于电气线路20上，并由镍金层50覆盖。

现有技术单面线路板1的缺点是需要使用机械加工方式以制作覆盖层的开口，而一般的人工对准，或即使是使用特殊治具，都无法大幅改善精确度，而即使是使用曝光型的油墨制作开口，不仅使得处理程序更加复杂，而且油墨的可挠性比覆盖层还差。

另外参考图2，现有技术单面线路板及零件组装的示意图，其中单面线路板2类似于图1，也包括软性基材10、电气线路20、覆盖层30、连接垫开口40、镍金层50及油墨70，不过为实际组装零件的需要，单面线路板2必须弯折180度，如第二图的弯折区A所示，部分的连接垫开口40是朝向下方，如图2的背面组件连接区B所示。

上述单面线路板2的缺点在于组装时，必须弯折180度，导致零件的对准精度降低，而且必须将部分零件正面做翻转动作，更增加工序的复杂度，影响量产的良率。

此外，图3为现有技术的双面线路板，其中双面线路板3包括软性基材10、第一电气线路21、第二电气线路22、第一覆盖层31、第二覆盖层32、连接垫开口40、镍金层50、导通孔(PlatedThroughHole，PTH)60及油墨70，其中第一电气线路21、第二电气线路22分别位于软性基材10的上表面及下表面，并分别具有电气线路，而第一覆盖层31与油墨70、第二覆盖层32分别覆盖第一电气线路21、第二电气线路22，且连接垫开口40穿过第一覆盖层31或油墨70而位于第一电气线路21上，并由镍金层50覆盖。尤其是，导通孔60贯穿软性基材10而连接第一电气线路21及第二电气线路22。其缺点是需要使用曝光型油墨以制作开口，因此如上述图1的线路板，线路板会有处理程序复杂及可挠性比覆盖层还差的缺点。

因此，非常需要一种创新的线路板制作方法，直接对聚亚酰胺基材进行蚀刻处理而形成适当开口，并曝露相对应的铜箔层，用以后续安置所需电气组件，可完全取代曝光型油墨的制程，藉以制作包含单面或双面的软性电路板(FlexiblePrintedCircuit，FPC)的线路板，不仅简化整体处理程序，同时还能改善线路板的精确度，甚至能节省基材的材料，藉以解决上述现有技术的所有问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，用以制作单面的线路板，包括以下处理步骤：

在聚亚酰胺(PI)基材上利用电镀铜处理或压延处理而形成铜箔层，其中PI基材的下部系具有上部铜箔；

对铜箔层进行铜蚀刻处理，而形成电气线路；

将包含胶层(Adhesive)及绝缘膜的聚亚酰胺覆盖膜(PICoverlay)贴附在电气线路上，并利用高温高压使聚亚酰胺覆盖膜及电气线路相互密合；

利用光学对准方式的聚亚酰胺蚀刻处理移除部分的聚亚酰胺基材而形成至少一开口，并曝露出电气线路的相对应部分；以及

对聚亚酰胺基材开口上的铜箔进行表面处理，形成电气线路的焊接层，进而完成软性电路板的单面线路板。

上述单面线路板中的焊接层可供电子组件在后续的应用中，藉焊接或封装而电气连接至电气线路，尤其是不使用油墨制程，因而简化整体制作流程，并能大幅改善精确度。

此外，本发明的另一目的在于提供一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，用以制作另一单面的线路板，包括以下处理步骤：

在聚亚酰胺基材上利用电镀铜处理而形成上部铜箔层；

对铜箔层进行铜蚀刻处理，而形成电气线路；

将包含胶层及绝缘膜的聚亚酰胺覆盖膜，先制作出大开口，再贴附在电气线路上，并利用高温高压使聚亚酰胺覆盖膜及电气线路相互密合；

对聚亚酰胺覆盖膜的大开口涂布曝光型的油墨，并以曝光方式在油墨上形成至少一第一开口；

利用聚亚酰胺蚀刻处理移除部分的聚亚酰胺基材而形成至少一第二开口，并曝露出电气线路的相对应部分；以及

进行表面处理，而在曝光型的油墨的第一开口及聚亚酰胺基材的第二开口上形成电气连接至铜箔层的电气线路的焊接层，进而完成软性电路板的单面线路板。

在上述单面线路板中，第一开口上的焊接层以及第二开口上的焊接层，可分别供电子组件在后续的应用中藉焊接或封装而电气连接至电气线路，即电子组件可配置于聚亚酰胺基材的上部及下部，实现具双面组装功能的单面线路板，可解决所有电子组件须焊接到同一表面而必须将线路板弯折180度所导致的问题。

再者，本发明的又一目的在于提供一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，用以制作双面的线路板，包括以下处理步骤：

在聚亚酰胺基材的上表面及下表面上分别形成上部铜箔层及下部铜箔层；

对上部及下部铜箔层，进行铜蚀刻处理，分别形成第一电气线路及第二电气线路；

对第一聚亚酰胺覆盖膜制作出大开口，并贴附在具有第一电气线路上，同时对第二聚亚酰胺覆盖膜制作出大开口，并贴附在第二电气线路上，并利用高温高压使第一及第二聚亚酰胺覆盖膜分别与第一电气线路及第二电气线路相互密合；

对第一电气线路上第一聚亚酰胺覆盖膜的大开口，进行聚亚酰胺基材蚀刻处理，以移除部分相对应的聚亚酰胺基材，进而形成至少一开口，并曝露出第二电气线路的相对应部分；以及

对第二电气线路上的开口进行表面处理，而在开口上形成电气连接至第二电气线路的焊接层，进而完成软性电路板的双面的线路板。

上述双面线路板中的焊接层可做于一面或二面均做出，供电子组件在后续的应用中，藉焊接或封装而电气连接至铜箔层的电气线路，因而提供具有双面线路及单面或双面组装的双面线路板。

由于本发明不使用曝光型油墨制程，因此可简化整体的制作处理程序，并大幅改善无曝光型油墨的线路板的精确度。

附图说明

图1显示现有技术单面线路板的示意图。

图2显示现有技术单面线路板及零件组装的示意图。

图3显示现有技术双面线路板的示意图。

图4显示依据本发明第一实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的操作流程图。

图5显示依据本发明第一实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的示意图。

图6显示依据本发明第二实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的操作流程图。

图7显示依据本发明第二实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的示意图。

图8显示依据本发明第三实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的操作流程图。

图9显示依据本发明第三实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1单面线路板

2单面线路板

3双面线路板

10软性基材

20电气线路

30覆盖层

40连接垫开口

50镍金层

70油墨

71油墨

100线路板

110软性基材

120电气线路

130覆盖层

140连接垫开口(开口)

141第一开口

142第二开口

143开口

150镍金层(焊接层)

151第一焊接层

152第二焊接层

153焊接层

160导通孔

200线路板

300线路板

A弯折区

B背面组件连接区

S10～S30步骤

S35步骤

S51步骤

S61步骤

P大开口

W大开口

Y油墨

具体实施方式

以下配合图标及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

参阅图4及图5，分别为依据本发明第一实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的操作流程图及示意图。如图4所示，本发明第一实施例的利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法包括以下依序进行的步骤S10、S20、S30、S40及S50，用以制作线路板100。首先，配合图5，主要是从步骤S10开始，在聚亚酰胺(PI)基材110的一表面(在图5中是朝向下方)上利用电镀铜处理或压延处理而形成下部铜箔层，并接着在步骤S20中，对步骤S10所形成的下部铜箔层进行铜蚀刻处理，而形成电气线路120。

之后，进行步骤S30，将聚亚酰胺覆盖膜(PICoverlay)130贴附在电气线路120上，且聚亚酰胺覆盖膜130包含胶层(Adhesive)及绝缘膜，并利用高温高压使聚亚酰胺覆盖膜130及电气线路120相互紧密贴合，其中胶层可包括压克力或环氧树脂。进行步骤S40，利用光学对准的方式对聚亚酰胺基材110进行蚀刻处理，移除部分的聚亚酰胺基材110而形成至少一开口140，并曝露出电气线路120的相对应部分。

最后，在步骤S50中进行表面处理，而在聚亚酰胺基材110的开口140上形成电气连接至铜箔层的电气线路120的焊接层150，进而完成线路板100。较佳的，焊接层150可为镍金层、镍钯层或抗氧化层，用以焊接电子件或电子零件。

本实施例的主要特点在于保持聚亚酰胺覆盖膜130的完整性，而对聚亚酰胺基材110进行聚亚酰胺蚀刻处理，以形成开口，尤其是聚亚酰胺蚀刻处理是利用光学对准的方式而实现，可大幅提高线路板100的精确度。再者，完全省略感光型油墨的制程，简化整体制程工序，而提高产品良率。

进一步参阅图6及图7，分别为依据本发明第二实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的操作流程图及示意图。如图6所示，本发明第二实施例的利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法包括以下依序进行的步骤S10、S20、S30、S35、S51及S61，用以制作线路板200。要注意的是，第二实施例是类似于第一实施例，其间的主要差异点在于步骤S35、S51及S61。

具体而言，第二实施例的步骤S10、S20、S30如同第一实施例，因此不再赘述。接着在步骤S35中，先以机械加工方式在聚亚酰胺覆盖膜130上形成至少一大开口W，并涂布曝光型的油墨Y以覆盖聚亚酰胺覆盖膜130及至少一大开口W，再对至少一大开口W的油墨Y进行曝光处理，以移除部分的油墨Y，因而形成至少一第一开口141。再执行步骤S51，利用聚亚酰胺蚀刻处理以移除部分的聚亚酰胺基材110而形成至少一第二开口142，并曝露出电气线路120的相对应部分。因此，第一开口141及第二开口142是分别位于电气线路120的二相对面上。

最后，进入步骤S61以进行表面处理，主要是对第一开口141及聚亚酰胺基材110的第二开口142进行表面处理，而在聚亚酰胺覆盖膜130的第一开口141及聚亚酰胺基材110的第二开口142上形成电气连接至铜箔层的电气线路120的第一焊接层151及第二焊接层152，进而完成线路板200。较佳的，第一焊接层151及第二焊接层152可为镍金层、镍钯层或抗氧化层。

上述线路板200的特点在于，第一焊接层151以及第二焊接层152，可分别供电子组件或电子零件在后续的应用中藉焊接或封装而电气连接至电气线路120，即电子组件或电子零件可配置于聚亚酰胺基材110的上部及下部，实现具双面组装功能的线路板200，可解决现有技术中，必须将所有电子组件焊接到同一表面而将线路板弯折180度以进行焊接所导致的问题。

参阅图8及图9，分别为依据本发明第三实施例利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法的操作流程图及示意图。如图8所示，本发明第三实施例的利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法包括以下依序进行的步骤S11、S21、S31、S52及S62，用以制作线路板300。

首先，第三实施例的线路板制作方法是由步骤S11开始，在聚亚酰胺基材110的上表面及下表面上，分别形成上部铜箔层及下部铜箔层，接着在步骤S21中，对上部铜箔层进行铜蚀刻处理，形成第一电气线路121，并对下部铜箔层进行铜蚀刻处理，以形成第二电气线路122。之后，进入步骤S31，对第一聚亚酰胺覆盖膜131做出大开口P，并贴附在第一电气线路122上，同时将第二聚亚酰胺覆盖膜132贴附在第二电气线路122上，并利用高温高压使第一聚亚酰胺覆盖膜131及第二聚亚酰胺覆盖膜132分别与第一电气线路121及第二电气线路122相互紧密贴合。

接着，在步骤S52中，对第一电气线路121上第一聚亚酰胺覆盖膜131的大开口P之区域，进行聚亚酰胺基材的蚀刻处理，以移除部分的相对应聚亚酰胺基材110，进而形成至少一开口143，并曝露出第二电气线路122的相对应部分。

最后，进入步骤S62，对开口143进行表面处理，而在开口143上形成电气连接至第二电气线路122的焊接层153，进而完成线路板300。较佳的，焊接层153可为镍金层、镍钯层或抗氧化层。

上述线路板300的特点在于焊接层做于一面或二面均做出并可供电子组件或电子零件在后续的应用中，藉焊接或封装而电气连接至第一电气线路121及第二电气线路122，因而提供具有双面线路及单面或双面组装的线路板，可省略现有技术中的感光油墨，简化整体制程工序，并提高产品精度。

由于本发明的技术内并未见于已公开的刊物、期刊、杂志、媒体、展览场，因而具有新颖性，且能突破目前的技术瓶颈而具体实施，确实具有进步性。此外，本发明能解决现有技术的问题，改善整体使用效率，而能达到具产业利用性的价值。

以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (6)

1.一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，用以制作一单面线路板，其特征在于，包括以下步骤：

在一聚亚酰胺(PI)基材上，利用一电镀铜处理而形成一铜箔层；

对该铜箔层进行一铜蚀刻处理，而形成一电气线路；

将一聚亚酰胺覆盖膜(PICoverlay)贴附在该电气线路上，并利用高温高压使该聚亚酰胺覆盖膜及该电气线路相互密合；

利用一聚亚酰胺蚀刻处理以移除部分的该聚亚酰胺基材，而形成至少一开口，并曝露出该电气线路的相对应部分；以及

对该聚亚酰胺基材进行一表面处理，而在该聚亚酰胺基材的开口上形成电气连接至该铜箔层的电气线路的一焊接层，进而完成该单面线路板，而该焊接层用以供至少一电子组件电气连接至该电气线路。

2.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，该聚亚酰胺覆盖膜包含一胶层及一绝缘膜，且该焊接层为一镍金层、一镍钯层或一抗氧化层。

3.一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，用以制作一单面线路板，其特征在于，包括以下步骤：

在一聚亚酰胺基材上，利用一电镀铜处理而形成一铜箔层；

对该铜箔层进行一铜蚀刻处理，而形成一电气线路；

将一聚亚酰胺覆盖膜贴附在该电气线路上，并利用高温高压使该聚亚酰胺覆盖膜及该电气线路相互密合；

先以机械加工方式在该聚亚酰胺覆盖膜上形成至少一大开口，并涂布曝光型的油墨以覆盖该聚亚酰胺覆盖膜及该至少一大开口，再对该至少一大开口的油墨进行一曝光处理，以移除部分的该油墨，形成至少一第一开口；

利用该聚亚酰胺蚀刻处理，以移除部分的聚亚酰胺基材而形成至少一第二开口，并曝露出该电气线路的相对应部分；以及

对油墨的第一开口及该聚亚酰胺基材的第二开口上形成电气连接至该铜箔层的电气线路的一焊接层，进而完成该单面线路板，而该焊接层系位于线路层的不同侧，用以供至少一电子组件电气连接至该电气线路。

4.根据权利要求3所述的线路板制作方法，其特征在于，该聚亚酰胺覆盖膜包含一胶层及一绝缘膜，且该焊接层为一镍金层、一镍钯层或一抗氧化层。

5.一种利用聚亚酰胺蚀刻的线路板制作方法，用以制作一双面线路板，其特征在于，包括以下步骤：

在一聚亚酰胺基材的一上表面及一下表面上分别形成一上部铜箔层及一下部铜箔层；

对该上部及该下部铜箔层进行一铜蚀刻处理，藉以分别形成一第一电气线路及一第二电气线路；

对一第一聚亚酰胺覆盖膜做出一大开口，并将该第一聚亚酰胺覆盖膜贴附在该第一电气线路上，同时将该第二聚亚酰胺覆盖膜贴附在该第二电气线路上，并利用高温高压使该第一聚亚酰胺覆盖膜及该第二聚亚酰胺覆盖膜分别与该第一电气线路及该第二电气线路相互密合；

对该第一聚亚酰胺覆盖膜的大开口之区域进行聚亚酰胺基材的蚀刻处理，以移除部分的相对应之该聚亚酰胺基材，进而形成至少一开口，并曝露出该第二电气线路的相对应部分；以及

对该第二电气线路上的开口进行一表面处理，而在该开口上形成电气连接至该第二电气线路的电气线路的一焊接层，进而完成该双面的线路板，而该焊接层系用以供至少一电子组件电气连接至该下部铜箔层的电气线路。

6.根据权利要求3所述的线路板制作方法，其特征在于，该第一及该第二聚亚酰胺覆盖膜包含一胶层及一绝缘膜，且该焊接层为一镍金层、一镍钯层或一抗氧化层。