CN105722342A - 柔性印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性印刷电路板及其制造方法。所述具有柔性区域和刚性区域的柔性印刷电路板包括：内板层；外板层，层压在内板层上并具有形成在刚性区域的腔；层压板，使腔中的垫暴露并被层压在形成垫的刚性区域中的内板层上。所述层压板包括被布置为使得覆膜层朝向内板层的覆膜层和铜箔层。

Description

柔性印刷电路板及其制造方法

本申请要求于2014年12月17日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0182500号韩国专利申请的权益，出于全部目的该申请的全部公开通过引用包括于此。

技术领域

下面的描述涉及一种柔性印刷电路板以及该柔性印刷电路板的制造方法。

背景技术

电子产品正变得越来越小、越来越薄，也被设计为在美学上具有独特的赏心悦目的外观。为了实现满足所有的这些要求的电子产品，嵌入电子产品中的印刷电路板(PCB)的尺寸和形状也必须被设计为满足严格的规范。

根据层的数量，印刷电路板可分为：单侧PCB，导线只形成在绝缘层的一侧上；双侧PCB，导线形成在绝缘层的两侧上；多层PCB，导线形成在多个层上。

根据其中所使用的材料，PCB可分为使用刚性材料的刚性PCB、使用柔性材料的柔性PCB和使用刚性材料与柔性材料的组合的刚柔性PCB。

在这些不同类型的PCB中，为了应对越来越多对电子产品的更小型和更轻薄的需求，柔性PCB正越来越多地用作嵌入电子产品中的板。此外，除了具有各种功能的智能电话和平板电脑之外，已经开发了越来越多的手表式、手镯式和项链式可穿戴产品，因此需要能够实现这些可穿戴产品的各种结构和设计的电路板。例如，在第10-2013-0097473号韩国专利公开(在2013年9月3日特许公开)中，公开了这些PCB的示例。

发明内容

提供本发明内容以通过简化形式介绍在以下具体实施方式进一步描述的发明构思的选择。本发明内容既不意在确定所要求保护的主题的关键特征和必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种具有柔性区域和刚性区域的柔性印刷电路板包括：内板层；外板层，被层压在内板层上并具有形成在刚性区域的腔；层压板，使腔中的垫暴露并被层压在形成垫的刚性区域中的内板层上，其中，所述层压板包括被布置为使得覆膜层朝向内板层的覆膜层和铜箔层。

所述层压板可被连续地层压在形成垫的刚性区域中的内板层上。

所述柔性印刷电路板的总体方面还可包括嵌入在腔中并电连接到垫的电子装置。

所述电子装置可包括形成在其部分的端子，所述端子可通过接触件与所述垫电连接。

所述内板层可包括第一绝缘层和形成在第一绝缘层的至少一个面上的内电路层，所述外板层可包括被层压在内板层上的第二绝缘层和形成在第二绝缘层上的外电路层。

所述柔性区域可包括第一绝缘层的至少部分和内电路层的至少部分。

所述覆膜层可包括聚酰亚胺膜和热固性粘合剂。

所述腔可通过蚀刻和激光加工移除外板层的部分而形成，所述激光加工可通过使用层压板的铜箔层的部分作为激光掩膜而执行。

所述柔性区域可通过蚀刻和激光加工移除被层压在内板层上的外板层和层压板的部分而形成。

在另一个总体方面，一种制造具有柔性区域和刚性区域的柔性印刷电路板的方法包括：设置内板层；在内板层上形成包括覆膜层和铜箔层层压板，使得覆膜层朝向内板层；在层压板上形成外板层；通过移除刚性区域中的外板层的部分形成腔；通过在腔中移除层压板的部分使垫暴露。

所述方法的一个总体方面还可包括在暴露垫之后将电子装置嵌入腔中以电连接到垫。

可通过使用层压板的铜箔层的部分作为激光掩膜通过蚀刻或激光加工移除外板层的部分来执行腔的形成。

所述方法的总体方面还可包括在层压外板层之后形成柔性区域以便使内板层的部分暴露。

可通过蚀刻和激光加工移除被层压在内板层上的外板层和层压板的部分来执行柔性区域的形成。

在另一总体方面，一种制造印刷电路板的方法包括：在内板层上形成覆膜层；在覆膜层和内板层之上层压铜箔层；在铜箔层上形成外板层；通过移除外板层的部分而在内板层之上形成腔来形成印刷电路板的柔性区域。

所述内板层可包括第一绝缘层和内电路层。

所述方法的总体方面还可包括通过移除腔内部的铜箔层的部分来形成垫。

所述方法的总体方面还可包括在形成垫之后在腔中设置电子装置。

所述方法的总体方面还可包括在将覆膜层形成在内板层上之前在内板层上形成过孔。

所述过孔的形成可包括：在内板层上形成通孔，利用导电材料在通孔的底表面和侧表面之上设置导电材料的膜，在形成覆膜之前利用导电材料填充通孔。

通过下面的详细描述、附图和权利要求，其他特征和方面将是明显的。

附图说明

图1示出了根据本公开的柔性印刷电路板的示例。

图2示出了柔性印刷电路板制造方法的示例的流程图。

图3、图4、图5、图6、图7和图8示出了根据本公开的一个示例的柔性印刷电路板制造方法的工艺的示例。

附图和具体实施方式自始至终用相同的标号指示相同的元件。为了清楚、说明及方便起见，附图可以不按比例绘制，并且可夸大附图中的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、装置和/或系统的全面的理解。然而，这里所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改及等同物对本领域技术人员而言将是显而易见的。除了必须以特定顺序发生的操作之外，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，并不限于这里所阐述的操作顺序，而是可以如本领域技术人员所显而易见的那样改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域普通技术人员显而易见的功能和结构的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，且将不被理解为限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例，使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本公开的全部范围传达给本领域普通技术人员。

在下文中，将参照附图描述柔性印刷电路板的各个示例及其制造方法。在参照附图描述各种示例时，任何相同或对应的元件将分配有相同的标号，且将不多余地提供相同或对应元件的描述。

当一个元件被描述为“结合”到另一元件时，这并不仅仅指这些元件之间的物理地直接接触，还应当包括存在另一元件的可能，所述另一元件介于这些元件之间，且这些元件中的每个与所述另一元件接触。

根据本公开的柔性印刷电路板的示例将层压板用于多个刚性区域中的一个来将层压板层压在通过腔暴露的垫(pad)上，其中，所述层压板通过层压覆盖膜和铜箔层而形成。

图1示出了根据本公开的柔性印刷电路板的示例。

参照图1，柔性印刷电路板1000包括内板层100、外板层200和层压板300，且还可包括电子装置400。

根据图1中示出的示例的柔性印刷电路板1000包括柔性区域F1和刚性区域R1、R2。在该示例中，柔性区域F1是柔性印刷电路板1000中比刚性区域R1、R2更柔软的区域；因此，柔性区域F1可由于翘曲而相对柔软地变形。可通过具有从刚性区域R1和刚性区域R2中任意一个或二者延伸的第一绝缘层110和内电路层101形成柔性区域F1。如所示出的，还可通过单独的覆膜层510覆盖柔性区域F1的内电路层101。稍后将进一步描述内电路层101。

刚性区域R1、R2(除了柔性区域F1之外的剩余区域)通过在内板层100上层压一个或更多个外板层200和层压板300而形成堆积层，并可由于翘曲而相对有限地变形。也就是说，与柔性区域F1相比，刚性区域R1、R2需要更大的应力来弯曲相同程度。

在示出的示例中，贯穿柔性区域F1和刚性区域R1、R2形成的内板层100可形成柔性印刷电路板1000中的芯部。例如，内板层100可以是例如柔性覆铜板(FCCL)的层压板，其中，铜箔被层压在聚酰亚胺基第一绝缘层110的至少一个面上。

此外，内板层100可具有内电路层101，内电路层101通过例如曝光和蚀刻加工被层压在第一绝缘层110的至少一个面上的铜箔而形成在内板层100中。例如，根据制造工艺，内电路层101可通过减成工艺、加成工艺或修改的半加成工艺来形成。

当形成内电路层101时，对于第一绝缘层110的两个表面之间的电连接，可通过在第一绝缘层110中形成其内壁被镀覆的通孔来实现互连。

被层压在内板层100上并具有形成在刚性区域R1、R2的部分中的腔220的外板层200在刚性区域R1、R2中形成堆积层。外板层200可通过涂敷粘合材料然后反复地压制例如半固化片的第二绝缘层210和铜箔而形成为多个层。

此外，外板层200可具有外电路层201，外电路层201通过使用蚀刻工艺(利用光刻工艺或加成工艺(镀覆工艺))而形成在外板层200中。在这样的情况下，外电路层201可与形成在另一层上的另一外电路层201连接并通过穿过第二绝缘层210的过孔20与内电路层101连接；然而，应当领会的是，本公开并不限于这里所描述的，根据需要可做各种改变。

腔220(用于容纳安装在外板层200中的电子装置400的空间)可通过使用利用CNC钻头或模具的冲孔技术或利用激光钻头(CO₂或YAG)的技术来形成。

层压板300(暴露形成在腔220中的垫230并被层压在刚性区域R1、R2的形成垫230的层上)可起到保护垫230的阻焊作用。例如，可贯穿刚性区域R1、R2的形成垫230的层连续地层压层压板。

在这种情况下，垫230成为与将在随后描述的电子装置400电连接的导体部分，并可以是外电路层201的部分。此外，垫230可通过例如过孔10与形成在另一层上的内电路层101和/或外电路层201连接。

为了增加过孔10和过孔20的可靠性，在利用导电材料填充通孔来形成过孔10和过孔20之前，可用导电材料的薄膜覆盖通孔的底表面和侧表面。

参照图1中示出的柔性印刷电路板1000的示例，层压板300通过在其上层压覆膜层310和铜箔层320而形成，其中，覆膜层310被层压以便朝着内板层100定向。此外，层压板300的形成腔220的部分被部分地移除，以便暴露垫230。

也就是说，覆膜层310和铜箔层320被层压，以形成单个模块化的层压板300，该层压板300的覆膜层310被层压为覆盖垫230。

覆膜层310是具有涂覆在聚酰亚胺膜上的热固性耐火环氧树脂粘合剂的复合膜层，并可覆盖并保护通过腔220暴露的垫230。在堆积层中形成了特定层的外电路层201可通过加工被层压在覆膜层310上的铜箔层320而形成。

在这种情况下，电子装置400可通过将层压板300部分地移除而电连接到垫230，例如，通过移除层压板300的形成腔的部分的铜箔层320并对应于垫230的宽度移除覆膜层310的部分使得垫230暴露。

尽管图1示出了结构的示例，其中，第二绝缘层210和外电路层201被层压在内板层100上，层压板300被层压在内板层100的上表面上，外板层200被层压在层压板300的上表面上。然而，本发明并不限于这里所示出的，刚性区域R1、R2中层压层压板300的层的位置可根据形成腔220和垫230的位置而改变。

根据以上描述，图1中示出的柔性印刷电路板1000的示例使用模块化层压板300作为刚性区域R1、R2的多个层中的一层，以使层压板300层压在通过腔220暴露的垫230上；因此，柔性印刷电路板1000可以以简化工艺制造。

例如，在仅仅通过反复层压半固化片和铜箔来形成堆积层的情况下，需将被加工为适合腔220的形状的单独的覆膜点焊并模制在垫230上，并且需将半固化片和铜箔层压在覆膜上。

因为在完成腔220的加工过程中由于阶梯差异导致难以在腔220中涂覆PSR油墨，因此将需要通过加成工艺把单独的覆膜层压在垫230上。

然而，在根据本公开的柔性印刷电路板1000的另一示例中，通过将模块化层压板300用于刚性区域R1、R2的多个层中的一层来在通过腔220暴露的垫230上层压层压板300，可省略制造、点焊和模制单独的覆膜的上述工艺。

此外，由于模块化层压板300被用作堆积层的部分，因此堆积层可具有提高的中间层匹配并可相对薄。

嵌入在腔220中并与垫230电连接的电子装置400可以是有源装置(例如IC芯片)或无源装置(例如电容器和电感器)。电子装置400可具有形成在其上用于与垫230电连接的端子410。端子410可通过例如焊球的单独接触件与垫239电连接。

通过在外板层200的部分中形成腔220并在腔220中安装电子装置400，可使用具有上述结构的柔性印刷电路板1000制造更小且更纤薄的电子产品。

依据根据本公开的柔性印刷电路板1000的一个示例，腔220可通过使用蚀刻和激光加工来移除外板层200的部分而形成。例如，可通过使用层压板300的铜箔层320的部分作为激光掩膜来执行激光加工。

激光掩膜是在激光加工过程中执行抗激光功能的部分，由于在所述激光加工过程中激光掩膜未被移除，因此可保护被激光掩膜覆盖的部分。

此时，由于层压板300的铜箔层230未通过激光加工移除，因此铜箔层230本身可起激光掩膜的作用。

因此，由于可以在不形成额外的抗激光层而可使用铜箔层320的部分作为激光掩膜的情况下制造根据本公开的柔性印刷电路板1000因此可通过简单的工艺来制造柔性印刷电路板1000。

下面将参照柔性印刷电路板的制造方法更加详细地描述将铜箔层320的部分用作激光掩膜的示例。

依据根据本公开的柔性印刷电路板1000的一个示例，柔性区域F1可通过使用蚀刻和激光加工来移除层压在内板层100上的外板层200和层压板300的部分而形成。

也就是说，如图1所示，在柔性区域F1中移除与柔性区域F1对应的外板层200和层压板300以形成使内板层100暴露的结构。

为此，可通过蚀刻分别移除外板层200的铜箔和层压板300的铜箔层320，可通过激光加工分别移除外板层200的第二绝缘层210和层压板300的覆膜层310。

在这种情况下，在制造柔性印刷电路板1000的同时，可以与形成腔220的工艺一起部分地执行形成柔性区域F1的工艺。

此时，如图1所示，在柔性区域F1中，用于保护内电路层101的额外的覆膜层510可被层压在内板层100的暴露表面中的至少任意一个上。

图2是示出制造柔性印刷电路板的方法的示例的流程图。图3至图8示出了依据根据本公开的柔性印刷电路板的制造方法的示例而执行的工艺。

参照图2至图8，根据本公开的柔性印刷电路板的制造方法的示例从设置内板层100(S100，图3)开始。

在该示例中，内板层100可以是诸如柔性覆铜板(FCCL)的层压板，其中，铜箔被层压在聚酰亚胺基第一绝缘层110的两个表面上。此外，内板层100可具有内电路层101，内电路层101通过例如曝光和蚀刻被层压在第一绝缘层110的两个表面上的铜箔而形成在内板层100中。

接着，按照使覆膜层310朝着内板层100定向的方式将层压板300(通过层压覆膜层310和铜箔层320而形成)设置并层压在内板层100上(S200，图5)。

在将层压板300层压在外电路层201的上表面上之前(如图5所示)，可将垫230层压在内板层100上(如图4所示)。然而，本公开并不限于这里所描述的，根据形成腔220和垫230的位置，可使用例如省略图4中所示工艺的各种堆积工艺。

此时，图4中示出的外电路层201的部分可以是通过腔220暴露的垫230。在这种情况下，垫230是与将在以下描述的电子装置400电连接的导体部分，并可通过例如过孔10与形成在另一层上的内电路层101和/或外电路201连接。

层压板300被层压在刚性区域R1、R2的层上，以便被层压在垫230上，并可起保护垫230的阻焊功能。

在一个示例中，覆膜层310和铜箔层320被层压，以形成单个模块化层压板300，该层压板300的覆膜层310被层压，以便覆盖垫230。

然后，将外板层200层压在层压板300上(S300，图6)。根据一个示例，外板层200通过涂覆粘合材料、然后反复地压制第二绝缘层210(例如，半固化片)和铜箔、在刚性区域R1、R2中形成堆积层而形成为多层。

此外，外板层200可具有外电路层201，外电路层201通过使用利用光刻工艺或加成工艺(镀覆工艺)的蚀刻工艺而形成在外板层200中。

接着，通过在刚性区域R1、R2中移除外板层200的部分形成腔220(S400，图7)。在这种情况下，可通过使用利用CNC钻头或模具的冲孔技术或者利用激光钻头(CO₂或YAG))的技术形成作为用于嵌入电子装置400的空间的腔220，所述电子装置400安装在外板层200中。

然后，通过移除形成腔220的层压板300的部分暴露垫230(S600)。

也就是说，移除层压板300的形成腔220的部分处的铜箔320(如图7所示)，并对应于垫230的宽度移除覆膜层310的部分以便使垫230暴露(如图8所示)，因此，电子装置400可电连接到垫230。

如上所述，柔性印刷电路板的制造方法的示例可包括：将模块化层压板300用于刚性区域R1、R2的多个层中的一层，以使层压板300层压在通过腔220暴露的垫230上；通过使用层压板300，可因此而以简单的工艺制造柔性印刷电路板。

换句话说，通过将模块化层压板300用于刚性区域R1、R2的多个层中的一层以将层压板300层压在通过腔220暴露的垫230上，可省略制造、点焊和模制的额外的工艺。

此外，由于模块化层压板300用作堆积层的部分，堆积层可具有提高的中间层匹配并可相对更纤薄。

在S600步骤之后，根据本示例的柔性印刷电路的制造方法还可包括将用于与垫230电连接的电子装置400嵌入腔中(S700，图8)。

嵌入在腔220中并与垫230电连接的电子装置400可以是有源装置(例如，IC芯片)或无源装置(例如电容器和电感器)。电子装置400可具有形成在其上的用于与垫230电连接的端子。

通过在外板层200的部分中形成腔220并在腔220中安装电子装置400，可使用通过根据本示例的柔性印刷电路板的制造方法制造的柔性印刷电路板1000制造更小且更纤薄的电子产品。

根据制造柔性印刷电路板的方法的示例，可通过使用层压板300的铜箔层320的部分作为激光掩膜通过蚀刻和激光加工来移除外板层200的部分来执行S400的步骤。

例如，可通过蚀刻预移除在层压外板层200时被布置在将形成腔220的铜箔。因此，将形成腔220的部分可能已具有覆盖垫230的覆膜层310、层压在覆膜层310上的铜箔层320以及诸如层压在形成在其中的铜箔层320上的半固化片的第二绝缘层210。

在这种情况下，利用激光加工移除第二绝缘层210时，铜箔层320起激光掩膜的作用。因此，可移除层压在铜箔层320之上的第二绝缘层210，以形成腔220。

此外，如上所述，为了通过腔220暴露垫230，通过蚀刻移除形成腔220的部分的铜箔层230，并对应于垫230的宽度移除覆膜层310的部分，以便使垫230暴露。

因此，由于根据本公开的柔性印刷电路板的制造方法的示例不包括形成额外的抗激光层，而可包括使用铜箔层320的部分作为激光掩膜，因此可通过简单的工艺制造柔性印刷电路板1000。

在步骤S300之后，柔性印刷电路板的制造方法的示例还可包括形成柔性区域F1，以便使内板层100暴露(S500，图7)。

也就是说，在柔性区域F1中，与柔性区域对应的外板层200和层压板300被移除，以形成内板层100被暴露的结构。因此，可以与形成腔220的工艺一起部分地执行形成柔性区域F1的工艺。

尤其是在通过蚀刻和激光加工移除层压在内板层100上的外板层200和层压板300的部分的情况下，最好同时至少部分地执行形成腔220的工艺。

也就是说，与柔性区域F1对应的外板层200的铜箔和层压板300的铜箔层320可在蚀刻形成腔220的同时被部分地移除，外板层200的第二绝缘层210和层压板300的覆膜层310可在激光加工形成腔220的同时被部分地移除。

虽然本公开包括具体示例，但本领域普通技术人员将领会的是，在不脱离权利要求及其等同物的范围及精神的情况下，可在这些示例中作出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例将仅仅被理解为描述性含义，而非限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为适于在其他示例中的相似的特征和方面。如果以不同的顺序执行所述技术，和/或以不同的方式组合和/或通过其他的组件或其等同物替换或增补所描述的系统、结构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定而由权利要求及其等同物限定，在权利要求及其等同物范围内的全部变换将被理解为包括于本公开中。

Claims (20)

1.一种具有柔性区域和刚性区域的柔性印刷电路板，包括：

内板层；

外板层，被层压在内板层上并具有形成在刚性区域的腔；

层压板，使腔中的垫暴露并被层压在形成垫的刚性区域中的内板层上，

其中，所述层压板包括被布置为使得覆膜层朝向内板层的覆膜层和铜箔层。

2.根据权利要求1所述的柔性印刷电路板，其中，所述层压板被连续地层压在形成垫的刚性区域中的内板层上。

3.根据权利要求1所述的柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板还包括嵌入在腔中并电连接到垫的电子装置。

4.根据权利要求3所述的柔性印刷电路板，其中，所述电子装置包括形成在其部分的端子，所述端子通过接触件与所述垫电连接。

5.根据权利要求1所述的柔性印刷电路板，其中，所述内板层包括第一绝缘层和形成在第一绝缘层的至少一个面上的内电路层，

所述外板层包括被层压在内板层上的第二绝缘层和形成在第二绝缘层上的外电路层。

6.根据权利要求5所述的柔性印刷电路板，其中，所述柔性区域包括第一绝缘层的至少部分和内电路层的至少部分。

7.根据权利要求1所述的柔性印刷电路板，其中，所述覆膜层包括聚酰亚胺膜和热固性粘合剂。

8.根据权利要求1所述的柔性印刷电路板，其中，所述腔通过蚀刻和激光加工移除外板层的部分而形成，

所述激光加工通过使用层压板的铜箔层的部分作为激光掩膜而执行。

9.根据权利要求8所述的柔性印刷电路板，其中，所述柔性区域通过蚀刻和激光加工移除被层压在内板层上的外板层和层压板的部分而形成。

10.一种具有柔性区域和刚性区域的柔性印刷电路板的制造方法，所述方法包括：

设置内板层；

在内板层上形成包括覆膜层和铜箔层的层压板，使得覆膜层朝向内板层；

在层压板上形成外板层；

通过移除刚性区域中的外板层的部分形成腔；

通过在腔中移除层压板的部分使垫暴露。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括在暴露垫之后将电子装置嵌入腔中以电连接到垫。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，通过使用层压板的铜箔层的部分作为激光掩膜通过蚀刻或激光加工移除外板层的部分来执行腔的形成。

13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括在层压外板层之后形成柔性区域以便使内板层的部分暴露。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过蚀刻和激光加工移除被层压在内板层上的外板层和层压板的部分来执行柔性区域的形成。

15.一种印刷电路板的制造方法，所述方法包括：

在内板层上形成覆膜层；

在覆膜层和内板层之上层压铜箔层；

在铜箔层上形成外板层；

通过移除外板层的部分而在内板层之上形成腔来形成印刷电路板的柔性区域。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述内板层包括第一绝缘层和内电路层。

17.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括通过移除腔内部的铜箔层的部分来形成垫。

18.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括在形成垫之后在腔中设置电子装置。

19.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括在将覆膜层形成在内板层上之前在内板层上形成过孔。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述过孔的形成包括：在内板层上形成通孔，利用导电材料在通孔的底表面和侧表面之上设置导电材料的膜，在形成覆膜之前利用导电材料填充通孔。