CN106332434A - 柔性线路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性线路板，包括多个覆铜基板、一线路图形、与多个覆铜基板对应的多个粘合胶体以及多个导电孔。每一覆铜基板具有一绝缘基材及一外层线路。线路图形包括一线性信号线、配置在线性信号线两侧且彼此平行的两个接地线路及两个镂空区。多个覆铜基板位于线路图形相背两侧。每个粘合胶体堆叠在线路图形与对应的覆铜基板之间，每个粘合胶体开设有一无胶的槽孔，多个粘合胶体的槽孔与两个镂空区共同构成一空气介质层以包覆线性信号线，每个粘合胶体的槽孔与线性信号线对准，线性信号线与多个粘合胶体间隔而呈现悬空状态。多个导电孔电性连接多个外层线路及两个接地线路。本发明还涉及一种柔性线路板制作方法。

Description

柔性线路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板技术，尤其涉及一种柔性线路板及一种柔性线路板制作方法。

背景技术

图1为一种传统的高频信号线结构100的截面示意图。该高频信号线结构100包含两个接地图案层110、一个信号线120、两个介质层130以及多个导电孔150。其中，该介质层130完全包覆该信号线120，而使该信号线120配置在该两个接地图案层110之间。

图2为图1中高频信号线结构100的分层立体示意图，该多个导电孔150是等距离分布在该信号线120的两侧，并导通该多个接地图案层110。也就是说，透过该多个接地图案层110，该多个导电孔150共同围绕在该信号线120的周围，而使该高频信号线120结构形成犹如同轴电缆线之型态。

信号线120的总损耗由导体线宽、阻抗及所需要的信号传输频率直接决定，其包括信号线120自身的损耗及其周围的介质层130的损耗。随着信号线120传输频率的不断增加，使得介质层130的损耗已大于信号线120自身的损耗，即介质层130的损耗成为影响信号线120的总损耗的主要因素。因此，为能有效降低总损耗，如何降低介质层130的介电常数将是业界所面临的困难。

传统的介质层130通常选用铁氟龙(Teflon)、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polyester, LCP)或其它低介电常数的纯胶，以降低插入损失。然而，无论是铁氟龙还是液晶高分子聚合物依然存在较高的介电常数，如铁氟龙的介电常数为2.1法拉/公尺(F/m)、液晶高分子聚合物的介电常数为3.2法拉/公尺(F/m)。此外，铁氟龙与液晶高分子聚合物均属于特殊材料，具有较高的材料成本，甚至已被主要的材料供应商所垄断。

发明内容

本发明的主要目的在于，利用空气作为介质层而包覆信号线，使介质层损耗最小化，以达成超低损耗的信号传输。

本发明的另一目的在于，通过现行制程且无须使用特殊材料即可制作超低损耗的信号线，大幅降低了整体的制造成本。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。一种柔性线路板，包括：多个覆铜基板、一线路图形、与该多个覆铜基板对应的多个粘合胶体、以及多个导电孔。每一覆铜基板具有一绝缘基材及一外层线路。该线路图形包括一线性信号线、配置于该线性信号线两侧且彼此平行的两个接地线路、以及两个镂空区。该多个覆铜基板位于该线路图形相背两侧。每个粘合胶体堆叠在该线路图形与对应的覆铜基板之间，每个粘合胶体开设有一无胶的槽孔，该多个粘合胶体的槽孔与该两个镂空区共同构成一空气介质层以包覆该线性信号线。每个粘合胶体的槽孔与该线性信号线对准，该线性信号线与该多个粘合胶体间隔而呈现悬空状态。该多个导电孔电性连接该多个外层线路及该线路图形的该两个接地线路。

进一步地，该外层线路是通过蚀刻铜箔而形成的。

进一步地，该外层线路包含有多个连接垫。

进一步地，该多个导电孔是等距离配置。

进一步地，该线性信号线的投影完全落在该多个槽孔之内。

本发明还提供一种柔性线路板的制作方法，包括：提供多个覆铜基板，每个覆铜基板包括一铜箔及一绝缘基材；形成一线路图形，该线路图形包括一线性信号线、配置于该线性信号线两侧且彼此平行的两个接地线路、以及两个镂空区；提供多个粘合胶体，每个粘合胶体开设有一无胶的槽孔；将该多个粘合胶体分别堆叠在该线路图形与位于该线路图形相背两侧的该多个覆铜基板之间，并压合使该多个粘合胶体的槽孔与该两个镂空区共同形成一空气介质层而包覆该线性信号线，每一粘合胶体的槽孔与该线性信号线对准，该线性信号线与该多个粘合胶体间隔而呈现悬空状态；以及形成多个导电孔，该多个导电孔电性连接该多个铜箔及该多个接地线路。

进一步地，该外层线路是通过蚀刻铜箔而形成的。

进一步地，该外层线路包含有多个连接垫。

进一步地，该多个导电孔是等距离配置。

进一步地，该线性信号线的投影完全落在该多个槽孔之内。

本发明的柔性线路板及其制作方法以随处可得的介电常数为1 F/m的空气替代传统的铁氟龙或液晶高分子聚合物来作为介质层包覆在线性信号线的周围，使得该柔性线路板的信号如同在空气中传输而几乎无损，以达到超低损耗的信号传输，进而提升传输质量，而且该柔性线路板通过现行制程且无须使用特殊材料即可制作该损耗的柔性线路板，大幅降低了整体的制造成本。

附图说明

图1为现有的高频信号线结构的截面示意图。

图2为现有的高频信号线结构各层的立体示意图。

图3是本发明第一实施方式提供的柔性线路板的截面示意图。

图4是图3中的柔性线路板由内而外的线路图形、粘合胶体及覆铜基板的示意图。

图5是本发明第二实施方式提供的柔性线路板制作方法的各步骤的截面示意图。

主要元件符号说明

高频信号线结构	100
		接地图案层	110
信号线	120
		介质层	130
导电孔	150
		柔性线路板	200
覆铜基板	210
		铜箔	211
绝缘基材	212
		外层线路	213
连接垫	214
		线路图形	220
线性信号线	221
		接地线路	222
镂空区	223
		粘合胶体	230
槽孔	231
		空气介质层	240
导电孔	250
		防焊层	260

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为能进一步阐述本发明达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施方式，对本发明柔性线路板及其制作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

本发明第一实施方式揭示一种柔性线路板200，该柔性线路板200利用空气作为介质层包覆线性信号线221，使得线性信号线221呈现悬空状态。请参阅图3所示，为该柔性线路板200的截面示意图。图4为该柔性线路板200由内而外的线路图形、粘合胶体及覆铜基板的示意图，图5中(A)-(F)为该柔性线路板200的制作方法各步骤的截面示意图。

请参阅图3及图4，本发明第一实施方式提供的柔性线路板200包括多个覆铜基板210、一线路图形220、多个粘合胶体230以及多个导电孔250。该多个覆铜基板210分别位于该线路图形220的相背两侧。该多个粘合胶体230与该多个覆铜基板210一一对应。该多个粘合胶体230分别位于该线路图形220的相背两侧，且每个粘合胶体230均位于该线路图形220与对应的覆铜基板210之间。

每个覆铜基板210包括一绝缘基材212及一外层线路213。在本实施方式中，该多个覆铜基板210可选用单面的软性铜箔基板(flexible copper clad laminate, FCCL)。该绝缘基材212作为该覆铜基板210的基础层，具有可挠性且可提供该覆铜基板210主要的支撑作用，其材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide, PI)。该外层线路213是先提供一个形成在该绝缘基材212上的铜箔211(图5中(A)所示)，再通过蚀刻该铜箔的方式而形成。其中，该铜箔211(图5中(A)所示)的厚度可依不同需求而选用18微米、12微米等厚度。该外层线路213用于提供该柔性线路板200对外的电性连接。此外，该外层线路213可包含有多个连接垫214，用以搭载需求的电子元件，如：被动元件(电容、电阻、电感)或主动元件(芯片)等。在其他实施方式中，该外层线路213也可蚀刻为网格型态或保留为大铜面，以避免内部线路的信号受到外界干扰。

该线路图形220包括一线性信号线221、分别位于该线性信号线221两侧且彼此平行的两个接地线路222、以及两个镂空区223。在本实施方式中，该线性信号线221位于该线路图形220的中央部位，与两侧的两个接地线路222一起将该线路图形220分隔为两个关于该线性信号线221对称的镂空区223。具体而言，该线路图形220在形成之前，其由一纯铜所构成，所谓的“镂空区”是指该纯铜经由蚀刻或冲型后未保留金属铜的区域。具体而言，该线性信号线221是一电性独立的导线，用以传输信号，而不与该多个接地线路222电性导通。

该多个粘合胶体230堆叠在该线路图形220与该多个覆铜基板210之间，且每个粘合胶体230均开设有一无胶的槽孔231，两个无胶的槽孔231与该两个镂空区223共同构成一空气介质层240以包覆该线性信号线221。在本实施方式中，每个粘合胶体230的槽孔231均与该线性信号线221对准，使该空气介质层240可围绕在该线性信号线221的周围，故该线性信号线221未直接碰触至该多个粘合胶体230而呈现悬空状态。所谓的“悬空状态”是指该线性信号线221周围仅由该空气介质层240所包覆而未接触至其它固态的介质，如：绝缘材料、胶体等。由于该空气介质层240是以空气作为介质，其介电常数为1.0法拉/公尺(F/m)，均小于铁氟龙或液晶高分子聚合物的介电常数，当信号经由本发明的线性信号线221传输时，传输的信号能趋近于无损耗的状态。

在本实施方式中，该多个导电孔250是呈等距离配置而电性连接该多个外层线路213及该线路图形220的接地线路222。因此，该多个接地线路222可经由该多个导电孔250与该多个外层线路213共同围绕在该线性信号线221的周围，以构成外部环绕的电磁屏蔽结构。在一较佳实施方式中，该多个导电孔250是可由通孔或盲孔方式达成电性连接的关系。也即，在以机械钻孔或激光蚀孔穿透该多个铜箔211、该多个绝缘基材212、该线路图形220与该多个粘合胶体230之后，将导电材料填满所构成的通孔或盲孔，便构成该多个导电孔250。另，该多个导电孔250也可变更为非等距离的配置形态，以因应不同的设计需求。

请参阅图5，本发明第二实施方式提供的柔性线路板制作方法包括以下步骤。

首先，如图5中(A)所示，提供多个覆铜基板210，每一覆铜基板210包括一铜箔211与一绝缘基材212。较佳地，该多个覆铜基板210可选用单面的软性铜箔211基板(flexible copper clad laminate, FCCL)，而该绝缘基材212通常可选用聚酰亚胺(polyimide, PI)，以作为该覆铜基板210的基础层，具有可挠性且提供主要的支撑作用。

如图5中(B)所示，形成一线路图形220，该线路图形220包括一线性信号线221、分别位于该线性信号线221两侧且彼此平行的两个接地线路222、以及两个镂空区223。在本实施方式中，该线路图形220是由一纯铜经蚀刻方式所形成。所谓的“纯铜”是指单纯由金属铜所组成的金属基材，而未粘结有任何绝缘材料或胶体。请结合图4所示，在制程中经蚀刻后，该线性信号线221的两端连接至该线路图形220的周围，此时该线性信号线221与该多个接地线路222仍为连接状态，以支撑该线性信号线221，利于后续制程的进行。在其他实施方式中，该线性信号线221依据不同线宽/线距的需求，可选择以冲型方式直接切割出该线路图形220。

如图5中(C)所示，提供多个粘合胶体230，每个粘合胶体230开设有一无胶的槽孔231。在一较佳实施方式中，该多个粘合胶体230是可透过冲型方式形成该多个槽孔231。具体而言，该多个槽孔231的尺寸不小于该线路图形220的线性信号线221的尺寸，以能在相互堆叠后使该多个粘合胶体230不直接与该线性信号线221接触，而仅是粘接在该线路图形220的该多个接地线路222上。换言之，该线性信号线221的投影完全落在该多个槽孔231内。

如图5中(D)所示，该多个覆铜基板210放置于该线路图形220相背的两侧并与该多个粘合胶体230一一对应，该多个粘合胶体230分别堆叠在该线路图形220与对应的覆铜基板210之间，并压合形成一空气介质层240而包覆该线性信号线221。在本实施方式中，每个粘合胶体230的槽孔231是与该线性信号线221对准，使该线性信号线221未直接碰触至该多个粘合胶体230而呈现悬空状态。也就是说，本发明可应用常规的制程步骤，将随手可得的空气收容在该多个覆铜基板210的该多个绝缘基材212与该线路图形220的该多个镂空区223之间而作为介质，且该空气介质层240的介电常数为1.0法拉/公尺(F/m)。因此，当信号经由本发明的线性信号线221时，将使得信号犹如在空气中传输而能趋近于无损耗的状态，同时可以空气替代现有的特殊材料，进而降低整体的制造成本。

如图5中(E)所示，形成有多个导电孔250，使该多个铜箔211电性连接至该线路图形220的该多个接地线路222。在本实施方式中，该多个导电孔250是可呈现等距离配置。较佳地，该多个导电孔250是可由通孔或盲孔方式达成电性连接的关系。具体而言，上述压合步骤之后，利用机械钻孔或激光蚀孔由外而内穿透该多个铜箔211、该多个绝缘基材212、该线路图形220的该多个接地线路222与该多个粘合胶体230，将导电材料填入所构成的通孔或盲孔，进而形成该多个导电孔250。其中，导电材料可选用导电膏或电镀铜的方式填满于通孔或盲孔内。此外，该多个导电孔250也可变更为非等距离的配置形态，以因应不同的设计需求。

如图5中(F)所示，在形成该多个导电孔250之后，蚀刻每一覆铜基板210的铜箔211，以形成为一外层线路213。在本实施方式中，该外层线路213可包含有多个连接垫214，作为对外电性连接的通道，可用以搭载需求的主动元件或被动元件，如：电容、电阻、电感、芯片等。此外，该外层线路213也可利用蚀刻方式形成为网格或大铜面型态，以构成为外部的电磁屏蔽层，进一步避免通过该线性信号线221的信号遭受外界干扰，有效提升电性传输质量。

请再参阅图3所示，形成一防焊层260，而覆盖于该多个外层线路213上，用以保护该多个外层线路213，防止水气侵袭或异物刮伤。在一较佳实施方式中，该防焊层260是可依据不同的线宽/线距的需求，而选用粘贴方式的覆盖膜(coverlay, CVL)或印刷方式的油墨来形成。最后，请再参阅图4所示，执行一切割步骤，以使该线性信号线221成为电性独立的导体，而不与该多个接地线路222电性导通，以作为该柔性线路板200信号传导的路径。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种柔性线路板，包括：

多个覆铜基板，每一覆铜基板具有一绝缘基材及一外层线路；

一线路图形，包括一线性信号线、配置于该线性信号线两侧且彼此平行的两个接地线路、以及两个镂空区，该多个覆铜基板位于该线路图形相背两侧；

与该多个覆铜基板对应的多个粘合胶体，每个粘合胶体堆叠在该线路图形与对应的覆铜基板之间，每个粘合胶体开设有一无胶的槽孔，该多个粘合胶体的槽孔与该两个镂空区共同构成一空气介质层以包覆该线性信号线，每个粘合胶体的槽孔与该线性信号线对准，该线性信号线与该多个粘合胶体间隔而呈现悬空状态；以及

多个导电孔，该多个导电孔电性连接该多个外层线路及该线路图形的该两个接地线路。

2.如权利要求1所述的柔性线路板，其特征在于，该外层线路是通过蚀刻铜箔而形成的。

3.如权利要求1所述的柔性线路板，其特征在于，该外层线路包含有多个连接垫。

4.如权利要求1所述的柔性线路板，其特征在于，该多个导电孔是等距离配置。

5.如权利要求1所述的柔性线路板，其特征在于，该线性信号线的投影完全落在该多个槽孔之内。

6.一种柔性线路板制作方法，包括步骤：

提供多个覆铜基板，每个覆铜基板包括一铜箔及一绝缘基材；

形成一线路图形，该线路图形包括一线性信号线、配置于该线性信号线两侧且彼此平行的两个接地线路、以及两个镂空区；

提供多个粘合胶体，每个粘合胶体开设有一无胶的槽孔；

将该多个粘合胶体分别堆叠在该线路图形与位于该线路图形相背两侧的该多个覆铜基板之间，并压合使该多个粘合胶体的槽孔与该两个镂空区共同形成一空气介质层而包覆该线性信号线，每一粘合胶体的槽孔与该线性信号线对准，该线性信号线与该多个粘合胶体间隔而呈现悬空状态；以及

形成多个导电孔，该多个导电孔电性连接该多个铜箔及该多个接地线路。

7.如权利要求6所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，在形成该多个导电孔之后，蚀刻每一覆铜基板的铜箔，以形成外层线路。

8.如权利要求6所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，该外层线路包含有多个连接垫。

9.如权利要求6所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，该多个导电孔是等距离配置。

10.如权利要求6所述的柔性线路板制作方法，其特征在于，该线性信号线的投影完全落在该多个槽孔之内。