CN106470523B - 柔性电路板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种柔性电路板，包括：一内层电路基板，该内层电路基板包括一内层导电线路层及形成在该内层导电线路层相对两侧的两介电层，该内层导电线路层包括至少一条信号线路；该介电层包覆该内层导电线路层，该介电层包括一与该信号线路对应的介电层镂空区；分别形成在该介电层外侧的两胶层，每个该胶层包括一与该信号线路对应的开口；及分别形成在两个该胶层的远离该内层电路基板的表面的两外层电路基板。本发明还涉及一种柔性电路板的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板技术，尤其涉及一种柔性电路板及其制作方法。
背景技术
高频传输的信号线路信号衰减主要来自于介质损耗引起的衰减，其中，介质损耗与介质损耗因数及相对介电常数呈正比。业内射频电路板的普遍制作方法是采用液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)、铁氟龙(Teflon)或低相对介电常数纯胶等作为包覆信号线路的基材层。但上述材料的介质损耗依然比较大，导致采用上述材料制成的电路板的传输线具有较大的信号衰减。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有超低信号衰减的柔性电路板及其制作方法。
一种柔性电路板，包括：一内层电路基板，该内层电路基板包括一内层导电线路层及形成在该内层导电线路层相对两侧的两介电层，该内层导电线路层包括至少一条信号线路；该介电层包覆该内层导电线路层，该介电层包括一与该信号线路对应的介电层镂空区；分别形成在该介电层外侧的两胶层，每个该胶层包括一与该信号线路对应的开口；及分别形成在两个该胶层的远离该内层电路基板的表面的两外层电路基板。
一种柔性电路板的制作方法，其步骤包括：
提供一内层电路基板，该内层电路基板包括一内层导电线路层及形成在该内层导电线路层相对两侧的两介电层，该内层导电线路层包括至少一条信号线路；该介电层包覆该内层导电线路层，该介电层包括一与该信号线路对应的介电层镂空区；提供两个胶层，每个该胶层包括一开口；将两个该胶层分别形成在两个该介电层的远离该内层导电线路层的一侧，并使得该开口与该介电层镂空区的位置相对应；提供两个覆铜基板，并将两个该覆铜基板分别形成在两个该胶层的远离该介电层的一侧，每个该覆铜基板包括一铜箔层；及将每个该铜箔层制作形成一外层导电线路层，进而形成该柔性电路板。
本发明提供的柔性电路板及其制作方法，在柔性电路板的内层导电线路层的外侧形成有具有镂空区的介电层，使得低介电常数的气体能够包覆该信号线路，降低该柔性电路板的信号线路在传输中的衰减。
附图说明
图1是本发明实施例提供的柔性电路板的剖视图。
图2是图1所示的柔性电路板由内而外的导电线路层、介电层、胶层及覆铜基板层的示意图。
图3是本发明实施例提供的内层导电线路层的剖视图。
图4是本发明实施例提供的介电层的剖视图。
图5是将图4所示的介电层压合到图3所示的内层导电线路层的相对两侧而形成的内层电路基板的剖视图。
图6是本发明实施例提供的胶层的剖视图。
图7是本发明实施例提供的覆铜基板的剖视图。
图8是利用图6所示的胶层将图7所示的覆铜基板压合在图5所示的内层电路基板的相对两侧后的剖视图。
图9是图8所示的电路板的上形成导电孔后的剖视图。
图10是图9所示的覆铜基板的外层铜箔层制作出镂空区域及连接垫后的剖视图。
主要元件符号说明
| 柔性电路板 | 100 |
| 内层电路基板 | 110 |
| 内层导电线路层 | 11 |
| 信号线路 | 111 |
| 接地线路 | 112 |
| 通槽 | 113 |
| 介电层 | 12 |
| 介电层镂空区 | 121 |
| 胶层 | 130 |
| 开口 | 131 |
| 覆铜基板 | 140 |
| 基材层 | 141 |
| 铜箔层 | 142 |
| 外层电路基板 | 150 |
| 外层导电线路层 | 151 |
| 铜箔层镂空区 | 1511 |
| 连接垫 | 1512 |
| 腔体 | 160 |
| 导电通孔 | 171 |
| 导电盲孔 | 172 |
| 防护层 | 180 |
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
下面结合图1~图10及实施例对本发明提供的一种柔性电路板及其制作方法作进一步的说明。
请参阅图1及图2，本发明提供的一种柔性电路板100，该柔性电路板100包括一内层电路基板110、形成在该内层电路基板110的相背两表面上的两个胶层130、形成在两个该胶层130的远离该内层电路基板110的外层电路基板150、及形成在该外层电路基板150的远离该胶层130的防护层180。
该内层电路基板110包括一内层导电线路层11及两个形成在该内层导电线路层11相对两侧的介电层12。
该内层导电线路层11由纯铜构成。该内层导电线路层11包括至少一信号线路111、位于该信号线路111两侧的至少两条接地线路112及至少两个通槽113。在本实施例中，至少两条该接地线路112互相平行，该信号线路111与该接地线路112彼此平行。具体而言，该信号线路111为一电性独立的导线，用以传输信号且与该接地线路112电性隔离。该通槽113贯穿该内层导电线路层11，该信号线路111及该接地线路112通过该通槽113间隔开来。
在本实施例中，该信号线路111有一条，该接地线路112有两条，该通槽113有两个。
该介电层12包括一介电层镂空区121，该介电层镂空区121的位置与该信号线路111的位置相对应。具体而言，所谓的“镂空区”是指部分的介电层/铜箔层经蚀刻/冲型或是曝光/显影后被去除而形成图案的区域。
该介电层镂空区121的沿该信号线路111的延伸方向的长度与该信号线路111的长度大致相等，该介电层镂空区121的宽度不小于该信号线路111的宽度且小于位于该信号线路111两侧的两条该接地线路112之间的宽度。
其中，该介电层12为复合介电层，其材质可以是感光型聚酰亚胺（polyimide，PI）、感光型覆盖膜（cover-lay，CVL）等感光型的柔性材料。
由于存在该介电层镂空区121所以该介电层12可以允许空气接触该信号线路111并可以很好地支撑位于最终形成的柔性电路板100外层的外层导电线路层151（见下文），以保证腔体160（见下文）的稳定性。
该胶层130位于该介电层12与该外层电路基板150之间，用于粘结该介电层12与该外层电路基板150。该胶层130包括一开口131，该开口131的位置与该介电层镂空区121的位置相对应，该开口131的尺寸不应小于该信号线路111的尺寸，以能在相互堆叠后使该胶层130不透过该介电层镂空区121而直接与该信号线路111接触，而仅是粘接在该接地线路112上。换言之，该信号线路111的投影完全落在该开口131内。
在本实施例中，该开口131的长度等于该介电层镂空区121的长度，该开口131的宽度略大于该介电层镂空区121的宽度。
该外层电路基板150包括一绝缘的基材层141及一外层导电线路层151，该基材层141形成在该胶层130的远离该介电层12的表面上，该外层导电线路层151形成在该基材层141的远离该胶层130的表面上。
该基材层141作为该外层电路基板150的基础层，具有可挠性且可提供该外层电路基板150主要的支撑作用，其材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，PET）或聚萘二甲酸乙二醇酯（PolyethyleneNaphthalate，PEN）、聚乙烯（polyethylene，PE）、特氟龙（Teflon）、液晶高分子聚合物（liquid crystal polymer，LCP）、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer，PVC)等材料中的一种。
该外层导电线路层151包括一铜箔层镂空区1511及至少一个连接垫1512。在本实施例中，该铜箔层镂空区1511的位置与该开口131的位置相对，该铜箔层镂空区1511的尺寸与该介电层镂空区121的尺寸大致相同。该连接垫1512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，该外层导电线路层151的铜箔层镂空区1511可以构成电磁屏蔽层，进而避免通过该信号线路111的信号遭受外界干扰，有效提升信号传输质量。
该柔性电路板100还包括由两个该开口131、两个该介电层镂空区121及两个该通槽113共同构成的腔体160，优选地，该腔体160内充满空气，该腔体160包覆该信号线路111。由于该腔体160中充满空气，而空气的介电常数为1.0法拉/公尺(F/m)，小于铁氟龙或液晶高分子聚合物或纯胶的介电常数，当信号经由本发明的该信号线路111传输时，传输的信号能趋近于无损耗的状态。
该柔性电路板100还包括多个导电通孔171及至少一个导电盲孔172。多个该导电通孔171贯穿该柔性电路板100且电连接该柔性电路板100的两个外层导电线路层151及至少两条该接地线路112。至少一个该导电盲孔172电连接该信号线路111与该外层导电线路层151的连接垫1512，以搭载需求的主动元件或被动元件。
在本实施例中，多个该导电通孔171沿两条该接地线路112等间距分布。在其他实施例中，多个该导电通孔171也可以是非等间距分布，以适应不同的设计需求。
具体地，该多个导电通孔171可采用机械钻孔或激光蚀孔贯穿位于该柔性电路板100外侧的两个该外层电路基板150、两个该胶层130、两个该介电层12及该内层导电线路层11之后，将导电材料填满所构成的贯通孔，便构成多个该导电通孔171。
具体地，至少一个该导电盲孔172可采用机械钻孔或激光蚀孔贯穿该外层电路基板150、该胶层130及该介电层12，将导电材料填满所构成的盲孔，便构成多个该导电盲孔172。
该防护层180用于保护该外层导电线路层151，以免受到外界水汽侵袭或异物刮伤等。
在本实施例中，该防护层180为一覆盖膜层（cover-lay，CVL），在其他实施例中，该防护层180还可以为防焊层。
请参阅图3~图10，本发明提供一种柔性电路板的制作方法，其步骤包括：
第一步，请参阅图2~5，制作形成一内层电路基板110。
制作形成该内层电路基板110的步骤如下：
首先，请参阅图2及图3，提供一内层导电线路层11，该内层导电线路层11由纯铜所构成。在本实施例中，通过影像转移工艺及蚀刻工艺将该纯铜制作成该内层导电线路层11。
该内层导电线路层11包括至少一信号线路111、位于该信号线路111两侧的至少两条接地线路112及至少两个通槽113。在本实施例中，至少两条该接地线路112互相平行，该信号线路111与该接地线路112彼此平行。具体而言，该信号线路111为一电性独立的导线，用以传输信号且与该接地线路112电性隔离。该通槽113贯穿该内层导电线路层11，该信号线路111及该接地线路112通过该通槽113间隔开来。
在本实施例中，该信号线路111有一条，该接地线路112有两条，该通槽113有两个。
其次，请参阅图2及图4，提供两个介电层12。
该介电层12包括一介电层镂空区121。其中，该介电层镂空区121可以通过蚀刻/冲型等方式形成的。
具体而言，所谓的“镂空区”是指部分的介电层/铜箔层经过蚀刻/冲型后被去除并形成图案的区域。
该介电层镂空区121的沿该信号线路111的延伸方向的长度与该信号线路111的长度大致相等，该介电层镂空区121的宽度不小于该信号线路111的宽度且小于位于该信号线路111两侧的两条该接地线路112之间的宽度。
在本实施例中，该介电层12为复合介电层，其材质可以是感光型聚酰亚胺（polyimide，PI）、感光型覆盖膜（cover-lay，CVL）等感光型的柔性材料。
再次，请参阅图5，将图4所示的两个该介电层12分别贴合在图3所示的该内层导电线路层11的两个相对的表面上，并使该介电层镂空区121与该信号线路111位置相对。
由于存在该介电层镂空区121，所以该介电层12可以允许空气接触该信号线路111并可以很好地支撑位于最终形成的柔性电路板100外层的铜箔层142，以保证后续形成的腔体160的稳定性。
第二步，请参阅图6及图2，提供两个胶层130。
其中，该胶层130包括一开口131，在本实施例中，该开口131位于该胶层130的中间部位。该开口131的尺寸不应小于该信号线路111的尺寸，以能在相互堆叠后使该胶层130不透过该介电层镂空区121而直接与该信号线路111接触，而仅是粘接在该接地线路112上。换言之，堆叠后，该信号线路111的投影完全落在该开口131内。在本实施例中，该开口131的尺寸与该介电层镂空区121的尺寸大致相同。优选地，该开口131的长度等于该介电层镂空区121的长度，该开口131的宽度略大于该介电层镂空区121的宽度。
第三步，请参阅图7及图2，提供两个覆铜基板140。
在本实施例中，该覆铜基板140为一单面覆铜基板。该覆铜基板140包括一绝缘的基材层141及一形成在该基材层141的一表面上的铜箔层142。
该基材层141作为该覆铜基板140的基础层，具有可挠性且对该覆铜基板140起主要支撑作用，其材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，PET）或聚萘二甲酸乙二醇酯（PolyethyleneNaphthalate，PEN）、聚乙烯（polyethylene，PE）、特氟龙（Teflon）、液晶高分子聚合物（liquid crystal polymer，LCP）、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer，PVC)等材料中的一种。
第四步，请参阅图8，将图7所示的两个该覆铜基板140、图6所示的两个该胶层130依次叠压在图5所示的介电层12的表面上并压合形成一腔体160。
具体地，该胶层130位于该覆铜基板140的绝缘的基材层141与该介电层12之间。该开口131的位置与该介电层镂空区121的位置相对。
该腔体160包覆该信号线路111。由于该腔体160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或纯胶的介电常数，当信号经由本发明的该信号线路111传输时，传输的信号能趋近于无损耗的状态。
第五步，请参阅图9及图2，形成多个导电通孔171及至少一个导电盲孔172。
其中，多个该导电通孔171贯穿两个该覆铜基板140、两个该胶层130、两个该介电层12及内层导电线路层11的两条该接地线路112且电连接两个该铜箔层142及至少两条该接地线路112。
在本实施例中，多个该导电通孔171沿两条该接地线路112等间距分布。在其他实施例中，多个该导电通孔171也可以是非等间距分布，以适应不同的设计需求。
具体地，该多个导电通孔171可采用机械钻孔或激光蚀孔贯穿位于该柔性电路板100外侧的两个该外层电路基板140、两个该胶层130、两个该介电层12及该内层导电线路层11之后，将导电材料填满所构成的贯通孔，进而形成多个该导电通孔171。
至少一个该导电盲孔172贯穿一个该覆铜基板140、一个该胶层130及一个该介电层12且电连接该信号线路111与一个该铜箔层142。
具体地，至少一个该导电盲孔172可采用机械钻孔或激光蚀孔贯穿一个该覆铜基板150、一个该胶层130及一个该介电层12，并将导电材料填满所构成的盲孔，进而形成多个该导电盲孔172。
第六步，请参阅图10及图2，将处于外层的两个该铜箔层142制作形成外层导电线路层151，进而将该覆铜基板140制作形成一外层电路基板150。
具体地，可以通过影像转移工艺及蚀刻工艺将该铜箔层142制作形成该外层导电线路层151。其中，该外层电路基板150包括该基材层141及该外层导电线路层151。该外层导电线路层151包括一铜箔层镂空区1511及至少一个连接垫1512。
在本实施例中，该铜箔层镂空区1511的位置与该开口131的位置相对，该铜箔层镂空区1511的尺寸与该介电层镂空区121的尺寸大致相同。该连接垫1512的位置与该导电盲孔172的位置相对，该连接垫1512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，位于外层的该铜箔层镂空区1511及多个该导电通孔171一起构成了一电磁屏蔽层，可以避免通过该信号线路111的信号遭受外界干扰，有效提升信号传输质量。
第七步，请参阅图1，在图9中所示的位于最外层的两个该外层导电线路层151的表面上分别形成一防护层180，进而形成该柔性电路板100。
该防护层180用于保护该外层导电线路层151，以免受到外界水汽侵袭或异物刮伤等。
在本实施例中，该防护层180为覆盖膜（cover-lay，CVL），在其他实施例中，该防护层180还可以为防焊油墨等其他材料。
本发明提供的柔性电路板100及其制作方法，1）在柔性电路板100的信号线路111的周围形成一腔体160，且该腔体160内空气的介电常数为1F/m，以空气替代传统的铁氟龙或液晶高分子聚合物或纯胶来作为介质层包覆在信号线路的周围，使得该柔性电路板100的信号如同在空气中传输而几乎无损，以达到具有超低信号衰减的信号传输；2）该内层导电线路层11的两侧形成的具有镂空区的介电层12，使得该接地线路112被该介电层12所包覆，在使得该信号线路111与该接地线路112之间电性绝缘的同时，允许空气接触该信号线路111，并起到很好地支撑作用，保证了腔体160所在的腔体的稳定性。
可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种柔性电路板，包括：
一内层电路基板，该内层电路基板包括一内层导电线路层及形成在该内层导电线路层相对两侧的两介电层，该内层导电线路层包括至少一条信号线路、至少两条接地线路及至少两个通槽，该接地线路位于该信号线路两侧，该通槽贯穿该内层导电线路层，该信号线路及该接地线路通过该通槽隔离开来；该介电层包覆该内层导电线路层，该介电层包括一与该信号线路对应的介电层镂空区；“镂空区”是指部分的介电层/铜箔层经蚀刻/冲型或是曝光/显影后被去除而形成图案的区域；
分别形成在该介电层外侧的两胶层，每个该胶层包括一与该信号线路对应的开口；及
分别形成在两个该胶层的远离该内层电路基板的表面的两外层电路基板。
2.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，该介电层还包括一非介电镂空区，该非介电层镂空区与该接地线路的位置相对，该介电层镂空区的宽度不小于该信号线路的宽度且小于位于该信号线路两侧的两条该接地线路之间的宽度。
3.如权利要求2所述的柔性电路板，其特征在于，该介电层为感光型的挠性材料。
4.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，该外层电路基板包括一外层导电线路层，该外层导电线路层包括一铜箔层镂空区及至少一个连接垫，该铜箔层镂空区域的位置与该开口的位置相对，该铜箔层镂空区的尺寸与该介电层镂空区的尺寸大致相同。
5.如权利要求4所述的柔性电路板，其特征在于，该柔性电路板还包括多个导电通孔及至少一导电盲孔，该导电通孔电连接两个该外层导电线路层及该接地线路，该导电盲孔电连接该外层导电线路层及该信号线路。
6.一种柔性电路板的制作方法，其步骤包括：
提供一内层电路基板，该内层电路基板包括一内层导电线路层及形成在该内层导电线路层相对两侧的两介电层，该内层导电线路层包括至少一条信号线路、至少两条接地线路及至少两个通槽，该接地线路位于该信号线路两侧，该通槽贯穿该内层导电线路层，该信号线路及该接地线路通过该通槽隔离开来；该介电层包覆该内层导电线路层，该介电层包括一与该信号线路对应的介电层镂空区；“镂空区”是指部分的介电层/铜箔层经蚀刻/冲型或是曝光/显影后被去除而形成图案的区域；
提供两个胶层，每个该胶层包括一开口；
将两个该胶层分别形成在两个该介电层的远离该内层导电线路层的一侧，并使得该开口与该介电层镂空区的位置相对应；
提供两个覆铜基板，并将两个该覆铜基板分别形成在两个该胶层的远离该介电层的一侧，每个该覆铜基板包括一铜箔层；及
将每个该铜箔层制作形成一外层导电线路层，进而形成该柔性电路板。
7.如权利要求6所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该介电层镂空区的宽度不小于该信号线路的宽度且小于位于该信号线路两侧的两条该接地线路之间的宽度。
8.如权利要求6所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，在将该铜箔层制作形成外层导电线路层之前，还包括步骤：形成多个导电通孔及至少一个导电盲孔，该导电通孔电连接两个该外层导电线路层及该接地线路，该导电盲孔电连接该外层导电线路层及该信号线路。
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