CN108174522B - 一种嵌埋线路柔性电路板及其制备方法 - Google Patents

一种嵌埋线路柔性电路板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种嵌埋线路柔性电路板及其制备方法，所述制备方法包括：提供第一基板，所述第一基板表面附着有柔性材料层，所述柔性材料层具有凸起结构；于所述柔性材料层表面形成第二基板，使所述第二基板表面形成与所述凸起结构适配的凹槽结构；以及剥离所述第二基板后，于所述凹槽结构内形成导电线路。通过本发明提供的嵌埋线路柔性电路板及其制备方法，解决了现有技术中采用FPC制备工艺无法在柔性基板上制备嵌埋线路的问题。

Description

一种嵌埋线路柔性电路板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种嵌埋线路的制备方法，特别是涉及一种嵌埋线路柔性电路板及其制备方法。
背景技术
随着电子、通讯产业的蓬勃发展，印刷电路板(PCB)是电子产品不可缺少的主要基础零件。液晶电视、手机、数码相机、数码摄像机以及其他3G产品，都是以轻薄短小为发展趋势的，更有可穿戴设备的发展，这就要求必须有高密度、小体积、能自由安装的新一代线路基板来满足。
新一代线路基板需要具有高密度、高接脚数(High Density/High Pin Count)，微细化(Fine Pitch)，集团接合(Gang Bond)，高产出(High Throughput)以及高可靠度(HighReliability)的柔性线路基板的支持。而传统的FPC(以聚酰亚胺或聚脂薄膜为基材的柔性电路板)则越来越无法满足上述需求。如果可以将线宽以及间距减小，就能够大大提高整版的布线密度，但随之产生了线路与基材结合力降低，线路间短路随间距减小而急剧增加等一些列问题。
嵌埋线路基板作为一种解决方案出现在人们视线中，但目前嵌埋线路基板主要在刚性基板上制备嵌埋线路，而现有技术中采用FPC制备工艺在柔性基板上制备嵌埋线路则难以实现。
鉴于此，有必要设计一种新的嵌埋线路柔性电路板及其制备方法用以解决上述技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种嵌埋线路柔性电路板及其制备方法，用于解决现有技术中采用FPC制备工艺无法在柔性基板上制备嵌埋线路的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种嵌埋线路柔性电路板的制备方法，所述制备方法包括：
提供第一基板，所述第一基板表面附着有柔性材料层，所述柔性材料层具有凸起结构；
于所述柔性材料层表面形成第二基板，使所述第二基板表面形成与所述凸起结构适配的凹槽结构；以及
剥离所述第二基板后，于所述凹槽结构内形成导电线路。
可选地，形成所述凸起结构的方法包括：
于所述第一基板表面形成柔性材料层；及
于所述柔性材料层中形成凸起结构。
可选地，采用模具压印工艺于所述柔性材料层中形成所述凸起结构。
可选地，所述凸起结构呈独立分布或呈网络状互联分布；所述凸起结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的梯形结构；所述凸起结构的高度为2um～50um，所述凸起结构的宽度为2um～200um。
可选地，形成所述第二基板的方法包括：
采用涂布工艺于所述柔性材料层及所述凸起结构表面形成第二基板材料层；及
对所述第二基板材料层进行固化，以形成第二基板。
可选地，所述第二基板包括聚合物材料层，其中，所述聚合物材料层包括PI材料层、PP材料层或ABF材料层；所述第二基板的厚度为4um～200um。
可选地，形成所述第二基板前，还包括对所述柔性材料层及所述凸起结构进行疏水处理的步骤。
可选地，采用脱模工艺剥离所述第二基板。
可选地，所述凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布；所述凹槽结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的倒梯形结构；所述凹槽结构的高度为2um～50um，所述凹槽结构的宽度为2um～200um。
可选地，采用刮印工艺于所述凹槽结构内形成所述导电线路。
可选地，形成所述导电线路的方法包括：
于所述第二基板及所述凹槽结构表面形成种子层；
于所述种子层表面形成导电材料层；及
去除所述第二基板表面的种子层及导电材料层，以形成导电线路。
可选地，所述导电线路的厚度小于所述凹槽结构的深度。
可选地，所述第一基板包括柔性基板或刚性基板，其中，所述柔性基板包括PET柔性基板或PI柔性基板，所述刚性基板包括玻璃、硅片、陶瓷或金属板；所述柔性材料层包括UV胶层。
本发明还提供了一种嵌埋线路柔性电路板，所述嵌埋线路柔性电路板包括：
柔性基板，其中，所述柔性基板上设有凹槽结构；及
设于所述凹槽结构内的导电线路。
可选地，所述柔性基板包括聚合物材料层，其中，所述聚合物材料层包括PI材料层、PP材料层或ABF材料层；所述柔性基板的厚度为4um～200um。
可选地，所述凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布；所述凹槽结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的倒梯形结构；所述凹槽结构的高度为2um～50um，所述凹槽结构的宽度为2um～200um。
可选地，所述导电线路的高度小于所述凹槽结构的深度。
如上所述，本发明的嵌埋线路柔性电路板及其制备方法，具有以下有益效果：
1.通过本发明所述制备方法，可实现在柔性基板上制备嵌埋线路，使得制备的嵌埋线路可绕、可弯折；而且本发明所述嵌埋线路柔性电路板通过减小线宽，可大大提高布线密度。
2.本发明所述制备方法不同于传统的曝光技术与激光加工技术，而是采用模具压印工艺制作凸起结构，以实现低成本、高产生。
3.本发明通过将导电线路的厚度设置为低于所述凹槽结构的深度，使导电线路内嵌于凹槽结构中，可避免导电线路的刮伤、断裂、及剥离，更好地保护所述导电线路的同时，大大提高了导电线路的可靠性。
4.本发明所述嵌埋线路柔性电路板的导电线路表面平坦性好，适用于高频、高速领域应用。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中所述制备方法的流程图。
图2至图7显示为本发明一实施例中所述制备方法中各步骤的结构示意图。
元件标号说明
100 嵌埋线路柔性电路板
101 第一基板
102 柔性材料层
103 凸起结构
104 第二基板、柔性基板
105 凹槽结构
106 导电线路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种嵌埋线路柔性电路板的制备方法，所述制备方法包括：
提供第一基板101，所述第一基板101表面附着有柔性材料层102，所述柔性材料层102具有凸起结构103；
于所述柔性材料层102表面形成第二基板104，使所述第二基板104表面形成与所述凸起结构103适配的凹槽结构105；以及
剥离所述第二基板104后，于所述凹槽结构105内形成导电线路106。
下面请参阅图2至图7对本实施例所述嵌埋线路柔性电路板的制备方法进行详细说明。
如图2至图4所示，提供第一基板101，所述第一基板101表面附着有柔性材料层102，所述柔性材料层102具有凸起结构103。
作为示例，如图2所示，所述第一基板101包括柔性基板或刚性基板，其中，所述柔性基板包括但不限于PET柔性基板或PI柔性基板，所述刚性基板包括但不限于玻璃、硅片、陶瓷或金属板。
作为示例，所述第一基板101包括但不限于卷状或片状。
优选地，在本实施例中，所述第一基板101为卷状PET柔性基板。
作为示例，形成所述凸起结构103的方法包括：
如图3所示，于所述第一基板101表面形成柔性材料层102；及
如图4所示，于所述柔性材料层102中形成凸起结构103。
作为示例，采用涂布工艺于所述第一基板101表面形成所述柔性材料层102，其中，所述柔性材料层102包括但不限于UV胶层。
作为示例，采用模具压印工艺于所述柔性材料层102中形成所述凸起结构103。
优选地，在本实施例中，采用卷到卷微纳米压印工艺形成凸起结构103，以确保所述凸起结构103表面的平整性；具体方法包括：通过带有凹槽的模具对所述柔性材料层102进行压印，以于所述柔性材料层102中形成微米级别的凸起结构103；同时通过UV光源对凸起结构103进行照射，以实现凸起结构103的固化。
需要说明的是，通过将凸起结构设计在微米级别，使得后续形成的凹槽结构也在微米级别，以便于后续在凹槽结构内形成的导电线路的线宽同样也在微米级别，大大减小了导电线路的线宽。
作为示例，所述凸起结构103呈独立分布或呈网络状互联分布。
优选地，在本实施例中，所述凸起结构103呈网络状互联分布；其中，网络状可以为矩形网格状、菱形网格状、或三角形网格状等。
作为示例，所述凸起结构的高度为2um～50um，所述凸起结构的宽度为2um～200um。
优选地，在本实施例中，所述凸起结构103包括侧壁具有1度～3度脱模角的梯形结构，其中，所述梯形结构的高度为8um，所述梯形结构的短边长度介于8um～200um。
如图5和图6所示，于所述柔性材料层102表面形成第二基板104，使所述第二基板104表面形成与所述凸起结构103适配的凹槽结构105。
作为示例，形成所述第二基板104的方法包括：
采用涂布工艺于所述柔性材料层102及所述凸起结构103表面形成第二基板材料层；及
对所述第二基板材料层进行固化，以形成第二基板104。
优选地，在本实施例中，采用狭缝涂布工艺于所述柔性材料层102及所述凸起结构103表面形成第二基板材料层。
作为示例，所述第二基板104包括聚合物材料层，其中，所述聚合物材料层包括但不限于PI材料层、PP材料层或ABF材料层等具有良好成膜特性和填充性的介质材料；所述第二基板104的厚度为4um～200um。
优选地，在本实施例中，所述第二基板104的材质为PI材料；所述第二基板104的厚度为38um。
作为示例，所述凹槽结构105呈独立分布或呈网络状互联分布。
优选地，在本实施例中，所述凹槽结构105呈网络状互联分布，其中，网络状可以为矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等。
作为示例，所述凹槽结构的高度为2um～50um，所述凹槽结构的宽度为2um～200um。
优选地，在本实施例中，所述凹槽结构105包括侧壁具有1度～3度脱模角的倒梯形结构，其中，所述倒梯形结构的高度为8um，所述倒梯形结构的短边长度介于8um～200um。
作为示例，形成所述第二基板104前，还包括对所述柔性材料层103及所述凸起结构103进行疏水处理的步骤。
优选地，在本实施例中，采用氟化疏水处理方式对所述柔性材料层103及所述凸起结构103进行疏水处理，以减小所述柔性材料层103及所述凸起结构104的表面粘性，便于后续脱模工艺的进行。
如图6和图7所示，剥离所述第二基板104后，于所述凹槽结构105内形成导电线路106。
作为示例，采用脱模工艺剥离所述第二基板104。
作为一示例，采用刮印工艺于所述凹槽结构105内形成所述导电线路106。
作为另一示例，形成所述导电线路的方法包括：
于所述第二基板104及所述凹槽结构105表面形成种子层；
于所述种子层表面形成导电材料层；及
去除所述第二基板104表面的种子层及导电材料层，以形成导电线路106。
具体的，采用电镀或化学镀工艺形成所述种子层，采用电镀工艺形成所述导电材料层；其中，所述导电材料层的材质包括但不限于铜、铝或银。优选地，在本实施例中，所述导电材料层的材质为铜
作为示例，所述导电线路106的厚度小于所述凹槽结构105的深度，以保护所述导电线路，避免其刮伤、断裂、或剥离，从而提高导电线路的可靠性。
实施例二
如图7所示，本实施例提供了一种嵌埋线路柔性电路板，所述嵌埋线路柔性电路板100包括：
柔性基板104，其中，所述柔性基板104上设有凹槽结构105；及
设于所述凹槽结构105内的导电线路106。
作为示例，所述柔性基板104包括聚合物材料层，其中，所述聚合物材料层包括但不限于PI材料层、PP材料层或ABF材料层等具有良好成膜特性和填充性的介质材料；所述柔性基板104的厚度为4um～200um。
优选地，在本实施例中，所述柔性基板104的材质为PI材料；所述柔性基板104的厚度为38um。
作为示例，所述凹槽结构105呈独立分布或呈网络状互联分布。
优选地，在本实施例中，所述凹槽结构105呈网络状互联分布，其中，网络状可以为矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等。
作为示例，所述凹槽结构105的高度为2um～50um，所述凹槽结构105的宽度为2um～200um。
优选地，在本实施例中，所述凹槽结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的倒梯形结构；其中，所述倒梯形结构的高度为8um，所述倒梯形结构的短边长度介于8um～200um。
作为示例，所述导电线路106的高度小于所述凹槽结构105的深度，以保护所述导电线路，避免其刮伤、断裂、或剥离，从而提高导电线路的可靠性。
作为示例，所述导电线路106的材质包括但不限于铜、铝或银；优选地，在本实施例中，所述导电线路106的材质为铜
综上所述，本发明的嵌埋线路柔性电路板及其制备方法，具有以下有益效果：
1.通过本发明所述制备方法，可实现在柔性基板上制备嵌埋线路，使得制备的嵌埋线路可绕、可弯折；而且本发明所述嵌埋线路柔性电路板通过减小线宽，可大大提高布线密度。
2.本发明所述制备方法不同于传统的曝光技术与激光加工技术，而是采用模具压印工艺制作凸起结构，以实现低成本、高产生。
3.本发明通过将导电线路的厚度设置为低于所述凹槽结构的深度，使导电线路内嵌于凹槽结构中，可避免导电线路的刮伤、断裂、及剥离，更好地保护所述导电线路的同时，大大提高了导电线路的可靠性。
4.本发明所述嵌埋线路柔性电路板的导电线路表面平坦性好，适用于高频、高速领域应用。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供第一基板，所述第一基板表面附着有柔性材料层，所述柔性材料层具有凸起结构；
于所述柔性材料层表面形成第二基板，使所述第二基板表面形成与所述凸起结构适配的凹槽结构；以及
剥离所述第二基板后，于所述凹槽结构内形成导电线路；
其中，形成所述第二基板的方法包括：
采用涂布工艺于所述柔性材料层及所述凸起结构表面形成第二基板材料层；及
对所述第二基板材料层进行固化，以形成第二基板。
2.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，形成所述凸起结构的方法包括：
于所述第一基板表面形成柔性材料层；及
于所述柔性材料层中形成凸起结构。
3.根据权利要求2所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，采用模具压印工艺于所述柔性材料层中形成所述凸起结构。
4.根据权利要求1、2或3所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述凸起结构呈独立分布或呈网络状互联分布；所述凸起结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的梯形结构；所述凸起结构的高度为2um～50um，所述凸起结构的宽度为2um～200um。
5.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述第二基板包括聚合物材料层，其中，所述聚合物材料层包括PI材料层、PP材料层或ABF材料层；所述第二基板的厚度为4um～200um。
6.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，形成所述第二基板前，还包括对所述柔性材料层及所述凸起结构进行疏水处理的步骤。
7.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，采用脱模工艺剥离所述第二基板。
8.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布；所述凹槽结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的倒梯形结构；所述凹槽结构的高度为2um～50um，所述凹槽结构的宽度为2um～200um。
9.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，采用刮印工艺于所述凹槽结构内形成所述导电线路。
10.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，形成所述导电线路的方法包括：
于所述第二基板及所述凹槽结构表面形成种子层；
于所述种子层表面形成导电材料层；及
去除所述第二基板表面的种子层及导电材料层，以形成导电线路。
11.根据权利要求1、9或10所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述导电线路的厚度小于所述凹槽结构的深度。
12.根据权利要求1所述的嵌埋线路柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述第一基板包括柔性基板或刚性基板，其中，所述柔性基板包括PET柔性基板或PI柔性基板，所述刚性基板包括玻璃、硅片、陶瓷或金属板；所述柔性材料层包括UV胶层。
13.一种采用如权利要求1至12任一项所述制备方法制备的嵌埋线路柔性电路板，其特征在于，所述嵌埋线路柔性电路板包括：
柔性基板，其中，所述柔性基板上设有凹槽结构；及
设于所述凹槽结构内的导电线路。
14.根据权利要求13所述的嵌埋线路柔性电路板，其特征在于，所述柔性基板包括聚合物材料层，其中，所述聚合物材料层包括PI材料层、PP材料层或ABF材料层；所述柔性基板的厚度为4um～200um。
15.根据权利要求13所述的嵌埋线路柔性电路板，其特征在于，所述凹槽结构呈独立分布或呈网络状互联分布；所述凹槽结构包括侧壁具有1度～3度脱模角的倒梯形结构；所述凹槽结构的高度为2um～50um，所述凹槽结构的宽度为2um～200um。
16.根据权利要求13所述的嵌埋线路柔性电路板，其特征在于，所述导电线路的高度小于所述凹槽结构的深度。
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