CN108235574A

CN108235574A - 电路板及其制作方法

Info

Publication number: CN108235574A
Application number: CN201611162605.6A
Authority: CN
Inventors: 吴勇杰; 梁崇智; 蒲必欣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-06-29

Abstract

本发明提供一种电路板的制作方法，包括步骤：设计电路图形；将所述电路图形的轮廓线作镜像处理，获得所述电路图形的镜像轮廓线；在铜箔上涂覆一层可剥离胶；将一薄片贴合在所述铜箔覆有可剥离胶的一面，形成一复合片；将所述复合片平铺在一具有吸附功能的吸附平台上；用超快激光沿所述电路图形的镜像轮廓线切割所述复合片中的铜箔面以形成导电图形；从所述复合片上剥离除所述导电图形外的多余铜箔；将所述复合片中形成所述导电图形的铜箔面压合至一覆有粘附层的电路板基板上；和将所述薄片及所述可剥离胶从所述电路板基板上剥离。本发明还提供一种由上述方法制作的电路板。本发明提供的电路板的制作方法具有制作工艺环保、流程精简的特点。

Description

电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及电路板制造技术领域，尤其涉及一种电路板的制作方法及由该方法制作的电路板。

背景技术

目前电路板中导电图形的制作一般采用化学蚀刻的方法，即使用含有可使铜产生还原氧化反应，氧化为铜离子的酸性或碱性溶液，将转印有电路图形抗蚀刻层的覆铜板置于溶液中，使其与溶液发生一系列化学或电化学反应，把覆铜板上除电路图形以外的铜箔蚀刻掉，保留具有电路图形的铜箔，最终形成所需的导电图形。该工艺在生产过程中会产生大量含有铜离子的蚀刻污水，对环境会造成很大的污染，且被蚀刻掉的铜以离子形态混合于化学溶液中，难于提取或提取费用高昂，存在巨大的成本浪费。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种制作工艺环保的电路板的制作方法，以及由该方法制成的电路板。

本发明提供一种电路板的制作方法，所述方法包括以下步骤：

设计电路图形；

将所述电路图形的轮廓线作镜像处理，获得所述电路图形的镜像轮廓线；

在铜箔上涂覆一层可剥离胶；

将一薄片贴合在所述铜箔覆有可剥离胶的一面，形成一复合片；

将所述复合片平铺在一具有吸附功能的吸附平台上，所述复合片中的铜箔面背离所述吸附平台放置；

用激光沿所述电路图形的镜像轮廓线切割所述复合片中的铜箔以形成导电图形；

从所述复合片上剥离除所述导电图形外的多余铜箔；

将所述复合片中形成所述导电图形的铜箔面压合至一覆有粘附层的电路板基板上；和

将所述薄片及所述可剥离胶从所述电路板基板上剥离。

作为一种优选方案，所述切割线路的激光为皮秒激光、飞秒激光或纳秒激光。

作为一种优选方案，所述可剥离胶涂覆于所述铜箔的正面上。

作为一种优选方案，通过外力或光照的方式将所述可剥离胶从所述电路板基板上剥离。

作为一种优选方案，所述薄片所述薄片由PET、PC、PP、PVC、橡胶、塑料或树脂制成。

作为一种优选方案，通过一剥离装置将所述多余铜箔剥离，所述剥离装置的剥离方式为拉力、真空吸附、静电吸附、磁吸附或光感应方式中的一种或多种组合。

作为一种优选方案，所述电路板基板上的粘附层由具有导热、绝缘和强力粘附功能的化学粘胶剂在所述电路板基板上涂覆而成。

作为一种优选方案，所述电路板的制作方法还包括：在所述形成导电图形的铜箔及部分所述粘附层上印刷绝缘防焊层。

作为一种优选方案，所述绝缘防焊层由清漆、树脂等印刷而成。

本发明还提供一种电路板，所述电路板包括基板层、粘附于所述基板层上的粘附层、位于所述粘附层上的图形层、涂覆于部分粘附层和所述图形层上的绝缘防焊层，图形层包括所述形成导电图形的铜箔。

作为一种优选方案，所述图形层上包括线宽为20微米的轮廓线。

本发明提供的电路板的制作方法采用超快激光技术，免除了电化学处理及酸碱蚀刻工艺，在整个制作过程中不会产生任何对环境有影响的物质，实现了电路板中导电图形制作工艺的绿色环保化，同时相比传统的化学蚀刻工艺，能使操作人员免于接触酸碱性化学溶剂，减少其对人体的伤害，有助人体健康。

附图说明

下面将结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1示出了本发明一实施例的电路板的结构示意图；

图2示出了图1所述电路板制作方法一实施例的流程图。

主要元件符号说明

基板层 11

粘附层 13

图形层 15

导电图形 151

绝缘防焊层 17

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

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接仅仅是为便于清晰描述，而并不限定连接方式。

需要说明的是，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参照图1，本发明一实施例的电路板10包括基板层11、粘附层13、图形层15以及绝缘防焊层17。基板层11由具有一定刚性强度的金属、复合材料或陶瓷材料制成，在本发明的其他实施方式中，基板层11也可采用挠性材料制成。粘附层13位于基板层11和图形层15之间，具有一定的粘附、绝缘和导热作用，以将图形层15粘附于基板层11上，同时起到图形层15和基板层11之间的绝缘和导热的作用，粘附层13可为压敏胶涂覆片、热熔胶涂覆片或其他具有粘性的液态或半固态胶膜。图形层15包括导电图形151，导电图形151通常由导电材料如铜箔制成，在本发明的其他实施方式中，也可采用铝箔、铁箔、银箔等材料制成导电图形151。绝缘防焊层17覆盖于图形层15和部分粘附层13上，为绝缘和防焊功能的防护层，可以阻止焊锡附着在图形层15上，保护图形层15的导电图形151免受其他物质侵蚀，同时可用于防止导电图形151中的铜氧化、以及阻隔湿气和灰尘，防止电路短路影响电气性能等。

请参照图2，示出了电路板10的制作方法的流程图，电路板10的制作方法包括以下步骤：

步骤S101：利用电路板设计软件设计电路图形，以构成导电图形151的具体形状。所述电路板设计软件可选用Altium Designer、Mentor pads、Cadence或其他电路板设计软件进行所述电路图形的设计。

步骤S102：将所述电路图形的轮廓线作镜像处理，获得一超快激光切割加工文件。

步骤S103：在一铜箔的正面涂覆一层可剥离胶。在本实施例中，所述可剥离胶为可剥离的热压敏胶，在本发明的其他实施方式中，所述可剥离胶不局限于本实施例中涂覆于所述铜箔的正面(即所述铜箔的光面)，也可涂覆于所述铜箔的反面(即所述铜箔的毛面)，所述可剥离胶也可为其他的在经受一定外力或光感应的作用下可剥离的化学粘胶剂，如紫外固化胶等。

在本实施例中，所述铜箔可依据设计需要选用各种厚度规格的电解铜箔或压延铜箔，如12微米、15微米、18微米、22微米、35微米、70微米或其他厚度规格。在本发明的其他实施方式中，也可选用不同厚度规格的铝箔、铁箔、银箔等。

步骤S104：将一薄片贴合在所述铜箔覆有可剥离胶的一面，形成一复合片。在本实施例中，所述薄片为一由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成的PET胶片。根据导电图形151的剥离要求，所述PET厚度在25微米至300微米之间。在本发明的其他实施方式中，所述薄片也可由包括聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、橡胶、塑料、树脂等非金属材料制成的胶片或薄板。

在本实施例中，通过一压合设备将所述薄片贴合在所述铜箔覆有可剥离胶的一面，所述压合设备为具有压力调节和传输速率调节的传输式辊轮压合机，所述压合设备可以是轮对轮结构，在本发明的其他实施方式中，所述压合设备也可以是轮对平面结构。

步骤S105：将所述复合片平铺在一具有吸附功能的吸附平台上，所述复合片中的铜箔面背离所述吸附平台放置。

步骤S106：在一超快激光加工设备上运行所述超快激光切割加工文件，用超快激光沿电路图形的镜像轮廓线切割所述复合片中的铜箔以形成导电图形151。

激光因其具有环保、高效、加工精细等特点而在工业领域被广泛应用。激光按其脉冲在加工材料上的作用时间(持续时间)分为纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光，皮秒激光和飞秒激光又称为超快激光，即是指激光脉冲持续时间在10^-12秒或以下的脉冲激光，与普通纳秒激光相比，具有脉冲持续时间更短，峰值功率更高、加工时对材料产生的热损伤小、加工精度更高等特点，在应用领域又将其对材料的加工称为“冷加工”。在金属材料加工领域，尤其是微米级超薄金属材料的加工，普通纳秒激光由于峰值功率较小，加工时对材料的热损伤较大，超薄材料经其加工后易产生变色、碳化、翘曲变形等问题，而利用超快激光的高峰值、冷加工特性则可以避免此类不良效应。用于制作导电图形151的铜箔属金属超薄材料，目前最薄的铜箔厚度可达到10微米甚至以下，超快激光便成为该类材料加工的最佳选择。

在本实施例中，导电图形151的制作由所述复合片及所述超快激光加工设备完成，与传统的蚀刻工艺制作导电图形151不同，超快激光更环保、更高效、加工更精细；与普通的纳米激光烧蚀铜箔而形成导电图形151不同，超快激光避免了加工时对材料的热损伤较大，铜箔易产生变色、碳化、翘曲变形等问题。虽然所述纳米激光的效果稍逊于所述超快激光，但是在本发明的其他实施方式中，若纳秒激光适用于工艺要求，也可使用纳秒激光切割所述复合片中的铜箔。

步骤S107：从所述复合片上剥离除导电图形151外的多余铜箔。在本实施例中，剥离所述复合片上导电图形151外的余铜时，将所述复合片从所述具有吸附功能的平台转移至一剥离设备，所述剥离设备能够进行选择性剥离处理，即可将除导电图形151外的多余铜箔从所述复合片上剥离，而导电图形151仍保留在所述复合片上。所述剥离装置采用的剥离方式可为拉力、真空吸附、静电吸附、磁吸附或光感应等方式中的一种或多种组合。

步骤S108：将粘附层13压合至基板层11上。在本实施例中，采用热压的方式将粘附层13压合至基板层11上，粘附层13可由固态粘胶制成，也可以为液态粘胶制成。粘附层13的厚度范围为20-100微米，如20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米等，由具体产品要求决定，根据产品要求，可做一次或多次压合以达到要求的厚度。

步骤S109：将由步骤S107产生的复合片压合至步骤S108产生的基板层11上。在本实施例中，所述复合片中形成导电图形151的铜箔面对应贴合在所述基板层11上的粘附层13上，以将导电图形151转移至基板层11上。

在本实施例中，导电图形151与基板层11上粘附层13的压合方式为热压的方式，在本发明的其他实施方式中，也可采用其他方法将所述复合片上形成有导电图形151的铜箔面压附至基板层11上，如可利用真空吸附等。

步骤S110：将所述薄片及所述可剥离胶从基板层11上的粘附层13上剥离。将所述薄片及所述可剥离胶从粘附层13上剥离的方法可为拉力、真空吸附、静电吸附、磁吸附等方式中的一种或多种组合。

在本实施例中，所述剥离为选择性剥离，即仅剥离所述薄片及所述可剥离胶，导电图形151在粘附层13的粘附作用力下保留在基板层11上。

步骤S111：在由导电图形151形成的图形层15上以及部分粘附层13上涂覆绝缘防焊层17。在本实施例中，涂覆绝缘防焊层的目的是为了形成一防护层，起到防止导电图形151中的铜氧化及其与其它外部电路接触而无法实现电路功能、阻隔湿气和灰层、防止电路短路影响电气性能等作用。

在本实施例中，所述绝缘防焊层所用材料为清漆，在本发明的其他实施方式中，也可采用其他绝缘材料，如树脂等。

本领域的技术人员可以理解，上述步骤S106形成的具有导电图形151的铜箔不限于使用步骤S108-S110的方法转移至电路板10的基板层11上，也可以采用其他的方法。步骤S108-S110的方法也可以用于将其他方法形成的铜箔转移至电路板10的基板层11上。

本发明的实施例采用超快激光技术制作电路板10更符合时下对电路板高密度线路的要求，与传统的加工方式难以处理线宽为100微米以下的铜箔导电图形相比，超快激光不仅具备超薄铜材料的加工能力，而且在窄线宽的导电图形的制作上也具有很强的优势。经实验证明，利用超快激光制作铜箔导电图形，最小线宽可达到20微米，在实现高密度电路制作上比传统方式具有更强的优势。

本发明提供的电路板10的制作流程与传统的化学蚀刻工艺相比，具有制作工艺环保、流程精简、能够制作具有高密度线路的导电图形151的特点，在余铜的回收程度上，本发明提供的电路板10的制作工艺在制作过程中产生的超过95％的余铜均可直接回收再利用，且不需要复杂的提取手段，相对于传统电化学蚀刻工艺中余铜难提取且提取成本高，本发明提供的电路板10的制作方法能够节省成本，同时，传统化学蚀刻工艺对生产场地有特殊需求，生产企业需在生产场地方面投入大量资金，而本发明提供的电路板10的制作方法则无特殊要求，能够进一步减少成本开支。本发明提供的电路板10的制作工艺是一种既环保又节省成本的制作工艺，有助于推动电路板及相关行业向环保化方向发展，具有较大的经济价值和社会效益。

本申请的说明书和权利要求中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数值、步骤、部件或它们的组合。

为清楚起见，本发明在单独实施例中所描述的某些特征，可以组合在单个实施例中使用。而且，在单个实施例中描述的本发明的各种特征，也可以在单独地或以任何合适形式在子组合中使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电路板的制作方法，包括以下步骤：

设计电路图形；

在铜箔上涂覆一层可剥离胶；

从所述复合片上剥离除所述导电图形外的多余铜箔；

将所述薄片及所述可剥离胶从所述电路板基板上剥离。

2.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述切割线路的激光为皮秒激光、飞秒激光或纳秒激光。

3.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述可剥离胶涂覆于所述铜箔的正面上。

4.如权利要求3所述电路板的制作方法，其特征在于，通过外力或光照的方式将所述可剥离胶从所述电路板基板上剥离。

5.如权利要求4所述电路板的制作方法，其特征在于，所述薄片由PET、PC、PP、PVC、橡胶、塑料或树脂制成。

6.如权利要求1所述电路板的制作方法，其特征在于，通过一剥离装置将所述多余铜箔剥离，所述剥离装置的剥离方式为拉力、真空吸附、静电吸附、磁吸附或光感应方式中的一种或多种组合。

7.如权利要求1所述电路板的制作方法，其特征在于，所述电路板基板上的粘附层由具有导热、绝缘和强力粘附功能的化学粘胶剂在所述电路板基板上涂覆或热压而成。

8.如权利要求1所述电路板的制作方法，其特征在于，所述电路板的制作方法还包括：在所述形成导电图形的铜箔及部分所述粘附层上印刷绝缘防焊层。

9.如权利要求8所述电路板的制作方法，其特征在于，所述绝缘防焊层由清漆、树脂等印刷而成。

10.一种由权利要求1-9中任一项方法制作的电路板，所述电路板包括基板层、粘附于所述基板层上的粘附层、位于所述粘附层上的图形层、涂覆于部分粘附层和所述图形层上的绝缘防焊层，图形层包括所述形成导电图形的铜箔。

11.如权利要求10所述的电路板，其特征在于，所述图形层上包括线宽为20微米的铜箔轮廓线。