CN108650794B - 一种线路板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线路板的制备方法，所述制备方法包括：提供一线路基材，并于所述线路基材上表面形成柔性材料层；通过模具于所述线路基材上表面形成凸起结构；以及通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路层；其中，所述模具包括：下表面设有凹陷结构的模具基材，及形成于所述模具基材下表面和所述凹陷结构侧壁表面的遮挡层；其中，所述遮挡层形成一光线调整通道，以对设于所述模具上方的曝光光源发出的光线进行调整，使光线集聚并照射于未被所述遮挡层遮挡的所述柔性材料层。通过本发明提供的线路板的制备方法，解决了现有线路板制备方法中图形转移工序存在步骤繁复、制作成本高昂的问题。

Description

一种线路板的制备方法
技术领域
本发明涉及印刷电路板领域，特别是涉及一种线路板的制备方法。
背景技术
就电子产品而言，印刷电路板(PCB)是电子产品不可缺少的主要基础零件。而且随着电子、通讯产业的蓬勃发展，液晶电视、手机、数码相机、数码摄像机以及其他3C产品都是以轻薄短小为发展趋势的；更随着可穿戴设备的出现，印刷电路板还需要具有高密度、小体积、能自由安装的特点。可见，随着电子、通讯产品的不断发展，具有高密度、高接脚数(HighDensity/High Pin Count)、微细化(Fine Pitch)、集团接合(Gang Bond)、高产出(HighThroughput)以及高可靠度(High Reliability)等特点的线路板的需求越来越高。
传统线路板制备方法中，图形转移工序主要使用光学曝光技术实现，即图形转移需要经过覆膜、曝光、显影等工艺完成，从而使得图形转移工序步骤繁复；并且在图形转移工序中，为了减小线宽以及间距，需要曝光光源具有极其良好的准直性，而准直性越好的曝光光源，其设备价格越高，从而促使线路板制作成本较高。
鉴于此，有必要设计一种新的线路板的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线路板的制备方法，用于解决现有线路板制备方法中图形转移工序存在步骤繁复、制作成本高昂的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种线路板的制备方法，所述制备方法包括：
提供一线路基材，并于所述线路基材上表面形成柔性材料层；
通过模具于所述线路基材上表面形成凸起结构；以及
通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路层；
其中，所述模具包括：下表面设有凹陷结构的模具基材，及形成于所述模具基材下表面和所述凹陷结构侧壁表面的遮挡层；其中，所述遮挡层形成一光线调整通道，以对设于所述模具上方的曝光光源发出的光线进行调整，使光线集聚并照射于未被所述遮挡层遮挡的所述柔性材料层。
可选地，通过所述模具于所述线路基材上表面形成凸起结构的具体方法包括：
通过所述模具于所述柔性材料层中形成预凸起结构，所述预凸起结构位于所述凹陷结构内相邻所述遮挡层之间，且所述预凸起结构的上表面未被所述遮挡层遮挡；
基于所述光线调整通道，通过所述曝光光源对所述预凸起结构及其正下方的所述柔性材料层进行固化处理；及
脱模并去除未固化的所述柔性材料层，以于所述线路基材上表面形成所述凸起结构。
可选地，所述模具的制备方法包括：
提供一模具基材；
于所述模具基材下表面形成第一遮挡层；
通过所述第一遮挡层于所述模具基材中形成凹陷结构；及
于所述凹陷结构的侧壁形成第二遮挡层；
其中，所述第一遮挡层和所述第二遮挡层共同形成一光线调整通道。
可选地，于所述模具基材下表面形成所述第一遮挡层的具体方法包括：于所述模具基材下表面形成第一遮挡材料层，对所述第一遮挡材料层进行刻蚀或电铸，以于所述模具基材下表面形成所述第一遮挡层。
可选地，通过所述第一遮挡层于所述模具基材中形成凹陷结构的具体方法包括：通过所述第一遮挡层对所述模具基材进行刻蚀，以于所述模具基材中形成所述凹陷结构。
可选地，于所述凹陷结构的侧壁形成第二遮挡层的具体方法包括：于所述凹陷结构的内表面形成第二遮挡材料层，去除所述凹陷结构底部的所述第二遮挡材料层，以于所述凹陷结构的侧壁形成所述第二遮挡层。
可选地，通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路层的具体方法包括：采用电镀工艺于所述凸起结构两侧的所述线路基材上表面形成线路层，之后去除所述凸起结构。
可选地，所述线路基材包括：承载层，及形成于所述承载层上表面的金属层。
可选地，通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路板的具体方法包括：通过所述凸起结构对所述金属层进行刻蚀，以于所述承载层上表面形成线路层，之后去除所述凸起结构。
如上所述，本发明的一种线路板的制备方法，具有以下有益效果：通过本发明所述制备方法制备所述线路板，不仅步骤简单；而且本发明还利用所述模具遮挡层的设计，使得所述模具作为掩膜版使用的同时，更作为光线调整通道使用，以使曝光光源发出的光线集聚并照射于未被遮挡层遮挡的所述柔性材料层上，达到等同于高精度准直曝光光源的效果；解决了现有制备方法对高精度准直曝光光源的依赖，实现即使通过低精度准直曝光光源也能制备出高密度、微细化的线路板，从而大大降低了制作成本。
附图说明
图1显示为本发明所述制备方法的流程图。
图2至图7显示为本发明所述模具制备方法中各步骤的结构示意图。
图8至图14显示为本发明实施例一所述线路板制备方法中各步骤的结构示意图。
图15至图20显示为本发明实施例二所述线路板制备方法中各步骤的结构示意图。
元件标号说明
10 模具
101 模具基材
102 第一遮挡材料层
103 第一遮挡层
104 凹陷结构
105 第二遮挡材料层
106 第二遮挡层
107 遮挡层
20，30 线路板
201，301 线路基材
202 承载层
203 金属层
204，302 柔性材料层
205，303 预凸起结构
206，304 凸起结构
207，305 线路层
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20。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至图14所示，本实施例提供一种线路板的制备方法，所述制备方法包括：
提供一线路基材201，并于所述线路基材201上表面形成柔性材料层204；
通过模具10于所述线路基材201上表面形成凸起结构206；以及
通过所述凸起结构206于所述线路基材201上形成线路层207；
其中，所述模具10包括：下表面设有凹陷结构104的模具基材101，及形成于所述模具基材101下表面和所述凹陷结构104侧壁表面的遮挡层107；其中，所述遮挡层107形成一光线调整通道，以对设于所述模具10上方的曝光光源发出的光线进行调整，使光线集聚并照射于未被所述遮挡层107遮挡的所述柔性材料层204。
下面请结合图1、参阅图2至图14对本实施例所述线路板的制备方法进行详细说明。
步骤一：如图8和图9所示，提供一线路基材201，并于所述线路基材201上表面形成柔性材料层204。
作为示例，所述线路基材201包括：承载层202，及形成于所述承载层202上表面的金属层203。其中，所述承载层202的材质可以为PI或PET等柔性材料，也可以为PP、BT或ABF等刚性材料；所述金属层203的材质为铜、铝或银等金属材料，其厚度为0.03um～250um；优选地，在本实施例中，所述承载层202的材质为PI柔性材料，所述金属层203的材质为铜，其厚度为1um。
作为示例，采用旋涂工艺于所述线路基材201上表面形成所述柔性材料层204，其中，所述柔性材料层204包括UV胶层。需要注意的是，所述柔性材料层204的厚度需不小于模具10中所述凹陷结构104的深度，以便于后续通过所述模具10对所述柔性材料层204进行压印时，形成于所述凹陷结构104内的所述预凸起结构205具有平坦的上表面。
步骤二：如图2至图7、图10至图13所示，通过模具10于所述线路基材201上表面形成凸起结构206；其中，所述模具10包括：下表面设有凹陷结构104的模具基材101，及形成于所述模具基材101下表面和所述凹陷结构104侧壁表面的遮挡层107；其中，所述遮挡层107形成一光线调整通道，以对设于所述模具10上方的曝光光源发出的光线进行调整，使光线集聚并照射于未被所述遮挡层107遮挡的所述柔性材料层204。
作为示例，如图2至图7所示，所述模具10的制备方法包括：提供一模具基材101，于所述模具基材101下表面形成第一遮挡层103，通过所述第一遮挡层103于所述模具基材101中形成凹陷结构104，及于所述凹陷结构104的侧壁形成第二遮挡层106；其中，所述第一遮挡层103和所述第二遮挡层106共同形成一光线调整通道。需要注意的是，本实施例通过在所述模具基材101的下表面及所述凹陷结构104的侧壁表面形成遮挡层107，同时在所述凹陷结构104的底部未形成所述遮挡层107，以形成一光线调整通道，以对设于所述模具10上方的曝光光源发出的光线进行调整，实现即使在使用低精度准直曝光光源的情况下，也能使光线集聚并照射于未被所述遮挡层107遮挡的所述柔性材料层204，进而制备出高密度、微细化线路板，降低对高精度准直曝光光源的依赖。
具体的，如图2至图4所示，于所述模具基材101下表面形成所述第一遮挡层103的具体方法包括：于所述模具基材101下表面形成第一遮挡材料层102，对所述第一遮挡材料层102进行刻蚀或电铸，以于所述模具基材101下表面形成所述第一遮挡层103。如图5所示，通过所述第一遮挡层103于所述模具基材101中形成凹陷结构104的具体方法包括：通过所述第一遮挡层103对所述模具基材101进行刻蚀，以于所述模具基材101中形成所述凹陷结构104。如图6和图7所示，于所述凹陷结构104的侧壁形成第二遮挡层106的具体方法包括：于所述凹陷结构104的内表面形成第二遮挡材料层105，去除所述凹陷结构104底部的所述第二遮挡材料层105，以于所述凹陷结构104的侧壁形成所述第二遮挡层106。需要注意的是，本实施例中后续形成的所述线路层207的宽度与所述凹陷结构104的宽度及所述第二遮挡层106的厚度相关(即本实施例所述线路层207的宽度等于所述凹陷结构104的宽度与2倍第二遮挡层106的厚度之差)，而所述凹陷结构104的宽度又等于去除的所述第一遮挡材料层102的宽度，故通过合理设计所述凹陷结构104的宽度(也即去除的所述第一遮挡材料层102的宽度)及所述第二遮挡层106的厚度，即可实现任意线宽线路层207的制备。
其中，所述模具基材101的材质可以为玻璃、石英等透明刚性材料，也可以为PET等透明柔性材料，且所述模具基材101为片状或卷状；优选地，在本实施例中，所述模具基材101为玻璃。
其中，采用物理沉积方法(如溅射或热蒸发等)形成所述第一遮挡材料层102，采用刻蚀或电铸工艺形成所述第一遮挡层103；其中，所述第一遮挡材料层102的材质为Cr、Ni、Cu、Ag等金属材料，所述第一遮挡材料层102的厚度为0.005um～2um，去除的所述第一遮挡材料层102的宽度为1um～200um；优选地，在本实施例中，采用溅射工艺形成所述第一遮挡材料层102，采用刻蚀工艺形成所述第一遮挡层103；所述第一遮挡材料层102的材质为Ni，所述第一遮挡材料层102的厚度为0.2um，去除的所述第一遮挡材料层102的宽度为1um～50um。
其中，采用等离子体刻蚀或化学湿法腐蚀(如HF湿法腐蚀)等工艺形成所述凹陷结构104，所述凹陷结构104呈独立分布或网络状互联分布，所述凹陷结构104的深度为2um～20um，其宽度为1um～200um；优选地，在本实施例中，采用等离子体刻蚀工艺形成所述凹陷结构104，所述凹陷结构104呈网络状互联分布，所述网络状包括矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等，所述凹陷结构104的深度为5um，其宽度为1um～50um。
其中，采用物理沉积方法(如溅射或热蒸发等工艺)形成所述第二遮挡材料层105，采用各向异性物理刻蚀工艺去除所述凹陷结构104底部的所述第二遮挡材料层105，所述第二遮挡材料层105的材质包括Cr、Ni、Cu、Ag等金属材料，其厚度为0.03um～5um；优选地，在本实施例中，采用溅射工艺形成所述第二遮挡材料层105，其材质为Ni，其厚度为0.2um。
作为示例，如图10至如图13所示，通过所述模具10于所述线路基材201上表面形成凸起结构206的具体方法包括：如图10所示，通过所述模具10于所述柔性材料层204中压印形成预凸起结构205，所述预凸起结构205位于所述凹陷结构104内相邻所述遮挡层107之间，且所述预凸起结构205的上表面未被所述遮挡层107遮挡；如图11所示，基于所述光线调整通道，通过所述曝光光源对所述预凸起结构205及其正下方的所述柔性材料层204进行固化处理；及如图12和图13所示，脱模并去除未固化的所述柔性材料层204，以于所述线路基材201上表面形成所述凸起结构206。
具体的，由于本实施例中所述柔性材料层204的材质为UV胶，故本实施例中所述曝光光源为紫外线光源，即通过紫外线光源对所述UV胶层进行固化处理；并在固化完成后，采用化学湿法工艺去除未固化的所述柔性材料层204；优选地，在本实施例中，采用弱碱性溶液对经过曝光光源照射后的结构进行清洗，以去除未被固化的所述柔性材料层204。
其中，所述预凸起结构205呈独立分布或呈网络状互联分布，所述预凸起结构205的宽度为1um～200um，其高度为2um～20um；优选地，在本实施例中，所述预凸起结构205呈呈网络状互联分布，所述网络状包括矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等，所述预凸起结构205的宽度为1um～500um，其高度为5um。
其中，所述凸起结构206呈独立分布或呈网络状互联分布，所述凸起结构206的宽度为1um～200um，其高度为2um～30um；优选地，在本实施例中，所述凸起结构206呈网络状互联分布，所述网络状包括矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等，所述凸起结构206的宽度为1～50um，其高度为7um。
步骤三：如图14所示，通过所述凸起结构206于所述线路基材201上形成线路层207。
作为示例，通过所述凸起结构206于所述线路基材201上形成线路层207的具体方法包括：通过所述凸起结构206对所述金属层203进行刻蚀，以于所述承载层202上表面形成线路层207，之后去除所述凸起结构206；其中，所述线路层207呈独立分布或呈网络状互联分布，其宽度为1um～200um，其厚度为0.03um～250um；优选地，在本实施例中，所述线路层207呈网络状互联分布，所述网络状包括矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等，所述线路层207的宽度为1～50um，其厚度为1um。需要注意的是，由于本实施例所述制备方法可达到等同于高精度准直曝光光源的效果，故通过本实施例所述制备方法制备的所述线路层207可实现更小线宽，即1um～6um线宽的线路层。
如图14所示，通过上述制备方法制备的线路板包括：承载层202，及形成于所述承载层202上表面的线路层207。其中，所述承载层202的材质可以为PI或PET等柔性材料，也可以为PP、BT或ABF等刚性材料；所述线路层207的材质为铜、铝或银等金属材料，所述线路层207呈独立分布或呈网络状互联分布，其宽度为1um～200um，其厚度为0.03um～250um；优选地，在本实施例中，所述承载层202的材质为PI柔性材料，所述线路层207的材质为铜，所述线路层207呈网络状互联分布，所述网络状包括矩形网格状、菱形网格状或三角形网格状等，所述线路层207的宽度为1～50um，其厚度为1um。
实施例二
如图15至图20所示，本实施例提供一种线路板的制备方法，所述制备方法包括：
提供一线路基材301，并于所述线路基材301上表面形成柔性材料层302；
通过模具10于所述线路基材301上表面形成凸起结构304；以及
通过所述凸起结构304于所述线路基材301上形成线路层305；
其中，所述模具10包括：下表面设有凹陷结构104的模具基材101，及形成于所述模具基材101下表面和所述凹陷结构104侧壁表面的遮挡层107；其中，所述遮挡层107形成一光线调整通道，以对设于所述模具10上方的曝光光源发出的光线进行调整，使光线集聚并照射于未被所述遮挡层107遮挡的所述柔性材料层302。
具体的，本实施例所述制备方法与实施例一的不同之处在于，本实施例形成所述线路层305的方法；该形成方法具体包括：采用电镀工艺于所述凸起结构304两侧的所述线路基材301上表面形成线路层305，之后去除所述凸起结构304。当然，在该形成方法中，所述线路基材301仅包括承载层。需要注意的是，由于本实施例中形成所述线路层305的方法不同，即本实施例中所述线路层305的线宽与所述第一遮挡层103的宽度及所述第二遮挡层106的厚度相关，故通过合理设计所述第一遮挡层103的宽度及所述第二遮挡层106的厚度，即可实现任意线宽的线路层的制备。
具体的，通过电镀工艺形成所述线路层305时，本实施例所述线路基材301还可以包括形成于所述承载层上表面的金属层；此时形成所述线路层305的具体方法则包括：采用电镀工艺于所述凸起结构304两侧的所述线路基材301上表面形成线路材料层，之后去除所述凸起结构304及其下方的所述金属层，以形成所述线路层305。
综上所述，通过本发明所述制备方法制备所述线路板，不仅步骤简单；而且本发明还利用所述模具遮挡层的设计，使得所述模具作为掩膜版使用的同时，更作为光线调整通道使用，以使曝光光源发出的光线集聚并照射于未被遮挡层遮挡的所述柔性材料层上，达到等同于高精度准直曝光光源的效果；解决了现有制备方法对高精度准直曝光光源的依赖，实现即使通过低精度准直曝光光源也能制备出高密度、微细化的线路板，从而大大降低了制作成本。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 (9)

1.一种线路板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一线路基材，并于所述线路基材上表面形成柔性材料层；
通过模具于所述线路基材上表面形成凸起结构；以及
通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路层；
其中，所述模具包括：下表面设有凹陷结构的模具基材，及形成于所述模具基材整个下表面和所述凹陷结构侧壁表面的遮挡层；其中，所述遮挡层形成一光线调整通道，以对设于所述模具上方的曝光光源发出的光线进行调整，使光线集聚并照射于未被所述遮挡层遮挡的所述柔性材料层。
2.根据权利要求1所述的线路板的制备方法，其特征在于，通过所述模具于所述线路基材上表面形成凸起结构的具体方法包括：
通过所述模具于所述柔性材料层中形成预凸起结构，所述预凸起结构位于所述凹陷结构内相邻所述遮挡层之间，且所述预凸起结构的上表面未被所述遮挡层遮挡；
基于所述光线调整通道，通过所述曝光光源对所述预凸起结构及其正下方的所述柔性材料层进行固化处理；及
脱模并去除未固化的所述柔性材料层，以于所述线路基材上表面形成所述凸起结构。
3.根据权利要求1或2所述的线路板的制备方法，其特征在于，所述模具的制备方法包括：提供一模具基材；
于所述模具基材下表面形成第一遮挡层；
通过所述第一遮挡层于所述模具基材中形成凹陷结构；及
于所述凹陷结构的侧壁形成第二遮挡层；
其中，所述第一遮挡层和所述第二遮挡层共同形成一光线调整通道。
4.根据权利要求3所述的线路板的制备方法，其特征在于，于所述模具基材下表面形成所述第一遮挡层的具体方法包括：于所述模具基材下表面形成第一遮挡材料层，对所述第一遮挡材料层进行刻蚀或电铸，以于所述模具基材下表面形成所述第一遮挡层。
5.根据权利要求3所述的线路板的制备方法，其特征在于，通过所述第一遮挡层于所述模具基材中形成凹陷结构的具体方法包括：通过所述第一遮挡层对所述模具基材进行刻蚀，以于所述模具基材中形成所述凹陷结构。
6.根据权利要求3所述的线路板的制备方法，其特征在于，于所述凹陷结构的侧壁形成第二遮挡层的具体方法包括：于所述凹陷结构的内表面形成第二遮挡材料层，去除所述凹陷结构底部的所述第二遮挡材料层，以于所述凹陷结构的侧壁形成所述第二遮挡层。
7.根据权利要求1所述的线路板的制备方法，其特征在于，通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路层的具体方法包括：采用电镀工艺于所述凸起结构两侧的所述线路基材上表面形成线路层，之后去除所述凸起结构。
8.根据权利要求1所述的线路板的制备方法，其特征在于，所述线路基材包括：承载层，及形成于所述承载层上表面的金属层。
9.根据权利要求8所述的线路板的制备方法，其特征在于，通过所述凸起结构于所述线路基材上形成线路板的具体方法包括：通过所述凸起结构对所述金属层进行刻蚀，以于所述承载层上表面形成线路层，之后去除所述凸起结构。
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