CN111182737B - 柔性线路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性线路板及其制造方法，制造方法包括：提供一柔性基板，于所述柔性基板形成若干第一金属导线；以及于所述第一金属导线的外表面形成第二金属包覆层，所述第一金属导线的横截面形状为第一图形，所述第二金属包覆层的横截面形状为第二图形，所述第一图形和所述第二图形的组合为等腰梯形，能够使得金属导线及其包覆层组成的信号传输线路的截面形状为梯形，能够有效包覆层与柔性基板之间的接触面积，从而增大了外界物质通过交界面侵蚀铜柱的行程路径，越接近柔性基板，包覆层的截面积越大，从而增强了包覆层的保护和支撑作用，不易产生变形或压溃包覆层；包覆层结构稳定，其底部与柔性基板(基底)结合度高，不容易产生裂纹。

Description

柔性线路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及的是一种柔性线路板的技术，更具体的说，涉及一种柔性线路板及其制造方法。

背景技术

柔性COF(Chip On Film，薄膜覆晶)，即含芯片的柔性线路板。现有的柔性线路板上的信号传输线路(Pad)一般是铜柱表面镀锡结构。锡层是倒置的“凹”字形结构，锡层起保护矩形铜柱作用。在柔性COF Bonding制程中，在压合过程中，锡层倒置的“凹”字形底部结构受力较大，容易变形，产生裂纹或压溃锡层，使得锡层保护铜柱作用减弱。并且锡层底部会比其他部分锡层薄，外界不良因子通过两者交界面侵蚀铜柱的行程路径较小。在高温高湿动态条件下，锡层底部会被侵蚀，甚至底部锡层变薄或消失，铜柱会发生腐蚀迁移，造成相邻两根Pad导通，造成显示不良。

现有的柔性线路板的上的Pad存在以下问题：

①结构自身的稳定性差，倒置的“凹”字形结构底部与基底材料结合差，容易产生裂纹。

②倒置的“凹”字形结构底部的锡层较薄，使得锡层的保护与支撑作用差。

③PI(聚酰亚胺)基底，质地柔软，属高分子有机物，锡是金属材质，与有机物结合较难，易在结合处产生微裂纹，外界不良因子会通过微裂纹侵入铜柱，影响信号传输。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种柔性线路板及其制造方法，能够使得金属导线及其包覆层组成的信号传输线路的截面形状为梯形，能够有效包覆层与柔性基板之间的接触面积，从而增大了外界物质通过交界面侵蚀铜柱的行程路径，越接近柔性基板，包覆层的截面积越大，从而增强了包覆层的保护和支撑作用，不易产生变形或压溃包覆层；包覆层结构稳定，其底部与柔性基板(基底)结合度高，不容易产生裂纹。

根据本发明的一个方面，提供一种柔性线路板的制造方法，包括：

a.提供一柔性基板，于所述柔性基板形成若干第一金属导线；以及

b.于所述第一金属导线的外表面形成第二金属包覆层，所述第一金属导线的横截面形状为第一图形，所述第二金属包覆层的横截面形状为第二图形，所述第一图形和所述第二图形的组合为等腰梯形。

优选的，所述第一图形为矩形。

优选的，所述步骤a具体包括以下步骤：

a1.于所述柔性基板表面涂布光刻胶；

a2.对所述柔性基板表面的所述光刻胶图形化，以形成若干截面形状为所述第一图形的凹槽；以及

a3.于所述凹槽中沉积第一金属以形成所述第一金属导线。

优选的，所述第一图形为等腰梯形。

优选的，所述步骤a具体包括以下步骤：

a1.于所述柔性基板沉积第一金属，形成一第一金属沉积层；

a2.于所述第一金属沉积层的表面涂覆光刻胶；

a3.通过一半色调掩模对所述第一金属沉积层的表面的所述光刻胶进行曝光；以及

a4.以显影后的所述第一金属沉积层的表面的所述光刻胶作为掩模对所述第一金属沉积层进行干法刻蚀，以形成所述第一金属导线。

优选的，在所述步骤a1之前，于所述柔性基板的表面溅射形成一第一金属导电膜。

优选的，所述步骤a3中，通过电镀工艺于所述凹槽中沉积第一金属。

优选的，所述步骤b具体包括以下步骤：

b1.于所述柔性基板沉积所述第二金属形成一第二金属沉积层；

b2.于所述第二金属沉积层的表面涂覆光刻胶；

b3.通过一半色调掩模对所述第二金属的表面的所述光刻胶进行曝光；以及

b4.以显影后的所述第二金属的表面的所述光刻胶作为掩模对所述第二金属沉积层进行干法刻蚀，以形成所述第二金属包覆层。

优选的，所述步骤b之后，还包括，形成一固定层，所述固定层局部覆盖所述第二金属包覆层的边沿区域。

优选的，以一平行于所述柔性基板的划分平面将所述第二金属包覆层的外表面划分为第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述划分平面和所述柔性基板表面之间，所述固定层覆盖所述第一区域。

优选的，所述固定层的材料与所述柔性基板的材料相同。

根据本发明的一个方面，提供一种柔性线路板，包括：

柔性基板；

若干第一金属导线，所述第一金属导线均布于所述柔性基板的表面，每一所述第一金属导线的外表面包覆有第二金属包覆层；

所述第一金属导线的横截面形状为第一图形，所述第二金属包覆层的横截面形状为第二图形，所述第一图形和所述第二图形的组合为等腰梯形。

优选的，所述第二金属包覆层的两侧分别设有一用于固定所述第二金属包覆层的固定层，所述固定层局部覆盖所述第二金属包覆层的边沿区域。

优选的，所述第一图形为矩形。

优选的，所述第一图形为等腰梯形。

优选的，所述第一金属为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛或镍。

优选的，所述第二金属为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛或镍。

上述技术方案的有益效果是：

(1)金属导线及其包覆层组成的信号传输线路的截面形状为梯形，能够有效包覆层与柔性基板之间的接触面积，从而增大了外界物质通过交界面侵蚀铜柱的行程路径。

(2)越接近柔性基板，包覆层的截面积越大，从而增强了包覆层的保护和支撑作用，不易产生变形或压溃包覆层。

(3)包覆层结构稳定，其底部与柔性基板(基底)结合度高，不容易产生裂纹。

本发明的其它特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作，将在以下参照附图进行详细的描述。应当注意，本发明不限于本文描述的具体实施例。在本文给出的这些实施例仅仅是为了说明的目的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为实施例1中的一种柔性电路板的结构示意图；

图2为实施例1中的一种柔性电路板的制造方法流程示意图；

图3为实施例1中的一种第一金属导线的制作方法；

图4为实施例1中的一种第二金属包覆层的制作方法；

图5为实施例1中的是半色调掩模位置示意图；

图6为实施例2中的另一种柔性电路板的结构示意图；

图7是实施例3中的另一种柔性电路板的结构示意图；

图8为实施例3中的第一金属导线的制作方法。

从以下结合附图的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，相同的附图标识相应元素。在附图中，相同附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。

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作出创造性劳动的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。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

实施例1

图1是一种柔性电路板的结构示意图。图1中的柔性电路板包括：柔性基板101；若干第一金属导线，第一金属导线102均布于柔性基板101的表面，每一第一金属导线102的外表面包覆有第二金属包覆层；第一金属导线102的横截面形状为第一图形，第二金属包覆层103的横截面形状为第二图形，第一图形和第二图形的组合为等腰梯形。

参考图1，柔性基板101的表面设置有若干第一金属导线102，第一金属导线102均匀分布于柔性基板101(基底)的表面，即第一金属导线102之间的横向距离相等。第一金属导线102的截面形状作为第一图形，该第一图形为矩形，即第一金属导线102的截面形状为矩形。第一金属导线102的外表面覆盖有第二金属包覆层103，第二金属包覆层103的截面形状作为第二图形，第一图形和第二图形拼合而成的图形形状为一个等腰梯形。第一金属导线102和第二金属包覆层103组成了柔性电路板中的信号传输线路(COF Pad)。金属导线及其包覆层组成的信号传输线路的截面形状为梯形，能够有效包覆层与柔性基板101之间的接触面积，从而增大了外界物质通过交界面侵蚀铜柱的行程路径。

一些实施例中，第一金属为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛或镍。第二金属为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛或镍。

图2为一种柔性电路板的制造方法流程示意图。图2中示出的柔性电路板的制造方法包括以下步骤：步骤S100，提供一柔性基板101，于柔性基板101形成若干第一金属导线102。步骤S200，于第一金属导线102的外表面形成第二金属包覆层103，第一金属导线102的横截面形状为第一图形，第二金属包覆层103的横截面形状为第二图形，第一图形和第二图形的组合为等腰梯形。

图3为一种第一金属导线的制作方法。在柔性基板101表面形成第一金属导线102的步骤包括：步骤S101，于柔性基板101表面涂布光刻胶。步骤S102，对柔性基板101表面的光刻胶图形化，以形成若干截面形状为第一图形的凹槽；步骤S103，于凹槽中沉积第一金属以形成第一金属导线102。在凹槽中沉积出第一金属导线102之后，将金属导线之间的光刻胶去除之后，即可得到第一金属导线102。在步骤S102中得到的凹槽的截面形状为矩形。在步骤S103中，通过电镀工艺在凹槽中沉积第一金属，以形成第一金属导线102。

图4为一种第二金属包覆层的制作方法。于第一金属导线102的外表面形成第二金属包覆层103的步骤包括：步骤S201，于柔性基板101沉积第二金属形成一第二金属沉积层；步骤S202，于第二金属沉积层107的表面涂覆光刻胶；步骤S203，通过一半色调掩模对第二金属的表面的光刻胶进行曝光；步骤S204，以显影后的第二金属的表面的光刻胶作为掩模对第二金属沉积层107进行干法刻蚀，以形成第二金属包覆层103。

在步骤S201中，在柔性基板101的表面沉积第二金属，以形成一层第二金属沉积层107，第二金属沉积层107完全覆盖在步骤S100中形成的第一金属导线102。在步骤S202中，于第二金属沉积层107的表面涂覆光刻胶，形成一层光刻胶层。

图5是半色调掩模位置示意图。在步骤S203中，通过一半色调掩模105对第二金属的表面的光刻胶进行曝光。半色调掩模105(Half-Tone Mask)即办色调光罩，可以将光阻(光刻胶)进行不完全曝光，以形成半透膜。图5所示出的半色调掩模105，第二金属包覆层103的对应区域分别为半透光、不透光以及半透光区域，通过半色调掩模105对光刻胶层106进行曝光，从而在光刻胶层106的与半透光区域对应的区域形成半透膜。

在步骤204中，以显影后的第二金属的表面的光刻胶作为掩模对第二金属沉积层107进行干法刻蚀，以形成第二金属包覆层103。对第二金属沉积层107进行干法刻蚀之后，得到的第二金属包覆层103的外缘形状即为等腰梯形，这就使得越接近柔性基板101，包覆层的截面积越大，从而增强了包覆层的保护和支撑作用，不易产生变形或压溃包覆层。

实施例2

图6是实施例2中的另一种柔性电路板的结构示意图。图6中的柔性电路板包括：柔性基板101；若干第一金属导线102，第一金属导线102均布于柔性基板101的表面，每一第一金属导线102的外表面包覆有第二金属包覆层103；第一金属导线102的横截面形状为第一图形，第二金属包覆层103的横截面形状为第二图形，第一图形和第二图形的组合为等腰梯形。

图6示出的实施例2中的柔性电路板的结构与实施例1中的柔性电路板的结构的不同之处在于，第二金属包覆层103的两侧分别设有一用于固定第二金属包覆层103的固定层，固定层104局部覆盖第二金属包覆层103的边沿区域。在步骤S204之后，在柔性基板101表面形成一固定层104，固定层104局部覆盖第二金属包覆层103的边沿区域。以一平行于柔性基板101的划分平面(固定层104的上表面)将第二金属包覆层103的外表面划分为第一区域108和第二区域109，第一区域108位于划分平面和柔性基板101表面之间，固定层104覆盖第一区域108。

一些实施例中，第二金属包覆层103的两个底角α的范围为(28°，90°]。底角α的计算公式为α＝tan^-1((L7+L8)/(L3-L5))，L7、L8、L3和L5在图6中示出的距离。固定层104的厚度L8与L7的和的范围为7um到63um，(L3-L5)的范围是[0，0.5×L4)。L1和L3的值相同，其范围均是0.1um至13.5um。L2的尺寸范围为13um到24.6um。L4的尺寸范围为15um至25um。L5和L6的尺寸相同，其范围为0.1um至1um。L7的尺寸范围为6um至14um。L8的尺寸范围为1um至49um。

柔性基板101的材料可以为聚酰亚胺(PI)，聚酰亚胺是一种综合性能较好的有机高分子材料，具有耐高温、抗拉强度高特点，是柔性线路板衬底基材的理想材料。固定层104的材料可以和柔性基板101的材料相同，即固定层104的材料也可以为聚酰亚胺。形成固定层104的具体过程为，首先在第二金属包覆层103之间涂覆PI液，使得PI液能够完全覆盖第一区域108，之后再经过烘烤使得柔性基板101上的PI液固化成形，即形成了固定层104。通过在信号传输线路之间设置固定层104，进一步加固了第二金属包覆层103的底部结构，从而增强了包覆层的保护和支撑作用，不易产生变形或压溃包覆层。

实施例3

图7是实施例3中的另一种柔性电路板的结构示意图。图7中的柔性电路板包括：柔性基板101；若干第一金属导线102，第一金属导线102均布于柔性基板101的表面，每一第一金属导线102的外表面包覆有第二金属包覆层103；第一金属导线102的横截面形状为第一图形，第二金属包覆层103的横截面形状为第二图形，第一图形和第二图形的组合为等腰梯形。

图7示出的实施例3中的柔性电路板与实施例2中的柔性电路板的区别在于，第一金属导线102的截面形状即第一图形为等腰梯形。

图8为实施例3中的第一金属导线的制作方法，该方法包括以下步骤：步骤S101，于柔性基板101沉积第一金属，形成一第一金属沉积层；步骤S102，于第一金属沉积层的表面涂覆光刻胶；步骤S103，通过一半色调掩模105对第一金属沉积层的表面的光刻胶进行曝光；步骤S104，以显影后的第一金属沉积层的表面的光刻胶作为掩模对第一金属沉积层进行干法刻蚀，以形成第一金属导线102。通过图8示出的步骤，能够获得截面形状为等腰梯形的第一金属导线102，通过电镀的方法来第一金属沉积层。在电镀之前于柔性基板101的表面溅射形成一第一金属导电膜，用于步骤S101中的电镀工艺。第一金属导线102的截面形状为等腰梯形，能够缓和第二金属包覆层103底部的应力分布，从而使得包覆层底部不易产生变形或压溃包覆层。

综上，本发明的柔性线路板及其制造方法能够使得金属导线及其包覆层组成的信号传输线路的截面形状为梯形，能够有效包覆层与柔性基板之间的接触面积，从而增大了外界物质通过交界面侵蚀铜柱的行程路径，越接近柔性基板，包覆层的截面积越大，从而增强了包覆层的保护和支撑作用，不易产生变形或压溃包覆层；包覆层结构稳定，其底部与柔性基板(基底)结合度高，不容易产生裂纹。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种柔性线路板的制造方法，其特征在于，包括：

提供一柔性基板，于所述柔性基板形成若干第一金属导线；以及

于所述第一金属导线的外表面形成第二金属包覆层，所述第一金属导线的横截面形状为第一图形，所述第二金属包覆层的横截面形状为第二图形，所述第一图形和所述第二图形的组合为等腰梯形；

于所述第一金属导线的外表面形成第二金属包覆层之后，还包括，形成一固定层，所述固定层局部覆盖所述第二金属包覆层的边沿区域。

2.根据权利要求1所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，所述第一图形为矩形。

3.根据权利要求2所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，所述于所述柔性基板形成若干第一金属导线，具体包括以下步骤：

于所述柔性基板表面涂布光刻胶；

对所述柔性基板表面的所述光刻胶图形化，以形成若干截面形状为所述第一图形的凹槽；以及

于所述凹槽中沉积第一金属以形成所述第一金属导线。

4.根据权利要求1所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，所述第一图形为等腰梯形。

5.根据权利要求4所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，所述于所述柔性基板形成若干第一金属导线，具体包括以下步骤：

于所述柔性基板沉积第一金属，形成一第一金属沉积层；

于所述第一金属沉积层的表面涂覆光刻胶；

通过一半色调掩模对所述第一金属沉积层的表面的所述光刻胶进行曝光；以及

以显影后的所述第一金属沉积层的表面的所述光刻胶作为掩模对所述第一金属沉积层进行干法刻蚀，以形成所述第一金属导线。

6.根据权利要求5所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，在于所述柔性基板沉积第一金属，形成一第一金属沉积层之前，于所述柔性基板的表面溅射形成一第一金属导电膜。

7.根据权利要求3所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，通过电镀工艺于所述凹槽中沉积第一金属。

8.根据权利要求1所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，所述于所述第一金属导线的外表面形成第二金属包覆层，具体包括以下步骤：

于所述柔性基板沉积所述第二金属形成一第二金属沉积层；

于所述第二金属沉积层的表面涂覆光刻胶；

通过一半色调掩模对所述第二金属的表面的所述光刻胶进行曝光；以及

以显影后的所述第二金属的表面的所述光刻胶作为掩模对所述第二金属沉积层进行干法刻蚀，以形成所述第二金属包覆层。

9.根据权利要求1所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，以一平行于所述柔性基板的划分平面将所述第二金属包覆层的外表面划分为第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述划分平面和所述柔性基板表面之间，所述固定层覆盖所述第一区域。

10.根据权利要求1所述的柔性线路板的制造方法，其特征在于，所述固定层的材料与所述柔性基板的材料相同。

11.一种柔性线路板，其特征在于，包括：

柔性基板；

若干第一金属导线，所述第一金属导线均布于所述柔性基板的表面，每一所述第一金属导线的外表面包覆有第二金属包覆层；

所述第一金属导线的横截面形状为第一图形，所述第二金属包覆层的横截面形状为第二图形，所述第一图形和所述第二图形的组合为等腰梯形；

所述第二金属包覆层的两侧分别设有一用于固定所述第二金属包覆层的固定层，所述固定层局部覆盖所述第二金属包覆层的边沿区域。

12.根据权利要求11所述的柔性线路板，其特征在于，所述第一图形为矩形。

13.根据权利要求11所述的柔性线路板，其特征在于，所述第一图形为等腰梯形。

14.根据权利要求11所述的柔性线路板，其特征在于，所述第一金属为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛或镍。

15.根据权利要求11所述的柔性线路板，其特征在于，所述第二金属为金、银、铜、铁、锡、铂、铝、锌、钛或镍。

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