CN114390767A - 透明电路板的制作方法以及透明电路板 - Google Patents
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Abstract
一种透明电路板的制作方法，包括以下步骤：提供一线路基板，所述线路基板包括依次叠设的透明基底层、黑化层以及底铜层；压合一干膜于所述底铜层背离所述基底层的表面；图案化处理所述干膜，以露出部分所述底铜层；在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层；去除所述干膜；以及去除所述石墨烯层覆盖之外的所述底铜层以形成线路层，从而得到所述透明电路板。本申请还提供一种上述透明电路板的制作方法制作的透明电路板。
Description
技术领域
本申请涉及电路板领域，尤其涉及一种透明电路板的制作方法以及透明电路板。
背景技术
随着电子产品的个性化发展，透明电路板的应用越来越广泛，例如智慧电池、手机屏幕、AR眼镜、车载透明天线等。
其中，透明电路板是将经过黑化处理的线路层形成在透明的基底层上，通过黑化处理的线路层与透明基底层的对比，以体现基底层为未设置线路层区域的透明。
传统的黑化方法是将铜氧化成氧化铜，在线路层的外表面形成黑色的氧化铜以黑化所述线路层。但氧化铜呈絮状，容易掉绒毛至透明的基底层表面；另外，氧化铜的粗糙度大，不利于电路板的平整。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种表面平整的透明电路板的制作方法以及透明电路板，以解决上述问题。
一种透明电路板的制作方法，包括以下步骤：
提供一线路基板，所述线路基板包括依次叠设的透明基底层、黑化层以及底铜层；
压合一干膜于所述底铜层背离所述基底层的表面；
图案化处理所述干膜，以露出部分所述底铜层；
在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层；
去除所述干膜；
以及去除所述石墨烯层覆盖之外的所述底铜层以形成线路层，从而得到所述透明电路板。
进一步地，在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层的步骤之前还包括以下步骤：在露出的部分所述底铜层的表面形成金属层。
进一步地，所述黑化层的材质包括氧化铜以及石墨烯中的一种。
进一步地，形成所述石墨烯层的方式包括电镀或者化学气相沉积。
进一步地，“在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层”的步骤包括：
将图案化处理后的所述线路基板置于一氧化石墨烯分散液中进行电镀，所述氧化石墨烯负载于暴露于所述干膜的所述底铜层的表面形成氧化石墨烯层；
以及将具有所述氧化石墨烯层的所述线路基板进行还原处理，将所述氧化石墨烯层还原成石墨烯层。
一种透明电路板的制作方法，包括以下步骤：
提供一线路基板，所述线路基板包括依次叠设的透明基底层、黑化层以及底铜层；
压合一干膜于所述底铜层背离所述基底层的表面；
图案化处理所述干膜，以露出部分所述底铜层；
在露出的部分所述底铜层的表面形成金属层；
去除所述干膜；
去除所述金属层沿叠设方向的投影区域之外的所述底铜层以及所述黑化层；
以及形成包覆所述黑化层、所述底铜层以及金属层的石墨烯层，以形成线路层，得到所述透明电路板。
一种透明电路板，包括基底层以及线路层；所述线路层位于所述基底层的表面，所述线路层包括黑化层、底铜层以及石墨烯层，所述黑化层位于所述基底层的表面，所述底铜层位于所述黑化层背离所述基底层的表面，所述石墨烯层位于所述底铜层背离所述基底层的表面。
进一步地，所述线路层还包括金属层，所述金属层位于所述底铜层与所述石墨烯层之间。
进一步地，所述石墨烯层包覆所述黑化层、所述底铜层以及所述金属层暴露于所述基底层的表面。
进一步地，所述黑化层的材质为氧化铜或者石墨烯。
本申请提供的透明电路板，通过设置化学稳定性强的石墨烯层作为线路层的最外层，石墨烯为片层结构，表面平整，不会容易因外力作用而脱落至透明区，提升透明电路板的良率；另外石墨烯层作为最外层，既可以防止铜氧化，又可以减少防止铜氧化的保护层，从而降低透明电路板的整体厚度；进一步地，石墨烯层替代或者包覆具有金属光泽的铜，石墨烯层的反射率低，且基底层为透明的，从而在视觉上更突显电路板的透明性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的线路基板的截面示意图。
图2在图1所示的底铜层表面压合一干膜后的截面示意图。
图3图案化处理图2所示的干膜后的截面示意图。
图4为图3所示的露出的部分底铜层表面形成石墨烯层后的截面示意图。
图5为去除图4中的干膜后的截面示意图。
图6为去除图5所示的石墨烯层覆盖之外的底铜层形成线路层得到的透明电路板的截面示意图。
图7为在图3所示的露出的部分底铜层表面形成金属层后的截面示意图。
图8为在图7所示金属层的表面形成石墨烯层后的截面示意图。
图9为去除图8中的干膜后的截面示意图。
图10为去除图9所示的金属层覆盖之外的黑化层和底铜层形成线路层得到的透明电路板的截面示意图。
图11为去除图7中的干膜后的截面示意图。
图12为在图11所示金属层、底铜层以及黑化层的表面形成石墨烯层后的截面示意图。
图13为去除图12所示的金属层覆盖之外的底铜层以及黑化层形成线路层得到的透明电路板的截面示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。
在本申请的各实施例中，为了便于描述而非限制本申请，本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语“连接”并非限定于物理的或者机械的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“上方”、“下方”、“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相应地改变。
请参阅图1至图6，本申请实施例提供一种透明电路板100的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：请参阅图1，提供一线路基板10，所述线路基板10包括依次叠设的基底层12、黑化层13以及底铜层14。
所述基底层12的材质可以为透明树脂材料或者透明无机材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚酰亚胺(PI)等。在本实施方式中，所述基底层12的材质为透明的聚酰亚胺。
可以理解地，所述黑化层13位于所述基底层12与所述底铜层14之间。所述黑化层13的厚度为0.04μm-0.12μm。
在一些实施方式中，所述黑化层13由铜进行黑化处理后得到，所述黑化层13的材质包括氧化铜，未被黑化处理的铜即为底铜层14。
在一些实施方式中，所述黑化层13的材质还可以为石墨烯。
步骤S2：请参阅图2，压合一干膜20于所述底铜层14背离所述基底层12的表面。
步骤S3：请参阅图3，图案化处理所述干膜20，以露出部分所述底铜层14。
对所述干膜20进行曝光、显影，去除部分所述干膜20形成线路图案，被去除的部分干膜20覆盖的所述底铜层14暴露出来。
步骤S4：请参阅图4，在露出的部分所述底铜层14的表面形成石墨烯层40。
形成所述石墨烯层40的方式包括但不限于电镀、化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)。所述石墨烯层40的厚度为0.5μm-8μm。
在一实施方式中，将上述进行曝光、显影处理后的线路基板10置于一氧化石墨烯分散液中，以线路基板10为正电极、铂电极为负电极进行电镀，在电镀过程中，所述氧化石墨烯负载于暴露于干膜20的底铜层14的表面，形成氧化石墨烯层(图未示)。然后将具有氧化石墨烯层的线路基板10进行还原处理，将所述氧化石墨烯层还原成石墨烯层40。
在另一实施方式中，可以采用低温化学沉积的方法在所述底铜层14的表面形成所述石墨烯层40，采用低温化学沉积制作所述石墨烯层40相较于传统制作氧化铜的流程短。
步骤S5：请参阅图5，去除所述干膜20。
将所述干膜20覆盖的底铜层14暴露出来。
步骤S6：请参阅图6，去除所述石墨烯层40覆盖之外的所述底铜层14以及黑化层13以形成线路层50，从而得到所述透明电路板100。
由于所述透明电路板100的基底层12由透明材质组成，线路层50中包括吸光性能强的黑化层13以及石墨烯层40，因此，所述基底层12未被所述线路层50覆盖的区域为透明区I，所述透明电路板100中具有线路层50的区域为非透明区II。
可以通过蚀刻的方式去除部分所述底铜层14以及黑化层13，露出所述基底层12的表面。在本实施方式中，所述线路层50包括黑化层13、底铜层14以及石墨烯层40。
可以理解地，在形成所述石墨烯层40的步骤中，所述干膜20、所述底铜层14以及所述黑化层13覆盖所述基底层12以保护所述基底层12，防止所述透明区I被损坏，从而提升透明电路板100的良率。
请参阅图7至图10，本申请还提供一种透明电路板100a的制作方法，与上述制作方法不同的是，在形成所述石墨烯层40a之前，还包括在露出的部分所述底铜层14的表面形成金属层30a的步骤，后续制作方法与上述制作方法相同。即后续形成的石墨烯层40a位于所述金属层30a背离所述底铜层14的表面，可以理解地，在本实施方式中，所述线路层50a还包括位于底铜层14与石墨烯层40a之间的金属层30a，以增加所述线路层50a的导电性能。
进一步地，所述金属层30a的材质可以是铜、银等具有导电性能的金属。形成所述金属层30a的方式包括但不限于电镀、溅射等。在本实施方式中，通过电镀的方式形成金属铜。
所述金属层30a的厚度为5μm-12μm。
请参阅图11至图13，本申请还提供一种透明电路板100b的制作方法，与上述制作方法不同的是：
步骤S51：请参阅图11，在露出的部分所述底铜层14的表面形成金属层30b的步骤之后，先将干膜20去除。
步骤S61：请参阅图12，去除所述金属层30b覆盖之外的底铜层14以及黑化层13，即去除所述金属层30b沿叠设方向的投影区域之外的所述底铜层14以及所述黑化层13。
步骤S71：请参阅图13，形成包覆所述黑化层13、所述底铜层14以及金属层30b的石墨烯层40b，以形成线路层50b，得到所述透明电路板100b。
进一步地，在本实施方式中，所述石墨烯层40b的厚度可以为0.5μm-2μm。
通过上述制作方法形成包含石墨烯层40b的线路层50b，在形成石墨烯层40b的工艺中不含重金属、甲醛、螯合剂等难以处理的物质，且工艺步骤少，有利于环保。
请参阅图6，本申请实施例还提供一种透明电路板100，包括基底层12以及位于所述基底层12表面的线路层50。
所述透明电路板100包括透明区I以及非透明区II，所述透明区I即为所述基底层12未被所述线路层50覆盖的区域，所述非透明区II为所述透明电路板100中具有线路层50的区域。
所述基底层12的材质为透明材质。所述基底层12的材质包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺等。
在一些实施方式中，所述线路层50依次叠设的包括黑化层13、底铜层14以及石墨烯层40，即，所述石墨烯层40位于所述底铜层14背离所述黑化层13的表面，所述黑化层13与所述基底层12结合。
所述黑化层13的材质可以为氧化铜或者石墨烯。
进一步地，所述线路层50沿所述透明线路板100的延伸方向(垂直于所述叠设方向)的长度L与所述线路层50在基底层12表面的面积S的比值为(6.5μm-20μm)/(100μm-600μm)。
请参阅图10，为本申请另一实施方式提供的透明电路板100a，所述线路层50a还包括金属层30a，所述金属层30a位于所述底铜层14与所述石墨烯层40a之间，以提高所述线路层50a的导电性能。
请参阅图13，为本申请再一实施方式提供的透明电路板100b，所述石墨烯层40b包覆于所有所述金属层30b、所述底铜层14以及所述黑化层13暴露于所述基底层12的表面。所述石墨烯层40b导电性能好、化学性能稳定，在保证所述线路层50b的导电性良好的前提下，还能够进一步防止被所述石墨烯层40b包覆的金属层30b以及底铜层14被氧化；另外，由于所述石墨烯层40b的稳定性，可以省略在线路层50b上形成防止金属层30b以及底铜层14氧化的保护层，降低了透明电路板100b的整体厚度。
可以理解地，在一些实施方式中，所述金属层30b也可以去除，即所述石墨烯层40b包覆于所有所述底铜层14以及所述黑化层13暴露于所述基底层12的表面。
请参阅表1，为上述透明电路板100、透明电路板100a、透明电路板100b以及现有技术中铜线作为线路层的电路板(对比例)的部分具体特征以及其对应的对可见光以及进红外光的反射率测试结果统计。
表1
从表1的测试结果可以看出，本申请提供的透明电路板100、100a以及100b在保证线路层50的导电性的前提下，能够有效降低对可见光以及近红外光的反射率，即能够有效吸收可见光以及近红外光，以更加突出透明基底层12的透明度。
本申请提供的透明电路板100，通过设置化学稳定性强的石墨烯层40作为线路层50的最外层，石墨烯为片层结构，表面平整，不会容易因外力作用而脱落至透明区I，提升透明电路板100的良率；另外石墨烯层40作为最外层，既可以防止铜氧化，又可以减少防止铜氧化的保护层，从而降低透明电路板100的整体厚度；进一步地，石墨烯层40替代或者包覆具有金属光泽的铜，石墨烯层40的反射率低，且基底层12为透明的，从而在视觉上更突显电路板的透明性。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种透明电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一线路基板，所述线路基板包括依次叠设的透明基底层、黑化层以及底铜层；
压合一干膜于所述底铜层背离所述基底层的表面；
图案化处理所述干膜，以露出部分所述底铜层；
在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层；
去除所述干膜；以及
去除所述石墨烯层覆盖之外的所述底铜层以形成线路层，从而得到所述透明电路板。
2.根据权利要求1所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层的步骤之前还包括以下步骤：
在露出的部分所述底铜层的表面形成金属层。
3.根据权利要求1所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，所述黑化层的材质包括氧化铜以及石墨烯中的一种。
4.根据权利要求1所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，形成所述石墨烯层的方式包括电镀或者化学气相沉积。
5.根据权利要求1所述的透明电路板的制作方法，其特征在于，“在露出的部分所述底铜层的表面形成石墨烯层”的步骤包括：
将图案化处理后的所述线路基板置于一氧化石墨烯分散液中进行电镀，所述氧化石墨烯负载于暴露于所述干膜的所述底铜层的表面形成氧化石墨烯层；以及
将具有所述氧化石墨烯层的所述线路基板进行还原处理，将所述氧化石墨烯层还原成石墨烯层。
6.一种透明电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一线路基板，所述线路基板包括依次叠设的透明基底层、黑化层以及底铜层；
压合一干膜于所述底铜层背离所述基底层的表面；
图案化处理所述干膜，以露出部分所述底铜层；
在露出的部分所述底铜层的表面形成金属层；
去除所述干膜；
去除所述金属层沿叠设方向的投影区域之外的所述底铜层以及所述黑化层；以及
形成包覆所述黑化层、所述底铜层以及金属层的石墨烯层，以形成线路层，得到所述透明电路板。
7.一种透明电路板，其特征在于，所述透明电路板包括：
基底层；以及
线路层，位于所述基底层的表面，所述线路层包括：
黑化层，位于所述基底层的表面，
底铜层，位于所述黑化层背离所述基底层的表面；以及
石墨烯层，位于所述底铜层背离所述基底层的表面。
8.根据权利要求7所述的透明电路板，其特征在于，所述线路层还包括金属层，所述金属层位于所述底铜层与所述石墨烯层之间。
9.根据权利要求8所述的透明电路板，其特征在于，所述石墨烯层包覆所述黑化层、所述底铜层以及所述金属层暴露于所述基底层的表面。
10.根据权利要求7所述的透明电路板，其特征在于，所述黑化层的材质为氧化铜或者石墨烯。
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