CN211184398U - 具有晶种层结构的软性电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有晶种层结构的软性电路板，其包括：一软性基板及一晶种层结构。软性基板具有位于相反侧的一顶面及一底面，并且软性基板形成有贯穿于顶面及底面的一通孔。晶种层结构的至少部分形成于软性基板的顶面及底面上，并且晶种层结构的至少另一部分形成于通孔的内侧孔壁上。位于通孔的内侧孔壁上的晶种层结构、其两端分别一体成型且延伸地连接于、位于顶面及底面上的晶种层结构。借此，软性电路板整体的产品可靠度能被有效地提升。

Description

具有晶种层结构的软性电路板

技术领域

本实用新型涉及一种软性电路板，特别是涉及一种具有晶种层结构的软性电路板。

背景技术

半加成技术最早是由日本厂商所提出，其主要是引进半导体工艺的概念在硅晶圆上进行细微导线的制造。近年来杜邦公司因应细线化软性电路板的需求，调整软性基板的PI组成，以提升软性基板的表面平整度，从而降低细线化时凸点造成的断线。然而，其关键材料(可电镀化PI软性基板)主要掌握于国外厂商(杜邦)，加上目前电路板制造商的改良型半加成(Modified Semi-Additive Process，MSAP)流程的生产设备仅支持单张模式生产，并无法符合软性电路板的生产需求。再者，上述软性电路板仍然存在着可靠度不佳的问题，如：表面金属与孔壁金属时常因受到应力破坏而彼此分离。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有晶种层结构的软性电路板。

本实用新型实施例公开一种具有晶种层结构的软性电路板，其包括：一软性基板，其具有位于相反侧的一顶面及一底面，并且所述软性基板形成有贯穿于所述顶面及所述底面的一通孔；以及一晶种层结构，所述晶种层结构的至少部分形成于所述软性基板的所述顶面及所述底面上，并且所述晶种层结构的至少另一部分形成于所述通孔的内侧孔壁上；其中，位于所述通孔的所述内侧孔壁上的所述晶种层结构、其两端分别一体成型且延伸地连接于、位于所述顶面及所述底面上的所述晶种层结构。

优选地，所述晶种层结构具有不大于5微米及不小于1微米的一厚度。

优选地，所述晶种层结构具有不大于3微米及不小于2微米的所述厚度。

优选地，所述晶种层结构包含有一顶面晶种层、一孔壁晶种层、及一底面晶种层，所述顶面晶种层形成于所述软性基板的所述顶面上，所述孔壁晶种层形成于所述通孔的所述孔壁上，并且所述底面晶种层形成于所述软性基板的所述底面上；其中，所述孔壁晶种层的两端分别一体成型且延伸地连接于所述顶面晶种层及所述底面晶种层，所述孔壁晶种层包围地形成有一填充空间，并且所述填充空间贯穿于所述软性电路板的所述顶面及所述底面。

优选地，所述软性电路板进一步包括：一顶面金属层、一底面金属层、及一金属填充结构；其中，所述顶面金属层形成于所述顶面晶种层的相反于所述顶面的一侧表面上，所述底面金属层形成于所述底面晶种层的相反于所述底面的一侧表面上，并且所述金属填充结构填充于所述孔壁晶种层所包围的所述填充空间中、且紧密地结合于所述孔壁晶种层的相反于所述孔壁的一侧表面上。

优选地，所述顶面晶种层与所述顶面金属层共同构成一顶层线路，所述底面晶种层与所述底面金属层共同构成一底层线路，所述孔壁晶种层与所述金属填充结构共同构成一金属柱体，并且所述金属柱体的两端分别电性连接于所述顶层线路及所述底层线路。

优选地，所述孔壁晶种层与所述金属填充结构所共同构成的所述金属柱体为一实心的金属柱体。

优选地，在所述软性电路板的一横截面中，所述顶面金属层、所述金属填充结构、及所述底面金属层，共同构成一工字型结构；其中，所述顶面晶种层、所述孔壁晶种层、及所述底面晶种层，共同构成一匚字型结构及一倒匚字型结构，并且所述匚字型结构及所述倒匚字型结构是分别嵌合于所述工字型结构的两侧与所述软性基板之间。

优选地，在所述软性电路板的一横截面中，所述顶层线路及所述底层线路皆大致呈矩形，并且所述顶层线路的侧壁垂直于所述顶面，而所述底层线路的侧壁垂直于所述底面。

优选地，所述软性基板为一聚酰亚胺基板，所述软性基板的所述顶面至所述底面之间的距离定义为一厚度，并且所述厚度是介于12微米至25微米之间。

综上所述，本实用新型所提供的具有晶种层结构的软性电路板，其能通过“所述晶种层结构的至少部分形成于所述软性基板的所述顶面及所述底面上，并且所述晶种层结构的至少另一部分形成于所述通孔的内侧孔壁上”以及“位于所述通孔的所述内侧孔壁上的所述晶种层结构、其两端分别一体成型且延伸地连接于、位于所述顶面及所述底面上的所述晶种层结构”的技术方案，以提升表面金属与孔壁金属之间的结合性、避免表面金属与孔壁金属因不同的电镀制程而导致的应力破坏，借此，所述软性电路板整体的产品可靠度能被有效地提升。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本实用新型实施例软性电路板的示意图。

图2A为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(一)。

图2B为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(二)。

图2C为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(三)。

图2D为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(四)。

图2E为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(五)。

图2F为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(六)。

图2G为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(七)。

图2H为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(八)。

图2I为本实用新型实施例软性电路板的制造过程示意图(九)。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“具有晶种层结构的软性电路板”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

请参阅图1所示，其显示为本实用新型实施例的一种具有晶种层结构的软性电路板100。所述软性电路板100包含有：一软性基板1、一晶种层结构2、及一金属层结构3。其中，所述软性基板1具有位于相反侧的一顶面11及一底面12，并且所述软性基板1形成有贯穿于顶面11及底面12的一通孔13。

其中，所述晶种层结构2的至少部分形成于软性基板1的顶面11及底面 12上，并且所述晶种层结构2的至少另一部分形成于通孔13的内侧孔壁上。另外，所述金属层结构3对应地形成于晶种层结构2上。

值得一提的是，在本实用新型实施例中，位于所述通孔13的内侧孔壁上的晶种层结构2、其两端分别一体成型且延伸地连接于、位于所述顶面11及底面12上的晶种层结构2。并且，所述金属层结构3能与晶种层结构2共同构成如下文所述的顶层线路Lt、底层线路Lb、及金属柱体Lc，并且能将所述晶种层结构2嵌合于金属层结构3及软性基板1之间。

以上为本实用新型的软性电路板100的大致构造，以下将进一步说明本实用新型的软性电路板100的制造方法。

请参阅图2A至图2I，其显示为本实用新型实施例的一种软性电路板100 的制造方法。所述软性电路板100的制造方法包含步骤S110至步骤S190。需说明的是，本实施例所载的各步骤的顺序与实际的操作方式可视需求而调整，并不限于本实施例所载。再者，虽然本实施例的软性电路板100是通过上述软性电路板100的制造方法所制成，但本实用新型不受限于此。也就是说，本实用新型的软性电路板100也可以是通过其它的制造方法所制成。

如图2A所示，所述步骤S110包含：提供一软性基板1。所述软性基板1 具有位于相反侧的一顶面11及一底面12。其中，所述软性基板1的顶面11 至底面12之间的距离定义为一厚度T1，并且所述厚度T1优选介于12微米至 25微米之间。

再者，所述软性基板1的材质可以例如是聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate， PET)、及聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)的至少其中之一，但本实用新型不受限于此。在本实施例中，所述软性基板1的材质优选为聚酰亚胺 (polyimide，PI)，也即所述软性基板1优选为一聚酰亚胺基板。

如图2B所示，所述步骤S120包含：对所述软性基板1进行钻孔，以在所述软性基板1上形成有贯穿于顶面11及底面12的至少一通孔13。其中，在本实施例中，所述通孔13的孔径D优选为介于20微米至40微米之间、且特优选为介于25微米至35微米之间。再者，所述通孔13可以例如是通过雷射钻孔或机械钻孔的方式所形成。在本实施例中，所述通孔13优选是通过雷射钻孔的方式所形成。

如图2C所示，所述步骤S130包含：对所述软性基板1实施一金属化作业，以在所述软性基板1的顶面11、底面12、及通孔13的孔壁同时间形成有全面覆盖于其上的一晶种层结构2。也就是说，所述晶种层结构2同时间形成、且全面覆盖于所述软性基板1的顶面11、底面12、及通孔13的孔壁上。

其中，所述晶种层结构2可以例如是通过无电镀(electroless plating)或溅镀(sputtering)的方式所形成，但本实用新型不受限于此。在本实施例中，所述晶种层结构2优选是通过无电镀化的生产作业方式所形成，并且所述晶种层结构2的材质优选为金属铜。

另外，在厚度方面，所述晶种层结构优选为具有不大于5微米及不小于1 微米的一厚度T2、且特优选为不大于3微米及不小于2微米。

更具体地说，所述晶种层结构2可以进一步区分为一顶面晶种层21、一孔壁晶种层22、及一底面晶种层23。其中，所述顶面晶种层21形成于软性基板1的顶面11上，所述孔壁晶种层22形成于通孔13的孔壁上，并且所述底面晶种层23形成于软性基板1的底面12上。

再者，所述孔壁晶种层22的两端分别一体成型且延伸地连接于顶面晶种层21及底面晶种层23，并且所述孔壁晶种层22包围地形成有一填充空间24，而所述填充空间24是贯穿于软性电路板100的顶面11及底面12，用以提供下述步骤中的电镀金属填充结构32填充于其内。

图2D至图2I显示为本实用新型实施例改良型半加成制程(Modified Semi-Additive Process，MSAP)的示意图。

如图2D所示，所述步骤S140包含：于顶面晶种层21及底面晶种层23 上分别覆盖一层光阻剂R。其中，在本实施例中，所述光阻剂R为一干膜光阻剂，并且是通过贴附或压制的方式，而覆盖于顶面晶种层21及底面晶种层23 上，但本实用新型不受限于此。在本实用新型的另一实施例中，所述光阻剂R 也可以例如为一湿膜光阻剂，并且可以通过涂布的方式，而覆盖于顶面晶种层 21及底面晶种层23上。

如图2E所示，所述步骤S150包含：于位于顶面晶种层21上的光阻剂R 上及位于底面晶种层23上的光阻剂R上、分别覆盖一层光罩底片P，并且对所述光阻剂R进行曝光作业，以使得所述光阻剂R的未被光罩底片P覆盖的部分，受到光线的照射而固化。

如图2F所示，所述步骤S160包含：移除所述光罩底片P，并且对经过曝光作业后的所述光阻剂R实施一显影作业，以使得所述光阻剂R形成为一图案化屏蔽M，并且所述图案化屏蔽M的内侧包围形成有多个图案化间隙M1，并且所述顶面晶种层21及底面晶种层23的未被图案化屏蔽M遮蔽的部分曝露于多个图案化间隙M1，以提供电镀的导电金属(如：电镀铜)形成于其上。

如图2G所示，所述步骤S170包含：于多个所述图案化间隙M1中，利用电镀的方式形成一导电金属层结构3。更具体地说，所述导电金属层结构3 分别自顶面晶种层21及底面晶种层23朝着相反于软性基板1的方向延伸地形成、且填充于多个所述图案化间隙M1中。再者，所述导电金属层结构3也填充于孔壁晶种层22所包围的填充空间24中。

进一步地说，所述导电金属层结构3进一步包括：一顶面金属层31、一金属填充结构32、及一底面金属层33。其中，所述顶面金属层31形成于顶面晶种层21的相反于顶面11的一侧表面上，所述底面金属层33形成于底面晶种层23的相反于底面12的一侧表面上，并且所述金属填充结构32填充于孔壁晶种层22所包围的填充空间24中、且紧密地结合于所述孔壁晶种层22的相反于孔壁的一侧表面上。

如图2H所示，所述步骤S180包含：移除所述图案化屏蔽M，以使得所述顶面晶种层21及底面晶种层23皆局部地曝露于外界环境中。

如图2I所示，所述步骤S190包含：实施一微蚀刻作业，以将曝露于外界环境中的所述顶面晶种层21及底面晶种层23移除。借此，未被移除的所述顶面晶种层21与顶面金属层31能共同构成一顶层线路Lt，未被移除的所述底面晶种层23与底面金属层33能共同构成一底层线路Lb，并且所述孔壁晶种层22与金属填充结构32能共同构成一金属柱体Lc，而所述金属柱体Lc的两端分别电性连接于顶层线路Lt及底层线路Lb。其中，所述孔壁晶种层22与金属填充结构32所共同构成的所述金属柱体Lc为一实心的金属柱体，但本实用新型不受限于此。

值得一提的是，在所述软性电路板100的一横截面中，所述顶面金属层 31、金属填充结构32、及底面金属层33，能共同构成一工字型结构。其中，所述顶面晶种层21、孔壁晶种层22、及底面晶种层23，能共同构成一匚字型结构及一倒匚字型结构，并且所述匚字型结构及倒匚字型结构分别嵌合于工字型结构的两侧与软性基板1之间。

再者，在所述软性电路板100的一横截面中，所述顶层线路Lt及底层线路Lb皆大致呈矩形，并且所述顶层线路Lt的侧壁大致垂直于所述软性基板1 的顶面11，而所述底层线路Lb的侧壁大致垂直于所述软性基板1的底面12。

[实施例的有益效果]

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的软性电路板，其能通过“所述晶种层结构的至少部分形成于所述软性基板的所述顶面及所述底面上，并且所述晶种层结构的至少另一部分形成于所述通孔的内侧孔壁上”以及“位于所述通孔的所述内侧孔壁上的所述晶种层结构、其两端分别一体成型且延伸地连接于、位于所述顶面及所述底面上的所述晶种层结构”的技术方案，以提升表面金属与孔壁金属之间的结合性、避免表面金属与孔壁金属因不同的电镀制程而导致的应力破坏，借此，所述软性电路板整体的产品可靠度能被有效地提升。

值得一提的是，本实用新型拟整合开发改良型的半加成(Modified Semi-Additive Process，MSAP)卷对卷软性电路板的生产制造技术，其包含：关键基板/材料、制程等，其能突破现有的软性电路板在生产制造上的线宽极限，以降低日本于高阶软性电路板的独占垄断，从而提升本实用新型软性电路板的产业竞争力。在材料部份，本实用新型的目的之一在于半加成用的双面可电镀的PI软性基板，也就是，先在PI软性基板上进行雷射钻孔(如图2B)，再对通孔及两边的版面进行金属化制程(如图2C)，以形成厚度小于等于3微米(最小可达0.2微米)的晶种层结构。此方式相较于减法制程或减薄蚀刻技术，本实用新型在材料生产的过程中即可同步完成通孔处及版面的金属化，从而可减少过黑胶及电镀铜等两道制程。上述加工过的PI软性基板在改良型半加成卷对卷软性电路板的生产制造技术中，本实用新型将完成通孔及双面板面金属化的基板直接贴附光阻剂或光阻(如图2D)，再进行曝光(如图2E)、显影(如图2F)、电镀(如图2G)、去光阻剂(如图2H)、及微蚀刻(如图2I)等制程，以完成线宽/线距为15/15微米、且线路截面积为矩形或方形的软性电路板的制作。

再者，本实用新型主要是将半加成用双面可电镀PI软性基板技术，先完成钻孔及双边版面的金属化技术，此将有助于整体制程简化(通孔及版面金属化同时完成)，同时降低制成加工选用成本及制程加工效率优化、提升产品可靠度(避免孔铜与面铜因不同长铜制程导致应力破坏)、并可开创未来新的产业供应链，提升产业竞争力。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的申请专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种具有晶种层结构的软性电路板，其特征在于，所述软性电路板包括：一软性基板，其具有位于相反侧的一顶面及一底面，并且所述软性基板形成有贯穿于所述顶面及所述底面的一通孔；以及

一晶种层结构，所述晶种层结构的至少部分形成于所述软性基板的所述顶面及所述底面上，并且所述晶种层结构的至少另一部分形成于所述通孔的内侧孔壁上；其中，位于所述通孔的所述内侧孔壁上的所述晶种层结构、其两端分别一体成型且延伸地连接于、位于所述顶面及所述底面上的所述晶种层结构。

2.根据权利要求1所述的软性电路板，其特征在于，所述晶种层结构具有不大于5微米及不小于1微米的一厚度。

3.根据权利要求2所述的软性电路板，其特征在于，所述晶种层结构具有不大于3微米及不小于2微米的所述厚度。

4.根据权利要求1至3任一项所述的软性电路板，其特征在于，所述晶种层结构包含有一顶面晶种层、一孔壁晶种层、及一底面晶种层，所述顶面晶种层形成于所述软性基板的所述顶面上，所述孔壁晶种层形成于所述通孔的所述孔壁上，并且所述底面晶种层形成于所述软性基板的所述底面上；其中，所述孔壁晶种层的两端分别一体成型且延伸地连接于所述顶面晶种层及所述底面晶种层，所述孔壁晶种层包围地形成有一填充空间，并且所述填充空间贯穿于所述软性电路板的所述顶面及所述底面。

5.根据权利要求4所述的软性电路板，其特征在于，所述软性电路板进一步包括：一顶面金属层、一底面金属层、及一金属填充结构；其中，所述顶面金属层形成于所述顶面晶种层的相反于所述顶面的一侧表面上，所述底面金属层形成于所述底面晶种层的相反于所述底面的一侧表面上，并且所述金属填充结构填充于所述孔壁晶种层所包围的所述填充空间中、且紧密地结合于所述孔壁晶种层的相反于所述孔壁的一侧表面上。

6.根据权利要求5所述的软性电路板，其特征在于，所述顶面晶种层与所述顶面金属层共同构成一顶层线路，所述底面晶种层与所述底面金属层共同构成一底层线路，所述孔壁晶种层与所述金属填充结构共同构成一金属柱体，并且所述金属柱体的两端分别电性连接于所述顶层线路及所述底层线路。

7.根据权利要求6所述的软性电路板，其特征在于，所述孔壁晶种层与所述金属填充结构所共同构成的所述金属柱体为一实心的金属柱体。

8.根据权利要求6所述的软性电路板，其特征在于，在所述软性电路板的一横截面中，所述顶面金属层、所述金属填充结构、及所述底面金属层，共同构成一工字型结构；其中，所述顶面晶种层、所述孔壁晶种层、及所述底面晶种层，共同构成一匚字型结构及一倒匚字型结构，并且所述匚字型结构及所述倒匚字型结构分别嵌合于所述工字型结构的两侧与所述软性基板之间。

9.根据权利要求6所述的软性电路板，其特征在于，在所述软性电路板的一横截面中，所述顶层线路及所述底层线路皆呈矩形，并且所述顶层线路的侧壁垂直于所述顶面，而所述底层线路的侧壁垂直于所述底面。

10.根据权利要求1所述的软性电路板，其特征在于，所述软性基板为一聚酰亚胺基板，所述软性基板的所述顶面至所述底面之间的距离定义为一厚度，并且所述厚度介于12微米至25微米之间。

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