TW201316869A - 立體曲面雷射導穿填孔線路方法 - Google Patents

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一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，係利用雷射光對基材進行微小孔徑加工(0.04mm以下)，再進行3D雷射雕刻加工將所設計的線路圖案完成，最後以化學沉積法將所設計的線路(圖案)鍍上銅鎳金等金屬。藉由雷射鑽孔及化鍍填孔方式應用在射出成形塑膠零件(LDS專用材料)上可達到線路導通、加工簡便、零件設計更微小及更精密等目的。

Description

立體曲面雷射導穿填孔線路方法
本發明係一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，特別是應用雷射鑽孔方式以達到更小的孔徑，在已成形的塑件上進行微小孔徑加工，並透過化鍍填孔方式，達到佈線精準及線路導通。
在現行的工業技術上，在工件上進行導穿孔加工時，多半利用鑽頭進行鑽孔加工，或是將具有導穿孔的工件利用射出成形方式直接形成。然而，由於鑽頭或是射出成形的技術限制，一般以鑽孔加工或是射出成形方式做出的導穿孔，有最小孔徑的限制(約為0.1mm)。若是要進行更精細的孔徑加工，通常必須使用雷射鑽孔或蝕刻方式，以達到更小的孔徑(最小孔徑約可達6μm)。
然而，當工件為已成形之塑料件時，若要在已成形之塑件上進行微小孔徑加工，則鑽孔加工，射出成形或蝕刻等方式均不適用。例如在印刷電路板上進行電路加工時，若是其線路圖案為三維立體線路，則會包含有小孔徑之導穿孔，同時在鑽孔後還必須進行其餘線路圖案的雕刻，並將所設計的線路圖案鍍上金屬，以完成電路製作。查中華民國發明專利公告第457157號專利「銅箔表面化學微蝕刻在直接雷射鑽孔之應用方法」；其著重於利用化學微蝕刻之技術，來清楚定位出欲進行雷射鑽孔之區域，雖與雷射鑽孔技術相關，但此前案並未提及雷射鑽孔技術之規格。中華民國發明專利公告第I313631號專利「軟性印刷電路板之雷射鑽孔系統及方法」，本前案著重於採用與以往不同波段之雷射來進行鑽孔，並且限定於軟性印刷電路板的應用，但其孔深及孔徑比並不佳。中華民國發明公開第201029539號專利「印刷電路板及其製造方法」，著重於由一印刷電路板之兩側分別進行雷射鑽孔，兩側均會形成有一漸縮形狀，再予以鍍覆導電材料進而導通。以上前案均無法達到小孔徑之導穿孔，因此，亟需一種製程方法，能達到小孔徑之導穿孔，特別為孔徑0.04mm以下之導穿孔，以便於化學填孔之化鍍能夠填補。
故本發明有鑑於上述的缺失，係提出一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，用以解決習知技術的缺點。
本發明之一目的係提供一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，係使用雷射直接成型(laser direct structuring，LDS)加工方式進行導穿孔的微小孔徑加工以及線路圖案雕刻，並以化鍍方式進行金屬線路沉積，而完成電路圖樣。
本發明之另一目的係提供一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，利用雷射光進行微小孔徑加工(0.04mm以下)，再進行3D雷射雕刻加工將所設計的線路圖案完成。
本發明之再一目的係提供一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，以化學沉積法將所設計的線路圖案鍍上銅、鎳、金等金屬，藉由雷射鑽孔及化鍍填孔方式應用在射出成形塑膠零件(LDS專用材料)上可達到線路導通、加工簡便、零件設計更微小及更精密等目的。
為達成上述目的及其它目的，本發明係提供一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，包含：提供具有曲面層與本體層的基材；透過具有微型光點尺寸(spot size)的光源擊穿透該基材，以在該曲面層與該本體層上形成導穿孔；在該曲面層進行立體電路佈局，以形成導電回路，其中該導電回路係透過該導穿孔連接；以及鍍覆金屬於該導電回路，以改變該導電回路的電器特性。
與習知技術相較，本發明之立體曲面雷射導穿填孔線路方法，藉由雷射鑽孔及化鍍填孔方式應用在射出成形塑膠零件(LDS專用材料)上可達到線路導通、加工簡便、零件設計更微小及更精密等目的。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：
參考第一圖，係本發明一實施例之立體曲面雷射導穿填孔線路方法之流程圖，分別說明如下：提供具有曲面層與本體層的基材(步驟100)；透過具有微型光點尺寸(spot size)的光源擊穿透該基材，以在該曲面層與該本體層上形成導穿孔(步驟200)；在該曲面層進行立體電路佈局，以形成導電回路，其中該導電回路係透過該導穿孔連接(步驟300)；以及鍍覆金屬層於該導電回路，以改變該導電回路的電器特性(步驟400)。
以下對上述步驟分別進行細部說明。步驟100中之基材可為一塑膠射出塑件，其材料可為的材料係為熱固型塑膠DAP及熱塑型塑膠PPA、LCP、PA6/6、PC或PC/ABS，且斷面厚度在2mm以下較佳。步驟200中，具有微型光點尺寸的光源一般即為雷射光，以雷射方式利用產品表面的3度空間，依雷射光之穿透性進行雷射活化(Laser Activation)，而製造出導穿孔。通常，該導穿孔之最小孔徑係小於0.04mm較佳。步驟300中之立體電路佈局係利用該導穿孔將該導電回路進行連接。步驟400中，金屬層係利用化鍍方式鍍覆於該導電回路，例如一實施例中，各金屬層之順序為：a.化鍍(銅)，導(電)通金屬層，其厚度為30μm以內；b.化鍍(鎳)，保護銅層避免氧化，耐磨性較佳，其厚度為10μm之內；化鍍(金)，最佳抗氧化層，其厚度為0.2μm以內。上述生產步驟之實施例中，各金屬層之較佳厚度為化鍍銅金屬層30為15μm、化鍍鎳金屬層40為5μm、化鍍金金屬層50為0.1μm。針對此一化鍍製程之膜厚限制，可填補孔徑在0.04mm以下之導穿孔，以確保導穿孔對導電回路之連接。
以下分別參考第二圖至第六圖，詳細說明本發明之立體曲面雷射導穿填孔線路方法。第二圖係本發明一實施例之基材於雷射鑽孔前之斷面示意圖；該雷射鑽孔係於各種不同的基材，例如3C產品塑件10的殼體上，利用雷射及化鍍的技術產生同PCB般的金屬佈線，將以往傳統的平面佈線轉至三維，具有立體傳導之功能，除達到產品製成的簡化，更是實現簡化多層PCB，由於導通的一致性加上減少平面PCB線路之接點，使其更能將電路傳導的更為順暢。其塑件10材料限定可包含：熱固性塑膠苯二甲酸二烯丙脂(DAP；Diallyl Phthalate)及熱塑型塑膠聚鄰苯二甲醯胺(PPA；Polyphthalamide)、高性能工程塑料(LCP；Liquid Crystal Polyester)、聚酰胺6/6(PA6/6；Nylon)、聚碳酸酯(PC;Polycarbo nate)、聚碳酸酯/聚丙烯精(PC/ABS；Polycarbo nate/ABS)等材質，該專用料可包含有複數個均勻散布的金屬微粒，此金屬微粒的平均粒徑小於100微米，且材料選自於由鈀與銅所構成的群組，且前述金屬微粒與熱塑(固)性塑膠結合成金屬(亦稱之高分子螯合物)，此金屬係為一種有機金屬複合物。
參考第三圖，係上述實施例之基材於雷射鑽孔後化鍍前之斷面示意圖。第三圖中，產品塑件10斜線部分為其斷面，以雷射直接成型(LDS；Laser Direct Structuring)製作出三維立體電路，在化鍍前將雷射光於導穿孔入口D入射，而由導穿孔出口d出射，形成導穿孔20，同時並在產品塑件10之曲面層(即圖中上方表面)將其餘立體電路佈局進行雷雕成形，以形成導電回路，其中該導電回路係透過導穿孔20連接。導穿孔20出口d之最小孔徑不超過0.04mm，以確保之後進行化鍍時可將導穿孔完全填充，使得導電回路係透過導穿孔20連接。本圖為化鍍前之雷射孔洞。
參考第四圖，係上述實施例之基材於化鍍銅金屬層後之示意圖。第四圖中，所用之化鍍金屬層材料為銅，形成化鍍銅金屬層30，其作用係構成一導(電)通金屬層，其厚度為30μm以內較佳。
參考第五圖，係上述實施例之基材於化鍍鎳金屬層後之示意圖。第五圖中，所用之化鍍金屬層材料為鎳，在化鍍銅金屬層30外側形成化鍍鎳金屬層40，其作用係構成一保護層，其厚度為10μm以內較佳。
參考第六圖，係上述實施例之基材於化鍍金金屬層後之示意圖。第六圖中，所用之化鍍金屬層材料為金，在化鍍鎳金屬層40外側形成化鍍金金屬層50，其作用係構成一抗氧化層，其厚度為0.2μm以內較佳。
上述各金屬層中，各金屬層之較佳厚度為化鍍銅金屬層30為15μm、化鍍鎳金屬層40為5μm、化鍍金金屬層50為0.1μm。使用較佳之金屬層厚度，可確保導穿孔20出口d之最小孔徑不超過0.04mm時，在進行化鍍時可將導穿孔完全填充。
以上，本發明係透過雷射直接成型之製程，並應用了LDS限定用材料，由於其材料具有硬度佳、耐磨性佳及輕薄性，可用以有效率地加工每一加工件，而更可有效地節省傳統2D PCB板的容置空間。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。
10．．．塑件(基材)
20．．．導穿孔
30．．．化鍍銅金屬層
40．．．化鍍鎳金屬層
50．．．化鍍金金屬層
步驟100　提供具有曲面層與本體層的基材
步驟200　透過具有微型光點尺寸(spot size)的光源擊穿透該基材，以在該曲面層與該本體層上形成導穿孔
步驟300　在該曲面層進行立體電路佈局，以形成導電回路，其中該導電回路係透過該導穿孔連接
步驟400　鍍覆金屬層於該導電回路，以改變該導電回路的電器特性
D．．．導穿孔入口
d．．．導穿孔出口
第一圖　係本發明一實施例之立體曲面雷射導穿填孔線路方法之流程圖。
第二圖　係本發明一實施例之基材於雷射鑽孔前之斷面示意圖。
第三圖　係上述實施例之基材於雷射鑽孔後化鍍前之斷面示意圖。
第四圖　係上述實施例之基材於化鍍銅金屬層後之示意圖。
第五圖　係上述實施例之基材於化鍍鎳金屬層後之示意圖。
第六圖　係上述實施例之基材於化鍍金金屬層後之示意圖。
步驟100　提供具有曲面層與本體層的基材
步驟200　透過具有微型光點尺寸(spot size)的光源擊穿透該基材，以在該曲面層與該本體層上形成導穿孔
步驟300　在該曲面層進行立體電路佈局，以形成導電回路，其中該導電回路係透過該導穿孔連接
步驟400　鍍覆金屬層於該導電回路，以改變該導電回路的電器特性

Claims (5)

  1. 一種立體曲面雷射導穿填孔線路方法，包含：提供具有曲面層與本體層的基材；透過具有微型光點尺寸(spot size)的光源擊穿透該基材，以在該曲面層與該本體層上形成導穿孔；在該曲面層進行立體電路佈局，以形成導電回路，其中該導電回路係透過該導穿孔連接；以及鍍覆金屬層於該導電回路，以改變該導電回路的電器特性。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之立體曲面雷射導穿填孔方法，其中該基材的材料包括有熱固型塑膠DAP及熱塑型塑膠PPA、LCP、PA6/6、PC或PC/ABS等材料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之立體曲面雷射導穿填孔方法，其中該基材更包含散布均勻的複數金屬微粒。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之立體曲面雷射導穿填孔方法，其中該等金屬微粒的尺寸係小於100微米。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之立體曲面雷射導穿填孔方法，其中該等金屬微粒的材質係選自於鈀與銅所組成之一族。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102665378B (zh) * 2012-05-18 2016-04-20 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 实现塑胶件内表面和外表面互相导通的方法
CN108601255B (zh) * 2014-01-14 2021-06-18 宏达国际电子股份有限公司 手持装置
CN104896320A (zh) * 2014-03-06 2015-09-09 苏州同拓光电科技有限公司 Led灯

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113899A (en) * 1977-05-23 1978-09-12 Wear-Cote International, Inc. Method of obtaining electroless nickel coated filled epoxy resin article
CN1286608C (zh) * 2001-05-11 2006-11-29 三菱电机株式会社 层叠材料的激光加工方法和装置
WO2007058096A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Nec Corporation 実装基板および電子機器
TWI392425B (zh) * 2009-08-25 2013-04-01 Unimicron Technology Corp 內埋式線路板及其製造方法

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