TW201347629A - 柔性電路板的製作方法 - Google Patents

Abstract

一種柔性電路板的製作方法，包括以下步驟：提供一承載裝置，包括承載板、樹脂連接層及設置於該承載板與該連接層之間的附著層；提供一柔性電路板基板，該柔性電路板基板包括基底層、導電線路層及防焊層，該柔性電路板基板具有產品區及圍繞該產品區的廢料區；在該廢料區內形成一暴露該基底層的加熱盲槽；加熱軟化對應加熱盲槽的基底層與連接層使其熔融並相互黏接；印刷錫膏；在錫膏上貼裝電子元件；通過回焊爐，使該錫膏層熔融再凝固；及移除該廢料區，得到柔性電路板。

Description

柔性電路板的製作方法

本發明涉及電路板技術，特別涉及柔性電路板製作方法。

隨著聚醯亞胺膜等柔性材料於電子工業中之廣泛應用（請參見Sugimoto, E. 於1989發表於IEEE Electrical Insulation Magazine第5卷第1期之“Applications of polyimide films to the electrical and electronic industries in Japan”），柔性電路板（Flexible Printed Circuit Board, FPCB）因具有可彎折、重量輕、佔用空間小、可立體配線等優點，於筆記本電腦、液晶顯示器、數位相機、移動電話等消費性電子產品方面具有十分廣泛之應用。

習知的柔性電路板的生産過程中，在印刷錫膏時，通常在一張承載板上進行，印刷有錫膏的柔性電路板隨後經過貼片機進行電子元件的貼裝，之後使柔性電路板經過回焊爐，使錫膏融化後再冷卻，進而使電子元件穩固地結合於柔性電路板上。所述的錫膏印刷、電子元件的貼裝及經過回焊爐的步驟中，均需要柔性電路板平整地貼附在承載板上，習知的承載板通常採用夾片等對柔性電路板進行夾持。惟，夾片在長時間或多次使用後會出現松動，使被夾持的柔性電路板由於無法被夾緊而出現邊緣翹曲，進而使柔性電路板的品質降低。

有鑒於此，有必要提供一種可有效避免柔性電路板邊緣翹曲的柔性電路板製作方法。

一種柔性電路板的製作方法，包括步驟：提供一承載裝置，其包括依次設置的一承載板、一附著層及一樹脂連接層，該附著層附著於該承載板的表面，該樹脂連接層固著於該附著層表面；提供一柔性電路基板，該柔性電路板基板包括依次設置的絕緣基底層、導電線路層及防焊層，該導電線路層具有從該防焊層暴露出的連接端子，該柔性電路板基板包括產品區及圍繞該産品區的廢料區；在該柔性電路板基板的廢料區內形成至少一加熱盲槽，該加熱盲槽僅貫穿該防焊層和該導電線路層，以使部分該基底層暴露於該加熱盲槽中；使用至少一加熱元件插入該至少一加熱盲槽中進行加熱，以使該部分暴露於該加熱盲槽中的基底層被加熱軟化並與其對應的部份連接層黏接，該至少一加熱元件相對於該産品區對稱分佈；從該至少一加熱盲槽中移除該至少一加熱元件；在該導電線路層的連接端子印刷錫膏，並在該錫膏上放置電子元件；通過回焊使錫膏加熱熔融並冷卻固化後使得該電子元件固定貼裝於該柔性電路基板的連接端子上；及沿產品區與廢料區的邊界切割該預製電路板、該連接層及該附著層，從而去除該廢料區，得到與連接層分離的產品區。

本實施方案的柔性電路板製作方法中，在印刷錫膏、貼片以及通過回焊爐的步驟中，該柔性電路板基板的基底層與連接片的連接層相互黏接固定，而連接片通過附著層附著該承載板，故可防止該柔性電路板基板在上述步驟中出現邊緣翹曲，從而提高該柔性電路板的品質。

請參閱圖1至圖8，本發明實施例提供一種柔性電路板的製作方法，該柔性電路板的製作方法包括以下步驟。

第一步，如圖1所示，提供一電路板承載裝置10，該電路板承載裝置10包括一承載板12及一附著於該承載板12的連接片14。

該承載板12為鋁製的矩形板狀體，用於支撐固定該連接片，該承載板12相鄰於該連接片的表面為光滑表面。該連接片包括一連接層142及一附著層144，該附著層144設置於該承載板12與該連接層142之間，該附著層144與該連接層142具有相同的形狀及面積，本實施例中，該附著層144及該連接層142的形狀為矩形，且該附著層144與該連接層142的面積小於該承載板12的面積。本實施例中，該連接層142為塑膠材料，其可選自聚醯亞胺(Polyimide, PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephtalate, PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯（Polythylene Naphthalate, PEN）。該附著層144為聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate, PET），該附著層144的一表面通過黏膠貼附固定於該連接層142表面，該附著層144的另一表面通過靜電吸附的方式貼附於該承載板12的表面。

可理解，該附著層144亦可為可剝型雙面膠片，如雙層離型膠片，此時該附著層144的相對的兩個表面分別與該連接層142的表面和該承載板12的表面黏附固定。

第二步，如圖2所示，提供一柔性電路板基板20，該柔性電路板基板20包括一絕緣的基底層22、形成於該基底層22表面的導電線路層24及形成於該導電線路層24表面的防焊層26。該導電線路層24具有從該防焊層26暴露出的連接端子28，用於在後續製程中印刷錫膏於其上。

該基底層22的材料可選自聚醯亞胺(Polyimide, PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephtalate, PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯（Polythylene Naphthalate, PEN），優選地，該基底層22與該連接層142的材料相同。

該導電線路層24可通過以下方法形成：首先，在基底層22表面壓合壓延銅箔，然後，通過影像轉移製程及蝕刻製程將壓延銅箔製成該導電線路層24。當然，該導電線路層24亦可由其他方法形成，如電鍍製程或噴墨印刷製程等，並不限於本實施例。本實施例中，該防焊層26通過網版印刷的方法將防焊油墨形成於該導電線路層24的表面。

該柔性電路板基板20包括產品區202及圍繞該產品區202的廢料區204。産品區202為後續製成電路板產品的區域。該廢料區204為後續形成柔性電路板製作完成後需要去除的區域，該廢料區204形成於該産品區202的四周，並圍繞該産品區202形成一閉合狀。本實施例中，該産品區202與該廢料區204之間具有邊界206。

第三步，請參閱圖3，在該廢料區204內形成一加熱盲槽208，該加熱盲槽208穿透該防焊層26和導電線路層24，而保留對應該加熱盲槽208部分的該基底層22，使該基底層22暴露於該加熱盲槽208中。

優選的，加熱盲槽208沿該産品區202與該廢料區204之間的邊界206開設。本實施例中，該加熱盲槽208為沿邊界206開設的閉合環狀盲槽，可理解，該加熱盲槽208亦可為沿邊界206形成且圍繞該産品區202間斷排列的複數槽。該加熱盲槽208可通過影像轉移製程及蝕刻製程形成，亦可通過雷射鑽孔的方法形成。

第四步，請參閱圖4，將形成有加熱盲槽208的該柔性電路板基板20放置於該電路板承載裝置10上，並使該基底層22與該連接片的連接層142相接觸。

第五步，將複數加熱棒30插入該加熱盲槽208內並壓著於該基底層22上，該加熱棒30的溫度大於該基底層22及連接層142的玻璃化轉變溫度，使對應加熱盲槽208區域的基底層22和連接層142熔融並相互黏著連接，然後移除該複數加熱棒30並冷卻該基底層22和連接層142，使對應加熱盲槽208區域的基底層22與連接層142相互黏接。

該複數加熱棒30的加熱方式可以為電磁加熱，該加熱棒30可以為圓柱狀或多棱柱狀等。該複數加熱棒30相對於該産品區202對稱分佈，優選地，該加熱棒30在該加熱盲槽208內等間距排列，且佈滿該加熱盲槽208從頭至尾的整個區域。本實施例中，該基底層22和連接層142的材料相同，其玻璃化轉變溫度為260℃，該加熱棒30的加熱溫度為300℃，如此則加熱棒30可加熱該基底層22和連接層142為熔融狀態並相互黏著。優選地，該複數加熱棒30在插入該加熱盲槽208之前其溫度已大於該基底層22和連接層142的玻璃化轉變溫度，當加熱棒30接觸該基底層22的瞬間，該基底層22和連接層142即熔融並相互黏接，此時可立即移走該複數加熱棒30，使該基底層22和連接層142儘快冷卻。故，加熱棒30與基底層22的接觸時間較短，優選為小於或等於0.5秒，既可使基底層22與連接層142黏接固定，亦可避免加熱棒30對産品區202的基底層22和連接層142加熱，而造成産品區202內的基底層22和連接層142的黏接。

可理解，該複數加熱棒30亦可替換為其他的加熱元件，如與該加熱盲槽的延伸形狀相對應的閉合環狀加熱板，利用環狀加熱板的底與該基底層22接觸。同樣可理解，該加熱盲槽208亦可包括彼此等間距分佈且相對於產品區對稱分佈的複數槽，該加熱棒30與複數槽一一對應，進行加熱時每一加熱棒30插入一個槽中。

經過第五步，對應於加熱盲槽208區域的基底層22和連接層142相互黏接固定，而産品區202內的基底層22與連接層142雖相互貼緊卻為相互分離的結構。

第六步，請參閱圖5，在該導電線路層24的連接端子28印刷錫膏層40。

在本步驟中，錫膏層40通過網版印刷的方式形成，具體如下：提供一具有預定圖案的通孔的鋼板（圖未法），該預定圖案的通孔的位置與該連接端子28的形狀及大小相對應；將鋼板放置於該柔性電路板基板20上，並使預定圖案的通孔正對該連接端子28；將錫膏材料設置於該鋼板表面，並利用刮刀將錫膏從預定圖案的通孔擠壓至連接端子28上，形成該錫膏層40。

第七步，請參閱圖6，利用貼片機將電子元件50放置在該錫膏層40上。

該電子元件50可以為電阻、電容、芯片等任何需要貼片機貼裝的元件，該貼片機一般為全自動機電一體化貼片機，通過吸嘴吸取電子元件50的物料後貼裝於錫膏層40上，該貼片機可以為中速貼片機、高速貼片機、超高速貼片機等。

第八步，將貼裝了電子元件50的柔性電路板基板20通過一回焊爐（圖未示），以熱風或紅外線加溫至錫膏層40的熔化溫度以上使錫膏層40熔化，之後再降溫至錫膏層40熔化溫度以下使錫膏層40固化，從而使電子元件50黏著固定於該錫膏層40上。

第九步，請參閱圖7和圖8，沿該産品區202與該廢料區204之間的邊界206切割黏著固定了電子元件50的柔性電路板基板20和連接片，並沿切痕去除該廢料區204及與該廢料區204對應的連接片，即得到成型的柔性電路板60。

切割該柔性電路板基板20和該連接片可採用雷射切割或機械切割的方法進行。由於該産品區202與對應的該連接片之間是相互分離的結構，故該柔性電路板60可容易地從該連接片表面取走。成型的該柔性電路板60包括基底層22、形成於基底層22表面的導電線路層24、形成於導電線路層24表面的防焊層26、以及黏附於導電線路層24的連接端子28的電子元件50。另，由於連接片是通過連接層142與基底層22間的靜電吸附與承載板12相貼緊，故連接片可很容易地從該承載板12上移走。

可以理解，該柔性電路板基板20還可以為具有多層導電線路層24的多層板，只要該柔性電路板基板20的其中一最外層為基底層22即可。

本實施例中，在印刷錫膏、貼片以及通過回焊爐的步驟中，該柔性電路板基板20的基底層22的四周部分與連接片的連接層142相互黏接固定，而連接片通過附著層144與該承載板12緊緊貼附，故可防止該柔性電路板基板20在上述步驟中出現邊緣翹曲，從而提高該柔性電路板60的品質。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10．．．電路板承載裝置

12．．．承載板

14．．．連接片

142．．．連接層

144．．．附著層

20．．．柔性電路板基板

22．．．基底層

24．．．導電線路層

26．．．防焊層

202．．．產品區

204．．．廢料區

28．．．連接端子

206．．．邊界

208．．．加熱盲槽

30．．．加熱棒

40．．．錫膏層

50．．．電子元件

60．．．柔性電路板

圖1係本發明實施例所提供的承載裝置的示意圖。

圖2係本發明實施例所提供的柔性電路板基板的示意圖。

圖3係圖2所示的柔性電路板基板形成加熱盲槽後的示意圖。

圖4係將圖3所示的柔性電路板基板放置於圖2所示的承載裝置上並經加熱棒加熱的示意圖。

圖5係將圖4中的柔性電路板基板印刷錫膏後的示意圖。

圖6係將圖5中的柔性電路板基板貼裝電子元件後的示意圖。

圖7係圖6中的柔性電路板和承載裝置經切割後形成成型的柔性電路板的示意圖。

圖8係將圖7中的柔性電路板與該承載裝置相分離的示意圖。

10．．．電路板承載裝置

12．．．承載板

14．．．連接片

142．．．連接層

144．．．附著層

22．．．基底層

24．．．導電線路層

26．．．防焊層

30．．．加熱棒

Claims (10)

1. 一種柔性電路板的製作方法，包括步驟：
   提供一承載裝置，其包括依次設置的一承載板、一附著層及一樹脂連接層，該附著層附著於該承載板的表面，該樹脂連接層固著於該附著層表面；
   提供一柔性電路基板，該柔性電路板基板包括依次設置的絕緣基底層、導電線路層及防焊層，該導電線路層具有從該防焊層暴露出的連接端子，該柔性電路板基板包括產品區及圍繞該産品區的廢料區；
   在該柔性電路板基板的廢料區內形成至少一加熱盲槽，該加熱盲槽僅貫穿該防焊層和該導電線路層，以使部分該基底層暴露於該加熱盲槽中；
   使用至少一加熱元件插入該至少一加熱盲槽中進行加熱，以使該部分暴露於該加熱盲槽中的基底層被加熱軟化並與其對應的部份連接層黏接，該至少一加熱元件相對於該産品區對稱分佈；
   從該至少一加熱盲槽中移除該至少一加熱元件；
   在該導電線路層的連接端子印刷錫膏，並在該錫膏上放置電子元件；
   通過回焊使錫膏加熱熔融並冷卻固化後使得該電子元件固定貼裝於該柔性電路基板的連接端子上；及
   沿產品區與廢料區的邊界切割該預製電路板、該連接層及該附著層，從而去除該廢料區，得到與連接層分離的產品區。
2. 如申請專利範圍第1項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該附著層的材料為聚對苯二甲酸乙二酯，該承載板靠近該附著層的材料為光滑表面，該附著層通過靜電吸附於該承載板的表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該附著層為可剝型雙面膠片。
4. 如申請專利範圍第1項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該連接層的材料為聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯，該基底層的材料為聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯。
5. 如申請專利範圍第4項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該基底層與該連接層材料相同。
6. 如申請專利範圍第1項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該至少一加熱盲槽為圍繞該産品區的閉合環形槽。
7. 如申請專利範圍第6項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該加熱元件為與該加熱盲槽的延伸形狀相對應的閉合環狀板。
8. 如申請專利範圍第6項所述的柔性電路板製作方法，其中，該加熱元件包括複數柱狀加熱棒，進行加熱時該複數柱狀加熱棒在該加熱盲槽內等間距分佈。
9. 如申請專利範圍第1項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該至少一加熱盲槽包括彼此等間距分佈且相對於產品區對稱分佈的複數槽。
10. 如申請專利範圍第9項所述的柔性電路板製作方法，其中，該至少一加熱元件包括與複數槽一一對應的複數加熱棒，進行加熱時每一加熱棒插入一個槽中。