TW201422071A - 透明電路板及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種透明電路板，其包括依次堆疊設置的導電線路層、第一膠層、第一介電層及覆蓋膜，所述導電線路層包括至少一個電性接觸墊，所述覆蓋膜內形成有與電性接觸墊對應的開孔，所述覆蓋膜包括第二介電層和第二膠層，所述第一膠層和第二膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層和第二膠層的固化溫度小於150攝氏度。

Description

透明電路板及其製作方法

本發明涉及電路板製作領域，尤其涉及一種透明電路板及其製作方法。

印刷電路板因具有裝配密度高等優點而得到了廣泛的應用。關於電路板的應用請參見文獻Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 1418-1425。

由於電子產品向個性化發展，對於應用於電子產品的印刷電路板的要求也越來越多樣化。目前有一種透明印刷電路板，其用於承載和保護導電線路圖形的絕緣基板、防焊層等為透明材料，內部的導電線路圖形由於絕緣材料為透明而變得可見。而在透明印刷電路板的製作過程時，需要在形成導電線路的電路基板上壓合覆蓋膜，以保護導電線路。而壓合過程通常在高溫及高壓條件下完成，在壓合時，電路基板中的膠層及覆蓋膜中的膠層容易由於溫度過高而產生黃化現象，從而影響形成的透明電路板的外觀。並且，在壓合過程中，上述的膠層由於高溫產生流動，其流動的均勻性不易控制，使得覆蓋膜的開孔的邊緣處有膠溢出，從而影響電路板的外觀不良。

有鑑於此，提供一種透明電路板的製作及其方法，能夠保證覆蓋膜的開孔邊緣處的溢膠，以提升透明電路板的品質實屬必要。

一種透明電路板的製作方法，包括步驟：提供覆銅基板，所述覆銅基板包括依次設置的銅箔層、第一膠層及介電層，所述第一膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層的固化溫度小於150攝氏度；將所述銅箔層製作形成導電線路層，所述導電線路層包括至少一個電性接觸墊，得到電路基板；在所述電路基板的導電線路層的一側壓合覆蓋膜，所述覆蓋膜包括第二膠層及第二介電層，所述第二膠層與電路基板相接觸，所述覆蓋膜內具有與電性接觸墊相對應的開孔，在所述覆蓋膜一側設置第一隔離層和第一緩衝層，第一隔離層設置於覆蓋膜與第一緩衝層之間，在所述導電線路一側設置第三隔離層和第二緩衝層，形成疊板結構，所述第二膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層的固化溫度小於150攝氏度，所述第一緩衝層和第二緩衝層的軟化溫度小於80攝氏度；以及對所述疊板結構進行壓合，在壓合過程中，先控制疊板結構的溫度以使得第一緩衝層軟化，在壓力的作用下，所述第一隔離層與開孔的內壁接觸，軟化的所述第一緩衝層填充至所述開孔內，然後，升高壓合溫度，使得所述第一膠層和第二膠層固化，從而得到透明電路板。

一種透明電路板，其包括依次堆疊設置的導電線路層、第一膠層、第一介電層及覆蓋膜，所述導電線路層包括至少一個電性接觸墊，所述覆蓋膜內形成有與電性接觸墊對應的開孔，所述覆蓋膜包括第二介電層和第二膠層，所述第一膠層和第二膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層和第二膠層的固化溫度小於150攝氏度。

與現有技術相比，本技術方案提供的透明電路板及其製作方法，在壓合過程中，採用軟化溫度低於第一膠層和第二膠層的流動起始溫度的第一緩衝層，並配合設置於第一緩衝層與覆蓋膜之間的厚度較小的第一個隔離層，可以在第一膠層和第二膠層產生流動之前，將覆蓋膜內的開孔被第一隔離層和軟化的第一緩衝層所填充，防止第一膠層和第二膠層在壓合過程中溢膠將開孔內的電性接觸墊覆蓋。

下面以具體實施例對本發明提供的電路板及其製作方法進行進一步的說明。

本技術方案提供的電路板製作方法包括如下步驟：

第一步，請參閱圖1，提供覆銅基板110。

本實施例中，覆銅基板110為單面覆銅基板，其包括依次堆疊設置的銅箔層111、第一膠層112及第一介電層113。

銅箔層111可以為電解銅箔，也可以為壓延銅箔。銅箔層111的厚度為10微米至15微米。第一膠層112的材料為環氧丙烯酸酯樹脂（Epoxy-Acrylate），所述第一膠層112的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度。即，當第一膠層112的溫度超過流動起始溫度時，第一膠層112的材料具有流動性。第一膠層112的硬化溫度小於150攝氏度。第一介電層113的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光學性能及耐候性，且具有良好的光學透明性。所述第一膠層112的厚度為10微米至15微米。所述第一介電層113的厚度為40微米至60微米。

第二步，選擇性去除覆銅基板110的部分銅箔層111，從而得到導電線路層120，得到電路基板101。

本步驟中，採用影像轉移工藝及蝕刻工藝，將部分銅箔層111蝕刻去除，從而得到導電線路層120。導電線路層120包括多根導電線路121及多個電性接觸墊122。圖2中，僅以導電線路層120包括一個電性接觸墊122為例來進行說明。

第三步，提供覆蓋膜130。所述覆蓋膜130內形成有與多個電性接觸墊122相對應的開孔133。

所述覆蓋膜130包括第二膠層131和第二介電層132。第二膠層131的材料為環氧丙烯酸酯樹脂（Epoxy-Acrylate），所述第二膠層131的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度。即，當第二膠層131的溫度超過流動起始溫度時，第二膠層131的材料具有流動性。第二膠層131的硬化溫度小於150攝氏度。第二介電層132的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光學性能及耐候性，且具有良好的光學透明性。所述第二膠層131的厚度大於銅箔層111的厚度，第二膠層131的厚度為12微米至18微米。所述第二介電層132的厚度為40微米至60微米。

第四步，請一併參閱圖4至圖7，將所述覆蓋膜130壓合於電路基板101的導電線路層120的一側，得到透明電路板100。

在進行壓合之前，可以採用預貼合的方式，將覆蓋膜130置於電路基板101的導電線路層120上，使得每個電性接觸墊122均與一個開孔133相對應。

請參閱圖4至圖6，本步驟可以採用傳壓機進行壓合。具體為:

首先，覆蓋膜130一側和電路基板101遠離覆蓋膜130的一側疊構多層輔助基材，形成疊板結構10。

具體的，在覆蓋膜130一側依次設置有第一隔離層11、第一緩衝層12、第一支撐層13、第二隔離層14及第一鋼板103。其中，第一隔離層11設置於覆蓋膜130的第二介電層132的表面。第一隔離層11和第二隔離層14均採用PET離型膜製成。第一隔離層11和第二隔離層14的厚度應小於30微米，優選為20微米至25微米。第一緩衝層12採用高密度聚乙烯（HDPE）製成。所述第一緩衝層12的材料的軟化點應小於80攝氏度，優選為75攝氏度至78攝氏度。第一緩衝層12的厚度應大於或等於180微米，優選為180微米至200微米。第一支撐層13也採用PET製成。第一支撐層13的厚度為40微米至60微米，優選為50微米。

在電路基板101的第一介電層113一側依次設置第三隔離層16、第二支撐層17、第二緩衝層18、第四隔離層19及第二鋼板104。其中，第三隔離層16設置於電路基板101的第一介電層113的表面。第三隔離層16和第四隔離層19均採用PET離型膜製成。第三隔離層16和第四隔離層19的厚度應小於30微米，優選為20微米至25微米。第二緩衝層18採用高密度聚乙烯（HDPE）製成。所述第二緩衝層18的材料的軟化點應小於80攝氏度，優選為75攝氏度至78攝氏度。第二緩衝層18的厚度應大於或等於180微米，優選為180微米至200微米。第二支撐層17也採用PET製成。第二支撐層17的厚度為40微米至60微米，優選為50微米。

然後，將疊板結構10放置於傳壓機中，對第一鋼板103和第二鋼板104之間加壓，並升高疊板結構10的溫度，使得覆蓋膜130和電路基板101壓合成為一個整體。

在進行壓合時，控制壓合時的溫度及壓力的變化。本實施例中，升溫過程中溫度的最高值小於150攝氏度，壓力最大值為20Mpa。請參見圖，具體的溫度和壓力的變化過程為：在壓合開始的3分鐘內，保持溫度為30攝氏度，施加至第一鋼板103和第二鋼板104之間的壓力為6Mpa。在第3分鐘時，調整溫度為85攝氏度，壓力為6Mpa。從而在第13分鐘時，使得疊板結構10的溫度升至85攝氏度，壓力達到10Mpa。並保持疊板結構的溫度為85攝氏度及壓力為10Mpa持續15分鐘，即保持至壓合過程開始的第28分鐘。在第28分鐘時，調整疊板結構10的溫度升至145攝氏度，壓力達到20Mpa。從而在第38分鐘時，使得疊板結構10的溫度升至145攝氏度，壓力達到20Mpa。並保持疊板結構的溫度為85攝氏度持續80分鐘，即保持至壓合過程開始的第118分鐘。保持施加於疊板結構10的壓力為20Mpa持續90分鐘，即保持至壓合過程開始的第128分鐘。在第118分鐘時，將傳壓機的溫度調降至30攝氏度，並在第138分鐘時，使得疊板結構10的溫度降至30攝氏度，之後持續保持溫度為30攝氏度持續5分鐘，即持續至143分鐘。在第128分鐘時，將傳壓機的壓力調整為6Mpa，在第138分鐘時，使得疊板結構的壓力降至6Mpa。之後保持壓力為6Mpa持續5分鐘，即持續至143分鐘，從而完壓合過程。

可以理解的是，第一緩衝層12和第二緩衝層18的軟化點應小於80攝氏度，在疊板結構的溫度升高至85攝氏度並保持在85攝氏度過程中，第一緩衝層12和第二緩衝層18開始軟化，且第一隔離層11的厚度較小，在壓力的作用下，第一隔離層11位於開孔133上方的部分產生變形，而於開孔133的內壁及從開孔133露出的電性接觸墊122表面相接觸，軟化後第一緩衝層12便可流入至開孔133內，將開孔133填滿。而此時，第一膠層112和第二膠層131並未產生流動。當溫度繼續升高時，第一膠層112和第二膠層131的開始產生流動，但由於開孔133內已經被填滿，而不會使得第二膠層131流至開孔133內的電性接觸墊122的表面。當溫度升高至145攝氏度時，第一膠層112和第二膠層131開始固化，由於第一膠層112和第二膠層131的材料為環氧丙烯酸酯樹脂，固化溫度小於150攝氏度。因此，在固化過程中，不會產生黃化現象。

第二緩衝層18用於平衡覆蓋膜130一側與電路基板101一側的壓力，從而使得壓合過程壓力分佈均勻，有益於提高形成的電路板的透明度。而第一支撐層13和第二支撐層17具有較強的硬度，能夠起到支撐作用。第一支撐層13用於支撐與其相鄰的第一緩衝層12，保持第一緩衝層12和在壓合過程中的平整性。第二支撐層17用於支撐電路基板101，使得第二膠層131在壓合過程中流動均勻。第一隔離層11、第二隔離層14、第三隔離層16及第四隔離層19均用於起到隔離作用，防止位於其兩側的材料在壓合過程中產生黏結。

然後，將得到的透明電路板100從與第一隔離層11和第三隔離層16之間分離。

請參閱圖7，本技術方案還提供一種採用上述方法製作的透明電路板100，所述透明電路板100包括電路基板101及壓合在電路基板101的覆蓋膜130。

所述電路基板101包括依次堆疊設置的導電線路層120、第一膠層112及第一介電層113。導電線路層120的厚度為10微米至15微米。導電線路層120包括多根導電線路121及多個電性接觸墊122。第一膠層112的材料為環氧丙烯酸酯樹脂（Epoxy-Acrylate），所述第一膠層112的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度。即，當第一膠層112的溫度超過流動起始溫度時，第一膠層112的材料具有流動性。第一膠層112的硬化溫度小於150攝氏度。第一介電層113的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光學性能及耐候性，且具有良好的光學透明性。所述第一膠層112的厚度為10微米至15微米。所述第一介電層113的厚度為40微米至60微米。

所述覆蓋膜130包括所述第二膠層131和第二介電層132。第二膠層131的材料為環氧丙烯酸酯樹脂（Epoxy-Acrylate），所述第二膠層131的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度。即，當第二膠層131的溫度超過流動起始溫度時，第二膠層131的材料具有流動性。第二膠層131的硬化溫度小於150攝氏度。第二介電層132的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其具有良好的光學性能及耐候性，且具有良好的光學透明性。所述第二膠層131的厚度大於銅箔層111的厚度，第二膠層131的厚度為12微米至18微米。所述第二介電層132的厚度為40微米至60微米。

所述覆蓋膜130內形成有與多個電性接觸墊122相對應的開孔133。覆蓋膜130壓合於電路基板101具有導電線路層120的一側，電性接觸墊122從對應的開孔133露出。

本技術方案提供的透明電路板製作方法，由於採用的PET作為介電層，並採用環氧丙烯酸酯樹脂作為膠層，從而可以使得在較低的溫度下便會使得膠層固化，從而可以保證壓合過程中膠層不會產生黃化現象，提高的透明電路板的透明性。

另外，在壓合過程中，採用軟化溫度低於第一膠層和第二膠層的流動起始溫度的第一緩衝層，並配合設置於第一緩衝層與覆蓋膜之間的厚度較小的第一個隔離層，可以在第一膠層和第二膠層產生流動之前，將覆蓋膜內的開孔被第一隔離層和軟化的第一緩衝層所填充，防止第一膠層和第二膠層在壓合過程中溢膠將開孔內的電性接觸墊覆蓋。

進一步地，由於在覆蓋膜的一側及電路基板的一側分別設置有緩衝層和支撐層，使得覆蓋膜的一側及電路基板的一側的壓力平衡，有利於提高製作形成的透明電路板的透明性。

更進一步地，由於覆蓋膜的一側及電路基板的一側分別設置有緩衝層和支撐層為非對稱設置，能夠滿足非對稱式透明電路板的壓合需要。

惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．透明電路板

110．．．覆銅基板

111．．．銅箔層

112．．．第一膠層

113．．．第一介電層

101．．．電路基板

120．．．導電線路層

121．．．導電線路

122．．．電性接觸墊

130．．．覆蓋膜

131．．．第二膠層

132．．．第二介電層

133．．．開孔

10．．．疊板結構

11．．．第一隔離層

12．．．第一緩衝層

13．．．第一支撐層

14．．．第二隔離層

103．．．第一鋼板

16．．．第三隔離層

17．．．第二支撐層

18．．．第二緩衝層

19．．．第四隔離層

104．．．第二鋼板

圖1為本技術方案實施例提供的覆銅基板的剖面示意圖。

圖2為圖1的覆銅基板製作形成電路基板後的剖面示意圖。

圖3為本技術方案提供的覆蓋膜的剖面示意圖。

圖4為形成的疊板結構的剖面示意圖。

圖5為對疊板機構進行壓合後的剖面示意圖。

圖6為本技術方案提供的壓合過程中溫度及壓力隨時間變化的示意圖。

圖7為本技術方案提供的透明電路板的剖面示意圖。

100．．．透明電路板

112．．．第一膠層

113．．．第一介電層

120．．．導電線路層

121．．．導電線路

122．．．電性接觸墊

131．．．第二膠層

132．．．第二介電層

133．．．開孔

Claims (13)

1. 一種透明電路板的製作方法，包括步驟：
   提供覆銅基板，所述覆銅基板包括依次設置的銅箔層、第一膠層及介電層，所述第一膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層的固化溫度小於150攝氏度；
   將所述銅箔層製作形成導電線路層，所述導電線路層包括至少一個電性接觸墊，得到電路基板；
   在所述電路基板的導電線路層的一側壓合覆蓋膜，所述覆蓋膜包括第二膠層及第二介電層，所述第二膠層與電路基板相接觸，所述覆蓋膜內具有與電性接觸墊相對應的開孔，在所述覆蓋膜一側設置第一隔離層和第一緩衝層，第一隔離層設置於覆蓋膜與第一緩衝層之間，在所述導電線路一側設置第三隔離層和第二緩衝層，形成疊板結構，所述第二膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層的固化溫度小於150攝氏度，所述第一緩衝層和第二緩衝層的軟化溫度小於80攝氏度；以及
   對所述疊板結構進行壓合，在壓合過程中，先控制疊板結構的溫度以使得第一緩衝層軟化，在壓力的作用下，所述第一隔離層與開孔的內壁接觸，軟化的所述第一緩衝層填充至所述開孔內，然後，升高壓合溫度，使得所述第一膠層和第二膠層固化，從而得到電路板。
2. 如請求項1所述的透明電路板的製作方法，其中，所述第一介電層和第二介電層的材料均與聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述第一膠層和第二膠層的材料均為環氧丙烯酸酯樹脂。
3. 如請求項2所述的透明電路板的製作方法，其中，所述第一緩衝層和第二緩衝層的材料為高密度聚乙烯，所述第一緩衝層和第二緩衝層的軟化溫度為75攝氏度至78攝氏度。
4. 如請求項3所述的透明電路板的製作方法，其中，所述第一隔離層和第二隔離層均為離型聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。
5. 如請求項4所述的透明電路板的製作方法，其中，所述第一緩衝層和第二緩衝層的厚度為180微米至200微米，所述第一隔離層和第二隔離層的厚度為20微米至25微米。
6. 如請求項4所述的透明電路板的製作方法，其中，所述疊板結構還包括形成於第一緩衝層遠離第一隔離層的第一支撐層、第二隔離層及第一鋼板，所述第一支撐層的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，厚度為40微米至60微米。
7. 如請求項4所述的透明電路板的製作方法，其中，所述疊板結構還包括形成於第三隔離層與第二緩衝層之間的第二支撐層，以及位於第二緩衝層遠離第二支撐層一側的第四隔離層及第二鋼板，所述第二支撐層的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，厚度為40微米至60微米。
8. 如請求項1所述的透明電路板的製作方法，其中，在進行壓合時，升溫過程中溫度的最高值小於150攝氏度，壓力最大值為20Mpa。
9. 一種透明電路板，其包括依次堆疊設置的導電線路層、第一膠層、第一介電層及覆蓋膜，所述導電線路層包括至少一個電性接觸墊，所述覆蓋膜內形成有與電性接觸墊對應的開孔，所述覆蓋膜包括第二介電層和第二膠層，所述第一膠層和第二膠層的流動起始溫度為85攝氏度至90攝氏度，所述第一膠層和第二膠層的固化溫度小於150攝氏度。
10. 如請求項9所述的透明電路板，其中，所述第一介電層和第二介電層的材料均為聚對苯二甲酸乙二醇酯。
11. 如請求項9所述的透明電路板，其中，所述第一膠層和第二膠層的材料為環氧丙烯酸酯樹脂。
12. 如請求項9所述的透明電路板，其中，所述第一膠層的厚度為10微米至15微米，所述第一介電層的厚度為40微米至60微米，所述第二膠層的厚度為12微米至18微米，所述第二介電層的厚度為40微米至60微米。
13. 一種透明電路板，採用請求項1至8任一項所述的透明電路板的製作方法製成。