TW201446096A - 立體電路成形方式 - Google Patents

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Wei-Lin Liu
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Abstract

一種立體電路成形方式，其步驟包括：提供一塑膠基材，以金屬鍍膜方式將一金屬層結合於塑膠基材表面，以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案，以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路。藉此，使得3D立體電路製造時具有節省工時及材料成本之功效。

Description

立體電路成形方式
本發明關於一種立體電路的製造方法，尤指一種以雷射雕刻製造立體電路的方式。
傳統半導體工業的微影成像(microlithography)製程，以及相關的微製造技術是以光學微影(photolithography)蝕刻方式為主。光學微影成像的解析度和光源的波長成正比，所以解析度有其極限，並且，這些製造方法都非常的複雜、昂貴。
近年來微電子電路已由原本之平面2D電路漸漸進步至立體3D電路，於非平整表面上轉印電路圖已是必要之技術，但對於傳統光學微影而言，即使是輕微的曲面，也會因為聚焦深度的不足，無法有效進行圖案的轉移在非平整表面上。
現行製作3D立體導電線路的方式，是以雷射雕刻一含金屬成份的特殊材料基底，並成形出所需要的電路圖案，在該電路圖案區域進行金屬化鍍程，即所謂的雷射直接成型(LDS，Laser Direct Structure)技術，此法在電路的設計彈性大、步驟簡單、又節省空間而大受青睞。然而，所述製造方法不僅基底材料價格高，雷射雕刻所需電路圖案區域的工時亦長。
本發明針對3D立體電路製造之缺點，提出一種立體電路成形方式，其步驟為：提供一塑膠基材，以金屬鍍膜方式將一金屬層結合於塑膠基材表面，以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案，以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路，如此，使得3D立體電路不再受昂貴的特殊基材的限制，且由於本發明針對3D立體電路製造之製程設計簡單，所需製具皆以現行工廠設備為主，可方便地直接導入產線，大幅地節省製造成本，而且，以雷射雕刻可製造的電路線徑小，所以，電路可以是較複雜的形狀而提升運用範圍，以符合電子產品輕薄短小的製造趨勢。
S1‧‧‧提供一塑膠基材
S2‧‧‧以金屬鍍膜方式將一金屬層結合於塑膠基材表面
S3‧‧‧以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案
S4‧‧‧以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路
10‧‧‧塑膠基材
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第二表面
20‧‧‧金屬層
30‧‧‧電路圖案
A‧‧‧A區域
B‧‧‧B區域
C‧‧‧C區域
第1圖為本發明立體電路成形方式之製造流程圖。
第2圖為本發明立體電路成形方式中金屬層結合於塑膠基材表面之立體圖。
第3圖為本發明立體電路成形方式中電路圖案建構成3D立體電路之立體圖。
第4圖為本發明立體電路成形方式中以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案之第一實施例之立體圖。
第5圖為本發明立體電路成形方式中以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案之第二實施例之立體圖。
請參見第1圖，為本發明立體電路成形方式，其步驟包括：提供一塑膠基材S1，以金屬鍍膜方式將一金屬層結合於塑膠基材表面S2，以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案S3，以及，以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路S4。
請參見第2~3圖，所述塑膠基材10可為一電路板或一射出成型之塑膠機殼，其中，該塑膠基材10可為平面的或非平面的，而該塑膠基材10具有一第一表面11及一第二表面12，該第一表面11與該第二表面12為相反方向，而該金屬層20結合於塑膠基材之第一表面11及第二表面12的至少一表面上，金屬鍍膜方式可為濺鍍、電鍍、化學鍍等，但非以此為限，金屬層可以是一金屬貼膜，請參見第4圖，為為本發明立體電路成形方式中，以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案之第一實施例，將金屬層中之欲成形之電路圖案定義為A區域，電路圖案以外之部分定義為B區域，以雷射雕刻方式將電路圖案以外之B區域的金屬層去除，並以電鍍方式將電路圖案A區域建構成一3D立體電路，該電鍍方式為濺鍍、電鍍、化學鍍其中一種，電鍍鍍層約為5~8微米厚度之銅、鎳、金或合金。
請參見第5圖，為雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案之第二實施例，將金屬層中之欲成形之電路圖案定義為A區域，而電路圖案的邊緣界線定義為B區域，且電路圖案的邊緣界線以外之部分定義為C區域，然後，以雷射雕刻方式將電路圖案的邊緣界線B區域之金屬層去除，並以電鍍方式將電路圖案A區域之金屬層及電路圖案的邊緣界線以外之C區 域之金屬層鍍厚，約5~8微米厚度之銅、鎳、金或合金，最後，再以化學藥劑或第二次雷射雕刻方式將不需要的C區域之金屬層去除，如此，而將電路圖案建構成一3D立體電路。
本發明之立體電路成形方式特點在於：藉由該塑膠基材10可為一般塑膠機殼，進而節省基材的購買費用；而藉由金屬鍍膜方式將一金屬層20結合於塑膠基材表面，進而簡化生產程序，以提升生產效率；又藉由以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案30而具有電路快速成形的優點；再藉由以電鍍方式將電路圖案30建構成一3D立體電路，從而達到快速且大量製造的可行性。
綜上所述，本發明確實對3D電路製造產業之生產上降低成本及有效提升效率具有貢獻，然而，以上僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍中。
S1‧‧‧提供一塑膠基材
S2‧‧‧以金屬鍍膜方式將一金屬層結合於塑膠基材表面
S3‧‧‧以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案
S4‧‧‧以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路

Claims (10)

  1. 一種立體電路成形方式，包括以下步驟：提供一塑膠基材，以金屬鍍膜方式將一金屬層結合於塑膠基材表面，以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案，以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之立體電路成形方式，其中該塑膠基材為平面。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之立體電路成形方式，其中該塑膠基材為非平面。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之立體電路成形方式，其中該塑膠基材具有一第一表面及一第二表面，該第一表面與該第二表面為相反方向，而該金屬層結合於塑膠基材之第一表面及第二表面的至少一表面上。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之立體電路成形方式，其中該電鍍方式為濺鍍、電鍍、化學鍍其中一種。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之立體電路成形方式，其中以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案步驟中，以雷射雕刻方式將電路圖案以外之金屬層去除。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之立體電路成形方式，其中以雷射雕刻方式對該金屬鍍膜修整成一電路圖案步驟中，以雷射雕刻方式形成電路圖案的邊緣界線。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之立體電路成形方式，其中以電鍍方式將電路圖案建構成一3D立體電路步驟完成後，再將不需要的金屬層去除。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述之立體電路成形方式，其中以化學藥劑將不需要的電鍍部分去除。
  10. 依據申請專利範圍第8項所述之立體電路成形方式，其中以雷射雕刻將不需要的電鍍部分去除。
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