TW201709778A - 柔性電路板及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

一種柔性電路板，包括：一內層電路基板，該內層電路基板包括一內層導電線路層及形成在該內層導電線路層相對兩側的兩介電層，該內層導電線路層包括至少一條信號線路；該介電層包覆該內層導電線路層，該介電層包括一與該信號線路對應的介電層鏤空區；分別形成在該介電層外側的兩膠層，每個該膠層包括一與該信號線路對應的開口；及分別形成在兩個該膠層的遠離該內層電路基板的表面的兩外層電路基板。本發明還涉及一種柔性電路板的製作方法。

Description

柔性電路板及其製作方法
本發明涉及一種印刷電路板技術，尤其涉及一種柔性電路板及其製作方法。
高頻傳輸的信號線路信號衰減主要來自於介質損耗引起的衰減，其中，介質損耗與介質損耗因數及相對介電常數呈正比。業內射頻電路板的普遍製作方法是採用液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)、鐵氟龍(Teflon)或低相對介電常數純膠等作為包覆信號線路的基材層。但上述材料的介質損耗依然比較大，導致採用上述材料製成的電路板的傳輸線具有較大的信號衰減。
有鑑於此，本發明提供一種具有超低信號衰減的柔性電路板及其製作方法。
一種柔性電路板，包括：一內層電路基板，該內層電路基板包括一內層導電線路層及形成在該內層導電線路層相對兩側的兩介電層，該內層導電線路層包括至少一條信號線路；該介電層包覆該內層導電線路層，該介電層包括一與該信號線路對應的介電層鏤空區；分別形成在該介電層外側的兩膠層，每個該膠層包括一與該信號線路對應的開口；及分別形成在兩個該膠層的遠離該內層電路基板的表面的兩外層電路基板。
一種柔性電路板的製作方法，其步驟包括：
提供一內層電路基板，該內層電路基板包括一內層導電線路層及形成在該內層導電線路層相對兩側的兩介電層，該內層導電線路層包括至少一條信號線路；該介電層包覆該內層導電線路層，該介電層包括一與該信號線路對應的介電層鏤空區；提供兩個膠層，每個該膠層包括一開口；將兩個該膠層分別形成在兩個該介電層的遠離該內層導電線路層的一側，並使得該開口與該介電層鏤空區的位置相對應；提供兩個覆銅基板，並將兩個該覆銅基板分別形成在兩個該膠層的遠離該介電層的一側，每個該覆銅基板包括一銅箔層；及將每個該銅箔層製作形成一外層導電線路層，進而形成該柔性電路板。
本發明提供的柔性電路板及其製作方法，在柔性電路板的內層導電線路層的外側形成有具有鏤空區的介電層，使得低介電常數的氣體能夠包覆該信號線路，降低該柔性電路板的信號線路在傳輸中的衰減。
圖1是本發明實施例提供的柔性電路板的剖視圖。
圖2是圖1所示的柔性電路板由內而外的導電線路層、介電層、膠層及覆銅基板層的示意圖。
圖3是本發明實施例提供的內層導電線路層的剖視圖。
圖4是本發明實施例提供的介電層的剖視圖。
圖5是將圖4所示的介電層壓合到圖3所示的內層導電線路層的相對兩側而形成的內層電路基板的剖視圖。
圖6是本發明實施例提供的膠層的剖視圖。
圖7是本發明實施例提供的覆銅基板的剖視圖。
圖8是利用圖6所示的膠層將圖7所示的覆銅基板壓合在圖5所示的內層電路基板的相對兩側後的剖視圖。
圖9是圖8所示的電路板的上形成導電孔後的剖視圖。
圖10是圖9所示的覆銅基板的外層銅箔層製作出鏤空區域及連接墊後的剖視圖。
下面結合圖1~圖10及實施例對本發明提供的一種柔性電路板及其製作方法作進一步的說明。
請參閱圖1及圖2，本發明提供的一種柔性電路板100，該柔性電路板100包括一內層電路基板110、形成在該內層電路基板110的相背兩表面上的兩個膠層130、形成在兩個該膠層130的遠離該內層電路基板110的外層電路基板150、及形成在該外層電路基板150的遠離該膠層130的防護層180。
該內層電路基板110包括一內層導電線路層11及兩個形成在該內層導電線路層11相對兩側的介電層12。
該內層導電線路層11由純銅構成。該內層導電線路層11包括至少一信號線路111、位於該信號線路111兩側的至少兩條接地線路112及至少兩個通槽113。在本實施例中，至少兩條該接地線路112互相平行，該信號線路111與該接地線路112彼此平行。具體而言，該信號線路111為一電性獨立的導線，用以傳輸信號且與該接地線路112電性隔離。該通槽113貫穿該內層導電線路層11，該信號線路111及該接地線路112通過該通槽113間隔開來。
在本實施例中，該信號線路111有一條，該接地線路112有兩條，該通槽113有兩個。
該介電層12包括一介電層鏤空區121，該介電層鏤空區121的位置與該信號線路111的位置相對應。具體而言，所謂的“鏤空區”是指部分的介電層/銅箔層經蝕刻/沖型或是曝光/顯影後被去除而形成圖案的區域。
該介電層鏤空區121的沿該信號線路111的延伸方向的長度與該信號線路111的長度大致相等，該介電層鏤空區121的寬度不小於該信號線路111的寬度且小於位於該信號線路111兩側的兩條該接地線路112之間的寬度。
其中，該介電層12為複合介電層，其材質可以是感光型聚醯亞胺（polyimide，PI）、感光型覆蓋膜（cover-lay，CVL）等感光型的柔性材料。
由於存在該介電層鏤空區121所以該介電層12可以允許空氣接觸該信號線路111並可以很好地支撐位於最終形成的柔性電路板100外層的外層導電線路層151（見下文），以保證腔體160（見下文）的穩定性。
該膠層130位於該介電層12與該外層電路基板150之間，用於黏結該介電層12與該外層電路基板150。該膠層130包括一開口131，該開口131的位置與該介電層鏤空區121的位置相對應，該開口131的尺寸不應小於該信號線路111的尺寸，以能在相互堆疊後使該膠層130不透過該介電層鏤空區121而直接與該信號線路111接觸，而僅是黏接在該接地線路112上。換言之，該信號線路111的投影完全落在該開口131內。
在本實施例中，該開口131的長度等於該介電層鏤空區121的長度，該開口131的寬度略大於該介電層鏤空區121的寬度。
該外層電路基板150包括一絕緣的基材層141及一外層導電線路層151，該基材層141形成在該膠層130的遠離該介電層12的表面上，該外層導電線路層151形成在該基材層141的遠離該膠層130的表面上。
該基材層141作為該外層電路基板150的基礎層，具有可撓性且可提供該外層電路基板150主要的支撐作用，其材質通常可選用聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，PET）或聚萘二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Naphthalate，PEN）、聚乙烯（polyethylene，PE）、特氟龍（Teflon）、液晶高分子聚合物（liquid crystal polymer，LCP）、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer，PVC)等材料中的一種。
該外層導電線路層151包括一銅箔層鏤空區1511及至少一個連接墊1512。在本實施例中，該銅箔層鏤空區1511的位置與該開口131的位置相對，該銅箔層鏤空區1511的尺寸與該介電層鏤空區121的尺寸大致相同。該連接墊1512作為對外電性連接的通道，可用以搭載需求的主動元件或被動元件，如：電容、電阻、電感、晶片等。此外，該外層導電線路層151的銅箔層鏤空區1511可以構成電磁遮罩層，進而避免通過該信號線路111的信號遭受外界干擾，有效提升信號傳輸品質。
該柔性電路板100還包括由兩個該開口131、兩個該介電層鏤空區121及兩個該通槽113共同構成的腔體160，優選地，該腔體160內充滿空氣，該腔體160包覆該信號線路111。由於該腔體160中充滿空氣，而空氣的介電常數為1.0法拉/公尺(F/m)，小於鐵氟龍或液晶高分子聚合物或純膠的介電常數，當信號經由本發明的該信號線路111傳輸時，傳輸的信號能趨近於無損耗的狀態。
該柔性電路板100還包括多個導電通孔171及至少一個導電盲孔172。多個該導電通孔171貫穿該柔性電路板100且電連接該柔性電路板100的兩個外層導電線路層151及至少兩條該接地線路112。至少一個該導電盲孔172電連接該信號線路111與該外層導電線路層151的連接墊1512，以搭載需求的主動元件或被動元件。
在本實施例中，多個該導電通孔171沿兩條該接地線路112等間距分佈。在其他實施例中，多個該導電通孔171也可以是非等間距分佈，以適應不同的設計需求。
具體地，該多個導電通孔171可採用機械鑽孔或鐳射蝕孔貫穿位於該柔性電路板100外側的兩個該外層電路基板150、兩個該膠層130、兩個該介電層12及該內層導電線路層11之後，將導電材料填滿所構成的貫通孔，便構成多個該導電通孔171。
具體地，至少一個該導電盲孔172可採用機械鑽孔或鐳射蝕孔貫穿該外層電路基板150、該膠層130及該介電層12，將導電材料填滿所構成的盲孔，便構成多個該導電盲孔172。
該防護層180用於保護該外層導電線路層151，以免受到外界水汽侵襲或異物刮傷等。
在本實施例中，該防護層180為一覆蓋膜層（cover-lay，CVL），在其他實施例中，該防護層180還可以為防焊層。
請參閱圖3~圖10，本發明提供一種柔性電路板的製作方法，其步驟包括：
第一步，請參閱圖2~5，製作形成一內層電路基板110。
製作形成該內層電路基板110的步驟如下：
首先，請參閱圖2及圖3，提供一內層導電線路層11，該內層導電線路層11由純銅所構成。在本實施例中，通過影像轉移工藝及蝕刻工藝將該純銅製作成該內層導電線路層11。
該內層導電線路層11包括至少一信號線路111、位於該信號線路111兩側的至少兩條接地線路112及至少兩個通槽113。在本實施例中，至少兩條該接地線路112互相平行，該信號線路111與該接地線路112彼此平行。具體而言，該信號線路111為一電性獨立的導線，用以傳輸信號且與該接地線路112電性隔離。該通槽113貫穿該內層導電線路層11，該信號線路111及該接地線路112通過該通槽113間隔開來。
在本實施例中，該信號線路111有一條，該接地線路112有兩條，該通槽113有兩個。
其次，請參閱圖2及圖4，提供兩個介電層12。
該介電層12包括一介電層鏤空區121。其中，該介電層鏤空區121可以通過蝕刻/沖型等方式形成的。
具體而言，所謂的“鏤空區”是指部分的介電層/銅箔層經過蝕刻/沖型後被去除並形成圖案的區域。
該介電層鏤空區121的沿該信號線路111的延伸方向的長度與該信號線路111的長度大致相等，該介電層鏤空區121的寬度不小於該信號線路111的寬度且小於位於該信號線路111兩側的兩條該接地線路112之間的寬度。
在本實施例中，該介電層12為複合介電層，其材質可以是感光型聚醯亞胺（polyimide，PI）、感光型覆蓋膜（cover-lay，CVL）等感光型的柔性材料。
再次，請參閱圖5，將圖4所示的兩個該介電層12分別貼合在圖3所示的該內層導電線路層11的兩個相對的表面上，並使該介電層鏤空區121與該信號線路111位置相對。
。由於存在該介電層鏤空區121，所以該介電層12可以允許空氣接觸該信號線路111並可以很好地支撐位於最終形成的柔性電路板100外層的銅箔層142，以保證後續形成的腔體160的穩定性。
第二步，請參閱圖6及圖2，提供兩個膠層130。
其中，該膠層130包括一開口131，在本實施例中，該開口131位於該膠層130的中間部位。該開口131的尺寸不應小於該信號線路111的尺寸，以能在相互堆疊後使該膠層130不透過該介電層鏤空區121而直接與該信號線路111接觸，而僅是黏接在該接地線路112上。換言之，堆疊後，該信號線路111的投影完全落在該開口131內。在本實施例中，該開口131的尺寸與該介電層鏤空區121的尺寸大致相同。優選地，該開口131的長度等於該介電層鏤空區121的長度，該開口131的寬度略大於該介電層鏤空區121的寬度。
第三步，請參閱圖7及圖2，提供兩個覆銅基板140。
在本實施例中，該覆銅基板140為一單面覆銅基板。該覆銅基板140包括一絕緣的基材層141及一形成在該基材層141的一表面上的銅箔層142。
該基材層141作為該覆銅基板140的基礎層，具有可撓性且對該覆銅基板140起主要支撐作用，其材質通常可選用聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，PET）或聚萘二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Naphthalate，PEN）、聚乙烯（polyethylene，PE）、特氟龍（Teflon）、液晶高分子聚合物（liquid crystal polymer，LCP）、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer，PVC)等材料中的一種。
第四步，請參閱圖8，將圖7所示的兩個該覆銅基板140、圖6所示的兩個該膠層130依次疊壓在圖5所示的介電層12的表面上並壓合形成一腔體160。
具體地，該膠層130位於該覆銅基板140的絕緣的基材層141與該介電層12之間。該開口131的位置與該介電層鏤空區121的位置相對。
該腔體160包覆該信號線路111。由於該腔體160是以空氣作為介質，其介電常數為1.0法拉/公尺(F/m)，均小於鐵氟龍或液晶高分子聚合物或純膠的介電常數，當信號經由本發明的該信號線路111傳輸時，傳輸的信號能趨近於無損耗的狀態。
第五步，請參閱圖9及圖2，形成多個導電通孔171及至少一個導電盲孔172。
其中，多個該導電通孔171貫穿兩個該覆銅基板140、兩個該膠層130、兩個該介電層12及內層導電線路層11的兩條該接地線路112且電連接兩個該銅箔層142及至少兩條該接地線路112。
在本實施例中，多個該導電通孔171沿兩條該接地線路112等間距分佈。在其他實施例中，多個該導電通孔171也可以是非等間距分佈，以適應不同的設計需求。
具體地，該多個導電通孔171可採用機械鑽孔或鐳射蝕孔貫穿位於該柔性電路板100外側的兩個該覆銅基板140、兩個該膠層130、兩個該介電層12及該內層導電線路層11之後，將導電材料填滿所構成的貫通孔，進而形成多個該導電通孔171。
至少一個該導電盲孔172貫穿一個該覆銅基板140、一個該膠層130及一個該介電層12且電連接該信號線路111與一個該銅箔層142。
具體地，至少一個該導電盲孔172可採用機械鑽孔或鐳射蝕孔貫穿一個該覆銅基板140、一個該膠層130及一個該介電層12，並將導電材料填滿所構成的盲孔，進而形成多個該導電盲孔172。
第六步，請參閱圖10及圖2，將處於外層的兩個該銅箔層142製作形成外層導電線路層151，進而將該覆銅基板140製作形成一外層電路基板150。
具體地，可以通過影像轉移工藝及蝕刻工藝將該銅箔層142製作形成該外層導電線路層151。其中，該外層電路基板150包括該基材層141及該外層導電線路層151。該外層導電線路層151包括一銅箔層鏤空區1511及至少一個連接墊1512。
在本實施例中，該銅箔層鏤空區1511的位置與該開口131的位置相對，該銅箔層鏤空區1511的尺寸與該介電層鏤空區121的尺寸大致相同。該連接墊1512的位置與該導電盲孔172的位置相對，該連接墊1512作為對外電性連接的通道，可用以搭載需求的主動元件或被動元件，如：電容、電阻、電感、晶片等。
此外，位於外層的該銅箔層鏤空區1511及多個該導電通孔171一起構成了一電磁遮罩層，可以避免通過該信號線路111的信號遭受外界干擾，有效提升信號傳輸品質。
第七步，請參閱圖1，在圖9中所示的位於最外層的兩個該外層導電線路層151的表面上分別形成一防護層180，進而形成該柔性電路板100。
該防護層180用於保護該外層導電線路層151，以免受到外界水汽侵襲或異物刮傷等。
在本實施例中，該防護層180為覆蓋膜（cover-lay，CVL），在其他實施例中，該防護層180還可以為防焊油墨等其他材料。
本發明提供的柔性電路板100及其製作方法，1）在柔性電路板100的信號線路111的周圍形成一腔體160，且該腔體160內空氣的介電常數為1F/m，以空氣替代傳統的鐵氟龍或液晶高分子聚合物或純膠來作為介質層包覆在信號線路的周圍，使得該柔性電路板100的信號如同在空氣中傳輸而幾乎無損，以達到具有超低信號衰減的信號傳輸；2）該內層導電線路層11的兩側形成的具有鏤空區的介電層12，使得該接地線路112被該介電層12所包覆，在使得該信號線路111與該接地線路112之間電性絕緣的同時，允許空氣接觸該信號線路111，並起到很好地支撐作用，保證了腔體160所在的腔體的穩定性。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。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‧‧‧柔性電路板
110‧‧‧內層電路基板
11‧‧‧內層導電線路層
111‧‧‧信號線路
112‧‧‧接地線路
113‧‧‧通槽
12‧‧‧介電層
121‧‧‧介電層鏤空區
130‧‧‧膠層
131‧‧‧開口
140‧‧‧覆銅基板
141‧‧‧基材層
142‧‧‧銅箔層
150‧‧‧外層電路基板
151‧‧‧外層導電線路層
1511‧‧‧銅箔層鏤空區
1512‧‧‧連接墊
160‧‧‧腔體
171‧‧‧導電通孔
172‧‧‧導電盲孔
180‧‧‧防護層
無。
100‧‧‧柔性電路板
110‧‧‧內層電路基板
11‧‧‧內層導電線路層
111‧‧‧信號線路
112‧‧‧接地線路
113‧‧‧通槽
12‧‧‧介電層
130‧‧‧膠層
141‧‧‧基材層
150‧‧‧外層電路基板
151‧‧‧外層導電線路層
1511‧‧‧銅箔層鏤空區
160‧‧‧腔體
171‧‧‧導電通孔
180‧‧‧防護層

Claims (10)

  1. 一種柔性電路板，包括：
    一內層電路基板，該內層電路基板包括一內層導電線路層及形成在該內層導電線路層相對兩側的兩介電層，該內層導電線路層包括至少一條信號線路；該介電層包覆該內層導電線路層，該介電層包括一與該信號線路對應的介電層鏤空區；
    分別形成在該介電層外側的兩膠層，每個該膠層包括一與該信號線路對應的開口；及
    分別形成在兩個該膠層的遠離該內層電路基板的表面的兩外層電路基板。
  2. 如請求項第1項所述的柔性電路板，其中，該內層導電線路層還包括至少兩條接地線路及至少兩個通槽，該接地線路位於該信號線路兩側，該通槽貫穿該內層導電線路層，該信號線路及該接地線路通過該通槽隔離開來。
  3. 如請求項第2項所述的柔性電路板，其中，該介電層還包括一非介電鏤空區，該非介電層鏤空區與該接地線路的位置相對，該介電層鏤空區的寬度不小於該信號線路的寬度且小於位於該信號線路兩側的兩條該接地線路之間的寬度。
  4. 如請求項第3項所述的柔性電路板，其中，該介電層為感光型的撓性材料。
  5. 如請求項第2項所述的柔性電路板，其中，該外層電路基板包括一外層導電線路層，該外層導電線路層包括一銅箔層鏤空區及至少一個連接墊，該銅箔層鏤空區域的位置與該開口的位置相對，該銅箔層鏤空區的尺寸與該介電層鏤空區的尺寸大致相同。
  6. 如請求項第5項所述的柔性電路板，其中，該柔性電路板還包括多個導電通孔及至少一導電盲孔，該導電通孔電連接兩個該外層導電線路層及該接地線路，該導電盲孔電連接該外層導電線路層及該信號線路。
  7. 一種柔性電路板的製作方法，步驟包括：
    提供一內層電路基板，該內層電路基板包括一內層導電線路層及形成在該內層導電線路層相對兩側的兩介電層，該內層導電線路層包括至少一條信號線路；該介電層包覆該內層導電線路層，該介電層包括一與該信號線路對應的介電層鏤空區；
    提供兩個膠層，每個該膠層包括一開口；
    將兩個該膠層分別形成在兩個該介電層的遠離該內層導電線路層的一側，並使得該開口與該介電層鏤空區的位置相對應；
    提供兩個覆銅基板，並將兩個該覆銅基板分別形成在兩個該膠層的遠離該介電層的一側，每個該覆銅基板包括一銅箔層；及
    將每個該銅箔層製作形成一外層導電線路層，進而形成該柔性電路板。
  8. 如請求項第7項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該內層導電線路層還包括至少兩條接地線路及至少兩個通槽，該接地線路位於該信號線路兩側，該通槽貫穿該內層導電線路層，該信號線路及該接地線路通過該通槽隔離開來。
  9. 如請求項第8項所述的柔性電路板的製作方法，其中，該介電層鏤空區的寬度不小於該信號線路的寬度且小於位於該信號線路兩側的兩條該接地線路之間的寬度。
  10. 如請求項第8項所述的柔性電路板的製作方法，其中，在將該銅箔層製作形成外層導電線路層之前，還包括步驟：形成多個導電通孔及至少一個導電盲孔，該導電通孔電連接兩個該外層導電線路層及該接地線路，該導電盲孔電連接該外層導電線路層及該信號線路。
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