TW201817291A - 可伸縮電路板及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

一種可伸縮電路板，該可伸縮電路板包括一第一導電線路層及一彈性材料層，該第一導電線路層包括多條第一導電線路，該可伸縮電路板還包括多個導電通孔，多個該導電通孔及多條該第一導電線路均呈蜂窩狀排佈，每條該第一導電線路形成在每個該導電通孔的一端，該第一導電線路層及該導電通孔均位於該彈性材料層內。本發明還提供一種可伸縮電路板的製作方法。

Description

可伸縮電路板及其製作方法
本發明涉及一種印刷電路板技術，尤其涉及一種可伸縮電路板及製作方法。
隨著機器人、體表穿戴電子時代的到來，對柔性電路板等的可伸縮性及捲曲性要求越來越高，而柔性電路板的常規生產工藝及材料並不能滿足伸縮與捲曲的需求，在拉伸時，其線路容易產生斷裂或出現裂紋，使阻值上升，導致電子訊號傳輸不穩定。
有鑑於此，本發明提供一種不易產生斷裂或裂紋的可伸縮電路板及其製作方法。
一種可伸縮電路板，該可伸縮電路板包括一第一導電線路層及一彈性材料層，該第一導電線路層包括多條第一導電線路，該可伸縮電路板還包括多個導電通孔，多個該導電通孔及多條該第一導電線路均呈蜂窩狀排佈，每條該第一導電線路形成在每個該導電通孔的一端，該第一導電線路層及該導電通孔均位於該彈性材料層內。
一種可伸縮電路板的製作方法，包括步驟：提供一彈性基材層，並形成多個貫穿該彈性基材層的貫通孔；該貫通孔呈蜂窩狀分佈；在每個該貫通孔的一端及其內壁上形成一金屬層，分別形成一第一導電線路層及多個該導電通孔，該第一導電線路層包括多條該第一導電線路，每條該第一導電線路呈蜂窩狀結構；提供一第一彈性覆蓋層，將該第一彈性覆蓋層覆蓋該第一導電線路層並填充該導電通孔。
本發明提供的可伸縮電路板及其製作方法，將導電線路結構設計成蜂窩孔狀，利用蜂窩孔形狀的變化及彈性材料的特性，不僅可以達到任意方向伸縮的目的，還可以降低伸縮時，線路產生斷裂或出現裂紋的幾率，進而增加電子訊號的傳輸穩定性。
圖1是本發明第一實施例提供的可伸縮電路板的剖視圖。
圖2是圖1所示的可伸縮電路板的俯視圖。
圖3是本發明實施例提供的一彈性基材層並在該彈性基材層上形成多個通孔後的剖視圖。
圖4是圖3所示的形成多個通孔後的彈性基材層的俯視圖。
圖5在圖3所示的每個通孔的周圍及其內壁上濺射一金屬層後的剖視圖。
圖6是在圖5所示的金屬層的表面電鍍一層銅，形成導電線路層後的剖視圖。
為能進一步闡述本發明達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本發明柔性電路板及其製作方法的具體實施方式、結構、特徵及其功效，詳細說明如下。
請參閱圖1-2，本發明較佳實施方式揭示一種可伸縮電路板100，該可伸縮電路板100可以為單面柔性電路板，也可以為多層柔性電路板、多層IC載板及多層軟硬結合板。在本實施例中，該可伸縮柔性電路板100為一雙層柔性電路板。
該可伸縮電路板100包括一彈性材料層10及內嵌於該彈性材料層10內的一第一導電線路層20和一第二導電線路層30。
該彈性材料層10包括一彈性基材層11、一第一彈性覆蓋層12及一第二彈性覆蓋層13。該彈性基材層11、該第一彈性覆蓋層12及該第二彈性覆蓋層13均具有絕緣性。該彈性基材層11包括一第一表面111及一與該第一表面111相背的第二表面112。該第一導電線路層20位於該第一表面111上，該第二導電線路層30位於該第二表面112上。該第一彈性覆蓋層12形成在該第一導電線路層20的遠離該第一表面111的表面上。該第二彈性覆蓋層13形成在該第二導電線路層30的遠離該第二表面112的表面上。
在本實施例中，該彈性基材層11、該第一彈性覆蓋層12及該第二彈性覆蓋層13的材質為聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS）。在其他實施例中，該第一彈性覆蓋層12及該第二彈性覆蓋層13的材質還可以為其他的可拉伸的材料。
該第一導電線路層20包括多條第一導電線路21，每條該第一導電線路21呈蜂窩狀結構。該第一導電線路21包括一金屬層51及一形成在該金屬層51表面上的電鍍層52。
該第二導電線路30包括多條第二導電線路31，每條該第二導電線路31呈蜂窩狀結構。該第二導電線路31也包括一金屬層51及一形成在該金屬層51上的一電鍍層52。一條該第二導電線路31對應於一條該第一導電線路21。
該可伸縮電路板100還包括多個貫穿該第一彈性基材層11的導電通孔40。多個該導電通孔40電連接每條該第一導電線路21及與的對應的該第二導電線路31。多個該導電通孔呈蜂窩狀排佈，每條該第一導電線路21及與的對應的該第二導電線路31分別形成在每個該導電通孔40的兩端。
其中，該導電通孔40的數量等於多條該第一導電線路21或多條該第二導電線路31的蜂窩孔的數量。該導電通孔40內充滿該第一彈性覆蓋層12或該第二彈性覆蓋層13。
請參閱圖1-5，本發明最佳實施方式提供一種可伸縮電路板100的製作方法，其包括如下步驟：
第一步，請參閱圖3-4，提供一絕緣的彈性基材層11並形成多個貫通孔41。
其中，該第一彈性基材層11包括一第一表面111及一與該第一表面111相背的第二表面112。
多個該貫通孔41貫穿該彈性基材層11且大體呈蜂窩狀排佈。
具體地，該貫通孔41可以通過機械鑽孔、雷射鑽孔或模具的方式形成。在本實施例中，該貫通孔41通過模具的方式形成的。
在本實施例中，該貫通孔41呈圓形。在其他實施例中，該貫通孔41還可以為方形、菱形等形狀。
在本實施例中，該彈性基材層11的材質為PDMS。在其他實施例中，該彈性基材層11的材質還可以為其他的可拉伸的材料。
第二步，請參閱圖5，在每個該貫通孔41的兩端的周圍及其內壁上形成一單一的金屬層51。
具體地，可以通過濺射的方式形成該金屬層51。
該金屬層51可以為金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、錫(Sn)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鎳(Ni)等金屬。在本實施例中，該金屬層51為銅層。
第三步，請參閱圖6，在該金屬層51的表面上形成一電鍍層52，進而形成該第一導電線路層20、該第二導電線路層30及該導電通孔40。
其中，該第一導電線路層20形成在該第一導電線路層20位於該第一表面111上，該第二導電線路層30位於該第二表面112上。該第一導電線路層20包括多條第一導電線路21，該第二導電線路30包括多條第二導電線路31，一條該第二導電線路31對應於一條該第一導電線路21，每條該第一導電線路21及與的對應的該第二導電線路31分別形成在每個該導電通孔40的兩端，每條該第一導電線路21呈蜂窩狀結構，每條該第二導電線路31呈蜂窩狀結構。
多個該導電通孔40電連接每條該第一導電線路21及與的對應的該第二導電線路31。其中，該導電通孔40的數量等於多條該第一導電線路21或多條該第二導電線路31的蜂窩孔的數量。
在本實施例，該電鍍層52為電鍍銅層。
第四步，請參閱圖1-2，提供一第一彈性覆蓋層12及一第二彈性覆蓋層13，將該第一彈性覆蓋層12覆蓋該第一導電線路層20，將該第二彈性覆蓋層13覆蓋該第二導電線路層30並充滿該導電通孔40。
在本實施例中，該第一彈性覆蓋層12及該第二彈性覆蓋層13的材質均為PDMS。在其他實施例中，該第一彈性覆蓋層12及該第二彈性覆蓋層13的材質還可以為其他的可拉伸的材料。
當然，在其他實施例中，還可以省略在該金屬層51的表面上形成該電鍍層52的步驟。也即是說，該第一導電線路層20及該第二導電線路層30均只包括該金屬層51。
本發明提供的可伸縮電路板及其製作方法，其採用PDMS作為彈性材料，並將導電線路層設計成蜂窩(孔)形狀，利用蜂窩孔形狀的變化及彈性材料的特性，在電路板向某一方向拉伸時，蜂窩孔及環繞蜂窩孔的導電線路也會向同一方向拉伸，而在與該方向垂直的方向上收縮而產生形變，以圓形蜂窩孔為例，其長度可以拉伸至直徑的1.57倍而不會使得線路產生裂紋，故：1)可以達到任意方向伸縮的目的；2)可以降低伸縮時，線路產生斷裂或出現裂紋的幾率，進而增加電子訊號的傳輸穩定性。
綜上所述，本發明確已符合發明專利的要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施方式，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝的人士爰依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100
可伸縮電路板：
10‧‧‧彈性材料層
11‧‧‧彈性基材層
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
12‧‧‧第一彈性覆蓋層
13‧‧‧第二彈性覆蓋層
20‧‧‧第一導電線路層
21‧‧‧第一導電線路
30‧‧‧第二導電線路層
31‧‧‧第二導電線路
40‧‧‧導電通孔
41‧‧‧貫通孔
51‧‧‧金屬層
52‧‧‧電鍍層
無

Claims (10)

  1. 一種可伸縮電路板，該可伸縮電路板包括一第一導電線路層及一彈性材料層，該第一導電線路層包括多條第一導電線路，該可伸縮電路板還包括多個導電通孔，其中，多個該導電通孔及多條該第一導電線路均呈蜂窩狀排佈，每條該第一導電線路形成在每個該導電通孔的一端，該第一導電線路層及該導電通孔均位於該彈性材料層內。
  2. 如請求項第1項所述的可伸縮電路板，其中，該可伸縮電路板還包括一與該第一導電線路層相背的第二導電線路層，該第二導電線路層包括多條第二導電線路，該第二導電線路呈蜂窩狀排佈，該第二導電線路形成在每個該導電通孔的另一端，多個該導電通孔電連接該第一導電線路及與的對應的該第二導電線路。
  3. 如請求項第2項所述的可伸縮電路板，其中，該彈性材料層包括一彈性基材層、一第一彈性覆蓋層及一第二彈性覆蓋層，該第一導電線路層及該第二導電線路層分別位於該彈性基材層的相背的兩表面上，該第一彈性覆蓋層覆蓋該第一導電線路層，該第二彈性覆蓋層覆蓋該第二導電線路層。
  4. 如請求項第3項所述的可伸縮電路板，其中，每個該導電通孔內充滿該第一彈性覆蓋層或是該第二彈性覆蓋層。
  5. 如請求項第2項所述的可伸縮電路板，其中，該第一導電線路層及第二導電線路層包括一金屬層及形成在該金屬層表面上的電鍍層。
  6. 一種可伸縮電路板的製作方法，包括步驟： 提供一彈性基材層，並形成多個貫穿該彈性基材層的貫通孔；該貫通孔呈蜂窩狀分佈； 在每個該貫通孔的兩端的周圍及其內壁上形成一金屬層，進而分別形成一第一導電線路層及該導電通孔，該第一導電線路層包括多條該第一導電線路，每條該第一導電線路呈蜂窩狀結構；及 提供一第一彈性覆蓋層，將該第一彈性覆蓋層覆蓋該第一導電線路層並填充該導電通孔。
  7. 如請求項第6項所述的可伸縮電路板的製作方法，其中，在形成該第一導電線路層及該導電通孔的同時，還包括步驟：在每個該貫通孔的另一端的周圍形成該金屬層，進而形成一第二導電線路層；該第二導電線路層包括多條該第二導電線路，每條該第二導電線路呈蜂窩狀結構，多個該導電通孔電連接該第一導電線路及與的對應的該第二導電線路。
  8. 如請求項第7項所述的可伸縮電路板的製作方法，其中，在提供該第一彈性覆蓋層的同時，還包括步驟：提供一第二彈性覆蓋層，將該第二彈性覆蓋層覆蓋該第二導電線路層。
  9. 如請求項第7項所述的可伸縮電路板的製作方法，其中，在每個該貫通孔的兩端及其內壁上形成該金屬層的後，還包括步驟：在該金屬層上形成一電鍍層，該金屬層及該電鍍層均為該第一導電線路層、該第二導電線路層的一部分。
  10. 如請求項第7項所述的可伸縮電路板的製作方法，其中，該金屬層通過濺鍍的方式形成。
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