TWI384919B - 一種在非導體基材上製作導線的方法 - Google Patents

Description

一種在非導體基材上製作導線的方法

本發明係關於一種製作導線圖案的方法。特別是關於一種在非導體基材上製作導線圖案的方法。

電路板是電子裝置中的一種重要的元件。電路板的功能是用來在堅固的表面上定義出預定的電路圖案。隨著電子裝置不斷追求輕薄短小的趨勢下，電路板上導線的寬度也隨之不斷變窄，還要能突破蝕刻與達到足夠的信賴度。例如，使用埋入式細線路設計。

目前已知有數種方法，可以形成埋入式細線路設計又同時滿足以上的需求。其中一種方法稱為轉印技術，其提供一種具有圖案化線路之待轉印版，再利用反壓方式將線路層埋壓於介電層中。另一種方式是利用雷射燒蝕方式形成圖案化凹槽後，再將導體材料填入凹槽中以完成導電線路的製作。

例如，美國公開專利申請案2007/0247822中提出一種形成電路結構的方法。先將氮化鋁的顆粒混合於基板中，然後使用雷射照射基板的表面。雷射除了定義出導電線路的圖案化凹槽外，還同時活化氮化鋁的顆粒。當氮氣脫離 基板的表面時，會留下活化的鋁原子。然後再使用化學電鍍法，就可以在形成活化鋁原子之處進行化學電鍍，而形成電路結構。

然而，此等方法首先要使用混有氮化鋁顆粒的基板，會大大地限制了應用範圍並增加成本。另外，還要使用昂貴的雷射器材，所以不能快速又大量的生產。還有，化學電鍍是一種高度污染的製程，更可能會影響製程的潔淨度。

因此，亟需一種便宜、簡單、快速又能大量生產嵌入式電路板的方法。

本發明於是提供一種在非導體基材上製作導線圖案的方法，能以便宜、簡單、快速地方式大量生產嵌入式電路結構。

根據本發明之一實施例，首先，提供第一模具與第二模具。其次，將第一模具與第二模具結合在一起以定義出一導線圖案空間。之後，將一導電材料填充於導線圖案空間中以形成一導線圖案。繼續，移除第二模具以暴露導線圖案。接著，將一第三模具結合第一模具以覆蓋導線圖案，其中之第三模具定義出一非導體基材之形狀空間。再來，以一 非導電材料填充第三模具，以形成具有導線圖案之非導體基材。

由於本發明使用模具組來定義導線的圖案與非導體基材的形狀，不但適合各種基板，也無需使用昂貴的雷射器材，或是高度污染的化學電鍍製程。使用翻模的製造方式，咸信是一種便宜、簡單、快速又能大量生產的優良製程，使得本發明方法極具商業競爭力。

本發明於是提出一種在非導體基材上製作導線圖案的新穎方法。由於本發明使用模具組來定義導線的圖案與非導體基材的形狀，不但對於適用的基板種類沒有限制，也無需使用昂貴的雷射器材，或是高度污染的化學電鍍製程。本發明在非導體基材上製作導線的新穎方法是一種便宜、簡單、快速又能大量生產的優良製程，使得本發明方法極具商業競爭力。

本發明於是提出一種在非導體基材上製作導線的圖案新穎方法。第1-6圖例示本發明在非導體基材上製作導線圖案方法的一較佳實施例。首先，如第1圖所示，提供第一模具110與第二模具120。第一模具110與第二模具120之至少一者定義導線圖案空間，或是第一模具110與第二 模具120分別具有一圖案空間而共同定義導線圖案空間。此等圖案空間係與導線之佈局圖案有關。第1圖中例示第一模具110定義導線圖案空間131，以及第一模具110與第二模具120分別具有部分導線圖案空間130、132。本發明之第一模具110與第二模具120之材質，例如，模具鋼或碳鋼。

其次，如第2圖所示，將第一模具110與第二模具120結合。如果第一模具110與第二模具120分別具有一部份導線圖案空間130時，當第一模具110與第二模具120結合之後，即可共同定義出一導線圖案空間130。較佳者，第一模具110與第二模具120可以彼此嵌合固定。

然後，如第3圖所示，因為第一模具110與第二模具120結合後留下導線圖案空間130、131、132的空缺，所以就可以以一導電材料140填入導線圖案空間130、131、132以形成所預定之導線圖案。導線圖案有可能僅嵌入第一模具110與第二模具120之其中一者之中，或是，導線圖案有可能同時嵌入第一模具110與第二模具120之中。例如，可以使用射出法將導電材料140填入導線圖案空間130、131、132的空缺中。可以使用的導電材料包含金屬或導電高分子，例如鋁、銅等等。

接下來，如第4圖所示，移除第二模具120以暴露導線圖案151、152、153。依據導線圖案空間130、131、132的不同設計，導線圖案151、152、153的結果可能會不同。第4圖中例示，導線圖案151完全嵌入第一模具110中、導線圖案152稍微嵌入第一模具110中、導線圖案153部分嵌入第一模具110中。

繼續，如第5圖所示，將第三模具160結合第一模具110以覆蓋導線圖案151、152、153。第三模具160的功能係用來定義非導體基材之形狀空間。

再來，如第6圖所示，以一非導電材料161填充第三模具160，例如使用射出法，以形成具有導線圖案151、152、153分布之非導體基材162。適用之非導電材料161可以是工程塑膠，例如聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, ABS)、熱致性液晶聚合物(liquid crystal polyester, LCP)、聚醯胺(PA)或其任意之組合。不同之工程塑膠具有不同之理想性質，可以視情況搭配以得到理想之非導體基材162。

當非導電材料161填充於第三模具160後，導線圖案 151、152、153即會視情況鑲嵌於非導體基材162中，如第6圖所示。

如果需要增加導線圖案151、152、153對於非導體基材162的附著力，視情況需要，可以在導線圖案151、152、153上施用黏著劑。例如，移除第二模具120以暴露導線圖案151、152、153後，可以先將一黏著劑選擇性轉移至導線圖案151、152、153上。

可以使用多種不同的方法來選擇性轉移黏著劑。例如使用轉印法或噴灑法。轉印法係將轉印基材塗上黏著劑後再對應地轉印至導線圖案151、152、153上。噴灑法係在一模版之輔助下，將黏著劑選擇性噴灑至導線圖案151、152、153上。模版具有對應導線圖案之模版圖案，以覆蓋住不須塗覆黏著劑的區域。在施用過黏著劑後，便可以增加導線圖案151、152、153對於非導體基材162的附著力。

接下來便可以脫去第一模具110與第三模具160，而得到立體電路板的成品170，如第7圖所示。第7圖例示使用本發明方法所得到之電路板的立體圖。觀察第7圖可見，導線圖案151、152、153隨著非導體基材162的立體形狀，緊緊地附著在非導體基材162之上。使用本發明方法可以用來製造多種電子產品，例如，一無線通訊模組， 諸如筆記型電腦之無線網路天線、攜帶型電子裝置，諸如行動電話之天線，或是儀表板。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

110‧‧‧第一模具

120‧‧‧第二模具

130、131、132‧‧‧導線圖案空間

140‧‧‧導電材料

151、152、153‧‧‧導線圖案

160‧‧‧第三模具

161‧‧‧非導電材料

162‧‧‧非導體基材

170‧‧‧立體電路板

第1-6圖例示本發明在非導體基材上製作導線圖案方法的一較佳實施例。

第7圖例示使用本發明方法所得到之立體電路板的立體圖。

110‧‧‧第一模具

151、152、153‧‧‧導線圖案

160‧‧‧第三模具

161‧‧‧非導電材料

Claims (10)

1. 一種在非導體基材上製作導線的方法，包含：提供一第一模具與一第二模具；結合該第一模具與該第二模具以定義一導線圖案空間；以一導電材料填充該導線圖案空間以形成一導線圖案；移除該第二模具以暴露該導線圖案；將一第三模具結合該第一模具以覆蓋該導線圖案，其中該第三模具定義一非導體基材之形狀空間；以及以一非導電材料填充該第三模具，以形成具有該導線圖案之該非導體基材。
2. 如請求項1的方法，其中該導線鑲嵌於該非導體基材中。
3. 如請求項1的方法，其中使用一射出法以將該導電材料填充該導線圖案空間。
4. 如請求項1的方法，其中該導電材料選自由銅、鋁或導電高分子所組成之群組。
5. 如請求項1的方法，在移除該第二模具以暴露該導線圖案後更包含：將一黏著劑選擇性轉移至該導線圖案上。
6. 如請求項5的方法，其中使用一轉印法將該黏著劑選擇性轉移至該導線圖案上。
7. 如請求項5的方法，其中使用一噴灑法在一模版之輔助下將該黏著劑選擇性轉移至該導線圖案上，其中該模版具有對應該導線圖案之一模版圖案。
8. 如請求項1的方法，其中該非導電材料係一工程塑膠。
9. 如請求項8的方法，其中該工程塑膠係選自由聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, ABS)、熱致性液晶聚合物(liquid crystal polyester, LCP)、聚醯胺(PA)所組成之群組。
10. 如請求項1的方法，其中使用一射出法以將該非導電材料填充該第三模具。