TWI400021B - 電路板模組之製作方法 - Google Patents

Description

電路板模組之製作方法

本發明涉及電路板技術領域，特別涉及一種電路板模組之製作方法。

隨著折疊手機與滑蓋手機等可折疊數位產品不斷發展，具有輕、薄、短、小以及可彎折特點之軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)被廣泛應用於數位產品中，以實現不同電路之間電性連接。

液晶顯示器中常藉由各向異性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)將軟性印刷電路板電連接於薄膜場效應電晶體(Thin Film Transistor，TFT)基板。各向異性導電膠膜包括導電粒子與樹脂黏著劑。導電粒子包括位於中心之絕緣核與依次包覆該絕緣核之導電鍍層與絕緣外層。樹脂黏著劑可用於固定軟性印刷電路板與TFT基板間之相對位置。將軟性印刷電路板壓接於TFT基板時，樹脂黏著劑發生固化，同時，由於軟性印刷電路板與TFT基板之間接頭相對處之距離較小，位於軟性印刷電路板之接頭與TFT基板之接頭之間之導電粒子於壓力作用下相互擠壓使得絕緣外層 發生形變並暴露出導電粒子，相鄰之導電粒子相互接觸從而可實現軟性印刷電路板與TFT基板之間之電導通。然，使用各向異性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)連接軟性印刷電路板與TFT基板，壓接之製作參數難以控制，壓力過小或過大都可能導致導電粒子之間不導通，不利於提高生產良率。此外，各向異性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)本身亦存於成本高昂、保存條件苛刻以及使用壽命有限等特點。

有鑑於此，提供一種電路板模組之製作方法，以節約成本，提高生產良率實屬必要。

一種電路板模組之製作方法，包括步驟：提供第一連接板，所述第一連接板包括第一邊接頭，所述第一邊接頭包括複數間隔排列之第一連接墊，其中，每一第一連接墊均為矩形；於第一連接板表面形成覆蓋所述第一邊接頭之光阻層；於所述光阻層中形成複數通孔，每一第一連接墊之表面均暴露於至少一通孔，所述每一第一連接墊之表面之至少一連接焊塊形成於所述至少一通孔內，其中，所述複數通孔均藉由曝光顯影工藝形成，所述複數通孔之橫截面均為圓形，所述通孔之半徑均等於(W-2*F)/2，其中，W為第一連接墊之寬度，F為曝光之對位偏移誤差；藉由電鍍於每一第一連接墊之表面形成至少一連接焊塊；提供第二連接板，所述第二連接板包括第二邊接頭，所述第二邊接頭包括複數間隔排列之第二連 接墊，所述複數第二連接墊與所述複數第一連接墊一一對應；去除所述光阻層；以及將所述第一連接板之第一邊接頭壓接於所述第二連接板之第二邊接頭，使每一第一連接墊表面形成之至少一連接焊塊熔接於該第一連接墊及與該第一連接墊對應之第二連接墊之間。

本技術方案提供之電路板模組之製作方法先藉由電鍍於每一第一連接墊之表面形成至少一連接焊塊，再藉由壓接使連接焊塊熔接於該第一連接墊及與該第一連接墊相對應之第二連接墊之間，以實現第一連接板與第二連接板之間電連接。該方法摒棄了各向異性導電膠膜，從而可節約成本。此外，該製作過程亦較各向異性導電膠膜之壓接過程容易控制，有利於提高生產良率。

10‧‧‧第一連接板

11‧‧‧絕緣層

12‧‧‧導電圖案層

120‧‧‧第一邊接頭

121‧‧‧導電線路

122‧‧‧第一連接墊

123‧‧‧導線

124‧‧‧覆銅板

125‧‧‧導電材料層

126‧‧‧第一連接盤

127‧‧‧第一連接塊

128‧‧‧鎳層

129‧‧‧金層

13‧‧‧覆蓋層

14‧‧‧光阻層

140‧‧‧通孔

15‧‧‧連接焊塊

20‧‧‧第二連接板

21‧‧‧第二邊接頭

22‧‧‧第二連接墊

30‧‧‧壓接機

31‧‧‧載台

32‧‧‧壓接頭

33‧‧‧矽膠緩衝墊

34‧‧‧聚四氟乙烯膜

圖1係本技術方案實施例提供之第一連接板之部分結構示意圖。

圖2係本技術方案實施例提供之第一連接板之部分剖面示意圖。

圖3係本技術方案實施例提供之柔性覆銅板部分結構示意圖。

圖4係對上述柔性覆銅板形成導電圖案層後之部分結構示意圖。

圖5係對上述柔性覆銅板形成鎳層與金層後之部分剖面示意 圖。

圖6係於本技術方案實施例提供之第一連接板板上形成光阻層之部分剖面示意圖。

圖7係於上述光阻層中形成通孔後之部分剖面示意圖。

圖8係於上述通孔中形成連接焊塊後之部分剖面示意圖。

圖9係去除光阻層後之部分剖面示意圖。

圖10係本技術方案實施例提供之第二連接板之結構示意圖。

圖11係將所述第一連接板板壓接於第二連接板之結構示意圖。

下面將結合附圖及實施例對本技術方案提供之電路板模組之製作方法作進一步詳細說明。

本技術方案實施例提供一種電路板模組之製作方法，其包括以下步驟：第一步，請一併參閱圖1至圖5，提供一第一連接板10，所述第一連接板10包括絕緣層11、導電圖案層12與覆蓋層13。所述第一連接板10可為軟性印刷電路板。所述導電圖案層12包括相互連接之第一邊接頭120與導電線路121。所述第一邊接頭120包括複數間隔排列之第一連接墊122。本實施例中，每一第一連接墊122均為矩形，設其長度為L，寬度為W。所述導電線路121包括與所述複數第一連接墊122一一對應連接之 複數根導線123。本實施例中，所述第一連接墊122與導線123之數量均為三個。具體地，所述第一連接板10之製作可包括以下步驟：首先，提供如圖3所示之覆銅板124，其包括相互堆疊之絕緣層11與導電材料層125。所述絕緣層11可為聚酯(PET)薄膜或聚醯亞胺(PI)薄膜。所述導電材料層125可為銅箔。

然後，圖案化所述導電材料層125，以形成複數間隔排列之第一連接塊127以及與複數第一連接塊127一一對應連接之複數根導線123。可藉由影像轉移與蝕刻工藝去除所述導電材料層125不需要之部分。請參閱圖4，所述導電圖案層12包括相互連接之第一連接盤126與導電線路121。所述第一連接盤126包括複數間隔排列之第一連接塊127。所述導電線路121包括與所述複數第一連接塊127一一對應連接之複數根導線123。

其次，對所述導電圖案層12之第一連接盤126進行電鍍鎳以形成鎳層128。

再次，於每一第一連接塊127表面之鎳層128表面電鍍金層129，以使得每一第一連接塊127構成一第一連接墊122，從而將第一連接盤126製作成第一邊接頭120。

如圖5所示，於每一第一連接塊127上均形成鎳層128與金層129後，得到一第一連接墊122。從而使得所述第一邊接頭120相較於導電線路121與先前之第一連接盤126具有更優良 之導電性能、耐腐蝕與耐磨性能。

最後，於所述導電圖案層12遠離絕緣層11之一側形成部分覆蓋所述導電圖案層12之覆蓋層13，所述第一邊接頭120暴露於所述覆蓋層13，即得到如圖2所示之結構。所述覆蓋層13可藉由油墨印刷之方式形成。

第二步，於所述第一邊接頭120上形成光阻層14，得到如圖6所示之結構。所述光阻層14可採用正型光阻或負型光阻，並藉由壓合、貼覆、塗布、印刷或其它方式形成於所述第一連接板10上。本實施例中，所述光阻層14藉由網版印刷之方式形成於所述第一連接板10靠近所述第一邊接頭120之一側。所述光阻層14覆蓋所述第一連接板10之整個表面。假設所述光阻層14之其厚度為T，所述厚度T之範圍為10μm-30μm。

第三步，於所述光阻層14中形成複數通孔140，每一第一連接墊122之表面均暴露於至少一通孔140，得到如圖7所示之結構。可藉由影像轉移技術先對所述光阻層14進行曝光，再藉由顯影去除光阻層14中不需要之部分，從而於所述光阻層14與每一第一連接墊122對應處中形成至少一通孔140。本實施例中，所述至少一通孔140之中心位於所述第一連接墊122之中心軸線上，所述通孔140之橫截面為圓形，設其半徑為r，曝光之對位偏移誤差為F，半徑r滿足關係式r=(W-2*F)/2。本實施例中，每一第一連接墊122對應複數通孔140，所述複數通孔140之中心均位於所述第一連接墊122之中心軸線上，且等間距分佈。

第四步，藉由電鍍於與每一第一連接墊122對應之所述至少一通孔140中形成至少一連接焊塊15，如圖8所示。本實施例中，提供錫銀銅合金，作為電鍍之陽極。所述錫銀銅合金中，銀之重量百分比為0.3%，銅之重量百分比為0.5%。將所述第一連接板10置於電鍍裝置內作為陰極進行電鍍。由於第一連接板10上已覆蓋有光阻層14，僅於至少一通孔140中暴露出部分第一連接墊122，電鍍時，錫銀銅合金僅於第一連接墊122上之至少一通孔140內發生沉積，直至填滿所述至少一通孔140，得到與所述第一連接墊122電連接之至少一連接焊塊15，從而所得之每一連接焊塊15凸出於所述第一連接墊122之高度恰等於所述光阻層14之厚度T。所述連接焊塊15之材質相應之亦為錫銀銅合金，其中，銀之重量百分比為0.3%，銅之重量百分比為0.5%。本實施例中，與所述至少一通孔140相對應地，所述連接焊塊15亦為複數，且為圓柱體形。所述複數連接焊塊15之中心均位於所述第一連接墊122之中心軸線上，且等間距分佈。

當然，所述連接焊塊15還可採用其他焊料，如錫銀系、錫銀系、錫銀鉍系、錫銀鉍銅系、錫鋅系、錫銻系等無鉛焊料。

第五步，去除所述光阻層14，如圖9所示。可鹼性溶液噴淋第一連接板10，以溶解所述光阻層14。

可理解，去除所述光阻層14後，還對所述第一連接板10進行酸洗與水洗。

第六步，請參閱圖10，提供一第二連接板20，所述第二連接板20包括第二邊接頭21，所述第二邊接頭21包括複數間隔排列之第二連接墊22，所述複數第二連接墊22與所述複數第一連接墊122一一對應。所述第二連接板20可為硬質電路板，TFT基板等。本實施例中，所述第二連接板20為TFT基板，所述第二邊接頭21為氧化銦錫玻璃引腳。所述第二連接墊22之數量相應地亦為三個，形狀亦為矩形，每一第二連接墊22之長度與寬度均與第一連接墊122之長度與寬度對應相等。相鄰之兩個第二連接墊22之間距亦與第一邊接頭120之兩個第一連接墊122之間距相等。

第七步，將所述第一連接板10之第一邊接頭120壓接於所述第二連接板20之第二邊接頭21，使每一第一連接墊122表面形成之至少一連接焊塊15熔接於該第一連接墊122及與該第一連接墊122相對應之第二連接墊22之間。具體地，可採取以下步驟：首先，提供壓接機30，其包括相對設置之載台31與壓接頭32。

其次，請一併參閱圖1、圖10與圖11，將所述第二連接板20放置於所述載台31，使第二邊接頭21位於遠離所述載台31之一側。將所述第一連接板10設置於所述壓接頭32，並使第一邊接頭120之每一第一連接墊122上之至少一連接焊塊15均及與與該第一連接墊122對應之一第二連接墊22相接觸。優選地，於所述第一連接板10與所述壓接頭32之間放置矽膠緩衝 墊33與聚四氟乙烯膜34。

再次，加熱所述第一連接板10，使每一第一連接墊122表面之至少一連接焊塊15熔融。具體之，將所述第一連接板10加熱至180攝氏度220攝氏度。

最後，藉由所述壓接頭32對所述第一連接板10施壓，直至每一第一連接墊122表面形成之至少一連接焊塊15熔接於該第一連接墊122及與該第一連接墊122對應之第二連接墊22之間。亦即，所述至少一連接焊塊15不會溢出到相鄰之兩個第一連接墊122或第二連接墊22之間之間隙中，每一第一連接墊122與對應之第二連接墊22之表面之間亦不會出現未被連接焊塊15連接之現象。假設每一第一連接墊122表面形成之至少一連接焊塊15熔接於該第一連接墊122及與該第一連接墊122對應之第二連接墊22之間時，第一連接墊122及與該第一連接墊122對應之第二連接墊22之之間之距離為S，所述間距S優選為3.5μm-6.5μm。該間距S可藉由控制壓接頭32相對於所述載台31之移動距離而進行控制。應設計每一第一連接墊122對應之連接焊塊15之數量N=4S*L*W/Π(W-2*F)2T，如此可確保至少一連接焊塊15恰均勻分佈於所述第一連接墊122或與所述第一連接墊122相對應之第二連接墊22之表面。由於位於同一第一連接墊122上之至少一連接焊塊15等間距分佈，熔融之連接焊塊15於壓力之作用下於每一第一連接墊122與對應之第二連接墊22之間流動，更易於均勻分佈於所述第一連接墊122或與所述第一連接墊122相對應之第二連接 墊22之表面。

當然，所述第一連接墊122與第二連接墊22之形狀並不限於為矩形，所述連接焊塊15亦不一定要求為圓柱體形。當第一連接墊122、第二連接墊22與連接焊塊15之形狀均發生改變時，僅需所述至少一連接焊塊15之體積恰等於第一連接墊122或第二連接墊22之面積與第一連接墊122與第二連接墊22之間距之乘積。

本技術方案提供之電路板模組之製作方法先藉由電鍍於每一第一連接墊122之表面形成至少一連接焊塊15，再藉由壓接使連接焊塊15熔接於該第一連接墊122及與該第一連接墊122相對應之第二連接墊22之間，以實現第一連接板10與第二連接板20之間之電連接。該方法摒棄了各向異性導電膠膜，從而可節約成本。此外，該製作過程亦較各向異性導電膠膜之壓接過程容易控制，有利於提高生產良率。

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援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。

10‧‧‧第一連接板

122‧‧‧第一連接墊

15‧‧‧連接焊塊

20‧‧‧第二連接板

22‧‧‧第二連接墊

30‧‧‧壓接機

31‧‧‧載台

32‧‧‧壓接頭

33‧‧‧矽膠緩衝墊

34‧‧‧聚四氟乙烯膜

Claims (8)

1. 一種電路板模組之製作方法，包括步驟：提供第一連接板，所述第一連接板包括第一邊接頭，所述第一邊接頭包括複數間隔排列之第一連接墊，其中，每一第一連接墊均為矩形；於第一連接板表面形成覆蓋所述第一邊接頭之光阻層；於所述光阻層中形成複數通孔，每一第一連接墊之表面均暴露於至少一通孔，所述每一第一連接墊之表面之至少一連接焊塊形成於所述至少一通孔內，其中，所述複數通孔均藉由曝光顯影工藝形成，所述複數通孔之橫截面均為圓形，所述通孔之半徑均等於(W-2*F)/2，其中，W為第一連接墊之寬度，F為曝光之對位偏移誤差；藉由電鍍於每一第一連接墊之表面形成至少一連接焊塊；提供第二連接板，所述第二連接板包括第二邊接頭，所述第二邊接頭包括複數間隔排列之第二連接墊，所述複數第二連接墊與所述複數第一連接墊一一對應；去除所述光阻層；以及將所述第一連接板之第一邊接頭壓接於所述第二連接板之第二邊接頭，使每一第一連接墊表面形成之至少一連接焊塊熔接於該第一連接墊及與該第一連接墊對應之第二連接墊之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中 ，所述光阻層之厚度為10微米至30微米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中，所述至少一連接焊塊凸出於所述第一連接墊之高度等於所述光阻層之厚度，每一第一連接墊表面之至少一連接焊塊之數量等於4S*L*W/Π(W-2*F)2T，其中，S為第一連接墊與對應之第二連接墊之間距，L為第一連接墊之長度，T為所述光阻層之厚度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中，所述至少一連接焊塊之材質為錫銀銅合金，其中，銀之重量百分含量為0.3%，銅之重量百分含量為0.5%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中，所述每一第一連接墊之表面形成之至少一連接焊塊為複數連接焊塊，所述複數連接焊塊沿第一連接墊之中心軸線等間距分佈。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中，將所述第一連接板之第一邊接頭壓接於所述第二連接板之第二邊接頭包括步驟：提供壓接機，其包括相對設置之載台與壓接頭；將所述第二連接板放置於所述載台，將所述第一連接板設置於所述壓接頭，並使第一邊接頭之每一第一連接墊上之至少一連接焊塊均及與該第一連接墊對應之一第二連接墊相接觸；加熱所述第一連接板，使每一第一連接墊表面之至少一連接焊塊熔融；以及 藉由所述壓接頭對所述第一連接板施壓，直至每一第一連接墊表面形成之至少一連接焊塊熔接該第一連接墊及與該第一連接墊對應之第二連接墊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中，提供第一連接板包括步驟：提供覆銅板，所述覆銅板包括絕緣層及導電材料層；圖案化所述導電材料層，以形成複數間隔排列之第一連接塊以及與複數第一連接塊一一對應連接之複數根導線；於每一第一連接塊表面電鍍鎳層；以及於每一第一連接塊表面之鎳層表面電鍍金層，從而使得每一第一連接塊構成一第一連接墊。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電路板模組之製作方法，其中，每一第一連接墊表面形成之至少一連接焊塊熔接於該第一連接墊及與該第一連接墊對應之第二連接墊之間時，每一第一連接墊及與該第一連接墊對應之第二連接墊之間之距離為3.5微米至6.5微米。