TWI755556B - 載體基板以及使用該基板製造的印刷電路板 - Google Patents

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Abstract

根據本發明態樣的一種劃分成剛性部分及撓性部分的印刷電路板包括：撓性黏合層；第一撓性絕緣層及第二撓性絕緣層，分別層壓於所述撓性黏合層的上表面及所述撓性黏合層的下表面上；剛性絕緣層，與所述剛性部分對應地形成於所述第一撓性絕緣層及所述第二撓性絕緣層上；第一電路，嵌置於所述撓性黏合層的所述下表面中，且所述第一電路的一個表面接觸所述第二撓性絕緣層且所述第一電路的其餘表面被所述撓性黏合層環繞；第二電路，形成於所述第一撓性絕緣層的上表面及所述第二撓性絕緣層的下表面上；以及第三電路，形成於所述剛性絕緣層上。

Description

載體基板以及使用該基板製造的印刷電路板
本發明是有關於一種載體基板以及一種使用所述載體基板製造的印刷電路板。
為應對日益變小且變薄的電子產品，剛性撓性印刷電路板(rigid flexible printed circuit board)已被用於插入電子產品中的基板。為高效利用起見，剛性撓性印刷電路板被配置成具有安裝感測器及組件的剛性部分及用於在狹窄空間中達成高效排列的撓性部分(其為彎曲部分)。對更薄的剛性撓性印刷電路板的需求增加，進而使得需要開發一種形成精密電路的方法及一種製造薄印刷電路板的方法。
美國專利公開案第2008-0014768號中闡述了相關技術。
本發明旨在提供一種用於高效製造印刷電路板的載體基板及使用所述載體基板製造的所述印刷電路板。
本發明的態樣提供一種載體基板，所述載體基板包括：成對的撓性覆銅層壓板；以及剛性覆銅層壓板，夾置於所述成對 的撓性覆銅層壓板之間。所述成對的撓性覆銅層壓板中的每一者包括：撓性絕緣層；以及銅箔層，層壓於所述撓性絕緣層的兩個表面上，且所述剛性覆銅層壓板包括：絕緣材料；以及載體銅箔，層壓於所述絕緣材料的兩個表面上以面對所述銅箔層。
本發明的另一態樣提供一種劃分成剛性部分及撓性部分的印刷電路板，所述印刷電路板包括：撓性黏合層；第一撓性絕緣層及第二撓性絕緣層，分別層壓於所述撓性黏合層的上表面及所述撓性黏合層的下表面上；剛性絕緣層，與所述剛性部分對應地形成於所述第一撓性絕緣層及所述第二撓性絕緣層上；第一電路，嵌置於所述撓性黏合層的所述下表面中，且所述第一電路的一個表面接觸所述第二撓性絕緣層且所述第一電路的其餘表面被所述撓性黏合層環繞；第二電路，形成於所述第一撓性絕緣層的上表面及所述第二撓性絕緣層的下表面上；以及第三電路，形成於所述剛性絕緣層上。
100、200:撓性覆銅層壓板
110、210:撓性絕緣層
111:撓性絕緣層/第一撓性絕緣層
112:撓性絕緣層/第二撓性絕緣層
120、120’、220:銅箔層
300:剛性覆銅層壓板
310:絕緣材料
320:載體銅箔
400:釋放層
500:撓性黏合層
600:剛性絕緣層
700:覆蓋膜
800:阻焊劑
C1:電路/第一電路
C2:電路/第二電路
C3:電路/第三電路
C21、C22:第二電路
V1:第一通孔
V2:第二通孔
V3:第三通孔
圖1示出根據本發明實施例的載體基板。
圖2示出根據本發明實施例的印刷電路板。
圖3及圖4示出根據本發明實施例的製造印刷電路板的方法。
提供以下詳細說明是為了幫助讀者獲得對本文中所述方法、設備及/或系統的全面理解。然而，對於此項技術中具有通 常知識者而言，本文中所述方法、設備及/或系統的各種改變、潤飾及等效形式將顯而易見。本文中所述操作順序僅為實例，且並非僅限於本文中所提及的該些操作順序，而是如對於此項技術中具有通常知識者而言將顯而易見，除必定以特定次序出現的操作以外，均可有所改變。此外，為提高清晰性及明確性，可能省略對對於此項技術中具有通常知識者而言眾所習知的功能及構造的說明。
本文中所述特徵可被實施為不同形式，且不應被解釋為僅限於本文中所述實例。確切而言，提供本文中所述實例是為了使此揭露內容將透徹及完整，並將向此項技術中具有通常知識者傳達本發明的全部範圍。
除非另有定義，否則本文中所使用的全部用語(包括技術用語及科學用語)的含義均與其被本發明所屬技術中具有通常知識者所通常理解的含義相同。在常用字典中所定義的任何用語應被解釋為具有與在相關技術的上下文中的含義相同的含義，且除非另有明確定義，否則不應將其解釋為具有理想化或過於正式的含義。
無論圖號如何，將對相同的或對應的元件給定相同的參考編號，且將不再對相同的或對應的元件予以贅述。在本發明的說明通篇中，當闡述特定相關傳統技術確定與本發明的要點無關時，將省略有關詳細說明。在闡述各種元件時可使用例如「第一(first)」及「第二(second)」等用語，但以上元件不應受以上用 語所限。以上用語僅用於區分各個元件。在附圖中，可誇大、省略或簡要示出一些元件，且元件的尺寸未必反映該些元件的實際尺寸。
在下文中，將參照附圖來詳細闡述本發明的特定實施例。
圖1示出根據本發明實施例的載體基板。
參照圖1，根據本實施例的載體基板包括成對的撓性覆銅層壓板100、200及夾置於所述成對的撓性覆銅層壓板100、200之間的剛性覆銅層壓板300。亦即，根據本實施例的載體基板具有FCCL-CCL-FCCL結構，其中FCCL指代撓性覆銅層壓板(flexible copper clad laminate)且CCL指代覆銅層壓板(copper clad laminate)。
所述成對的撓性覆銅層壓板100、200中的每一者包括撓性絕緣層110、210及層壓於撓性絕緣層110、210的任一表面上的銅箔層120、220。
此外，剛性覆銅層壓板300包括絕緣材料310及載體銅箔320，載體銅箔320層壓於絕緣材料310的任一表面上以面對銅箔層120、220。
撓性絕緣層110、210是由例如聚醯亞胺(polyimide，PI)等撓性材料製成的絕緣層。
銅箔層120、220是由例如銅(Cu)等金屬製成、後來變為電路C1、C2、C3的層。亦即，所述電路可藉由在銅箔層120、 220的所選擇位置上執行鍍覆製程(plating process)來形成。作為另一選擇，在選擇性地蝕刻銅箔層120、220之後剩餘的部分可變為電路。然而，前者更適宜於形成精密電路。
剛性覆銅層壓板300為載體基板提供剛性以使得能夠更容易地處理撓性覆銅層壓板100、200。絕緣材料310(其可為例如FR4)是由例如環氧樹脂製成的剛性絕緣材料。
與上述銅箔層120、220相似，載體銅箔320是由例如銅(Cu)等金屬製成的層，且為載體基板提供剛性。此處，載體銅箔320可厚於銅箔層120、220。若載體基板與實際的印刷電路板分離，則在銅箔層120、220與載體銅箔320之間可能存在間隙。
同時，在剛性覆銅層壓板300與撓性覆銅層壓板100、200之間可夾置有釋放層400。釋放層400夾置於剛性覆銅層壓板300的載體銅箔320與撓性覆銅層壓板100、200的銅箔層120、220之間，且當載體基板與實際的印刷電路板分離時，剛性覆銅層壓板300與撓性覆銅層壓板100、200藉由自釋放層400分離而彼此分離。
圖2示出根據本發明實施例的印刷電路板。
參照圖2，根據本實施例的印刷電路板可劃分成剛性部分及撓性部分，可包括撓性黏合層500、第一撓性絕緣層111、第二撓性絕緣層112、剛性絕緣層600、第一電路C1、第二電路C2及第三電路C3，且可更包括第一通孔V1、第二通孔V2及第三通孔V3。
撓性黏合層500是由例如聚醯亞胺(PI)等撓性材料製成的絕緣層，且具有撓性及黏合性。
第一撓性絕緣層111及第二撓性絕緣層112各自為由例如聚醯亞胺(PI)等撓性材料製成的絕緣層。第一撓性絕緣層111層壓於撓性黏合層500的上表面上，且第二撓性絕緣層112層壓於撓性黏合層500的下表面上。
剛性絕緣層600是由例如環氧樹脂製成的絕緣層(其為例如FR4)且因此具有一點撓性。剛性絕緣層600被形成為對應於剛性部分。亦即，剛性絕緣層600所形成的區域變為印刷電路板的剛性部分，且其餘區域變為撓性部分。剛性絕緣層600形成於第一撓性絕緣層111及第二撓性絕緣層112二者上。亦即，剛性絕緣層600形成於第一撓性絕緣層111的上表面上及第二撓性絕緣層112的下表面上。
第一電路C1嵌置於撓性黏合層500的下表面中。第一電路C1的一個表面接觸第二撓性絕緣層112，且第一電路C1的其餘表面被撓性黏合層500環繞。如上所述，第一電路C1可自載體基板的撓性覆銅層壓板100的銅箔層120形成。
第二電路C2形成於第一撓性絕緣層111及第二撓性絕緣層112上，更具體而言形成於第一撓性絕緣層111的上表面及第二撓性絕緣層112的下表面上。
第三電路C3形成於剛性絕緣層600上，更具體而言在形成於第一撓性絕緣層111的上表面上的剛性絕緣層600的表面 上及在形成於第二撓性絕緣層112的下表面上的剛性絕緣層600的表面上形成。由於第三電路C3形成於剛性絕緣層600上，因此第三電路C3僅形成於剛性部分中。
第一電路C1、第二電路C2、及第三電路C3可由例如銅(Cu)等金屬製成。
同時，撓性部分可包括覆蓋膜(coverlay)700，覆蓋膜700與撓性部分對應地形成於第一撓性絕緣層111的上表面上及第二撓性絕緣層112的下表面上以覆蓋第二電路C2。覆蓋膜700可由例如聚醯亞胺(PI)等具有撓性的絕緣材料製成，且可如圖2中所示由雙層構成。
此外，剛性部分可包含形成於剛性絕緣層600上的阻焊劑800。在阻焊劑800保護第三電路C3的同時，阻焊劑800可暴露出第三電路C3的一部分，且暴露出的第三電路C3可用作外部連接端子。
第一電路C1、第二電路C2、及第三電路C3放置於彼此不同的層上，但可藉由通孔進行層間連接。
第一通孔V1將第一電路C1與第二電路C21互連且穿透撓性黏合層500及第一撓性絕緣層111。亦即，在第二電路C2中，僅形成於第一撓性絕緣層111的上表面上的第二電路C21藉由第一通孔V1與第一電路C1連接。
第二通孔V2將第一電路C1與第二電路C22互連且穿透第二撓性絕緣層112。亦即，在第二電路C2中，僅形成於第二 撓性絕緣層112的下表面上的第二電路C22藉由第二通孔V2與第一電路C1連接。
第三通孔V3穿透剛性絕緣層600以將第二電路C2與第三電路C3互連。
第一通孔V1、第二通孔V2、及第三通孔V3可由例如銅(Cu)等金屬製成且可各自呈梯形或倒梯形的形狀，所述梯形或倒梯形的截面積自其外部朝其內部減小。儘管如此，本發明並非僅限於本文中所述形狀，且截面可如圖2中所示為恆定不變。
圖3及圖4示出製造根據本發明實施例的印刷電路板的方法。圖4中所示步驟在圖3中所示步驟之後。
參照圖3中的(a)，提供載體基板。載體基板包括成對的撓性覆銅層壓板100、200及夾置於所述成對的撓性覆銅層壓板100、200之間的剛性覆銅層壓板300。亦即，如參照圖1所詳細闡述，根據本實施例的載體基板具有FCCL-CCL-FCCL結構。
參照圖3中的(b)，使用載體基板的最外銅箔層120、220形成第一電路C1。此處，儘管可使用各種製程來形成第一電路C1，然而可藉由例如改良式半加成製程(modified semi additive process，MSAP)形成第一電路C1，改良式半加成製程是藉由在銅箔層120上的所選擇位置處形成鍍覆層來進行。
參照圖3中的(c)，在撓性絕緣層110、112上形成撓性黏合層500以使第一電路C1得到覆蓋，且形成另一撓性絕緣層111及另一銅箔層120’。可一體地形成所述另一撓性絕緣層111 與所述另一銅箔層120’，且此外，可一體地形成撓性黏合層500、撓性絕緣層及銅箔層120’。此外，位於第一電路C1下方的撓性絕緣層是第二撓性絕緣層112，且位於第一電路C1上方的撓性絕緣層是第一撓性絕緣層111。
參照圖3中的(d)，將印刷電路板與載體基板分離。由於載體基板同時在所述載體基板的兩側上形成印刷電路板，因此圖3的(d)中所示印刷電路板可實際上成對提供。當將印刷電路板與載體基板分離時，所述分離可實際上自載體基板的釋放層400進行。
參照圖4中的(a)，自銅箔層120、120’形成第二電路C2。可使用改良式半加成製程(MSAP)形成第二電路C2。第二電路C2劃分成形成於第一撓性絕緣層111上的C21及形成於第二撓性絕緣層112上的C22。此外，第一電路C1及第二電路C2二者均被形成為遍及剛性部分及撓性部分。
同時，在圖4的(a)中所示步驟中，形成第一通孔V1及第二通孔V2。在第一通孔V1將第一電路C1與第二電路C2互連的同時，第一通孔V1穿透第一撓性絕緣層111及撓性黏合層500二者以與形成於第一撓性絕緣層111上的第二電路C21連接。在第二通孔V2將第一電路C1與第二電路C2互連的同時，第二通孔V2穿透第二撓性絕緣層112以與形成於第二撓性絕緣層112上的第二電路C22連接。
參照圖4中的(b)，覆蓋膜700與撓性部分對應地形成。 覆蓋膜700可形成為雙層。覆蓋膜700覆蓋第二電路C2。
參照圖4中的(c)，剛性絕緣層600與剛性部分對應地形成。剛性絕緣層600可具有形成於剛性絕緣層600的外部表面上的銅箔層120’。
參照圖4中的(d)，使用銅箔層120’形成第三電路C3。可藉由改良式半加成製程(MSAP)形成第三電路C3。此外，可在第三電路C3上形成阻焊劑800，且可藉由阻焊劑800的開口局部地暴露出第三電路C3。
參照圖4中的(d)，形成第三通孔V3。第三通孔V3穿透剛性絕緣層600以將第二電路C2與第三電路C3互連。
儘管本發明包括特定實例，然而對於此項技術中具有通常知識者而言將顯而易見，在不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍的條件下，可在該些實例中作出各種形式及細節上的變化。本文中所述實例應被視作僅用於說明意義，而非用於限制。對每一實例中的特徵或態樣的說明應被視作適用於其他實例中的相似特徵或態樣。若以不同的次序執行所述技術及/或若以不同的方式對所述系統、架構、裝置或電路中的組件加以組合及/或以其他組件或其等效組件進行替換或補充，則可達成適合的結果。因此，本發明的範圍並非由詳細說明界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍界定，且處於申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變動皆應被視作包含於本發明中。
110‧‧‧撓性絕緣層
111‧‧‧撓性絕緣層/第一撓性絕緣層
112‧‧‧撓性絕緣層/第二撓性絕緣層
500‧‧‧撓性黏合層
600‧‧‧剛性絕緣層
700‧‧‧覆蓋膜
800‧‧‧阻焊劑
C1‧‧‧電路/第一電路
C2‧‧‧電路/第二電路
C3‧‧‧電路/第三電路
C21、C22‧‧‧第二電路
V1‧‧‧第一通孔
V2‧‧‧第二通孔
V3‧‧‧第三通孔

Claims (9)

  1. 一種載體基板，包括：成對的撓性覆銅層壓板；剛性覆銅層壓板，夾置於所述成對的撓性覆銅層壓板之間；以及釋放層，夾置於所述成對的撓性覆銅層壓板中的每一者與所述剛性覆銅層壓板之間，其中所述成對的撓性覆銅層壓板中的每一者包括：撓性絕緣層；以及銅箔層，層壓於所述撓性絕緣層的兩個表面上，且其中所述剛性覆銅層壓板包括：絕緣材料；以及載體銅箔，層壓於所述絕緣材料的兩個表面上以面對所述銅箔層，其中所述釋放層夾置於所述成對的撓性覆銅層壓板的所述銅箔層與所述剛性覆銅層壓板的所述載體銅箔之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的載體基板，其中所述剛性覆銅層壓板與所述撓性覆銅層壓板藉由自所述釋放層分離而彼此分離。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的載體基板，其中所述銅箔層的厚度小於所述載體銅箔的厚度。
  4. 一種劃分成剛性部分及撓性部分的印刷電路板，所述印 刷電路板包括：撓性黏合層；第一撓性絕緣層及第二撓性絕緣層，分別層壓於所述撓性黏合層的上表面及所述撓性黏合層的下表面上；剛性絕緣層，與所述剛性部分對應地形成於所述第一撓性絕緣層及所述第二撓性絕緣層上；第一電路，嵌置於所述撓性黏合層的所述下表面中，且所述第一電路的一個表面接觸所述第二撓性絕緣層且所述第一電路的其餘表面被所述撓性黏合層環繞；第二電路，形成於所述第一撓性絕緣層的上表面及所述第二撓性絕緣層的下表面上；以及第三電路，形成於所述剛性絕緣層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，更包括與所述撓性部分對應地形成於所述第一撓性絕緣層的所述上表面及所述第二撓性絕緣層的所述下表面上以覆蓋所述第二電路的覆蓋膜。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，更包括形成於所述剛性絕緣層上的阻焊劑。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，更包括穿透所述撓性黏合層及所述第一撓性絕緣層以將所述第一電路與所述第二電路互連的第一通孔。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，更包括穿透 所述第二撓性絕緣層以將所述第一電路與所述第二電路互連的第二通孔。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，更包括穿透所述剛性絕緣層以將所述第二電路與所述第三電路互連的第三通孔。
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