CN109219236B - 透明柔性电路板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种透明柔性电路板，其包括一绝缘树脂层，所述绝缘树脂层包括相对设置的一第一表面以及一第二表面，所述绝缘树脂层上开设有至少一贯穿所述第一表面和所述第二表面的开孔，所述第一表面以及所述第二表面上分别形成一第一导电线路层以及一第二导电线路层，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的材质为导电树脂，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层填充于所述开孔中以形成电性连接所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的导电部，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层远离所述绝缘树脂层的表面分别覆盖有一覆盖膜，所述覆盖膜填充于所述线路开口中。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制造领域，尤其涉及一种透明柔性电路板及其制备方法。
背景技术
现如今，越来越多的电子产品需要使用透明电路板。透明电路板为在透明的板材上印刷电路图形，使得设置在电路板下方的部件也能被人眼观测到。然而，现有工艺中尚未能制备出外观透明且具有良好柔性的电路板。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种透明柔性电路板及其制备方法，能够解决以上问题。
一种透明柔性电路板的制备方法，包括：提供一绝缘树脂层，所述绝缘树脂层包括相对设置的一第一表面以及一第二表面；在所述绝缘树脂层中形成贯穿所述第一表面以及所述第二表面的至少一开孔；在所述第一表面以及所述第二表面形成一导电树脂层，并使所述导电树脂层填充于所述开孔中以形成导电部；在所述导电树脂层远离所述绝缘树脂层的两个表面分别覆盖一第一感光树脂层以及一第二感光树脂层；对所述第一感光树脂层以及所述第二感光树脂层进行曝光显影处理，从而形成图形开口以暴露所述导电树脂层的部分区域；蚀刻并移除曝光显影后的所述第一感光树脂层和所述第二感光树脂层、以及所述导电树脂层所暴露的区域，从而在所述第一表面以及所述第二表面上分别形成一第一导电线路层以及一第二导电线路层，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层均具有线路开口，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层通过所述导电部电性连接；以及在所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层远离所述绝缘树脂层的表面分别覆盖一覆盖膜，然后压合该覆盖膜以使其流动并填充于所述线路开口，从而制得所述透明柔性电路板。
一种透明柔性电路板，其包括一绝缘树脂层，所述绝缘树脂层包括相对设置的一第一表面以及一第二表面，所述绝缘树脂层上开设有至少一贯穿所述第一表面和所述第二表面的开孔，所述第一表面以及所述第二表面上分别形成一第一导电线路层以及一第二导电线路层，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的材质为导电树脂，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层填充于所述开孔中以形成电性连接所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的导电部，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层远离所述绝缘树脂层的表面分别覆盖有一覆盖膜，所述覆盖膜填充于所述线路开口中。
本发明较佳实施方式中，由于所述绝缘树脂层、所述第一导电线路层、所述第二导电线路层以及所述覆盖膜的材质均为树脂，即所述透明柔性电路板为全树脂材料，因此具有较高的透明度和可挠性。
附图说明
图1是本发明一较佳实施方式提供的绝缘树脂层的剖视图。
图2是在图1所示的绝缘树脂层上形成开孔后的剖视图。
图3是在图2所示的绝缘树脂层的两个表面上以及开孔中形成导电树脂层后的剖视图。
图4是在图3所示的导电树脂层的两个表面上覆盖第一感光树脂层和第二感光树脂层后的剖视图。
图5是对图4所示的第一感光树脂层以及第二感光树脂层进行曝光处理后的剖视图。
图6是对图5所示的第一感光树脂层以及第二感光树脂层进行显影处理以形成图形开口后的剖视图。
图7是将图6所示的第一感光树脂层、第二感光树脂层以及导电树脂层所暴露的区域蚀刻以形成第一导电线路层以及第二导电线路层后的剖视图。
图8是在图7所示的绝缘树脂层所暴露的区域蚀刻以形成凹槽后的剖视图。
图9是在图8所示的第一导电线路层以及第二导电线路层上覆盖覆盖膜后形成的透明柔性电路板的剖视图。
主要元件符号说明
| 透明柔性电路板 | 100 |
| 绝缘树脂层 | 10 |
| 第一表面 | 11 |
| 第二表面 | 12 |
| 凹槽 | 13 |
| 开孔 | 20 |
| 导电树脂层 | 30 |
| 导电部 | 31 |
| 第一感光树脂层 | 41 |
| 第二感光树脂层 | 42 |
| 图形开口 | 43 |
| 第一导电线路层 | 51 |
| 第二导电线路层 | 52 |
| 线路开口 | 53 |
| 覆盖膜 | 60 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1～9，本发明一较佳实施方式提供的透明柔性电路板100的制备方法包括如下步骤：
步骤一，请参阅图1，提供一绝缘树脂层10，所述绝缘树脂层10包括相对设置的一第一表面11以及一第二表面12。
其中，所述绝缘树脂层10的材质可为聚酰亚胺(polyimide，PI，化学结构式为：
其中，R为
等，R为
等)，其具有良好的电绝缘性。聚酰亚胺是分子主链中含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类环链高聚物，其主要包括脂肪族聚酰亚胺和芳香族聚酰亚胺。聚酰亚胺的介电损耗为10-3，介电强度为100～300kV/mm，体积电阻为1017Ω·cm。
在本实施方式中，所述绝缘树脂层10的紫外截止波长小于320nm，可见光透过率超过84％，即几乎接近完全透明。
其中，可通过以下方式提高所述绝缘树脂层10的透明度：在所述聚酰亚胺的分子结构的主链上引入含氟取代基或侧基，利用氟原子较大的电负性，切断电子云的共轭，抑制电荷移转络合物(CTC)的形成；或者，降低所述聚酰亚胺的分子结构中的芳香结构的含量，如采用带有脂环结构的二酐或二胺单体，抑制CTC的形成几率；或者，在所述聚酰亚胺的分子结构的主链上引入非共平面结构，抑制减少CTC的形成；在聚酰亚胺的分子结构中引入间位取代结构的二胺，利用所述间位取代结构阻碍沿着分子链芳香的电荷流动，减少分子间共轭作用；或者，引入砜基结构，利用砜基的强吸电子作用减少CTC的形成；或者，利用含有脂环结构的二酐单体：双环[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四酸2,3,5,6-二酐的两种异构体(化学结构式为
)分别与芳香二胺DDE、DDM、DDS、BAB反应，经热酰亚胺化得到所述绝缘树脂层10。
步骤二，请参阅图2，在所述绝缘树脂层10中形成贯穿所述第一表面11以及所述第二表面12的至少一开孔20。其中，所述开孔20可通过激光打孔或机械打孔的方式形成。
步骤三，请参阅图3，在所述第一表面11以及所述第二表面12形成一导电树脂层30，并使所述导电树脂层30填充于所述开孔20中以形成导电部31。
其中，所述导电树脂层30的材质可为导电型聚酰亚胺，其通过涂布的形式形成于所述第一表面11以及所述第二表面12。所述导电树脂层30的可见光透过率超过60％。在本实施方式中，所述导电型聚酰亚胺为通过溶胶-凝胶法或表面改性离子交换法等方式将金属掺杂至聚酰亚胺后形成的金属杂化聚酰亚胺，其具有良好的导电性。其中，当所述金属为钯(Pd)、银金合金(Ag/Au)时，所述金属以单质的形式存在并与聚酰亚胺形成金属/聚酰亚胺复合材料。当所述金属为锂(Li)、铝(Al)、锡(Sn)时，所述金属以离子的方式存在并接枝于聚酰亚胺的主链或侧链。当所述金属的种类不同时，所述导电树脂层30的导电率不同。因此，可通过变换金属的种类调节所述导电树脂层30的导电特性。更进一步的，当所述导电树脂层30被蚀刻而形成导电线路后(具体请参照以下步骤七)，其可作为内埋电阻，此时可根据导电线路的长宽高以及导电型聚酰亚胺的导电率计算出导电线路的电阻，进而取代电阻零件应用至大电阻场合。
步骤四，请参阅图4，在所述导电树脂层30远离所述绝缘树脂层10的两个表面分别覆盖一第一感光树脂层41以及一第二感光树脂层42。
其中，所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42的材质可为感光型聚酰亚胺。在本实施方式中，所述感光型聚酰亚胺为将金属氧化物杂质至聚酰亚胺后形成的金属氧化物/聚酰亚胺复合材料，其具有良好的感光性。所述金属氧化物可为二氧化钛或氧化锌。
步骤五，请参阅图5，对所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42进行曝光处理。
具体地，先在所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42上分别贴覆线路图案，然后对其进行紫外光照处理，从而使所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42未被线路图案覆盖的区域因被紫外光线照射而固化(即被曝光)，而所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42被线路图案覆盖的区域因未被紫外光线照射而没有被固化(即未被曝光)。
步骤六，请参阅图6，对曝光后的所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42进行显影处理，从而在所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42中形成图形开口43以暴露所述导电树脂层30的部分区域。
具体的，将覆盖有所述所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42的所述绝缘树脂层10浸泡于显影液中，所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42未被曝光的区域因与显影液反应而被移除，从而形成所述图形开口43。所述显影液采用浓度为1％的NaCO3溶液。
步骤七，请参阅图7，蚀刻并移除显影后的所述第一感光树脂层41和所述第二感光树脂层42、以及所述导电树脂层30所暴露的区域，从而在所述第一表面11以及所述第二表面12上分别形成一第一导电线路层51以及一第二导电线路层52。所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52均具有线路开口53。其中，所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52通过所述导电部31电性连接。
在本实施方式中，所述蚀刻具体为：将带有所述第一感光树脂层41、所述第二感光树脂层42和所述导电树脂层30的所述绝缘树脂层10浸泡于一碱性药水中，观察显影后的所述第一感光树脂层41和所述第二感光树脂层42是否被完全蚀刻，若是，则将带有所述导电树脂层30的所述绝缘树脂层10取出。
步骤八，请参阅图8，进一步蚀刻并移除所述绝缘树脂层10与所述线路开口53对应的区域，从而形成多个相对于所述第一表面11以及所述第二表面12凹陷且与所述线路开口53位置对应的凹槽13。
在本实施方式中，由于所述绝缘树脂层10的材质为聚酰亚胺，因此，所述绝缘树脂层10与所述线路开口53对应的区域同样可采用上述碱性药水蚀刻并移除。
步骤九，请参阅图9，在所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52远离所述绝缘树脂层10的表面分别覆盖一覆盖膜60，然后压合该覆盖膜60以使其流动并填充于所述凹槽13以及所述第一导电线路层51和所述第二导电线路层52的线路开口53，从而制得所述透明柔性电路板100。
所述覆盖膜60的可见光透过率超过84％。在本实施方式中，所述覆盖膜60可进一步包括一覆盖层(图未示)以及一胶层(图未示)。所述覆盖层的材质可与所述绝缘树脂层10的材质相同，即均为聚酰亚胺，即，所述覆盖层具有较高的透明度。所述胶层的材质为光学透明胶，其具有优异的光学性能，可见光透光率超过99％，雾度低于0.5％。
请参阅图9，本发明一较佳实施方式提供一种透明柔性电路板100，其包括绝缘树脂层10。所述绝缘树脂层10的材质可为聚酰亚胺。所述绝缘树脂层10包括相对设置的第一表面11以及第二表面12。
所述绝缘树脂层10上形成多个相对于所述第一表面11以及所述第二表面12凹陷的凹槽13。所述绝缘树脂层10上还开设有至少一贯穿所述第一表面11和所述第二表面12的开孔20。所述第一表面11以及所述第二表面12上分别形成第一导电线路层51以及第二导电线路层52。所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52的材质可为导电型聚酰亚胺。所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52填充于所述开孔30中以形成电性连接所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52的导电部31。所述第一导电线路层51和所述第二导电线路层52所具有的线路开口53与所述凹槽13的位置对应。
所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52远离所述绝缘树脂层10的表面分别覆盖有覆盖膜60，所述覆盖膜60填充于所述凹槽13以及所述第一导电线路层51和所述第二导电线路层52的线路开口53中。在本实施方式中，所述覆盖膜60可进一步包括一覆盖层(图未示)以及一胶层(图未示)。所述覆盖层的材质可为聚酰亚胺。所述胶层的材质可为光学透明胶。
以上透明柔性电路板100具有以下特点：(1)本发明较佳实施方式的制备方法并无电镀步骤，所述绝缘树脂层10也无铜箔结构，有利于使产品更薄型化，且由于所述绝缘树脂层10的材质为聚酰亚胺(可见光透过率>84％)，所述第一导电线路层51以及所述第二导电线路层52的材质为导电型聚酰亚胺(可见光透过率>60％)，所述覆盖膜60的材质包括聚酰亚胺(可见光透过率>84％)，三者的重叠作用决定了产品最终的透明度，即使得产品具有较高的透明度；(2)由于所述透明柔性电路板100为全树脂材料，因此具有可挠性，且无电镀线路，导致挠折时不会产生断线；(3)所述第一感光树脂层41以及所述第二感光树脂层42的材质为感光型聚酰亚胺，其可在后续步骤中与所述导电树脂层30一起同时被碱性药水蚀刻并去除，从而可省去单独剥膜的步骤，节约制造成本；(4)由于所述绝缘树脂层10与所述线路开口53对应的区域被蚀刻而形成凹槽13，这样能够避免所述导电树脂层10与所述线路开口53对应的区域蚀刻不净而存在残留，从而避免短路及趋肤效应的产生；(5)相较于传统的在包括绝缘树脂层和铜箔层在内的覆铜基板上开设开孔，本发明较佳实施方式的所述开孔20仅开设于所述绝缘树脂层10，有利于简化流程并减小所述开孔20的尺寸。
可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种透明柔性电路板的制备方法，包括：
提供一绝缘树脂层，所述绝缘树脂层的材质为聚酰亚胺，所述绝缘树脂层包括相对设置的一第一表面以及一第二表面；
在所述绝缘树脂层中形成贯穿所述第一表面以及所述第二表面的至少一开孔；
在所述第一表面以及所述第二表面形成一导电树脂层，所述导电树脂层的材质为导电型聚酰亚胺，并使所述导电树脂层填充于所述开孔中以形成导电部；
在所述导电树脂层远离所述绝缘树脂层的两个表面分别覆盖一第一感光树脂层以及一第二感光树脂层，所述第一感光树脂层以及所述第二感光树脂层的材质为感光型聚酰亚胺；
对所述第一感光树脂层以及所述第二感光树脂层进行曝光显影处理，从而形成图形开口以暴露所述导电树脂层的部分区域；
蚀刻并移除曝光显影后的所述第一感光树脂层和所述第二感光树脂层、以及所述导电树脂层所暴露的区域，从而在所述第一表面以及所述第二表面上分别形成一第一导电线路层以及一第二导电线路层，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层均具有线路开口，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层通过所述导电部电性连接；以及
进一步蚀刻并移除所述第一表面以及所述第二表面所暴露的区域，从而在所述绝缘树脂层上形成多个相对于所述第一表面以及所述第二表面凹陷且与所述线路开口位置对应的凹槽；
在所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层远离所述绝缘树脂层的表面分别覆盖一覆盖膜，所述覆盖膜的材质包括聚酰亚胺，然后压合该覆盖膜以使其流动并填充于所述线路开口和所述凹槽，从而制得所述透明柔性电路板。
2.如权利要求1所述的透明柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述导电型聚酰亚胺通过涂布的形式形成于所述第一表面以及所述第二表面，所述导电型聚酰亚胺为将金属掺杂至聚酰亚胺后形成的金属杂化聚酰亚胺。
3.如权利要求1所述的透明柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述感光型聚酰亚胺为将金属氧化物杂质至聚酰亚胺后形成的金属氧化物/聚酰亚胺复合材料。
4.如权利要求1所述的透明柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述绝缘树脂层的可见光透过率超过84％，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的可见光透过率超过60％，所述覆盖膜的可见光透过率超过84％。
5.一种透明柔性电路板，其包括一绝缘树脂层，所述绝缘树脂层的材质为聚酰亚胺，所述绝缘树脂层包括相对设置的一第一表面以及一第二表面，其特征在于，所述绝缘树脂层上开设有至少一贯穿所述第一表面和所述第二表面的开孔，所述第一表面以及所述第二表面上分别形成一第一导电线路层以及一第二导电线路层，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的材质为导电型聚酰亚胺，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层填充于所述开孔中以形成电性连接所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的导电部，所述绝缘树脂层上形成多个相对于所述第一表面以及所述第二表面凹陷的凹槽，所述第一导电线路层和所述第二导电线路层所具有的线路开口与所述凹槽的位置对应，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层远离所述绝缘树脂层的表面分别覆盖有一覆盖膜，所述覆盖膜的材质包括聚酰亚胺，所述覆盖膜填充于所述线路开口和所述凹槽中。
6.如权利要求5所述的透明柔性电路板，其特征在于，所述覆盖膜包括一覆盖层以及一胶层，所述覆盖层的材质为聚酰亚胺，所述胶层的材质为光学透明胶。
7.如权利要求5所述的透明柔性电路板的制备方法，其特征在于，所述绝缘树脂层的可见光透过率超过84％，所述第一导电线路层以及所述第二导电线路层的可见光透过率超过60％，所述覆盖膜的可见光透过率超过84％。
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