CN102869197A - 形成可挠曲电路板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种形成可挠曲电路板的方法。提供包含第一面与第二面的绝缘基板。形成位于绝缘基板中并连通第一面与第二面的通孔。进行一印刷步骤，而在第一面上印刷一导电前体，其亦覆盖并填入通孔中。熟化导电前体，而形成一导电组合物，同时形成一电路，以得到一可挠曲电路板。其中导电组合物包含银与碳的至少一种。
Description
技术领域
本发明涉及一种形成可挠曲电路板的方法。本发明，具体涉及一种印刷包含银或是碳的导电前体于绝缘基板上，再熟化导电前体而形成可挠曲电路板的方法。导电前体同时覆盖并填入连通绝缘基板的第一面与第二面的通孔中。本发明方法可减少铜金属的消耗，以减少生产成本。
背景技术
由可挠曲材料所制成的电路板，在现今各种电子产品中应用非常广泛。由于金属铜具有绝佳的导电性，更是电路板中电路的导电材料的第一首选。
一般说来，制作电路板中电路的方法通常是，提供一整片包覆铜的绝缘基材。然后在铜层上形成图案化的掩膜，以定义线路的图案。再使用蚀刻方式移除多余的铜层而得到位于绝缘基材上的铜导线。
近期，由于原物料的价格不断攀升，包覆纯铜基材的成本也因的水涨船高，造成生产成本上吃重的负担。另外，在蚀刻过后，大部份未用以作为导线的铜层被加以去除，不但浪费，还产生大量的废铜液需要被额外处理。这也不符合现今环保节能的生产趋势。
因此，仍然需要一种制造可挠曲电路板的新颖方法。可以不使用金属铜作为导线，而省却使用昂贵金属铜的生产成本。另外，亦希望省略蚀刻铜层的步骤，而将原料的损耗尽量降低，符合现今环保节能的生产趋势。
发明内容
本发明于是提出一种形成可挠曲电路板的方法。本发明的可挠曲电路板因为不使用整片金属铜作为导线图案的来源，所以可以省却使用昂贵金属铜的生产成本。另外，本发明亦省略蚀刻铜层的步骤，所以还可以将原料的损耗尽量降低，又符合现今环保节能的生产趋势。
在本发明所提出形成可挠曲电路板的方法中，首先提供包含第一面与第二面的绝缘基板(步骤1)。其次，形成位于绝缘基板中并连通第一面与第二面的通孔(步骤2)。然后，进行一印刷步骤(步骤3)，而在第一面上印刷一导电前体，此导电前体亦于印刷过程中同时覆盖并填入通孔中。继续，熟化导电前体(步骤6)，便形成了一导电组合物，同时得到一电路，以成为一可挠曲电路板。其中导电组合物包含银与碳的至少一种。
在本发明的第一实施态样中，导电组合物实质上无铜。在本发明的第二实施态样中，如果导电组合物包含熟化的银浆时，导电组合物的线宽不小于60公厘，而导电组合物的线距不小于70公厘。在本发明的第三实施态样中，如果导电组合物包含熟化的碳浆时，导电组合物的线宽为100公厘至150公厘，而导电组合物的线距不小于150公厘。在本发明的第四实施态样中，可以在印刷步骤前进行一表面改质步骤(步骤4)，而在温度130℃至150℃间粗化第一面30分钟至60分钟。在本发明的第五实施态样中，还可以进行一前处理步骤，而使用电浆处理绝缘基板。
在本发明的第六实施态样中，在印刷步骤前还可以进行一表面清洁步骤(步骤5)，以静电清洁第一面。在本发明的第七实施态样中，导电组合物会形成具有特定图形的电极，此特定图形可以是图案、文字或数字。在本发明的第八实施态样中，还可以将导电前体形成于第二面上(步骤8)。然后，熟化导电前体，而于第二面上形成导电组合物并覆盖通孔，使得位于第二面上的导电组合物与位于第一面上的导电组合物会经由通孔电连接。在本发明的第九实施态样中，导电组合物可以是第一导电组合物与一第二导电组合物，使得第一导电组合物覆盖第二导电组合物。在本发明的第十实施态样中，可以在第二面上形成电连接垫(步骤7)。在本发明的第十二实施态样中，可以对导电组合物进行一电路测试(步骤9)。在本发明的第十三实施态样中，可以使用第一导电组合物来覆盖第二导电组合物(步骤10)。在本发明的第十四实施态样中，可以使用防焊层来覆盖第一面的绝缘基板(步骤11)。在本发明的第十五实施态样中，可以使用防焊层来覆盖第二面的绝缘基板(步骤12)。在本发明的第十六实施态样中，可以裁切绝缘基板成为条状(步骤13)。
附图说明
图1绘示本发明形成可挠曲电路板方法的流程图。
图2至图11则绘示本发明形成可挠曲电路板方法的示意图，其中
图2绘示绝缘基板的前处理步骤；
图2绘示在绝缘基板中形成至少一通孔；
图3绘示进行表面处理步骤；
图4绘示绝缘基板的第一面上进行印刷步骤；
图5绘示熟化导电前体而形成导电组合物；
图6绘示形成电连接垫；
图7绘示进行电路测试；
图8绘示使用第一导电组合物来覆盖第二导电组合物；
图9绘示防焊层的图案覆盖导电组合物的图案；
图10绘示使得防焊层的图案与导电组合物的图案互补；
图11绘示裁切绝缘基板。
其中，附图标记说明如下：
步骤1 提供包含第一面与第 步骤2 形成位于绝缘基板中并
二面的绝缘基板 连通第一面与第二面的
通孔
步骤3 进行印刷步骤 步骤4 表面改质步骤
步骤5 表面清洁步骤 步骤6 熟化导电前体
步骤7 形成电连接垫 步骤8 将导电前体形成于第二
面上
步骤9 进行电路测试 步骤10 使用第一导电组合物来
覆盖第二导电组合物
步骤11 使用防焊层来覆盖第 步骤12 使用防焊层来覆盖第二
一面的绝缘基板 面的绝缘基板
步骤13 裁切绝缘基板成为条 110 色缘基板
状
111 第一面 112 第二面
113 通孔 120 导电前体
121 导电组合物 122 电路
123 可挠曲电路板 124 第一导电组合物
125 第二导电组合物 126 线路布局
131 防焊层 139 电连接垫
具体实施方式
本发明可以提供一种形成可挠曲电路板的方法。本发明的可挠曲电路板可以省却使用昂贵金属铜的生产成本。另外，本发明方法还可以将原料的损耗尽量降低。本发明可挠曲电路板中的导电组合物，可以是熟化的银浆、碳浆或是其组合。
图1绘示本发明形成可挠曲电路板方法的流程图。图2至图11则绘示本发明形成可挠曲电路板方法的示意图。首先，请参考图1与图2，提供一绝缘基板110。绝缘基板110包含一组上、下相对的第一面111与第二面112。绝缘基板110通常是一种耐温150℃以上的可挠式的材料，例如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚酰亚胺(polyimide)或玻璃纤维(glass fiber)等。优选者，绝缘基板110可以先经过一前处理步骤，以稳定绝缘基板110的性质。例如，绝缘基板110在130℃-180℃的范围内烘烤30-60分钟，以稳定绝缘基板110的尺寸。图2以虚线绘示者表示处理前的绝缘基板110’。
其次，请参考图1与图2，在绝缘基板110中形成至少一通孔113，以连通绝缘基板110的第一面111与第二面112。可以使用不同的方式来形成通孔113，使得通孔113的孔径介于0.05-0.5公厘左右，并位于预定的位置上。例如，可以使用钻针打穿绝缘基板110，使得通孔113的孔径较0.1公厘为大。或是，需要更小的孔径，可以使用激光来形成通孔113，使得通孔113最小可以至0.05公厘左右。
然后，请参考图1与图4，在绝缘基板110的第一面111上进行一印刷步骤。例如，可以使用网版印刷步骤，将一导电前体120，印刷在绝缘基板110的第一面111上，而得到预定的图形。在印刷过程中，同时还会将导电前体120覆盖并填入通孔113中。导电组合物形成一图案、一文字与一数字的至少一种。
导电前体120通常是一种浆状的组成物，其中包含导电的成份。例如，导电前体120可以是银浆或是碳浆。但是，导电组合物120实质上不含铜。例如，互应化学工业株式会社(Goo Chemical Co.Ltd.)提供一种商品名为PCF-1038的导电碳浆，适合用于可挠曲电路板中制作电路使用。此导电碳浆具有微细的碳粉末、较低的片电阻并适用网版印刷，详细的规格可参见Goo Chemical Co.Ltd.所提供的商品说明。另外，Five Star Technologies(USA)则有提供商品名为ElectroSperseTM X-207HV的导电银浆，可用于可挠曲电路板中制作电路使用。
视情况需要，请参考图1与图3，在印刷步骤前，还可以进行一表面处理步骤。例如表面改质步骤粗化第一面111，以增加导电前体120与绝缘基板110的附着力。例如，可以使用电浆以进行此表面改质步骤。另外，视情况需要，请参考图1与图3，在印刷步骤前还可以进行一表面清洁步骤，以清洁第一面111。例如，可以使用静电除去第一面111上的灰尘微粒。
接下来，请参考图1与图5，就可以进行一熟化步骤来熟化导电前体120，而形成一导电组合物121，例如在温度130℃至180℃间熟化导电前体120大约30分钟至60分钟。由于导电前体120具有预定的图形，所以导电组合物121便会形成一电路122。位于绝缘基板110上的导电组合物121，便一起成为可挠曲电路板123。由于导电前体120具有预定的图形，所以导电组合物121便会形成图案、文字或数字。例如，可挠曲电路板123如果用来显示消费性信息，导电组合物121可以形成所需的数字，例如0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，或是字母，例如G，K，M，Q，e，f，t，v，Ξ，Ψ，β，δ...等等，或是符号，例如$，*，％，￡，
，￥，
...等等。优选者，导电组合物121可以形成用于显示以上信息的电极，例如包含液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)等的显示电极。
依据不同的导电前体120，可以使用不同的熟化条件。例如，如果使用导电碳浆PCF-1038，则可以在150℃下熟化导电前体120大约30分钟，而得到完成的导电组合物121。一方面，如果导电前体120包含熟化的银浆，那在电路122所形成的图案中，导电组合物121的线宽不小于60公厘，例如大于60公厘，或是导电组合物的线距不小于70公厘，例如大于70公厘。
另一方面，如果导电组合物包含熟化的碳浆，那在电路122所形成的图案中，导电组合物121的线宽可以是在100公厘至150公厘间，而线距则可以不小于150公厘，例如大于150公厘。导电组合物121还可以包含第一导电组合物124与第二导电组合物125。
视情况需要，请参考图1与图6，还可以在第二面112上形成电连接垫139。电连接垫139不仅位于第二面112上，并覆盖通孔113。如此一来，电连接垫139即可作为位于第一面111上的导电组合物121向外电连接的媒介。在经过以上的步骤后，便可以得到一单面具有导电组合物121作为电路122的可挠曲电路板123。通孔113可以将第一面111上的电路122，延伸至第二面112上预定的位置。
视情况需要，在本发明另一实施方式中，还可以将导电前体120形成于第二面112上，而在第二面112上形成与第一面111上的电路122电连接的导电组合物121。请参考图1与图7，先将导电前体形成于第二面112上，然后参考前述，熟化导电前体，而于第二面112上形成另一层的导电组合物121。位于第二面112上的导电组合物121，亦会覆盖通孔113，所以位于第二面上的导电组合物121，与位于第一面111上的导电组合物121会经由通孔113电连接。位于第二面112上的导电组合物121会形成一线路布局126，而与第一面111上的电路122一起形成一回路或是断路。
视情况需要，请参考图1与图7，还可以第一面111上的导电组合物121及/或第二面上的导电组合物121，进行一电路测试，以确认导电组合物121的可靠性。在本领域中，对于不同的可挠曲电路板123可以有不同的电路测试方法，而为本领域人士所熟知，故不多加赘述。
虽然经过上述方法，就可以形成所需的可挠曲电路板123，但是导电组合物121暴露于外界的环境影响下。如果希望提高导电组合物121的可靠性，还可以将比较脆弱的导电组合物121的可靠性保护起来。
在本发明一实施方式中，请参考图8，可以使用第一导电组合物124来覆盖第二导电组合物125，使得第二导电组合物125免于外界湿气或是灰尘的污染。此时，第一导电组合物124可以是熟化的碳浆。
在本发明另一实施方式中，可以使用防焊层131来覆盖第一面111的绝缘基板110。请参考图9，形成位于第一面111的防焊层131，使得防焊层131覆盖电路122。也可以是，请参考图10，没有防焊层131。
在本发明又一实施方式中，还可以使用防焊层131来覆盖第二面112的绝缘基板110。请参考图9，可以形成位于第二面112的防焊层131，使得防焊层131覆盖导电组合物121。也可以是，请参考图10，使得防焊层131的图案与导电组合物121的图案互补。
视情况需要，所完成的可挠曲电路板123，还可以经由适当的裁切，成为所需要的尺寸。例如，请参考第11图，裁切绝缘基板110，使得可挠曲电路板123成为较小片，例如成为条状。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (24)
1.一种形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，包括：
提供一绝缘基板，包含一第一面与一第二面；
形成一通孔，位于所述绝缘基板中并连通所述第一面与所述第二面；
进行一网版印刷步骤，而在所述第一面上印刷一导电前体更覆盖并填入所述通孔；以及
进行一熟化步骤，于所述导电前体而形成一导电组合物而形成一电路以得到所述可挠曲电路板，其中所述导电组合物包含熟化的银浆与碳的至少一种。
2.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物实质上无铜。
3.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述绝缘基板包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺与玻璃纤维的至少一种。
4.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物的线宽大于60公厘。
5.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物的线距大于70公厘。
6.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物包含熟化的碳浆。
7.如权利要求6所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物的线宽为100公厘至150公厘。
8.如权利要求6所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物的线距大于150公厘。
9.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，使用钻针或激光的至少一种以形成所述通孔。
10.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述通孔的直径大于0.1公厘。
11.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，还包括：
形成一电连接垫，位于所述第二面上并覆盖所述通孔。
12.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，在所述印刷步骤前还包括：
进行一表面改质步骤，而使用电浆粗化所述第一面。
13.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，还包括：
进行一前处理步骤，以处理所述绝缘基板。
14.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述熟化步骤在温度130℃至180℃间熟化所述导电前体30分钟至60分钟。
15.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物形成一图案、一文字与一数字的至少一种。
16.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物形成一电极。
17.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，还包括：
将所述导电前体形成于所述第二面上；
熟化所述导电前体，而于所述第二面上形成所述导电组合物并覆盖所述通孔，位于所述第二面上的所述导电组合物与位于所述第一面上的所述导电组合物经由所述通孔电连接。
18.如权利要求17所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，位于所述第二面上的所述导电组合物形成一线路。
19.如权利要求18所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，位于所述第二面的所述导电组合物与位于所述第一面的所述导电组合物形成断路。
20.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述导电组合物包含一第一导电组合物与一第二导电组合物。
21.如权利要求20所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述第一导电组合物覆盖所述第二导电组合物。
22.如权利要求20所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，所述第一导电组合物包含碳浆。
23.如权利要求1所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，还包括：
形成位于所述第一面的一防焊层，使得所述防焊层覆盖所述导电组合物以及成为与所述导电组合物互补的其中至少一种。
24.如权利要求17所述的形成可挠曲电路板的方法，其特征在于，还包括：
形成位于所述第二面的一防焊层，使得所述防焊层覆盖所述导电组合物以及成为与所述导电组合物互补的其中至少一种。
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