TWI832861B - 印刷電路板與其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種印刷電路板與其製造方法。根據本發明 實施例的印刷電路板包括：可撓性基底部件，包括具有可撓性的第一可撓性膜層；以及剛性基底部件，連接至可撓性基底部件且形成為較可撓性基底部件厚，其中剛性基底部件包括多個金屬層，所述多個金屬層自面向可撓性基底部件的側表面暴露於外部，設置於可撓性基底部件的一個表面上，彼此間隔開且形成於不同的層中。

Description

印刷電路板與其製造方法

本申請案是有關於一種印刷電路板與其製造方法。

隨著5G通訊服務市場對高容量及高速傳輸的需求增長，愈來愈需要低損耗的剛撓印刷電路板(rigid-flex printed circuit board)。

然而，5G通訊所需的剛撓印刷電路板需要一種方法(諸如，經修改的半加成製程(Modified Semi-Additive Process，MSAP))來實施精細的電路，且亦需要剛性基底部件與可撓性基底部件之間所存在的大的高度差，這導致難以實施產品並保證良率。

韓國專利第10-1319808號中揭露了一種製造剛性可撓性印刷電路板(rigid-flexible printed circuit board)的方法。

根據本發明的態樣，提供一種印刷電路板，所述印刷電 路板包括：可撓性基底部件，包括具有可撓性的第一可撓性膜層；以及剛性基底部件，連接至所述可撓性基底部件且形成為較所述可撓性基底部件厚，其中所述剛性基底部件包括多個金屬層，所述多個金屬層自面向所述可撓性基底部件的側表面暴露於外部，設置於所述可撓性基底部件的一個表面上，彼此間隔開且形成於不同的層中。

根據本發明的另一態樣，提供一種製造印刷電路板的方法，所述方法包括：形成具有面向彼此的第一終止元件層(stopper layer)與第二終止元件層的剛性層壓板，所述第一終止元件層及所述第二終止元件層分別位於所述剛性層壓板的一個表面及另一表面上；藉由在所述剛性層壓板的一個表面上層壓可撓性電路層來形成可撓性層壓部件，且藉由在所述剛性層壓板的另一表面上層壓剛性電路層來形成剛性層壓部件；以及藉由通過第一處理(processing)移除所述剛性層壓部件直至所述第二終止元件層且接著通過第二處理移除所述剛性層壓部件直至所述第一終止元件層來暴露出所述可撓性層壓部件。

100、100’:印刷電路板

110:可撓性層壓部件

112:黏合層

114:第一可撓性膜層

120:剛性層壓部件

120a、120b:側表面

121:第一終止元件層/金屬層

121’:第一終止元件層

122:第二終止元件層/金屬層

122’:第二終止元件層

123、123’:第三終止元件層

125:增強層

126:階梯部件

127:第二可撓性膜層

129:阻焊劑層

130:剛性層壓部件

F:可撓性基底部件

R1:剛性基底部件/第一剛性基底部件

R2:剛性基底部件/第二剛性基底部件

圖1是說明根據本發明實施例的印刷電路板的圖。

圖2是放大影像，其說明根據本發明實施例的印刷電路板的第一終止元件層及第二終止元件層。

圖3是說明根據本發明的另一實施例的印刷電路板的圖。

圖4至圖11是說明製造根據本發明實施例的印刷電路板的方法的圖。

圖12是說明製造根據本發明的另一實施例的印刷電路板的方法的圖。

下文將參考附圖更詳細地闡述本發明的某些實施例，在附圖中，無論圖編號如何，相同或對應的該些組件將以相同的參考編號來表示，且不予贅述。

雖然可使用諸如「第一」及「第二」等用語來闡述各種組件，但該些組件未必受以上用語限制。以上用語僅用於將一個組件與另一組件區分開。

當將一個元件闡述為「連接」或「接達」至另一元件時，所述元件應被視為直接連接或接達至所述另一元件，但亦可能在其之間具有另一元件。

在後文中，將闡述印刷電路板的各種實施例，但此並不排除對任一個實施例的說明可適用於其他實施例。只要關係相容，對任一個實施例的說明可適用於其他實施例。

印刷電路板

圖1是說明根據本發明實施例的印刷電路板的圖。

參考圖1，根據本發明實施例的印刷電路板100包括可撓 性基底部件F以及剛性基底部件R1及R2，其中剛性基底部件R1及R2包括暴露於側表面120a及120b的多個金屬層121及122。

可撓性基底部件F是印刷電路板的可彎曲部分，且包括具有可撓性的第一可撓性膜層114。可撓性基底部件F可包括其中電路圖案形成於第一可撓性膜層114上的可撓性電路層。

參考圖1，此實施例的可撓性基底部件F可形成為連接一對剛性基底部件R1與R2。在此，構成可撓性基底部件F的第一可撓性膜層114具有延伸至剛性基底部件R1及R2中的結構，且形成剛性基底部件R1及R2的一部分。此實施例的第一可撓性膜層114包括聚醯亞胺膜層且藉由黏合層112接合。

剛性基底部件R1及R2不預期在印刷電路板中發生彎曲，且剛性基底部件R1及R2具有由硬材料製成的絕緣層。剛性基底部件R1及R2連接至可撓性基底部件F，以使得此實施例的印刷電路板具有剛撓印刷電路板結構。剛性基底部件R1及R2可較可撓性基底部件F厚。

舉例而言，由諸如聚醯亞胺膜等的可撓性膜層及銅箔組成的可撓性覆銅層壓體(flexible copper clad laminate，FCCL)是層壓而成，且所述銅箔可被圖案化以形成可撓性電路層，其因此能夠彎曲。諸如環氧樹脂預浸體等的剛性絕緣層(其是較可撓性膜層更具剛性的絕緣層)可另外部分地形成於所述可撓性電路層上，以形成由比可撓性電路層更具剛性的材料製成的剛性電路層。因此，具有剛撓結構的印刷電路板可被形成為其中可撓性基 底所保留的部分成為能夠彎曲的可撓性基底部件F，且其餘部分成為剛性基底部件R1及R2。本文中的用語「可撓性(flexibility)」及「剛性(rigidity)」意指相對與彼此而言的相對差異。根據使用者的意圖，具有能夠彎曲的強度的材料被稱為可撓性材料，且不可發生此彎曲的材料被稱為剛性材料。

在此實施例中，剛性基底部件R1及R2可具有第一剛性基底部件R1及第二剛性基底部件R2的兩個基底區。第一剛性基底部件R1與第二剛性基底部件R2可間隔開且通過可撓性基底部件F連接。因此，第一剛性基底部件R1、可撓性基底部件F及第二剛性基底部件R2可被連續地連接。

確切而言，此實施例的剛性基底部件R1及R2可包括多個金屬層121及122，所述多個金屬層121及122自面向可撓性基底部件F的側表面暴露於外部。在剛性基底部件R1及R2的側表面上的所述多個金屬層121及122設置於可撓性基底部件F的一個表面上，彼此間隔開且形成於不同的層中。所述多個金屬層121及122全部皆在基於可撓性基底部件F的一個方向上，形成於不同的層中且在基底的厚度方向上間隔開。

參考圖1，此實施例的剛性基底部件R1及R2形成為較可撓性基底部件F厚，且相對於可撓性基底部件F，一側(圖1中的向上方向)在厚度方向上具有較另一側(圖1中的向下方向)大的高度差。所述多個金屬層121及122形成為暴露於剛性基底部件R1及R2中具有較大高度差的一側的側表面。

在此實施例中，所述多個金屬層可包括第一終止元件層121及第二終止元件層122。第一終止元件層121可形成為鄰近可撓性基底部件F，且第二終止元件層122可形成為與可撓性基底部件F隔開。

舉例而言，在剛性基底部件R1及R2中，第一終止元件層121可形成於黏合層112上，黏合層112形成於延伸至剛性基底部件R1及R2中的第一可撓性膜層114上，且第二終止元件層122可形成於絕緣層上以隔開且位於第一終止元件層121上方。第一終止元件層121及第二終止元件層122兩者皆嵌入於剛性基底部件R1及R2中，且第一終止元件層121及第二終止元件層122的端表面暴露於剛性基底部件R1及R2的側表面(面向可撓性基底部件F的側表面)。

在此實施例中，剛性基底部件R1及R2包括藉由可撓性基底部件F連接的第一剛性板部分R1與第二剛性板部分R2，且形成於剛性基底部件R1及R2中的所述多個金屬層121及122中的每一者可被設置成面向彼此。

參考圖1，第一剛性基底部件R1的面向可撓性基底部件F的側表面120a與第二剛性基底部件R2的面向可撓性基底部件F的側表面120b可被設置成面向彼此。第一終止元件層121與第二終止元件層122可被設置成面向彼此，第一終止元件層121與第二終止元件層122分別是形成於側表面上的所述多個金屬層121及122。

第三終止元件層123可在另一側中形成於剛性基底部件R1及R2的相對於可撓性基底部件F具有較小高度差的側表面上。

剛性基底部件R1及R2可包括用於提高基底的強度的核心層。

參考圖1，剛性基底部件R1及R2可包括增強層125，增強層125設置於就厚度方向而言的中心部分處以形成所述核心層。增強層125可由液態合成樹脂(諸如，環氧樹脂)滲入至纖維增強材料(諸如，碳纖維或玻璃纖維)中的複合材料製成。

增強層125可設置於第一終止元件層121與第二終止元件層122之間。舉例而言，第一終止元件層121形成於延伸於剛性基底部件R1及R2內的第一可撓性膜層114上，且第二終止元件層122形成於增強層125上。

剛性基底部件R1及R2可更包括第二可撓性膜層127，第二可撓性膜層127被設置成基於增強層125而與第一可撓性膜層114對應。

參考圖1，第一可撓性膜層114與第二可撓性膜層127可具有基於形成於這兩者之間的增強層125對稱的結構。此結構允許剛性基底部件R1與R2具有關於中心層對稱的結構，藉此將翹曲最小化。

階梯部件126可形成於剛性基底部件R1及R2的側表面上。

圖2是放大影像，其說明根據本發明實施例的印刷電路 板的第一終止元件層及第二終止元件層。

參考圖2，橫向邊界線可在絕緣層中形成階梯部，第二終止元件層122形成於所述絕緣層上。亦即，階梯部件126可階梯式地形成於剛性基底部件R1及R2的側表面上，且第二終止元件層122可設置於階梯部件126的上表面上。

另一方面，此實施例的可撓性基底部件F可包括黏合層112作為最外層。

參考圖1，在可撓性基底部件F的一個表面上的最外層可以是黏合層112。由於黏合層112的硬度根據固化程度而變化，因此可藉由調整作為最外層的黏合層112的固化程度來調整可撓性基底部件F的可撓性。

另外，黏合層112可不形成於可撓性基底部件F的最外層上。

圖3是說明根據本發明的另一實施例的印刷電路板的圖。

參考圖3，此實施例的印刷電路板100'的黏合層112可僅形成於剛性基底部件R1及R2中，且可撓性膜層可在可撓性基底部件F中形成為最外層。

製造印刷電路板的方法

圖4至圖11是說明製造根據本發明實施例的印刷電路板的方法的圖。

參考圖4至圖11，製造根據本發明實施例的印刷電路板的方法包括：形成剛性層壓板；形成可撓性層壓部件110及剛性 層壓部件120；以及暴露出可撓性層壓部件110。

在形成所述剛性層壓板的步驟中，所述剛性層壓板形成為具有面向彼此的第一終止元件層121’與第二終止元件層122'，第一終止元件層121’及第二終止元件層122'分別位於一個表面及另一表面上。

參考圖4及圖5，可在增強層125的兩個表面上形成第一終止元件層121’及第二終止元件層122'，以形成所述剛性層壓板。增強層125可由液態合成樹脂(諸如，環氧樹脂)滲入至纖維增強材料中的複合物製成。

參考圖4，可在增強層125的一個表面上形成包括第二終止元件層122’的鍍覆層。第二終止元件層122’形成為較形成有可撓性基底部件F的區域寬。

參考圖5，可在增強層125的另一表面上形成包括第一終止元件層121’的另一鍍覆層。第一終止元件層121’形成為與第二終止元件層122'對應，且形成為較形成有可撓性基底部件F的區域寬。在此，第一終止元件層121’可直接形成於增強層125的另一表面上，或可形成於堆疊在增強層125上的另一表面上的絕緣層上。

形成第一終止元件層121’及/或第二終止元件層122’的鍍覆層的一部分亦可以是剛性基底部件R1及R2的電路圖案。

在形成可撓性層壓部件110及剛性層壓部件120的步驟中，可撓性電路層被層壓於剛性層壓板的一個表面上以形成可撓 性層壓部件110，且剛性電路層被層壓於剛性層壓板的另一表面上以形成剛性層壓部件120。

參考圖6，可在剛性層壓板的上面形成有第一終止元件層121’的一個表面上層壓具有可撓性的第一可撓性膜層114。可在第一可撓性膜層114上形成電路圖案以形成可撓性電路層。在此，由可撓性電路層形成的可撓性層壓部件110形成於基底的前表面上，且可撓性層壓部件110的設置於剛性基底部件R1及R2上的部分可以是剛性基底部件R1及R2的一部分。另外，第一可撓性膜層114可包括聚醯亞胺膜層且可藉由黏合層112黏合。

可在剛性層壓板的上面形成有第二終止元件層122’的一個表面上層壓諸如環氧樹脂預浸體等剛性絕緣層(較可撓性膜層更具剛性的絕緣層)。剛性基底部件R1及R2的電路圖案可形成在剛性絕緣層上以作為剛性電路層。在此，由於將形成有可撓性基底部件F的區中的剛性絕緣層是待被移除的一部分，因此可不形成電路圖案等。

剛性層壓部件120更可包括第二可撓性膜層127，第二可撓性膜層127被設置成基於增強層125而與第一可撓性膜層114對應。第一可撓性膜層114與第二可撓性膜層127可具有基於設置於這兩者之間的增強層125對稱的結構。此結構允許剛性基底部件R1及R2具有關於中心層對稱的結構，藉此將翹曲最小化。

可在可撓性電路層上另外形成第三終止元件層123，且可另外形成剛性層壓部件130。

在暴露出可撓性層壓部件110的步驟中，通過第一處理移除剛性層壓部件120直至第二終止元件層122’，且接著通過第二處理移除剛性層壓部件120直至第一終止元件層121’。

參考圖7，通過第一處理移除位於剛性層壓板的一個表面上的剛性層壓部件120直至第二終止元件層122’。所述第一處理包括雷射處理，且沿著可撓性基底部件F的邊界對剛性層壓部件120進行切割直至第二終止元件層122’。因此，在可撓性基底部件F的區中的剛性層壓部件120被切割並移除直至第二終止元件層122’。第二終止元件層122’是由金屬形成的鍍覆層且形成為較可撓性基底部件F的區域寬，以使得其能夠用作停止雷射處理的終止元件。

在此，藉由雷射處理移除形成於第三終止元件層123’上的剛性電路層。藉由雷射處理沿著可撓性基底部件F的邊界對形成於第三終止元件層123’上的剛性層壓部件130進行切割直至第三終止元件層123'。

參考圖8，在進行雷射處理之後，蝕刻第二終止元件層122’的暴露出的部分。可在可撓性基底部件F的區中移除第二終止元件層122’，以使得能夠對可撓性基底部件F的區進行第二處理。由於第二終止元件層122’形成為較可撓性基底部件F大，因此第二終止元件層122’的設置於剛性基底部件R1及R2中的部分保留下來且嵌入於剛性基底部件R1及R2的絕緣層中，且端表面暴露於剛性基底部件R1及R2的切割表面。

亦可蝕刻第三終止元件層123’的暴露出的部分。當移除了第三終止元件層123’的暴露出的部分時，會暴露出在第三終止元件層123’下方的可撓性層壓部件110。第三終止元件層123’的在剛性基底部件R1及R2中的部分被保留下來且嵌入於剛性基底部件R1及R2的絕緣層中。第三終止元件層123’的端表面暴露於剛性基底部件R1及R2的切割表面。

參考圖9，藉由第二處理移除剛性層壓部件120直至第一終止元件層121’。所述第二處理包括雷射處理，且沿著可撓性基底部件F的邊界對剛性層壓部件120進行切割直至第一終止元件層121’。亦可對增強層125進行切割。因此，在可撓性基底部件F的區中的剛性層壓部件120被切割並移除直至第一終止元件層121’。第一終止元件層121’是由金屬形成的鍍覆層且形成為較可撓性基底部件F的區域大，以使得其能夠用作停止雷射處理的終止元件。

參考圖10，在進行雷射處理之後，蝕刻第一終止元件層121’的暴露出的部分以暴露出可撓性層壓部件110。由於第一終止元件層121’形成為較可撓性基底部件F大，因此第一終止元件層121’的設置於剛性基底部件R1及R2中的部分被保留下來且嵌入於剛性基底部件R1及R2的絕緣層中。第一終止元件層121’的端表面暴露於剛性基底部件R1及R2的切割表面。

參考圖11，更可將阻焊劑層129層壓於剛性基底部件的外層上。

如上文所述，根據本發明實施例，藉由在可撓性基底部件F的區域上執行雷射處理兩次來提供在剛性基底部件R1及R2與可撓性基底部件F之間具有大的高度差的剛撓印刷電路板。因此，進一步允許實現要求剛性基底部件R1及R2與可撓性基底部件F之間存在大的高度差的5G通訊天線模組基底。

另外，由於根據本發明的製造方法在層壓絕緣層時不需要預處理部分，因此可將絕緣層的平坦度維持於高的水準上。因此，可執行諸如經修改的半加成製程(MSAP)等方法來實施精細的電路。

圖12是說明製造根據本發明的另一實施例的印刷電路板的方法的圖。圖12示出形成可撓性基底部件F的製造方法，所述可撓性基底部件F在圖2中所示的外層上不具有黏合層112。

參考圖12，當將第一可撓性膜層114層壓於第一終止元件層121’上時，可提前移除在可撓性基底部件F中黏合至第一終止元件層121'的黏合層112。因此，在移除第一終止元件層121’之後，黏合層112不可能保留於可撓性基底部件F的最外層上。此外在此種情形中，由於在第二終止元件層122’之後所層壓的剛性層壓部件120由增強層125支撐，因此無論黏合層112被處理與否，絕緣層的平坦度皆可維持於高的水準上。

上文中已通過舉例闡述了本發明的精神，且熟習本發明相關技術者可在不背離本發明的本質特徵的情況下對本發明做出各種修改、改動及替代。因此，本發明中所揭露的示例性實施例 及附圖不是限制而是闡述本發明的精神，且本發明的範疇不受示例性實施例及附圖限制。本發明的範疇應由以下申請專利範圍來解釋，且與以下申請專利範圍等效的所有精神應被解釋為皆在本發明的範疇內。

100:印刷電路板

110:可撓性層壓部件

112:黏合層

114:第一可撓性膜層

120:剛性層壓部件

120a、120b:側表面

121:第一終止元件層/金屬層

122:第二終止元件層/金屬層

123:第三終止元件層

125:增強層

127:第二可撓性膜層

130:剛性層壓部件

F:可撓性基底部件

R1:剛性基底部件/第一剛性基底部件

R2:剛性基底部件/第二剛性基底部件

Claims (11)

1. 一種印刷電路板，包括：可撓性基底部件，包括具有可撓性的第一可撓性膜層；以及剛性基底部件，連接至所述可撓性基底部件且形成為較所述可撓性基底部件厚，其中所述剛性基底部件包括多個金屬層，所述多個金屬層自面向所述可撓性基底部件的側表面暴露於外部、設置於所述可撓性基底部件的一個表面上、彼此間隔開且形成於不同的層中，且其中所述剛性基底部件更包括第二可撓性膜層，所述第二可撓性膜層具有可撓性、不延伸至所述可撓性基底部件且所述第二可撓性膜層在所述可撓性基底部件的所述一個表面的方向上設置於所述第一可撓性膜層上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板，其中所述剛性基底部件包括第一剛性基底部件及第二剛性基底部件，所述第一剛性基底部件與所述第二剛性基底部件彼此間隔開且藉由所述可撓性基底部件連接，其中所述多個金屬層分別形成於所述第一剛性基底部件及所述第二剛性基底部件的面向彼此的表面上，且所述第一剛性基底部件與所述第二剛性基底部件被設置成面向彼此。
3. 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板，其中所述第一可撓性膜層延伸至所述剛性基底部件內，且其中所述多個金屬層包括 第一終止元件層，在所述剛性基底部件中形成為鄰近所述第一可撓性膜層且暴露於所述剛性基底部件的側表面；以及第二終止元件層，形成於所述剛性基底部件中以暴露於所述剛性基底部件的側表面且與所述第一可撓性膜層間隔開。
4. 如申請專利範圍第3項所述的印刷電路板，其中所述剛性基底部件包括基於厚度方向而設置於中心部分處的增強層，其中所述增強層設置於所述第一終止元件層與所述第二終止元件層之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，其中所述第二終止元件層形成於所述增強層上。
6. 如申請專利範圍第4項所述的印刷電路板，其中所述第二可撓性膜層被設置成基於所述增強層與所述第一可撓性膜層對應。
7. 如申請專利範圍第3項所述的印刷電路板，其中階梯部件形成於剛性基底部件的側表面上，且所述第二終止元件層設置於所述階梯部件的上表面上。
8. 如申請專利範圍第1項所述的印刷電路板，其中所述可撓性基底部件的一個表面的最外層是黏合層，且所述可撓性基底部件的可撓性藉由調整所述黏合層的固化程度來進行調整。
9. 一種製造印刷電路板的方法，所述方法包括：形成具有面向彼此的第一終止元件層與第二終止元件層的剛性層壓板，所述第一終止元件層及所述第二終止元件層分別位於 所述剛性層壓板的一個表面及另一表面上；藉由在所述剛性層壓板的一個表面上層壓可撓性電路層來形成可撓性層壓部件，且藉由在所述剛性層壓板的另一表面上層壓剛性電路層來形成剛性層壓部件；以及藉由通過第一處理移除所述剛性層壓部件直至所述第二終止元件層且接著通過第二處理移除所述剛性層壓部件直至所述第一終止元件層來暴露出所述可撓性層壓部件，其中所述第一處理及所述第二處理在相同方向上進行。
10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中所述第一處理及所述第二處理包括雷射處理，且所述第一終止元件層及所述第二終止元件層是金屬層。
11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中暴露出所述可撓性層壓部件的步驟包括：在所述第一處理之後蝕刻所述第二終止元件層的暴露出的部分，且在所述第二處理之後蝕刻所述第一終止元件層的暴露出的部分。