本發(fā)明涉及一種印刷電路板。
背景技術:
近年來,電子產(chǎn)品的小型化、薄型化和外形涉及的重要性越來越增加。為實現(xiàn)滿足這些要求的電子產(chǎn)品,插入到電子產(chǎn)品的內(nèi)部的印刷電路板的重要性正在突出。對了應對電子產(chǎn)品的小型化以及薄型化,作為插入到電子產(chǎn)品的基板而使用硬-柔性印刷電路板。硬-柔性印刷電路板被區(qū)分為硬性部分和柔性部分,其中,硬性部分是為了在較窄的區(qū)間實現(xiàn)有效的布置而貼裝傳感器及部件的部分;柔性部分是作為彎曲部的部分。
【現(xiàn)有技術文獻】
【專利文獻】
(專利文獻0001)美國公開專利第2008-0014768號
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種平整度得到改善的印刷電路板。
根據(jù)本發(fā)明之一方面,提供一種印刷電路板,包括:交替層疊的柔性絕緣層和硬性絕緣層;多個金屬圖案層,形成于所述柔性絕緣層和所述硬性絕緣層上,其中,在所述多個金屬圖案層中,位于最外廓的某一層的剛度大于位于最外廓的另一層的剛度。
根據(jù)本發(fā)明之另一方面,提供一種印刷電路板,包括:第一柔性絕緣層;第一金屬圖案,形成于所述第一柔性絕緣層的上下表面;第一硬性絕緣層,以暴露所述第一柔性絕緣層的一部分的方式層疊于所述第一柔性絕緣層的上下表面;第二金屬圖案,形成于所述第一硬性絕緣層的下部;第三金屬圖案,形成于所述第一硬性絕緣層的上部,其中,所述第二金屬圖案的剛度大于所述第三金屬圖案的剛度。
附圖說明
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板的圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的印刷電路板的圖。
圖3至圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板的制造方法的圖。
符號說明
110:第一柔性絕緣層120:第一金屬圖案
130:第一硬性絕緣層140:第二金屬圖案
150:第三金屬圖案160:第二柔性絕緣層
170:第四金屬圖案180:第二硬性絕緣層
190:覆蓋層sr:阻焊劑
v1:第一通道v2:第二通道
v3:第三通道v4:第四通道
v5:第五通道
具體實施方式
在本文中將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板的實施例進行詳細的說明,而且在參照附圖進行說明的過程中,針對相同或?qū)囊貙①x予相同的附圖標號,并省略重復的說明。
此外,所使用的諸如“第一”、“第二”之類的術語僅僅是用于將相同或?qū)臉嫵梢貐^(qū)別的識別標號,而相同或相應的構成要素并不會受“第一”、“第二”等術語的限制。
此外,在各個構成要素之間的接觸關系中,所謂的“結合”不僅表示各個要素之間的直接的物理接觸的情況,還將會以包括各個構成要素還分別與其他構成部分接觸的情況的概念而被使用。
印刷電路板
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板的圖。
參照圖1,根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板作為一種硬-柔性基板,可以被應用于攝像機模塊等。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板可以包含柔性絕緣層、硬性絕緣層、多個金屬圖案層。
具體而言,根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板可以包含:第一柔性絕緣層110、第一金屬圖案120、第一硬性絕緣層130、第二金屬圖案140、第三金屬圖案150,而且可以進一步包含:第二柔性絕緣層160、第四金屬圖案170、第二硬性絕緣層180。
在多個金屬圖案層中,位于最外廓的某一個層的剛度可以比位于最外廓的另一層的剛度大。
柔性絕緣層是由具有柔性而能夠被彎曲的絕緣物質(zhì)形成的層,例如,可以由聚酰亞胺(polyimide:pi)構成。
柔性絕緣層可以形成有多個。例如,柔性絕緣層可以包含第一柔性絕緣層110和第二柔性絕緣層160。
硬性絕緣層是由相比柔性絕緣層而缺乏柔性、從而無法彎曲的絕緣物質(zhì)構成的層,其可以由環(huán)氧樹脂構成。尤其,在這些環(huán)氧樹脂中可以浸漬有諸如玻璃纖維之類的纖維補強材料,而且浸漬有玻璃纖維的環(huán)氧樹脂可以是預浸材料(prepreg)。
例如,環(huán)氧樹脂可以是萘系環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、橡膠變形型環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂、有機硅環(huán)氧樹脂、含氮環(huán)氧樹脂、含磷環(huán)氧樹脂等,但是并不局限于此。
硬性絕緣層可以包含具有粘接性的物質(zhì),以使硬性絕緣層能夠執(zhí)行層間的粘接部件的功能。
硬性絕緣層可以形成為多個。例如,硬性絕緣層可以包含第一硬性絕緣層130和第二硬性絕緣層180。
柔性絕緣層和硬性絕緣層可以交替層疊。
例如,在第一柔性絕緣層110的兩面可以形成有第一硬性絕緣層130,而且在第二柔性絕緣層160的兩面可以形成有第二硬性絕緣層180,并以一個第一硬性絕緣層130介入到中間的方式層疊地形成有第一柔性絕緣層110和第二柔性絕緣層160。
在此情況下,配備三層的硬性絕緣層,而且在每兩個硬性絕緣層之間介入柔性絕緣層,從而提供構成為五個層的印刷電路板。
另外,柔性絕緣層的厚度可以小于硬性絕緣層的厚度,但是并不局限于此,兩者的厚度可以相同,或者硬性絕緣層的厚度可以相對更小。
硬-軟性的印刷電路板可以被劃分為硬性區(qū)域r和柔性區(qū)域f。在柔性區(qū)域f僅包含有柔性絕緣層,而且硬性區(qū)域r可以將柔性絕緣層和硬性絕緣層全部包含。硬性絕緣層可以以暴露柔性絕緣層的一部分的方式在柔性絕緣層上層疊。
即,第一硬性絕緣層130以暴露第一柔性絕緣層110的一部分的方式形成于第一柔性絕緣層110上,而且第二硬性絕緣層180以暴露第二柔性絕緣層160的一部分的方式形成于第二柔性絕緣層160上。
第一柔性絕緣層110的暴露的一部分和第二柔性絕緣層160的暴露的一部分彼此對應,而且該暴露的部分為柔性區(qū)域f。
在制造工藝的角度上,可以理解為空穴(cavity)可以與柔性區(qū)域f對應地形成于第一柔性絕緣層130和第二柔性絕緣層180。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板可以被劃分為兩個硬性區(qū)域r和介入于兩個硬性區(qū)域r中間的一個柔性區(qū)域f。
在柔性區(qū)域f,柔性絕緣層向外部暴露,而且不存在硬性絕緣層。柔性區(qū)域f可以由多個柔性絕緣層來構成,而且多個柔性絕緣層可以彼此隔離。
另外,即使印刷電路板包含兩層的柔性絕緣層,從柔性區(qū)域f暴露的柔性絕緣層可以為一個。即,根據(jù)本領域技術人員的需求,另一個柔性絕緣層可以被去除。
例如,在圖1中,可以使柔性區(qū)域f僅殘留第一柔性絕緣層110,第二柔性絕緣層160則可以被去除。
硬性區(qū)域r可以包含多個柔性絕緣層和硬性絕緣層,并可以具有柔性絕緣層和硬性絕緣層交替地層疊的結構。因硬性區(qū)域r幾乎沒有彎曲性,即使在硬性區(qū)域r存在有柔性絕緣層,硬性區(qū)域r的彎曲性相對較低。
在制作過程的角度上,對柔性區(qū)域f以及硬性區(qū)域r而言,在柔性絕緣層和硬性絕緣層被交替地層疊之后,在柔性區(qū)域f中,僅將硬性絕緣層選擇性去除,從而能夠被劃分為柔性區(qū)域f和硬性區(qū)域r。
另外,金屬圖案層是由金屬圖案構成的層,其金屬圖案層可以構成有多個。金屬圖案層形成于柔性絕緣層上以及硬性絕緣層上。
多個金屬圖案層可以包含第一金屬圖案120、第二金屬圖案140、第三金屬圖案150以及第四金屬圖案170。
第一金屬圖案120是形成于第一柔性絕緣層110的一面或上下面的金屬圖案。
第二金屬圖案140形成于第一硬性絕緣層130的下部,尤其形成于在第一柔性絕緣層110的下表面形成的第一硬性絕緣層130的下部,具體而言,可以形成于第二硬性絕緣層180的下表面。此外,第二金屬圖案140可以是位于印刷電路板上的最外廓的金屬圖案。
第三金屬圖案150可以位于第一硬性絕緣層130的上部,尤其可以形成于在第一柔性絕緣層110的上表面形成的第一硬性絕緣層130的上表面。第三金屬圖案150可以在印刷電路板上位于最外廓,而且可以位于第二金屬圖案140的相反面。
由第三金屬圖案150構成的第三金屬圖案層可以作為接地層而被利用。
第四金屬圖案170可以形成于第二柔性絕緣層160的一面,尤其可以形成于下表面。此外,第四金屬圖案170可以形成于第二柔性絕緣層160的兩面(即,上下面)。
第二金屬圖案140與主板等外部基板連接,而且芯片等部件可以被貼裝在第三金屬圖案150。
這種金屬圖案可以由電特性優(yōu)良的銅(cu)、鈀(pd)、鋁(al)、鎳(ni)、鈦(ti)、金(au)、鉑金(pt)之類的金屬構成。
在多個金屬圖案中,位于最外廓的某一層的剛度可以大于位于最外廓的另一層的剛度。此外,在多個金屬圖案中,位于最外廓的某一層的剛度可以大于并不位于最外廓的各個金屬圖案層的剛度。
例如,第二金屬圖案140的剛度可以大于第三金屬圖案150的剛度。此外,第二金屬圖案140的剛度可以大于其余的金屬圖案的剛度,即,大于第一金屬圖案120、第二金屬圖案140以及第三金屬圖案150的剛度。
在此情況下,第二金屬圖案140可以由包含鐵的金屬構成,而且第一金屬圖案120至第三金屬圖案150可以由包含銅的金屬來構成。尤其,第二金屬圖案140可以是不銹鋼(stainlesssteel;steelusestainless:sus)。此外,第一金屬圖案120至第三金屬圖案150可以由純銅或銅合金構成。
在將剛度相對較大的金屬作為第二金屬圖案140而使用的情況下,印刷電路板的平整度可以得到改善,并可以減少彎曲(warpage)、翹起(tilt)等問題。
另外,在多個金屬圖案中,位于最外廓的某一層的熱導率可以大于其余的層的熱導率。例如,第二金屬圖案140的熱導率可以大于其余的金屬圖案的熱導率。
在柔性區(qū)域f和硬性區(qū)域r均可以形成有第一金屬圖案120,但是,第二金屬圖案140、第三金屬圖案150、第四金屬圖案170卻可以僅形成于硬性區(qū)域r。
各個金屬圖案可以通過添加劑(additive)、消減(subtractive)、半添加劑(semiadditive)、隆起(tenting)、改性半添加劑處理(modifiedsemiadditiveprocess:msap)等工藝法形成,但是并不局限于上述的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板可以進一步包含多個通道。
通道可以使多個金屬圖案中的至少兩個金屬圖案實現(xiàn)層間連接。多個通道中的至少一個可以貫通多個金屬圖案層中的位于最外廓的某一層。
多個通道可以包含第一通道v1、第二通道v2、第三通道v3、第四通道v4、第五通道v5。
第一通道v1是貫通第一柔性絕緣層110并將形成于第一柔性絕緣層110的兩面的第一金屬圖案120之間120的通道。第一通道v1可以是被填補(fill)鍍覆的通道。
第二通道v2是與第二金屬圖案140連接并貫通硬性絕緣層的通道。在此,第二通道v2可以貫通第二硬性絕緣層180。此外,第二通道v2可以貫通位于印刷電路板上的最外廓的金屬圖案層。即,第二通道v2可以貫通第二金屬圖案140。第二通道v2可以是被填補鍍覆或僅有通道孔內(nèi)側壁被鍍覆的形態(tài)。
第三通道v3是與第三金屬圖案150連接并貫通硬性絕緣層(尤其,第一硬性絕緣層130)的通道。第三通道v3可以是被填補鍍覆或僅有通道內(nèi)側壁被鍍覆的形態(tài)。
第三通道v3可以與第一通道v1構成堆疊(stack)結構。
第四通道v4是貫通多個絕緣層而形成的貫通通道。第四通道v4可以包括如下的通道:將第一柔性絕緣層110、第二柔性絕緣層160、第一硬性絕緣層130全部貫通,從而將第一金屬圖案120、第三金屬圖案150以及第四金屬圖案170電連接。此外,第四通道v4可以包括如下的通道:將第一柔性絕緣層110、第二柔性絕緣層160、第一硬性絕緣層130、第二硬性絕緣層180全部貫通,從而將第一金屬圖案120、第二金屬圖案140、第三金屬圖案150以及第四金屬圖案170電連接。
第四通道v4的通孔橫截面構成為隨著趨向印刷電路板的上下方向而趨于恒定。此外,第四通道v4可以是被填補鍍覆而形成通孔、或者僅在內(nèi)側壁進行鍍覆的形態(tài)。
第五通道v5是可將第一金屬圖案120和第四金屬圖案170連接地貫通第一硬性絕緣層130的通道。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板還可以包含覆蓋層190。
在柔性絕緣層的暴露區(qū)域可以形成有金屬圖案層的部分金屬圖案,而且在柔性絕緣層的區(qū)域可以形成有覆蓋所述部分金屬圖案的覆蓋層。
例如,第一金屬圖案120的一部分可以在第一柔性絕緣層110的暴露區(qū)域(即,位于柔性區(qū)域f的第一柔性絕緣層110部分)形成。
在此情況下,柔性區(qū)域f的第一柔性絕緣層110與硬性區(qū)域r的第一柔性絕緣層110相比表現(xiàn)為向外部暴露。因此,第一金屬圖案120的所述一部分也可以向外部暴露。在此情況下,可能需要覆蓋層190以防止暴露的第一金屬圖案120的所述一部分的腐蝕、損壞等。
覆蓋層190可以由與第一柔性絕緣層110相同的材質(zhì)的絕緣物質(zhì)構成,例如,可以由聚酰亞胺來構成。只不過,在覆蓋層190還可以含有粘接物質(zhì)。
另外,覆蓋層還可以在第二柔性絕緣層上形成,但是并沒有在圖1中示出。
覆蓋層190的側面可以與硬性區(qū)域r的印刷電路板。這種覆蓋層190還被稱為覆蓋膜(coverlay)。
覆蓋層190可以形成于第一柔性絕緣層110的兩面。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板還可以包含阻焊劑sr。
阻焊劑sr作為一種感光性阻焊劑,在位于印刷電路板上的最外廓的金屬圖案層上形成,從而保護該金屬圖案層的金屬圖案。阻焊劑sr可以覆蓋第二金屬圖案140和第三金屬圖案150。只不過,為了使第二金屬圖案140和第三金屬圖案150的一部分,可以在阻焊劑sr形成開口。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的印刷電路板的圖。與參照圖1的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板比較,并僅對差異點進行重點的描述。
參照圖2,根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的印刷電路板包含第一柔性絕緣層110和一雙第一硬性絕緣層130,與上述的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板不同的是,不包含第二柔性絕緣層160和第二硬性絕緣層180。
一雙第一硬性絕緣層130形成于第一柔性絕緣層110的兩面。在本實施例中,印刷電路板的絕緣層與第一柔性絕緣層110對稱。在柔性區(qū)域f中,僅存在一層的柔性絕緣層110。
在此情況下,第二金屬圖案140形成于在第一柔性絕緣層110的下面形成的第一硬性絕緣層130的下表面。
第二金屬圖案140的剛度可以大于第一金屬圖案120以及/或者第三金屬圖案150的剛度。此外,第二金屬圖案140的導熱率可以大于第一金屬圖案120以及/或者第三金屬圖案150的導熱率。
另外,根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的印刷電路板可以包含多個通道,而且多個通道可以包含:第一通道v1,連接第一金屬圖案120之間;第二通道v2,連接第一金屬圖案120和第二金屬圖案140;第三通道v3,連接第一金屬圖案120和第三金屬圖案150;第四通道v4,以同時連接多個金屬圖案的方式貫通印刷電路板的所有層。
此外,根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的印刷電路板還可以包含上述的覆蓋層190和阻焊劑sr。
印刷電路加班的制造方法
圖3至圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板的制造方法的圖。
參照圖3至圖11,根據(jù)本發(fā)明的一實施例的印刷電路板的制造方法可以包括如下的步驟:在第一柔性絕緣層110形成第一金屬圖案;形成覆蓋層190;形成第一硬性絕緣層130;形成第二柔性絕緣層160、第三金屬圖案層、第四金屬圖案層;圖案化第三金屬圖案層;形成第二硬性絕緣層180、第二金屬圖案140層;與柔性區(qū)域f對應地形成第二硬性絕緣層180并圖案化第二金屬圖案140層;形成阻焊劑sr。
參照圖3,在第一柔性絕緣層110形成有第一金屬圖案120。在第一柔性絕緣層110和該第一柔性絕緣層110的兩面準備貼附有第一金屬圖案層的撓性覆銅板(flexiblecoppercladlaminate:fccl)之后,可以通過圖案化第一金屬圖案層而形成第一金屬圖案120。
此外,在該步驟中,還可以同時形成第一通道v1??梢酝ㄟ^如下的方式形成第一通道v1:首先,與形成通孔的部分對應地,通過蝕刻等方式去除第一金屬圖案層的一部分,從而使第一柔性絕緣層110暴露,并利用co2、yag等激光而對第一柔性絕緣層110形成通孔,并對相關通孔內(nèi)部進行鍍覆。
在利用這種激光形成通孔的情況下,通孔的橫截面積可以隨著從加工面趨向非加工面而逐漸減小。
參照圖4,覆蓋層190形成于第一柔性絕緣層110。覆蓋層190覆蓋第一金屬圖案120的一部分,而且可以在最終的產(chǎn)品中位于柔性區(qū)域f。
參照圖5,在與作為第一硬性絕緣層130的第一柔性絕緣層110的兩面層疊的同時,將第一硬性絕緣層130作為粘接部件而使用,從而將第二柔性絕緣層160以及第三金屬圖案層分別層疊。即,在形成于第一柔性絕緣層110的上表面的第一硬性絕緣層130上層疊有第三金屬圖案層,而且在形成于第一柔性絕緣層110的下表面的第一硬性絕緣層130上層疊有第二柔性絕緣層160。在此,在第二柔性絕緣層160上層疊有第四金屬圖案層。
簡言之,由第一柔性絕緣層110與第一金屬圖案層構成的一個fccl和由第二柔性絕緣層160與第四金屬圖案層構成的另一個fccl將第一硬性絕緣層130作為粘接部件而彼此層疊。
此外,第三金屬圖案層也將第一硬性絕緣層130作為粘接部件而在第一柔性絕緣層110上層疊。
第三金屬圖案層與第四金屬圖案層尚處于圖案化之前的狀態(tài),而且在硬性區(qū)域r和柔性區(qū)域f均占有一定的區(qū)域。
參照圖6,第三金屬層被圖案化而形成第三金屬圖案150。第三金屬圖案150的圖案沒有被限定,但是僅在硬性區(qū)域r內(nèi),而且并非存在于柔性區(qū)域f內(nèi)。即,柔性區(qū)域f中的第三金屬圖案層被去除。
在相關步驟中,將會形成多個通道。連接第一金屬圖案120與第三金屬圖案150的通道,第三通道v3可以通過如下方式形成:第三金屬層的一部分被浸漬而暴露第一硬性絕緣層130,之后對第一硬性絕緣層130加工通孔,并對通孔內(nèi)部進行鍍覆。在此,通孔可以通過激光加工方法形成。
第四通道v4是將在當前的步驟中層疊的所有的絕緣層貫通的通道,其可以通過如下方式形成:在形成將第一柔性絕緣層110、第二柔性絕緣層160、第一硬性絕緣層130全部貫通的通孔之后,將通孔內(nèi)部鍍覆。在此,通孔可以通過鉆針(bit)等機械鉆孔加工方法而形成,而且相比激光加工,其通孔的橫截面積恒定。
第五通道v5是將第一金屬圖案120和第四金屬圖案層連接的通道,通過如下方法形成:通過浸漬等方法去除第四金屬圖案層的一部分而暴露第二柔性絕緣層160,然后形成貫通第二柔性絕緣層160和第一硬性絕緣層130的通孔,并將通孔內(nèi)部進行鍍覆。
第五通道v5可以與第一通道v1或第三通道v3相比而具有彼此相反的形狀。即,第五通道v5的橫截面可以為梯形,相反,第一通道v1和第三通道v3的橫截面可以為倒梯形。這種差異由激光加工的加工面的差異引起。
參照圖7,層疊形成第二硬性絕緣層180和第二金屬圖案140層。在此情況下,第二金屬圖案140層將第二硬性絕緣層180作為粘接部件而層疊。
在上述步驟中,第二硬性絕緣層180、第二金屬圖案140層跨越硬性區(qū)域r和柔性區(qū)域兩者而優(yōu)先形成。
參照圖8,第二金屬圖案140層被圖案化而形成第二金屬圖案140。第二金屬圖案140僅存在于硬性區(qū)域r,卻并不存在于柔性區(qū)域f。
第二金屬圖案140層的圖案化可以通過浸漬等方法實現(xiàn),在此情況下,浸漬僅在第二金屬圖案140實現(xiàn),而且第二硬性絕緣層180可以執(zhí)行限止要素(stopper)的功能。
另外,在該步驟中,可以形成將在目前為止的步驟中層疊的所有絕緣層貫通的另一個第四通道v4。
參照圖9,圖案化而形成第二硬性絕緣層180。通過去除柔性區(qū)域f內(nèi)的第二硬性絕緣層180,以使第二硬性絕緣層180僅存在于硬性區(qū)域r。第二硬性絕緣層180可以通過激光加工或機械鉆孔加工而被去除,在此情況下,第四金屬圖案層可以起到限止要素(stopper)的作用。
參照圖10,圖案化而形成第四金屬圖案層。在此,在柔性區(qū)域f內(nèi)的第四金屬圖案層將會被去除,而且在硬性區(qū)域r內(nèi)形成第四金屬圖案170。第四金屬圖案層可以通過浸漬而被去除,在此情況下,第二柔性絕緣層160可以執(zhí)行限止要素的功能。
執(zhí)行相關步驟的結果,在柔性區(qū)域f僅剩下包含覆蓋層190的柔性區(qū)域,而且在硬性區(qū)域r中絕緣層以及硬性絕緣層都會存在。
柔性區(qū)域f的柔性絕緣層具有彎曲性,因此,印刷電路板可能以柔性絕緣層為基準而被彎曲。
參照圖11,形成阻焊劑sr。阻焊劑sr覆蓋第二金屬圖案140和第三金屬圖案150,而且根據(jù)需求,使第二金屬圖案140和第三金屬圖案150的一部分暴露的開口可以形成于阻焊劑sr。
在阻焊劑sr為感光性阻焊劑的情況下,開口可以通過光刻(photolithography)工藝形成。
以上,對本發(fā)明的一實施例進行了說明,但是在該技術領域中具有基本知識的人均可在不脫離記載于權利要求書的本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)通過對構成要素的附加、變更、刪除或添加等而以多樣的方式校正及改變本發(fā)明。而且這也將包含在本發(fā)明的權利范圍內(nèi)。