一種基于微納米壓印和加成法技術的雙層線路板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及線路板制造技術領域，特別是涉及一種基于微納米壓印和加成法技術的雙層線路板及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近些年，日新月異的電子產(chǎn)品朝著體積小，重量輕，功能復雜的方向不斷發(fā)展。印刷電路板(PCB)作為電子產(chǎn)品不可缺少的主要基礎零件，提供了電氣信號的互聯(lián)以及電子元件的支撐。尤其是柔性電路板(FPC)，是發(fā)展勢頭最旺盛的行業(yè)之一?；仡欉^去兩年的軟板市場，發(fā)現(xiàn)拉動軟板的主要是來自于智能手機，電子書，LED板和筆記本電腦。隨著可穿戴電子設備向人們生活中的滲透，電子設備小型化，復雜化的特點相結(jié)合，使得其對內(nèi)置電路板提出了更高的要求，尤其是在布線密度方面，越來越多的高密度板成為產(chǎn)品追尋的方向，因為傳統(tǒng)的印刷制版的方法中100 μ m左右的線寬已經(jīng)成為制約電路板小型化的一個主要障礙。此外，電子元件構(gòu)裝的小型化以及陣列化也對電路板的密度提出了更高的要求。業(yè)內(nèi)可以生產(chǎn)出用于手機，手環(huán)使用的FPC板，但是對于更小的智能戒指或者植入式器件，當前的集成度就顯得捉襟現(xiàn)肘了。因此，柔性和高集成度，就成為了下一代線路板必不可少的特點。
[0003]傳統(tǒng)工藝采用蝕刻銅的方式，除了無法產(chǎn)出高密度板之外，還會造成大量的銅刻蝕廢液，經(jīng)濟型也不高。因此，我們提出了利用微納米壓印的工藝制備線路板的工藝，可以用于制備線寬在2-40微米的細線條線路板。在此類線路板中，倘若需要制備多層版，則需要上下層線路有嚴格的對位，這對設備和工藝都是很大的挑戰(zhàn)。本專利提出了一種簡單低成本的制備第二層線路的方法，采用印刷種子層油墨以及電鍍的方法，即利用加成工藝法，進行第二層線路的制備。該方法適合于第二層線路相對第一層線路具有較大的線寬線距的情況。此外，此工藝一樣支持卷到卷的量產(chǎn)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于微納米壓印和加成法技術的雙層線路板及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術中的制備方法制備的線路板的線寬難以控制、金屬線密度低、材料浪費嚴重及成本過高的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種基于微納米壓印和加成法技術的雙層線路板的制備方法，所述制備方法至少包括:
[0006]I)提供一基底，在所述基底的表面形成柔性材料層，并在所述柔性材料層表面形成凹槽和孔位結(jié)構(gòu)；
[0007]2)在所述凹槽和孔位結(jié)構(gòu)內(nèi)填充形成第一導電金屬；
[0008]3)在所述柔性材料層及第一導電金屬表面形成絕緣層，所述絕緣層上設置有暴露所述孔位結(jié)構(gòu)中第一導電金屬的通孔；
[0009]4)在所述絕緣層表面形成種子油墨層，所述種子油墨層部分填充進通孔，暴露出所述第一導電金屬；
[0010]5)在所述種子油墨層表面及通孔中形成第二導電金屬，形成兩層互連的線路。
[0011]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述凹槽和孔位結(jié)構(gòu)采用模具微納米壓印的方法制備。
[0012]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述凹槽的深度為10?50 μ m，寬度為10?50 μ m，且截面形狀為側(cè)壁具有不大于10度角的梯形結(jié)構(gòu)，所述孔位結(jié)構(gòu)的深度為10?50 μ??，直徑為150?300 μπι。
[0013]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第一導電金屬采用刮印的方法制備。
[0014]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第一導電金屬采用如下方法制備:
[0015]2-1)在凹槽和孔位結(jié)構(gòu)中形成種子層；
[0016]2-2)采用電鍍或化學鍍的方法在凹槽、孔位結(jié)構(gòu)以及柔性材料層表面內(nèi)形成第一導電金屬；
[0017]2-3)采用刻蝕工藝將柔性材料層表面的第一導電金屬去除。
[0018]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，采用絲網(wǎng)印刷工藝制備絕緣層，所述絕緣層的厚度為8?15 μπι。
[0019]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟4)中采用絲網(wǎng)印刷工藝在絕緣層表面及通孔中形成種子油墨層，種子油墨層部分填充在通孔的外側(cè)，中間形成暴露所述第一導電金屬的孔體，所述孔體的直徑為75?150 μπι。
[0020]作為本發(fā)明雙層線路板的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟5)中采用電鍍在所述種子油墨層表面及通孔中形成第二導電金屬，形成兩層互連的線路。
[0021]本發(fā)明還提供一種雙層線路板，所述雙層線路板至少包括:
[0022]基底；
[0023]柔性材料層，形成在所述基底表面；
[0024]凹槽和孔位結(jié)構(gòu)形成在所述柔性材料層表面；
[0025]第一導電金屬，填充在凹槽和孔位結(jié)構(gòu)內(nèi)；
[0026]絕緣層，形成在所述柔性材料層及第一導電金屬表面，所述絕緣層上設置有暴露所述孔位結(jié)構(gòu)中第一導電金屬的通孔；
[0027]種子油墨層，形成在所述絕緣層表面，所述種子油墨層部分填充進通孔，暴露出所述第一導電金屬；
[0028]第二導電金屬，形成在種子油墨層表面及通孔中。
[0029]作為本發(fā)明雙層線路板的一種優(yōu)化的方案，所述凹槽的深度為10?50 μπι，寬度為10?50 μ m，且截面形狀為側(cè)壁具有不大于10度角的梯形結(jié)構(gòu)，所述孔位結(jié)構(gòu)的深度為10 ?50 μ m，直徑為 150 ?300 μ m。
[0030]作為本發(fā)明雙層線路板的一種優(yōu)化的方案，所述第二導電金屬的特征尺寸在75 μm以上。
[0031]作為本發(fā)明雙層線路板的一種優(yōu)化的方案，所述基底包括PET柔性基底及PI柔性基底。
[0032]作為本發(fā)明雙層線路板的一種優(yōu)化的方案，所述柔性材料層為UV膠層。
[0033]如上所述，本發(fā)明提供一種基于微納米壓印和加成法技術的雙層線路板及其制備方法，其優(yōu)勢在于結(jié)合了微納米壓印技術和加成法技術，利用微納米壓印技術制備2-40微米的凹槽和孔位結(jié)構(gòu)，之后對凹槽和孔位結(jié)構(gòu)進行金屬化形成具有第一層高密度線路板。繼而，在覆蓋帶孔絕緣層后，利用加成法工藝(種子油墨層+電鍍)形成第二層線寬在75微米以上的線路。該工藝中第一層復雜的線路采用壓印形成，而相對簡單的第二層線路通過加成法實現(xiàn)，可以滿足大部分雙層線路板的需求。該方法整體上工藝步驟簡單，高效結(jié)合了壓印、絲網(wǎng)印刷以及電鍍工藝，為制備低成本雙層柔性線路板提供了一個經(jīng)濟可行的方案。
【附圖說明】
[0034]圖1A和IB分別為本發(fā)明的雙層線路板制備方法步驟I)中呈現(xiàn)的截面圖和俯視圖。
[0035]圖2A和2B分別為本發(fā)明的雙層線路板制備方法步驟2)中呈現(xiàn)的截面圖和俯視圖。
[0036]圖3A和3B分別為本發(fā)明的雙層線路板制備方法步驟3)中呈現(xiàn)的截面圖和俯視圖。
[0037]圖4A和4B分別為本發(fā)明的雙層線路板制備方法步驟4)中呈現(xiàn)的截面圖和俯視圖。
[0038]圖5A和5B分別為本發(fā)明的雙層線路板制備方法步驟5)中呈現(xiàn)的截面圖和俯視圖。
[0039]元件標號說明
[0040]101 基底
[0041]102柔性材料層
[0042]103 凹槽
[0043]104孔位結(jié)構(gòu)
[0044]105第一導電金屬
[0045]106絕緣層
[0046]107 通孔
[0047]108種子油墨層
[0048]109 孔體
[0049]110第二導電金屬
【具體實施方式】
[0050]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0051]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0052]本發(fā)明提供一種基于微納米壓印和加成技術的雙層線路板制備方法，如圖1A?5B所示，所述制備方法至少包括步驟:
[0053]首先執(zhí)彳丁步驟1)，如圖1A?IB所不，提供一基底101，在所述基底101的表面形成柔性材料層102，并在所述柔性材料層102表面形成凹槽103和孔位結(jié)構(gòu)104。
[0054]作為示例，所述基底101包括PET柔性基底及PI柔性基底。在本實施例中，所述基底101為PET柔性基底。
[0055]作為示例，所述柔性材料層102的材料為UV膠等，在本實施例中，采用旋涂法于所述基底101表面形成所述UV膠層。另外需要說明的是，UV膠又稱光敏膠、紫外光固化膠，它可作為油漆、涂料、油墨等的膠料使用。UV是英文Ultrav1let Rays的縮寫，即紫外光線。紫外線(UV)是肉眼看不見的，是可見光以外的一段電磁輻射，波長在10?400nm的范圍。UV膠的固化原理是UV固化材料中的光引發(fā)劑(或光敏劑)在紫外線的照射下吸收紫外光后產(chǎn)生活性自由基或陽離子，引發(fā)單體聚合、交聯(lián)和接支化學反應，使粘合劑在數(shù)秒鐘內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。
[0056]作為示例，所述凹槽103和孔位結(jié)構(gòu)104采用模具微納米壓印的方法制備，所述模具表面具有凸起結(jié)構(gòu)，藉由該模具采用微納米壓印的方法在所述柔性材料層102表面形成具有指定尺寸的凹槽103和孔位結(jié)構(gòu)104。
[0057]作為示例，所述凹槽103的深度為10?50 μπι，寬度為10?50 μ m，且截面形狀為側(cè)壁具有不大于10度角的梯形結(jié)構(gòu)。在本實施例中，所凹槽103的深度為10 μ m，寬度為1