專利名稱：電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用于電子裝置的線路布局以及電子組件的配置。
背景技術(shù)：
軟板(Flexible Printed Circuit ;FPC),即可撓性或軟性印刷電路板的簡稱,是將可撓式銅箔基板，經(jīng)蝕刻等加工制程，最后留下所需線路，以作為電子產(chǎn)品訊號傳輸?shù)拿浇椤＼浶杂∷㈦娐钒逯饕靡源钶d電子零件，如集成電路芯片、電阻、電容、連接器等組件，以使電子產(chǎn)品能發(fā)揮既定功能。另一方面，相較于硬式電路板，軟板材質(zhì)特性為可撓性，且具有容易彎折、重量輕、厚度薄等優(yōu)點(diǎn)，因此經(jīng)常應(yīng)用于需要輕薄設(shè)計或可動式機(jī)構(gòu)設(shè)計的產(chǎn)品，如手機(jī)、筆記本電腦、顯示器、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、薄膜電池、觸控面板及IC構(gòu)裝等。軟性銅箔基板(Flexible Copper Clad Laminate ;FCCL)為軟板最重要的上游產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)主要為將銅箔以接著劑黏合于絕緣的基板上來形成三層的結(jié)構(gòu)，目前最常見的是以環(huán)氧樹脂(Epoxy)、聚酯樹脂(Polyester)、壓克力樹脂(Acrylic)等材料作為接著劑來予以黏接。然而，因為環(huán)氧樹脂等接著劑的主鏈過于剛硬，因此在高溫處理下，容易因熱縮性而產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象；為了改善此一問題，后續(xù)發(fā)展出無膠型態(tài)的雙層軟性銅箔基板(2LFCCL)。而2LFCCL乃是將環(huán)氧樹脂等接著劑予以省略，而直接以涂布(Casting)、金屬濺鍍(Sputtering)、或是層壓(Laminate)等方式來直接將銅箔結(jié)合于軟性的基板(譬如為聚亞酰胺(polyimide ;PI)等),而改善接著層過于剛硬而容易于高溫下彎曲、翅曲的問題。然而，因為材料先天的問題，不論三層或是雙層的軟性銅箔基板，都面臨到相當(dāng)嚴(yán)重的問題。因主要的基板材料聚亞酰胺(polyimide ；PI)以及作為接著劑的環(huán)氧樹脂(Epoxy)、壓克力樹脂(Acrylic)等材料，都具有極性且吸水性高，當(dāng)運(yùn)用于高電壓且線路密集的狀態(tài)時，譬如為液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-EmittingDiode ;0LED)、電漿顯示器等，如圖1所示，以三層的軟性銅箔基板為例，藉由基板40上的金屬層形成有第一線路43以及第二線路44，而底下分別為接著層41、42，因第一線路43以及第二線路44之間的間距S相當(dāng)小，在高電壓狀態(tài)下，因接著層41、42以及基板40皆具有極性且吸水性高，很容易產(chǎn)生離子遷移(ion migration)的現(xiàn)象(假設(shè)第一線路43與第二線路44分別傳輸正、負(fù)訊號)，而造成訊號強(qiáng)度降低，更甚者會造成無法作動，使得顯示器部份區(qū)域無法正常顯示。另一方面，即便是雙層的的軟性銅箔基板，金屬層直接設(shè)置于PI上，因PI也是具有極性且易于吸水，也會面臨同樣的問題。有鑒于上述，本發(fā)明遂針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，提出一種新型態(tài)的電路板結(jié)構(gòu)，以有效克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電路板結(jié)構(gòu)，以改善現(xiàn)有電路板容易彎曲或是翹曲的情況，同時可避免在高電壓下形成電子解離的情況，而不會產(chǎn)生壓降或是訊號強(qiáng)度減弱等窘境。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含有:
一基板；
一娃膠層，所述基板設(shè)于該娃膠層的一側(cè)；
一金屬層，其設(shè)置于該娃膠層的另一側(cè)。該電路板結(jié)構(gòu)還包含有一改質(zhì)硅膠層，其設(shè)置于該基板以及該硅膠層之間。該電路板結(jié)構(gòu)還包含有一改質(zhì)硅膠層，其設(shè)置于該金屬層以及該硅膠層之間。該改質(zhì)硅膠層預(yù)先予以處理藉以調(diào)整其接口張力與材料極性。該改質(zhì)硅膠層由調(diào)整加成型硅膠與縮合型硅膠的組成比例來予以改質(zhì)。該改質(zhì)硅膠層在硅膠內(nèi)增添環(huán)氧樹脂、壓克力樹脂或其組合。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明電路板結(jié)構(gòu)包含基板、硅膠層以及金屬層，硅膠層設(shè)置于基板上，并藉以將金屬層黏著于基板上，因硅膠硬化后仍具有一定的形變能力，因此，高溫烘烤后可以吸收金屬層以及基板，因高溫處理后所產(chǎn)生熱縮性的變形，使得整體電路板結(jié)構(gòu)不至于產(chǎn)生彎曲變形或是翹曲等狀況。同時，硅膠不具有極性以及阻水性佳，可解決現(xiàn)有電路板利用環(huán)氧樹脂(Epoxy)、聚酯樹脂(Polyester)、壓克力樹脂(Acrylic)等材料作為接著層，以及譬如為聚亞酰胺(polyimide)等基板材料易于吸水以及具有極性所衍生的問題，而可于高壓運(yùn)作下，不會因離子解離而導(dǎo)致壓降或是訊號強(qiáng)度降低、甚至崩壞的問題。另一方面，考慮硅膠材質(zhì)不易與異質(zhì)性材質(zhì)良好接著，因此，可藉由改質(zhì)硅膠層設(shè)置于硅膠層兩側(cè)上，藉以連接上基板以及下基板，改質(zhì)硅膠層乃預(yù)先進(jìn)行接口張力與材料極性的調(diào)整，因而可設(shè)置于異質(zhì)性材料的上、下基板上，而大幅改善硅膠層對于一般基板的黏著力。


圖1為現(xiàn)有電路板結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高電壓、高密度的狀態(tài)示意圖。圖2為本發(fā)明較佳實施例電路板結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3為本發(fā)明電路板結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高電壓、高密的狀態(tài)示意圖。圖4為硅膠被覆的狀態(tài)示意圖。圖5為本發(fā)明較佳實施例電路板結(jié)構(gòu)的另一實施例示意圖。圖6為本發(fā)明較佳實施例電路板結(jié)構(gòu)不同實施態(tài)樣的示意圖一。圖7為本發(fā)明較佳實施例電路板結(jié)構(gòu)不同實施態(tài)樣的示意圖二。
具體實施例方式為清楚揭露本發(fā)明所揭露電路板結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征，以下將提出數(shù)個實施例以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)特征，更同時佐以附圖使該些技術(shù)特征得以彰顯。硅膠(silicone)是一種化學(xué)合成的彈性體，觸感類似橡膠的柔韌，可制成透明成品，亦可加入色料調(diào)制各種不同顏色的產(chǎn)品；其具有環(huán)保無毒，耐高低溫，耐酸堿，防水，抗U V，電氣特性佳等優(yōu)點(diǎn)，因此經(jīng)常作為各種電子產(chǎn)品、外圍商品表面被覆的材料，提高產(chǎn)品外部的觸感，同時亦增加產(chǎn)品表面的特性。同時，熔融狀態(tài)的硅膠又具有一定的流動性以及接著力，硬化后仍保有部份的柔軟度，且極性極低，阻水性佳，因此，適合來予以取代現(xiàn)有的壓克力樹脂(Epoxy)層作為黏著材料。請參考圖2所示，其為本發(fā)明較佳實施例電路板結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，該電路板包含基板11、硅膠層12以及金屬層13?；?1可為聚亞酰胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、玻璃、玻璃纖維或液晶型高分子等各種軟板、硬板的材料。而硅膠層12則夾設(shè)于金屬層13以及基板11之間，作為其黏著之用的中間層，因硅膠在熔融狀態(tài)具有一定的流動性，易于作為接著劑使用，舉例來說，可利用涂布的方式涂抹于基板11上，再與金屬層13 —同進(jìn)入烘烤干燥硬化。同時，硬化后，硅膠仍保有一定的柔軟特性，作為緩沖的中間層，使得高溫處理后，金屬層以及基板之間熱縮性的變形能予以吸收，而不會有彎曲或是翹曲的情況。完成后的電路板結(jié)構(gòu)，其金屬層13則可供后續(xù)蝕刻或加工為所需要的線路布局，當(dāng)然，完成后亦可于其上再增加保護(hù)層、防焊層(solder mask)等；而金屬層13為常見材料，可采用譬如為銅、鋁、鎳、金、銀或錫等金屬。再者，硅膠不具有極性，且阻水性佳(換句話說，吸水性相當(dāng)差)，因此其應(yīng)用于高壓、高密度的電路時，譬如應(yīng)用于液晶顯示器(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OrganicLight-Emitting Diode ；0LED)、電衆(zhòng)顯示器等,請參閱圖3,金屬層13連同娃膠層12經(jīng)過蝕刻后形成有第一線路131以及第二線路132，以及分別位于其底下的硅膠層121、122，不同于現(xiàn)有電路板結(jié)構(gòu)，因為硅膠層121、122本身的材質(zhì)極性極低，故阻水性佳、不易吸水，因此，即便底下的基板11 (譬如為PI材質(zhì))具有極性且易吸水，也會因為硅膠層121、122的阻絕，而不會使第一線路131、第二線路132之間發(fā)生離子解離的現(xiàn)象；因此，不會有壓降或是訊號降低等問題產(chǎn)生。然而,娃膠對于大部分的基板的黏著力不佳，同時,一般娃膠會同時存在有縮合反應(yīng)(Condensation reaction)以及加成反應(yīng)(Addition reaction),縮合反應(yīng)的結(jié)構(gòu)比加成反應(yīng)的結(jié)構(gòu)對于基板的黏著力差，同時，縮合反應(yīng)會產(chǎn)生副生成物一氫氣(H2)，使硅膠容易產(chǎn)生氣泡。請參閱圖4，硅膠層22被覆于異質(zhì)性材質(zhì)的基板21時，經(jīng)過聚合反應(yīng)后，氣體會亂序移動，當(dāng)遇到基板21阻礙，且基板21為致密基板時，譬如為金屬、玻璃、高結(jié)晶分子的基板等，氫氣無法由基板21 —側(cè)散失，因而容易在兩者的接口之間累積而產(chǎn)生氣泡23; —旦接口之間有氣泡23產(chǎn)生時，結(jié)構(gòu)容易剝離，使結(jié)構(gòu)間的接著狀態(tài)相當(dāng)脆弱。一般來說，硅膠廣泛應(yīng)用于填充，也就是說至少有一側(cè)面是未封閉的開放面(如圖4)，若是緩步聚合時，所形成的氣體可以被慢慢擠出，而不會存留于內(nèi)；但是以本案上/下基板以及金屬層夾置的態(tài)樣，需要以熱壓制程或是加熱聚合以加快熟化制程，此時，氣體也隨之大量產(chǎn)生，氣體會亂序移動，當(dāng)碰到基板與金屬層的阻礙時，會破壞原本已經(jīng)形成與基板的黏著接口，同時，氣泡會相互整合形成較大尺寸的氣泡，使得接口間的缺陷結(jié)構(gòu)變大。因此，請參閱圖5，其為本發(fā)明電路板結(jié)構(gòu)較佳實施例的另一實施例的示意圖。本發(fā)明分別在硅膠層12的上、下兩側(cè)增設(shè)有第一改質(zhì)硅膠層31、以及第二改質(zhì)硅膠層31 ;換句話說，第一改質(zhì)硅膠層31設(shè)置于硅膠層12以及基板11之間，而第二改質(zhì)硅膠層32設(shè)置于硅膠層12以及金屬層13之間。其中，第一改質(zhì)硅膠層31以及第二改質(zhì)硅膠層32是預(yù)先配合基板11以及金屬層13的材質(zhì)，進(jìn)行接口張力與材料極性的調(diào)整，而可使第一改質(zhì)硅膠層31與基板11之間、以及第二改質(zhì)硅膠層32與金屬層13之間的接著狀況予以改善，大幅降低氣泡的產(chǎn)生或是降低氣泡尺寸。改質(zhì)的方式可為在硅膠內(nèi)增添壓克力樹脂(Epoxy)或是壓克力樹脂(Acrylic)來予以改質(zhì)、或是調(diào)整娃膠中，加成型娃膠(addition typesilicone)與縮合型娃膠(condensation type silicone)的組成比例來予以改質(zhì)。本發(fā)明的形成方式，是先于基板11以及金屬層13上，分別單獨(dú)形成第一改質(zhì)硅膠層31以及第二改質(zhì)硅膠層32，然后藉由緩慢熟化的方式來予以固化，由于不是上下夾置的開放表面，硅膠熟化過程中所產(chǎn)生的氣體較容易予以排出，配合硅膠乃是經(jīng)過改質(zhì)以及緩慢熟化來進(jìn)行，將會使得第一改質(zhì)硅膠層31與上基板11之間、以及第二改質(zhì)硅膠層32與金屬層13之間的接著狀況相當(dāng)良好。然后再將硅膠層12夾置于其中來進(jìn)行布膠固化；藉此一種接著方式，具有下列優(yōu)點(diǎn):第一、由于硅膠層12與上/下的第一改質(zhì)硅膠層31以及第二改質(zhì)硅膠層32因?qū)偻瑯?gòu)型材質(zhì)，故黏著力高，一旦產(chǎn)生氣體也不容易破壞兩者之間的黏著結(jié)構(gòu)。第二，由于硅膠材質(zhì)相對于致密性高的基板11、以及金屬層13而言，微觀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較大的孔洞，即便硅膠層12是夾置于第一改質(zhì)硅膠層31以及第二改質(zhì)硅膠層32之間，亦可由第一改質(zhì)硅膠層31以及第二改質(zhì)硅膠層32排出，而較不易堆積氣體而形成氣泡。第三，由于硅膠層12與改質(zhì)硅膠層31、32內(nèi)分子作用力相當(dāng)，使氣體于其中的流動狀態(tài)均勻，不會如同硅膠層12與異質(zhì)性基本11 (尤其是致密基板，譬如為金屬、玻璃、高結(jié)晶分子之基板等)以及金屬層13般，由于分子作用力的明顯差異，導(dǎo)致氣體流動性不均勻，產(chǎn)生氣泡整合變大使得缺陷變大的問題。故，藉由同構(gòu)型的材質(zhì)，使得熟化過程中，所產(chǎn)生的氣體不易整合為較大尺寸的氣泡。因此，硅膠層12與第一改質(zhì)硅膠層31、第二改質(zhì)硅膠層32，接口之間的結(jié)合狀況改善許多，使得整體電路板的接著效果提高。另一方面，亦可選擇僅于其中一個接口間增設(shè)有改質(zhì)硅膠層，譬如可僅于基板11以及硅膠層12之間增設(shè)第一改質(zhì)硅膠層31(見圖6)、或是僅于金屬層13以及硅膠層12之間增設(shè)第二改質(zhì)硅膠層32 (見圖7)，僅針對氣泡產(chǎn)生較為嚴(yán)重的接口予以增設(shè)，亦具有提接口之間接著性的效果。綜上所述可知，本發(fā)明的電路板結(jié)構(gòu)，利用硅膠層取代現(xiàn)有以壓克力樹脂(Epoxy)層作為接著層使用，來大幅提高外封裝結(jié)構(gòu)的阻水效果。同時配合改質(zhì)硅膠層于硅膠層兩側(cè)的設(shè)置，使得硅膠層得以設(shè)置于異質(zhì)性材料的極層與金屬層之間，而不易因產(chǎn)生氣泡破壞接口的接著狀態(tài)。因此，提高了結(jié)合的強(qiáng)度而不易脫離，同時，使得整體外觀的完整性更聞，生廣良率亦提聞。上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一種電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含有: 一基板； 一娃膠層，所述基板設(shè)于該娃膠層的一側(cè)； 一金屬層，其設(shè)置于該娃膠層的另一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包含有一改質(zhì)硅膠層，其設(shè)置于該基板以及該硅膠層之間。
3.如權(quán)利要求1所述的電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包含有一改質(zhì)硅膠層，其設(shè)置于該金屬層以及該硅膠層之間。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于:該改質(zhì)硅膠層預(yù)先予以處理藉以調(diào)整其接口張力與材料極性。
5.如權(quán)利要求4所述的電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于:該改質(zhì)硅膠層由調(diào)整加成型硅膠與縮合型硅膠的組成比例來予以改質(zhì)。
6.如權(quán)利要求4所述的電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于:該改質(zhì)硅膠層在硅膠內(nèi)增添環(huán)氧樹月旨、壓克力樹脂或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路板結(jié)構(gòu)，包含有一基板；一硅膠層，其設(shè)置于該基板的一側(cè)；一金屬層，其設(shè)置于該硅膠層的另一側(cè)。藉由硅膠層取代現(xiàn)有電路板由環(huán)氧樹脂(Epoxy)或壓克力樹脂(Acrylic)等材質(zhì)構(gòu)成的接著層，利用硅膠不具有極性以及不親水的特性，降低因水氣而導(dǎo)致訊號傳輸不清晰以及壓降的問題；另外，亦可藉由改質(zhì)硅膠層去附著于硅膠層的兩側(cè)，使硅膠層易于結(jié)合在異質(zhì)性的基板以及金屬層之間，改善因相異材質(zhì)而產(chǎn)生氣泡、或是易于脫離的問題。
文檔編號H05K1/05GK103188868SQ20111044646
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者楊思枬 申請人:輝能科技股份有限公司, 英屬開曼群島商輝能控股股份有限公司