利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法
【技術領域】
[0001]本發明有關于一種線路板制作方法，尤其是直接對聚亞酰胺基材進行蝕刻處理以形成適當開口而曝露銅箔電氣線路，因而制作具有電氣線路及用以安置電氣組件的開口的線路板。
【背景技術】
[0002]印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)是常用的重要電氣組件，不僅提供電路可插設各種電子零件，同時改善整體電氣操作的穩定性，防止電子組件脫落或接觸不良。然而，印刷電路板主要是將電氣線路設置在硬質的基板上，比如環氧樹脂，無法應用于需要具有可彎曲或可撓性的電路結構的產品上，尤其是體積相當有限的可攜式電子裝置，比如手機、數字相機、攝影機。因此，業者開發出具有可撓性且輕薄短小、延展伸縮佳、配線高密度的軟性電路板(Flexible Printed Circuit, FPC),并已廣泛使用于各種領域。
[0003]一般而言，軟性電路板(FPC)的制作流程包含:
[0004]裁切，對塑料基板，比如用聚亞酰胺、聚硫亞氨、聚醚酰亞銨或聚對苯二甲酸二丁酯形成，利用自動裁切機裁切出具適當尺寸的軟性基材；
[0005]機械鉆孔，對軟性基材藉鉆孔機鉆出貫穿各層的通孔，以利后續制程的定位及插設零件所需；黑孔，在鉆孔的孔壁沉積上碳膜(carbon particle)導電層；
[0006]電鍍銅，在孔壁及表面上形成導電銅層；電路轉印處理，藉轉印方式，對導電銅層進行曝光顯影蝕刻處理而形成預設的電氣線路；
[0007]貼附覆蓋層，將電氣絕緣的覆蓋層(Coverlayer)，藉高溫高壓方式，緊密貼合至電氣線路上，以提供保護，避免污染；
[0008]連接墊開口形成處理，主要是先在覆蓋層利用機械加工方式制作出開口，再貼合于線路上以形成連接墊開口，并曝露出底下的電氣線路，然后利用曝光型油墨，藉曝光顯影處理，在油墨中形成連接墊開口，曝露底下的電氣線路；以及
[0009]表面處理，對連接墊開口進行金鎳層、鎳鈀層制作或抗氧化處理，供后續焊接或封裝電子零件，因而完成線路板。
[0010]參考圖1，現有技術單面線路板的示意圖，其中單面線路板1是依據上述現有技術所制作，主要包括軟性基材10、電氣線路20、覆蓋層30、連接墊開口 40及鎳金層50，其中電氣線路20位于軟性基材10上，而覆蓋層30覆蓋并緊密貼合電氣線路20，且連接墊開口 40穿過覆蓋層30或油墨70而位于電氣線路20上，并由鎳金層50覆蓋。
[0011]現有技術單面線路板1的缺點是需要使用機械加工方式以制作覆蓋層的開口，而一般的人工對準，或即使是使用特殊治具，都無法大幅改善精確度，而即使是使用曝光型的油墨制作開口，不僅使得處理程序更加復雜，而且油墨的可撓性比覆蓋層還差。
[0012]另外參考圖2，現有技術單面線路板及零件組裝的示意圖，其中單面線路板2類似于圖1，也包括軟性基材10、電氣線路20、覆蓋層30、連接墊開口 40、鎳金層50及油墨70，不過為實際組裝零件的需要，單面線路板2必須彎折180度，如第二圖的彎折區A所示，部分的連接墊開口 40是朝向下方，如圖2的背面組件連接區B所示。
[0013]上述單面線路板2的缺點在于組裝時，必須彎折180度，導致零件的對準精度降低，而且必須將部分零件正面做翻轉動作，更增加工序的復雜度，影響量產的良率。
[0014]此外，圖3為現有技術的雙面線路板，其中雙面線路板3包括軟性基材10、第一電氣線路21、第二電氣線路22、第一覆蓋層31、第二覆蓋層32、連接墊開口 40、鎳金層50、導通孔(Plated Through Hole，PTH)60及油墨70，其中第一電氣線路21、第二電氣線路22分別位于軟性基材10的上表面及下表面，并分別具有電氣線路，而第一覆蓋層31與油墨70、第二覆蓋層32分別覆蓋第一電氣線路21、第二電氣線路22，且連接墊開口 40穿過第一覆蓋層31或油墨70而位于第一電氣線路21上，并由鎳金層50覆蓋。尤其是，導通孔60貫穿軟性基材10而連接第一電氣線路21及第二電氣線路22。其缺點是需要使用曝光型油墨以制作開口，因此如上述圖1的線路板，線路板會有處理程序復雜及可撓性比覆蓋層還差的缺點。
[0015]因此，非常需要一種創新的線路板制作方法，直接對聚亞酰胺基材進行蝕刻處理而形成適當開口，并曝露相對應的銅箔層，用以后續安置所需電氣組件，可完全取代曝光型油墨的制程，藉以制作包含單面或雙面的軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)的線路板，不僅簡化整體處理程序，同時還能改善線路板的精確度,甚至能節省基材的材料，藉以解決上述現有技術的所有問題。
【發明內容】
[0016]本發明的主要目的在于提供一種利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法，用以制作單面的線路板，包括以下處理步驟:
[0017]在聚亞酰胺(PI)基材上利用電鍍銅處理或壓延處理而形成銅箔層，其中PI基材的下部系具有上部銅箔；
[0018]對銅箔層進行銅蝕刻處理，而形成電氣線路；
[0019]將包含膠層(Adhesive)及絕緣膜的聚亞酰胺覆蓋膜(PI Coverlay)貼附在電氣線路上，并利用高溫高壓使聚亞酰胺覆蓋膜及電氣線路相互密合；
[0020]利用光學對準方式的聚亞酰胺蝕刻處理移除部分的聚亞酰胺基材而形成至少一開口，并曝露出電氣線路的相對應部分；以及
[0021]對聚亞酰胺基材開口上的銅箔進行表面處理，形成電氣線路的焊接層，進而完成軟性電路板的單面線路板。
[0022]上述單面線路板中的焊接層可供電子組件在后續的應用中，藉焊接或封裝而電氣連接至電氣線路，尤其是不使用油墨制程，因而簡化整體制作流程，并能大幅改善精確度。
[0023]此外，本發明的另一目的在于提供一種利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法，用以制作另一單面的線路板，包括以下處理步驟:
[0024]在聚亞酰胺基材上利用電鍍銅處理而形成上部銅箔層；
[0025]對銅箔層進行銅蝕刻處理，而形成電氣線路；
[0026]將包含膠層及絕緣膜的聚亞酰胺覆蓋膜，先制作出大開口，再貼附在電氣線路上，并利用高溫高壓使聚亞酰胺覆蓋膜及電氣線路相互密合；
[0027]對聚亞酰胺覆蓋膜的大開口涂布曝光型的油墨，并以曝光方式在油墨上形成至少一第一開口;
[0028]利用聚亞酰胺蝕刻處理移除部分的聚亞酰胺基材而形成至少一第二開口，并曝露出電氣線路的相對應部分；以及
[0029]進行表面處理，而在曝光型的油墨的第一開口及聚亞酰胺基材的第二開口上形成電氣連接至銅箔層的電氣線路的焊接層，進而完成軟性電路板的單面線路板。
[0030]在上述單面線路板中，第一開口上的焊接層以及第二開口上的焊接層，可分別供電子組件在后續的應用中藉焊接或封裝而電氣連接至電氣線路，即電子組件可配置于聚亞酰胺基材的上部及下部，實現具雙面組裝功能的單面線路板，可解決所有電子組件須焊接到同一表面而必須將線路板彎折180度所導致的問題。
[0031]再者，本發明的又一目的在于提供一種利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法，用以制作雙面的線路板，包括以下處理步驟:
[0032]在聚亞酰胺基材的上表面及下表面上分別形成上部銅箔層及下部銅箔層；
[0033]對上部及下部銅箔層，進行銅蝕刻處理，分別形成第一電氣線路及第二電氣線路；
[0034]對第一聚亞酰胺覆蓋膜制作出大開口，并貼附在具有第一電氣線路上，同時對第二聚亞酰胺覆蓋膜制作出大開口，并貼附在第二電氣線路上，并利用高溫高壓使第一及第二聚亞酰胺覆蓋膜分別與第一電氣線路及第二電氣線路相互密合；
[0035]對第一電氣線路上第一聚亞酰胺覆蓋膜的大開口，進行聚亞酰胺基材蝕刻處理，以移除部分相對應的聚亞酰胺基材，進而形成至少一開口，并曝露出第二電氣線路的相對應部分；以及
[0036]對第二電氣線路上的開口進行表面處理，而在開口上形成電氣連接至第二電氣線路的焊接層，進而完成軟性電路板的雙面的線路板。
[0037]上述雙面線路板中的焊接層可做于一面或二面均做出，供電子組件在后續的應用中，藉焊接或封裝而電氣連接至銅箔層的電氣線路，因而提供具有雙面線路及單面或雙面組裝的雙面線路板。
[0038]由于本發明不使用曝光型油墨制程，因此可簡化整體的制作處理程序，并大幅改善無曝光型油墨的線路板的精確度。
【附圖說明】
[0039]圖1顯示現有技術單面線路板的示意圖。
[0040]圖2顯示現有技術單面線路板及零件組裝的示意圖。
[0041 ]圖3顯現有技術雙面線路板的意圖。
[0042]圖4顯示依據本發明第一實施例利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法的操作流程圖。
[0043]圖5顯示依據本發明第一實施例利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法的示意圖。
[0044]圖6顯示依據本發明第二實施例利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法的操作流程圖。
[0045]圖7顯示依據本發明第二實施例利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法的示意圖。
[0046]圖8顯示依據本發明第三實施例利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法的操作流程圖。
[0047]圖9顯示依據本發明第三實施例利用聚亞酰胺蝕刻的線路板制作方法的示意圖。
[0048]其中，附圖標記說明如下:
[0049]1單面線路板
[0050]2單面線路板
[0051]3雙面線路板
[0052]10軟性基材
[0053]20電氣線路
[0054]30覆蓋層
[0055]40連接墊開口
[0056]50鎳金層
[0057]70油墨
[0058]71油墨
[0059]100線路板
[0060]110軟性基材
[0061]120電氣線路
[0062]130覆蓋層
[0063]140連接墊開口(開口)
[0064]141第一開口
[0065]142第二開口
[0066]143開口
[0067]150鎳金層(焊接層)
[0068]151第一焊接層
[0069]152第二焊接層
[0070]153焊接層
[0071]160導通孔
[0072]200線路板
[0073]300線路板
[0074]A彎折區
[0075]B背面