TWI669036B - 軟硬結合電路板的製造方法 - Google Patents

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Wei-xiang LI
張立仁
Li-Jen Chang
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Qing Ding Precision Electronics (Huaian) Co.,Ltd
大陸商鵬鼎控股（深圳）股份有限公司
Avary Holding (Shenzhen) Co., Limited.
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Abstract

一種軟硬結合電路板的製造方法，包括提供一柔性電路板，印刷柔性絕緣基材形成柔性預製板，提供兩個包括第一預切區的硬性絕緣基材，提供兩個包括第二預切區的銅箔，熱壓柔性預製板、兩個硬性絕緣基材和兩個銅箔，形成軟硬結合基板，第一預切區和第二預切區重疊設置形成開口，在開口內設置碳殘留層，在碳殘留層上鍍銅，蝕刻銅箔和柔性絕緣基材上的銅層，蝕刻掉碳殘留層和部分柔性絕緣基材，設置防焊層。

Description

軟硬結合電路板的製造方法
本發明涉及一種軟硬結合電路板的製造方法。
軟硬結合電路板是相對一般的硬性電路板和柔性電路板的結合設計，軟硬結合電路板具有薄、輕、易組裝、電氣信號傳輸穩定性高、產品信賴度高等優點。但是，由於技術複雜、價格偏高的原因，軟硬結合電路板主要用於軍事、醫療等高單價、高品質、小用量的高階電路板中。隨著中高階消費性電子產品對於品質和輕薄短小的要求日趨嚴苛，軟硬結合電路板在消費性電子產品中的應用比例也日漸增加。
在習知的製造軟硬結合電路板的方法中，為了保護軟硬結合電路板的開窗區域，通常需要先在需要開窗區域貼設保護膜，在後續程式中再手動去掉保護膜，因此，需要大量的人力進行貼設保護膜和去掉保護膜的工序，導致軟硬結合電路板的生產效率低。
因此，如何提高軟硬結合電路板的生產效率是目前亟待解決的問題。
有鑑於此，本發明提供一種軟硬結合電路板的製造方法，以解決軟硬結合電路板的生產效率低的技術問題。
一種軟硬結合電路板的製造方法，包括：提供一柔性電路板；在柔性電路板兩側對稱位置印刷柔性絕緣基材，得到柔性預製板； 提供兩個硬性絕緣基材，在所述兩個硬性絕緣基材上均形成第一預切區，第一預切區的寬度小於柔性絕緣基材的寬度；提供兩個銅箔，在兩個銅箔上均形成第二預切區，第二預切區的寬度等於第一預切區的寬度；熱壓所述柔性預製板、兩個硬性絕緣基材和兩個銅箔，形成軟硬結合基板，所述柔性預製板、兩個硬性絕緣基材和兩個銅箔的自下而上的排列順序為：銅箔、硬性絕緣基材、柔性預製板、硬性絕緣基材和銅箔，第一預切區和第二預切區重疊設置形成開口，部分柔性絕緣基材暴露於開口；在軟硬結合基板上設置至少一個開孔，並採用黑影製程對所述開孔進行修整，同時在柔性絕緣基材表面形成碳殘留層；在軟硬結合基板的開孔的內壁，開口的內壁和柔性絕緣基材的碳殘留層上電鍍銅層；蝕刻軟硬結合基板的銅箔、開口內銅層和柔性絕緣基材上的銅層，在軟硬結合基板的銅箔形成圖案化的電路結構，形成硬板區域；蝕刻掉碳殘留層和部分柔性絕緣基材，形成軟板區域；以及在硬板區域上設置防焊層，形成所述軟硬結合電路板。
進一步的，所述“在柔性電路板兩側對稱位置印刷柔性絕緣基材，得到柔性預製板”包括：在柔性電路板的上表面和下表面對稱位置印刷液態柔性材料；以及烘烤所述液態柔性材料形成柔性絕緣基材，從而得到柔性預製板。
進一步的，所述柔性絕緣基材的厚度大於12微米。
進一步的，在熱壓完成後，所述硬性絕緣基材包括黏合區，內埋區和流膠區，所述黏合區位於所述柔性電路板與銅箔之間，所述內埋區位於所述柔性絕緣基材與銅箔之間，所述流膠區位於柔性絕緣基材上。
進一步的，所述柔性絕緣基材包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分暴露於所述開口，所述第二部分被所述流膠區覆蓋，所述第三部分被內埋區覆蓋。
進一步的，所述第二部分的寬度小於0.6毫米。
進一步的，所述第三部分的寬度大於0.5毫米。
進一步的，被蝕刻掉的柔性絕緣基材的深度為大於2微米。
進一步的，所述軟硬結合電路板的製造方法還包括在軟板區域的柔性絕緣基材上開設至少一個過孔。
本發明採用在硬性絕緣基材和銅箔上預先設置預切區，進一步採用黑影製程在修整開孔的同時在柔性絕緣基材表面形成碳殘留層，後續再通過蝕刻的方式去掉碳殘留層從而形成軟板區域，因此，有效的避免了人工貼設保護膜和去掉保護膜的過程，因此，提高了軟硬結合電路板的生產效率。
10‧‧‧柔性電路板
111‧‧‧柔性絕緣板材
111a、10a‧‧‧上表面
111b、10b‧‧‧下表面
112‧‧‧通孔
113‧‧‧盲孔
114、52‧‧‧電路結構
20‧‧‧柔性絕緣基材
21‧‧‧第一部分
22‧‧‧第二部分
23‧‧‧第三部分
30‧‧‧柔性預製板
40‧‧‧硬性絕緣基材
41‧‧‧第一預切區
42‧‧‧黏合區
43‧‧‧內埋區
44‧‧‧流膠區
50‧‧‧銅箔
51‧‧‧第二預切區
60‧‧‧軟硬結合基板
61‧‧‧開口
62、63‧‧‧開孔
64‧‧‧碳殘留層
61a、62a、63a‧‧‧內壁
70‧‧‧銅層
81‧‧‧硬板區域
82‧‧‧軟板區域
90‧‧‧防焊層
100‧‧‧軟硬結合電路板
C1、C2、C3、C4、C5‧‧‧寬度
C6‧‧‧深度
W1‧‧‧厚度
圖1為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的柔性電路板的示意圖。
圖2為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的柔性預製板的示意圖。
圖3為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的硬性絕緣基材的示意圖。
圖4為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的銅箔的示意圖。
圖5為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的“熱壓柔性預製板、兩個硬性絕緣基材和兩個銅箔”的示意圖。
圖6為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的軟硬結合基板的示意圖。
圖7為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的形成有碳殘留層的軟硬結合基板的示意圖。
圖8為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的電鍍銅層後的軟硬結合基板的示意圖。
圖9為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的蝕刻後的軟硬結合基板的示意圖。
圖10為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法所製造的軟硬結合電路板的示意圖。
圖11為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法所述製造的軟板區域設有過孔的軟硬結合電路板的示意圖。
下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。
基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。
本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本發明。
本發明提供一種軟硬結合電路板100的製造方法，包括：提供一柔性電路板10；在柔性電路板10兩側對稱位置印刷柔性絕緣基材20，得到柔性預製板30；提供兩個硬性絕緣基材40，在所述兩個硬性絕緣基材40上均形成第一預切區41，第一預切區41的寬度C2小於柔性絕緣基材20的寬度C1；提供兩個銅箔50，在兩個銅箔50上均形成第二預切區51，第二預切區51的寬度C3等於第一預切區41的寬度C2；熱壓所述柔性預製板30、兩個硬性絕緣基材40和兩個銅箔50，形成軟硬結合基板60，在熱壓過程中，柔性預製板30、兩個硬性絕緣基材40和兩個銅箔50的自下而上的排列順序為：銅箔50、硬性絕緣基材40、柔性預製板30、硬性絕緣基材40和銅箔50，第一預切區41和第二預切區51重疊設置形成開口61，部分柔性絕緣基材20暴露於開口61；在軟硬結合基板60上設置至少一個開孔，並採用黑影製程對所述開孔進行修整，同時在柔性絕緣基材20表面形成碳殘留層64； 在軟硬結合基板60的開孔的內壁，開口61的內壁61a和柔性絕緣基材20的碳殘留層64上電鍍銅層70；蝕刻軟硬結合基板60的銅箔50、開口61內銅層70和柔性絕緣基材20上的銅層70，在軟硬結合基板60的銅箔50形成圖案化的電路結構52，形成硬板區域81；蝕刻掉碳殘留層64和部分柔性絕緣基材20，形成軟板區域82；以及在硬板區域81上設置防焊層90。
請參閱圖1，圖1為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的柔性電路板100的示意圖。
進一步的，所述“提供一柔性電路板10”可以包括：提供一柔性絕緣板材111；在柔性絕緣板材111上設置通孔112、盲孔113；以及在所述柔性絕緣板材111的上、下表面111a、111b及通孔112、盲孔113內設置電路結構114。
所述“提供一柔性絕緣板材111”可以為塗布液態第一柔性材料，經過烘烤、裁切等工藝，形成柔性絕緣板材111。所述第一柔性材料可以採用聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚乙烯(polyethylene，PE)、特氟龍(Teflon)、液晶高分子聚合物(liquid crystal polymer，LCP)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer，PVC)等材料中的一種。
所述“在柔性絕緣板材111上設置通孔112、盲孔113”可以採用機械打孔、鐳射打孔等形成通孔112、盲孔113。
所述“在所述柔性絕緣板材111的上、下表面111a、111b及通孔112、盲孔113內設置電路結構114”可以為採用黑影製程對通孔112、盲孔113進行修整，再進行電鍍銅層、蝕刻等工藝，從而在通孔112、盲孔113內和柔性絕緣板材111的上、下表面111a、111b形成電路結構114。
請參閱圖2，圖2為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的柔性預製板30的示意圖。
進一步的，所述“在柔性電路板10兩側對稱位置印刷柔性絕緣基材20，得到柔性預製板30”可以包括：在柔性電路板10的上表面10a和下表面10b對稱位置印刷液態第二柔性材料；以及烘烤所述液態第二柔性材料形成柔性絕緣基材20，從而得到柔性預製板30。
所述第二柔性材料可以採用聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚乙烯(polyethylene，PE)、特氟龍(Teflon)、液晶高分子聚合物(liquid crystal polymer，LCP)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer，PVC)等材料中的一種。
所述所述柔性絕緣基材20的厚度W1大於12微米。
在本實施例中，由於液態第二柔性材料具有流動性，在印刷的過程中，所述液態第二柔性材料填充通孔112，因此，將所述位於柔性電路板10的上表面10a的柔性絕緣基材20和位於柔性電路板10的下表面10b的柔性絕緣基材20連接。
所述第一柔性材料和第二柔性材料可以選擇相同的材料、也可以選擇不同的材料。
請參閱圖3，圖3為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的硬性絕緣基材的示意圖。
在所述“提供兩個硬性絕緣基材40，在所述兩個硬性絕緣基材40上均形成第一預切區41，第一預切區41的寬度C2小於柔性絕緣基材20的寬度C1”中，可以採用裁剪、機械打孔、鐳射打孔等方式在硬性絕緣基材40上形成第一預切區41。
進一步的，所述柔性絕緣基材20的寬度C1和第一預切區41的寬度C2進一步具有以下關係：(C1-C2)/2>0.5毫米。
所述硬性絕緣基材40可以為聚丙烯(Polypropylene，PP)。
請參閱圖4，圖4為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的銅箔的示意圖。
在所述“提供兩個銅箔50，在兩個銅箔50上均形成第二預切區51，第二預切區51的寬度C3等於第一預切區41的寬度C2”中，可以採用裁剪、機械打孔、鐳射打孔、蝕刻等方式在銅箔50上形成第二預切區51。
請參閱圖5和6，圖5為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的“熱壓柔性預製板30、兩個硬性絕緣基材40和兩個銅箔50”的示意圖，圖6為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的軟硬結合基板60的示意圖。
在所述“熱壓所述柔性預製板30、兩個硬性絕緣基材40和兩個銅箔50，形成軟硬結合基板60，在熱壓過程中，柔性預製板30、兩個硬性絕緣基材40和兩個銅箔50的自下而上的排列順序為：銅箔50、硬性絕緣基材40、柔性預製板30、硬性絕緣基材40和銅箔50，第一預切區41和第二預切區51重疊設置形成開口61，部分柔性絕緣基材20暴露於開口61”中，在熱壓完成後，所述硬性絕緣基材40包括黏合區42，內埋區43和流膠區44。所述黏合區42位於所述柔性電路板10與銅箔50之間。所述內埋區43位於所述柔性絕緣基材20與銅箔50之間。所述流膠區位於柔性絕緣基材20上。
具體的，所述硬性絕緣基材40受熱軟化，從而黏合於柔性預製板30和銅箔50之間，形成黏合區42和內埋區43，同時由於壓力作用，部分硬性絕緣基材40溢出於柔性絕緣基材20上，形成流膠區44。
所述柔性絕緣基材20包括第一部分21、第二部分22和第三部分23。所述第一部分21暴露於所述開口61。所述第二部分22被所述流膠區44覆蓋。所述第三部分23被內埋區43覆蓋。
進一步的，所述第二部分22的寬度小於0.6毫米。所述第三部分23的寬度大於0.5毫米，從而有效避免由於第一預切區和柔性絕緣基材20之間偏移問題導致柔性電路板10的電路結構暴露的問題。
請參閱圖7，圖7為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的形成有碳殘留層64的軟硬結合基板60的示意圖。
在所述“在軟硬結合基板60上設置至少一個開孔，並採用黑影製程對所述開孔進行修整，同時在柔性絕緣基材20表面形成碳殘留層64”中，可以採用機械打孔的方法在軟硬結合基板60上設置開孔62、63。
在本實施例中，開孔62為盲孔，開孔63為通孔。在其他實施例中，可以只設置一個開孔，或設置兩個以上開孔。
請參閱圖8，圖8為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的電鍍銅層70後的軟硬結合基板60的示意圖。
在所述“在軟硬結合基板60的開孔的內壁，開口61的內壁61a和柔性絕緣基材20的碳殘留層64上電鍍銅層70”的一種實施方式中，在軟硬結合基板60的開孔62、63的內壁62a、63a，開口61的內壁61a和柔性絕緣基材20的碳殘留層64上電鍍銅層70。
請參閱圖9，圖9為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法的蝕刻後的軟硬結合基板60的示意圖。
在所述“蝕刻掉碳殘留層64和部分柔性絕緣基材20，形成軟板區域82”中，被蝕刻掉的柔性絕緣基材20的深度C6為大於2微米。
請參閱圖10，圖10為本發明所提供的軟硬結合電路板的製造方法所製造的軟硬結合電路板100的示意圖。
在硬板區域81上設置防焊層90，從而形成所述軟硬結合電路板100。
另外，請參閱圖11，本發明所提供的方法還可以包括在軟板區域82的柔性絕緣基材20上開設至少一個過孔，以暴露柔性電路板10上的電路結構114，從而使得柔性電路板10上的電路結構114可以與外電路電連接。在本實施例中，在軟板區域82的柔性絕緣基材20上開設過孔83、84。
本發明採用在硬性絕緣基材40和銅箔50上預先設置第一預切區41和第二預切區51，進一步採用黑影製程在修整開孔62、63的同時在柔性絕緣基材20表面形成碳殘留層64，後續再通過蝕刻的方式去掉碳殘留層64從而形成軟板區域82，因此，有效的避免了人工貼設保護膜和去掉保護膜的過程，因此，提高了軟硬結合電路板100的生產效率。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

Claims (9)

  1. 一種軟硬結合電路板的製造方法，包括：提供一柔性電路板；在柔性電路板兩側對稱位置印刷柔性絕緣基材，得到柔性預製板；提供兩個硬性絕緣基材，在所述兩個硬性絕緣基材上均形成第一預切區，第一預切區的寬度小於柔性絕緣基材的寬度；提供兩個銅箔，在兩個銅箔上均形成第二預切區，第二預切區的寬度等於第一預切區的寬度；熱壓所述柔性預製板、兩個硬性絕緣基材和兩個銅箔，形成軟硬結合基板，所述柔性預製板、兩個硬性絕緣基材和兩個銅箔的自下而上的排列順序為：銅箔、硬性絕緣基材、柔性預製板、硬性絕緣基材和銅箔，第一預切區和第二預切區重疊設置形成開口，部分柔性絕緣基材暴露於開口；在軟硬結合基板上設置至少一個開孔，並採用黑影製程對所述開孔進行修整，同時在柔性絕緣基材表面形成碳殘留層；在軟硬結合基板的開孔的內壁，開口的內壁和柔性絕緣基材的碳殘留層上電鍍銅層；蝕刻軟硬結合基板的銅箔、開口內銅層和柔性絕緣基材上的銅層，在軟硬結合基板的銅箔形成圖案化的電路結構，形成硬板區域；蝕刻掉碳殘留層和部分柔性絕緣基材，形成軟板區域；以及在硬板區域上設置防焊層，形成所述軟硬結合電路板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，所述“在柔性電路板兩側對稱位置印刷柔性絕緣基材，得到柔性預製板”包括：在柔性電路板的上表面和下表面對稱位置印刷液態柔性材料；以及烘烤所述液態柔性材料形成柔性絕緣基材，從而得到柔性預製板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，所述柔性絕緣基材的厚度大於12微米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，在熱壓完成後，所述硬性絕緣基材包括黏合區，內埋區和流膠區，所述黏合區位於所述柔性電路板與銅箔之間，所述內埋區位於所述柔性絕緣基材與銅箔之間，所述流膠區位於柔性絕緣基材上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，所述柔性絕緣基材包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分暴露於所述開口，所述第二部分被所述流膠區覆蓋，所述第三部分被內埋區覆蓋。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，所述第二部分的寬度小於0.6毫米。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，所述第三部分的寬度大於0.5毫米。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，被蝕刻掉的柔性絕緣基材的深度為大於2微米。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之軟硬結合電路板的製造方法，其中，還包括在軟板區域的柔性絕緣基材上開設至少一個過孔。
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