印刷电路板和制造印刷电路板的方法与流程

1.本公开内容涉及印刷电路板和制造印刷电路板的方法。


背景技术：

2.柔性印刷电路(下文中简称为fpc)基板通常由树脂制成的基膜和在基膜上形成的铜箔图案等组成。因此fpc基板的刚度相对较低。因此，在已知的引线接合系统(wire bonding system)中，在将加强材料粘附到fpc基板的背表面从而支撑fpc基板的同时，将引线接合至fpc基板。
3.然而，即使将加强材料粘附到fpc基板的背表面，fpc基板本身的刚度仍然相对较低。特别地，当具有接合垫的衬垫部分主要由具有低弹性模量的树脂等制成时，接合垫在引线接合期间向内下陷。因此，无法通过毛细管(capillary)向接合垫施加负载，从而导致连接故障。
4.本公开内容旨在处理和解决上述问题，并且其目的是提供一种能够抑制或减少连接故障的新颖的印刷电路板。


技术实现要素：

5.因此，本公开内容的一个方面提供了一种新颖的印刷电路板(10)，该印刷电路板至少具有电路部分(10a)和与电路部分(10a)定位分开的衬垫部分(10b)。印刷电路板(10)包括横跨电路部分(10a)和衬垫部分(10b)延伸的基膜(11)。基膜(11)由绝缘材料制成。印刷电路板(10)还包括形成在基膜(11)的正表面上的第一导电体图案(12)。第一导电体图案(12)分别形成在电路部分(10a)中的电路和在衬垫部分(10b)中的接合垫(16)。接合垫(16)通过使用毛细管(50)经由接合线(60)连接到ic芯片。印刷电路板(10)还包括完全覆盖除了衬垫部分(10b)中的接合垫(16)的第一导电体图案(12)的绝缘覆盖膜(14)。衬垫部分(10b)具有比电路部分高的刚度。
6.因此，根据本公开内容的一个方面，通过将衬垫部分的刚度增加到高于电路部分的刚度，可以减少或抑制引线接合期间接合垫的下陷，同时减少或抑制连接故障并保持电路部分的低刚度。
7.本公开内容的另一方面提供了一种新颖的印刷电路板(10)，该印刷电路板至少具有电路部分(10a)和与电路部分(10a)定位分开的衬垫部分(10b)。印刷电路板10包括横跨电路部分(10a)和衬垫部分(10b)延伸的基膜(11)。基膜(11)由绝缘材料制成。印刷电路板(10)还包括形成在基膜(11)的正表面上的第一导电体图案(12)和覆盖第一导电体图案(12)的第一绝缘覆盖膜(14)。
8.印刷电路板(10)还包括：形成在基膜(11)的背表面上的第二导电体图案(17)；覆盖第二导电体图案(17)的第二绝缘覆盖膜(19)；以及由电路部分(10a)中的第一导电体图案(12)和第二导电体图案17中的一个形成的至少一个电路。
9.印刷电路板10还包括在衬垫部分(10b)中的由第一导电体图案(12)的从第一覆盖
膜(14)露出的部分构成的接合垫(16)。接合垫(16)通过使用毛细管(50)经由接合线(60)连接到ic芯片。衬垫部分(10b)具有比电路部分高的刚度。
10.因此，根据本公开内容的另一方面，通过将衬垫部分的刚度增加到高于电路部分的刚度，可以减少引线接合期间接合垫的下陷，同时保持电路部分的低刚度并减少或抑制连接故障。
11.本公开内容的再一方面提供了一种新颖的印刷电路板10，该印刷电路板包括：由绝缘材料制成的基膜(11)；在基膜(11)的正表面上形成的第一导电体图案(12)；以及覆盖第一导电体图案(12)的第一绝缘覆盖膜(14)。
12.印刷电路板(10)还包括：形成在基膜(11)的背表面上的第二导电体图案(17)；覆盖第二导电体图案(17)的第二绝缘覆盖膜(19)；以及由第一导电体图案(12)和第二导电体图案(17)中的一个形成的至少一个电路。
13.印刷电路板(10)还包括由第一导电体图案(12)的从第一覆盖膜(14)露出的部分构成的接合垫(16)。接合垫(16)通过使用毛细管(50)经由接合线(60)连接到ic芯片。第二导电体图案(17)至少形成为完全覆盖衬垫部分(10b)。
14.因此，根据本公开内容的再一方面，通过形成完全覆盖衬垫部分的导电体图案，可以增加衬垫部分的刚度。这样，可以减少或抑制引线接合期间接合垫的下陷，同时能够减少或抑制连接故障。
15.本公开内容的再一方面提供了一种制造fpc基板(10)的新颖的方法，该方法包括以下步骤：在基膜(11)的相应的正表面和背表面上形成导电体层(12，17)；通过使用抗蚀剂作为保护膜在布置在基膜(11)的正表面上的导电体层上执行蚀刻，从而形成期望形状的图案作为第一导电体图案(12)；以及将在其一侧具有粘合剂层(13)的覆盖膜(14)粘附至除了第一导电体图案(12)的最终成为接合垫(16)的部分之外的第一导电体图案(12)的正表面以及从导电体图案(12)露出的基膜11的正表面，从而露出最终成为接合垫(16)的部分。
16.该方法还包括以下步骤：通过施加电镀，在导电体图案(12)的从覆盖膜(14)露出的部分上形成金属镀层(15)作为接合垫(16)；通过使用抗蚀剂作为保护膜在布置在基膜(11)的背表面上的导电体层上执行蚀刻，从而形成至少在接合垫(16)下方完全延伸的期望形状的图案作为第二导电体图案(17)，以及将在其一侧具有粘合剂层(18)的覆盖膜(19)粘附到第二导电体图案(17)的背表面和从导电体图案(17)露出的基膜(11)的部分。
17.该方法还包括以下步骤：通过对fpc基板(10)施加模切，将fpc基板(10)模制成期望的外部形状；将粘合剂层(20)施加到覆盖膜(19)的背表面并且将覆盖膜(19)胶合到加强板(30)。
18.因此，根据提供制造fpc基板(10)的方法的本公开内容的再一方面，可以减少或抑制引线接合期间接合垫的下陷，同时能够减少或抑制连接故障。
附图说明
19.由于当结合附图考虑时通过参考以下详细描述大致变得更好理解，所以将更容易获得对本公开内容的更完全的理解和本公开内容的许多附带优点，在附图中：
20.图1是示出根据本公开内容的第一实施方式的fpc基板的剖视图；
21.图2是示出根据本公开内容的第一实施方式的将引线接合到半导体芯片的过程的
剖视图；
22.图3是示出根据本公开内容的第一实施方式的将引线接合到fpc基板的过程的剖视图；
23.图4是示出根据本公开内容的第一实施方式的比较示例的剖视图；
24.图5是示出根据本公开内容的第二实施方式的fpc基板的剖视图；
25.图6是示出根据本公开内容的第三实施方式的fpc基板的剖视图；以及
26.图7是示出根据本公开内容的第四实施方式的fpc基板的剖视图。
具体实施方式
27.现在参考附图，其中，在整个若干视图中，类似的附图标记指定相同或对应的部分，并且在每个以下描述的实施方式中用相同的符号指定彼此相同或等同的部分。
28.下文将参考图1开始描述第一实施方式。如图所示，本实施方式的fpc基板10包括基膜11、导电体图案12和粘合剂层13。该fpc基板10还包括覆盖膜14和金属镀层15。
29.基膜11由绝缘材料(例如，聚酰亚胺等)制成，并且用作基板以在其上形成导电体图案12等。此外，导电体图案12由导电材料(例如，铜箔等)制成，并形成在基膜11的表面上。因此，在本公开内容中，导电体图案12充当第一导电体图案。相应地，在基膜11的正表面和背表面上，各自的电路由导电体图案12和下面描述的导电体图案17形成。即，图1是沿着由导电体图案12形成的信号线截取的剖视图。
30.此外，如图所示，形成粘合剂层13以基本上覆盖导电体图案12。粘合层13由绝缘材料(例如，环氧树脂等)制成，并将覆盖膜14接合到导电体图案12上。因此，在本公开内容中，粘合剂层13充当第一粘合剂层。覆盖膜14由绝缘材料(例如，聚酰亚胺等)制成，并且保护导电体图案12。因此，在本公开内容中，覆盖膜14充当第一覆盖膜。
31.此外，如图所示，导电体图案12的一部分从粘合剂层13和覆盖膜14两者露出。在导电体图案12的露出部分的表面上，形成由金属(例如，au(金)等)制成的金属镀层15以基本上覆盖露出部分。因此，通过从粘合剂层13和覆盖膜14两者露出的导电体图案12和金属镀层15形成接合垫16以使fpc基板10与ic芯片等连接。在本公开内容中，fpc基板10的其中由覆盖有覆盖膜14的导电体图案12和稍后描述的导电体图案17两者形成电路的部分在下文中被称为电路部分10a。相比之下，fpc基板10的其中形成接合垫16的部分在下文中被称为衬垫部分10b。
32.此外，除了基膜11和导电体图案17等之外，fpc基板10还包括粘合剂层18和覆盖膜19。导电体图案17由导电材料(例如，铜箔等)制成，并形成在基膜11的背表面上。因此，在本公开内容中，导电体图案17充当第二导电体图案。粘合剂层18被形成为基本上覆盖导电体图案17。粘合剂层18由绝缘材料(例如，环氧树脂等)制成，并用于将覆盖膜19接合到导电体图案17。因此，在本公开内容中，粘合剂层18充当第二粘合剂层。覆盖膜19由绝缘材料(例如，聚酰亚胺等)制成，并保护导电体图案17。因此，在本公开内容中，覆盖膜19充当第二覆盖膜。
33.此外，粘合剂层20形成在覆盖膜19的与其面向基膜11的表面相反的表面上。粘合剂层20由绝缘材料(例如，环氧树脂等)制成。因此，在本公开内容中，粘合剂层20充当第三粘合剂层。此外，覆盖膜19通过粘合剂层20接合到加强板30。加强板30由金属(例如，sus(不
锈钢)等)制成，并且在引线接合期间从fpc基板10的背面支撑fpc基板10。
34.以这种方式，通过使用加强板30支撑fpc基板10，可以减少或抑制连接故障。此外，在本实施方式中，为了更有效地减少或抑制连接故障，衬垫部分10b的刚度增加得比电路部分10a的刚度更多。
35.具体地，如图所示，电路部分10a是第一部分和第二部分的混合物，在第一部分中，形成有导电体图案17以构成所需电路，在第二部分中，没有导电体图案17形成，但粘合剂层18粘合到基膜11的背表面。相反，如衬垫部分10b所示，导电体图案17被形成为完全覆盖衬垫部分10b。也就是说，在fpc基板10中的接合垫16下方，基膜11的背表面被导电体图案17完全覆盖，并且导电体图案17具有比粘合剂层18高的弹性模量。
36.接下来，下文将参考适用的附图详细描述制造fpc基板10的方法。首先，准备具有分别完全位于基膜11的正表面和背表面上的导电体层的基膜11。然后，通过使用抗蚀剂作为保护膜在位于基膜11的正表面上的导电体层上执行蚀刻以形成期望形状的图案，从而形成导电体图案12。然后，将在其一侧具有粘合剂层13的覆盖膜14粘附到导电体图案12的正表面和基膜11的在图1中的深度方向(未示出)上从导电体图案12露出的正表面。此时，导电体图案12的最终成为接合垫16的部分露出。此后，通过在导电体图案12的从覆盖膜14露出的部分上施用电镀等形成金属镀层15作为接合垫16。
37.此外，通过使用抗蚀剂作为保护膜在位于基膜11的背表面上的导电体层上执行蚀刻以形成期望形状的图案，从而形成导电体图案17。然后，将在其一侧具有粘合剂层18的覆盖膜19粘附到导电体图案17的背表面和基膜11的从导电体图案17露出的部分。此后，通过对fpc基板10施用模切等，将fpc基板10模制成期望的外部形状。然后，将粘合剂层20施加到覆盖膜19的背表面并且将覆盖膜19胶合到加强板30。
38.然后，如在图2和图3中示出的，以这种方式结合到加强板30的fpc基板10通过接合线连接到ic芯片等。即，图2和图3示出了将fpc基板10与接合到加强板30的ic芯片40连接的引线接合步骤。
39.具体地，如图2所示，在引线接合步骤中，毛细管50使接合线60的端部穿过其内部以与ic芯片40上的接合垫41接触，并向接合垫41施加负载以将接合线60的端部和接合垫41连接在一起。然后，毛细管50移动到另一接合垫16上方的位置，同时形成其一端连接到接合垫41的接合线60的环。然后，毛细管50使靠近毛细管50的开口的接合线60与另一接合垫16接触，并向另一接合垫16施加负载以将靠近开口的接合线60与另一接合垫16连接在一起。如图3所示，以这种方式，fpc基板10通过接合线60连接到ic芯片40。
40.接下来将参考图4描述比较示例。与本实施方式的fpc基板10不同，在比较示例中，在fpc基板100的基膜11的背表面上间歇地形成电路，即使在衬垫部分10b中也是如此。即，在接合垫16下方，存在形成导电体图案17的第一部分和未形成导电体图案17但粘合剂层18粘合到基膜11的背表面的第二部分的混合物。因此，在比较示例中，衬垫部分10b的刚度等同于电路部分10a的刚度。
41.然而，在这样的fpc基板100中，当接合线60连接到接合垫16时，由于衬垫部分10b的刚度低，接合垫16向内下陷，无法通过毛细管50向接合垫16施加负载，从而导致在其间的连接故障。
42.相反，根据本实施方式，衬垫部分10b的刚度比电路部分10a的刚度高。这样，在保
持电路部分10a的柔性的同时，可以减少或抑制引线接合期间接合垫16的下陷，从而能够减少或抑制在其间的连接故障。
43.接下来，下文将参考图5和适用的附图详细描述本公开内容的第二实施方式。由于本实施方式仅通过与第一实施方式不同地增加衬垫部分10b的刚度来修改第一实施方式，同时基本上保持fpc基板的其余部分，下文将仅描述与第一实施方式不同的fpc基板的部分。
44.具体地，如图5所示，根据本实施方式，以与电路部分10a相同的方式在基膜11的背表面上的衬垫部分10b中形成电路。然而，位于衬垫部分10b中的导电体图案17比位于电路部分10a中的导电体图案17形成得厚，以使衬垫部分10b的刚度增加得比电路部分10a的刚度的更多。
45.这样的fpc基板10如下文描述可以如在第一实施方式中的类似地制造。即，执行图案化(在基膜11上)以获得导电体图案17。然后，通过使用溅射(sputtering)等将导电材料沉积在衬垫部分10b中的导电体图案17上，以使衬垫部分10b的导电体图案17变厚。下面，与在第一实施方式中执行的一样，类似地对基膜11的正表面执行各种处理。此外，覆盖膜19的粘附、模切过程以及模切过程的结果与加强板30的粘合等可以如在第一实施方式中的类似地执行。
46.因此，即使在由导电体图案17形成的电路存在于衬垫部分10b中的情况下，可以通过在其中厚厚地形成导电体图案17来增加衬垫部分10b的刚度。因此，在本实施方式中，可以获得与在第一实施方式中获得的基本相同的优点。下面，尽管在本实施方式中衬垫部分10b的导电体图案17被厚厚地形成，但是通过将位于衬垫部分10b中的导电体图案12形成为比位于电路部分10a中的导电体图案12厚，也可以增加衬垫部分10b的刚度。
47.接下来，下文将参考图6和适用的附图详细描述本公开内容的第三实施方式。由于本实施方式仅通过与第一实施方式不同地增加衬垫部分10b的刚度来修改第一实施方式，同时基本上保持第一实施方式的fpc基板的其余部分，下文将仅描述与第一实施方式不同的fpc基板的部分。
48.具体地，如图6所示，根据本实施方式，同样以与电路部分10a中的相同的方式在基膜11的背表面上的衬垫部分10b中形成电路。此外，形成比第一实施方式厚的金属镀层15以提高衬垫部分10b的刚度，使衬垫部分10b的刚度比电路部分10a的刚度高。具体地，通常金属镀层15的厚度大约为3μm。然而，在本实施方式中，金属镀层15的厚度增加到大约4μm或更大或大约5μm或更大以提高衬垫部分10b的刚度，使衬垫部分10b的刚度比电路部分10a的刚度高。
49.以这种方式，即使在由导电体图案17形成的电路存在于衬垫部分10b中的情况下，可以通过厚厚地形成金属镀层15来增加衬垫部分10b的刚度。因此，在本实施方式中可以获得与在第一实施方式中获得的基本相同的优点。
50.接下来，下文将参考图7和适用的附图详细描述本公开内容的第四实施方式。由于本实施方式仅通过与第一实施方式不同地增加衬垫部分10b的刚度来修改第一实施方式，同时基本上保持第一实施方式的fpc基板的其余部分，将仅描述与第一实施方式不同的fpc基板的部分。
51.具体地如图7所示，根据本实施方式，同样以与电路部分10a中的相同的方式在基
膜11的背表面上的衬垫部分10b中形成电路。此外，本实施方式的fpc基板10包括加强层21和粘合剂层22。
52.具体地，加强层21形成在粘合剂层18的与其面向基膜11的表面相反的表面上的衬垫部分10b中，以通过增加衬垫部分10b的刚度来加强衬垫部分10b。这样的加强层21可以由金属(例如，铜等)制成，并且通过粘合剂层18与导电体图案17绝缘。
53.此外，粘合剂层22形成为基本上覆盖加强层21和从加强层21露出的粘合剂层18。这种粘合剂层22由绝缘材料(例如，环氧树脂等)制成以将覆盖膜19接合到粘合剂层18和加强层21两者。具体地，覆盖膜19层压在粘合剂层22的与其面向粘合剂层18和加强层21两者的表面相反的表面上。因此，根据本实施方式，由于在衬垫部分10b中提供加强层21，使衬垫部分10b的刚度增加至比电路部分10a的刚度高。因此，粘合剂层22在本公开内容中充当第二粘合剂层。
54.这样的fpc基板10可以按如下描述制造。首先，执行图案化(在基膜11上)以获得导电体图案17。其次，通过涂覆以基本上覆盖导电体图案17和从导电体图案17露出的基膜11的背表面来形成粘合剂层18。其次，通过使用溅射等在粘合剂层18的与其面向基膜11的表面相反的表面上形成加强层21。然后，将在其一侧具有粘合剂层22的覆盖膜19粘附到加强层21和从加强层21露出的粘合剂层18两者。此处，如第一实施方式中一样的类似地对基膜11的正表面执行各种处理。此外，可以以与第一实施方式中的相同的方式执行模切过程以及模切过程的结果与加强板30的粘合等。
55.因此，即使在衬垫部分10b中存在由导电体图案17形成的电路，可以通过加强层21增加衬垫部分10b的刚度。因此，根据本实施方式，可以获得与在第一实施方式中获得的基本相同的优点。在此，如图7所示，加强层21整体形成为完全覆盖衬垫部分10b。然而，本公开内容不限于此，并且加强层21可以仅部分地形成在衬垫部分10b中。此外，加强层21可以形成在基膜11的正表面侧。
56.此外，本公开内容不限于上述第一至第四实施方式并且包括这些实施方式的各种适当修改，只要这些修改中的每一个都落入所附权利要求的范围内。此外，可以适当地组合上述第一至第四实施方式中的每一个，只要组合在技术上是可行的。另外，构成上述实施方式中的每一个实施方式的元素不一定是必不可少的，除非另有明确提及是尤其必不可少的或在原则上被认为是明显必不可少的。
57.因此，如下文将参考适用的附图描述的，本公开内容的各种修改是可行的。第一，本公开内容可以应用于仅在基膜11的正表面上具有导电体图案的单面fpc基板。此外，本公开内容可以应用于多层fpc基板，其中形成三层或更多层导电体图案。例如，当在第二至第四实施方式中的每个实施方式中使用单面fpc基板时，可以类似地增加衬垫部分10b的刚度。在这种情况下，可以无需附接至加强板30地使用fpc基板10。
58.第二，在第二至第四实施方式中的每个实施方式中，导电体图案17可以如在第一实施方式中一样形成为完全覆盖衬垫部分10b。第三，在第三和第四实施方式中的每个实施方式中，如在第二实施方式中一样，布置在衬垫部分10b中的相应导电体图案12和17可以比布置在电路部分10a中的导电体图案12和17厚。第四，在第四实施方式中，如在第三实施方式中一样，金属镀层15的厚度可以是4μm或更大。第五，可选地组合第一至第四实施方式中的三个或四个实施方式。
59.第六，在采用下文描述的配置时，通过在上述第一至第四实施方式中的任一个实施方式中或在第一至第四实施方式中的任意两个或更多个的可选的组合中增加衬垫部分10b的刚度，可以进一步减少或抑制连接故障。
60.例如，在整个fpc基板10中，基膜11以及粘合剂层13、18和20中的至少一个由具有大约为1.5gpa(千兆帕斯卡)或更大的弹性模量的材料(例如，环氧树脂等)制成。此外，在整个fpc基板10中，基膜11以及粘合剂层13、18和20中的至少任一个的厚度为10μm或更小。即，一般来说，这些层11、13、18和20中的每层的厚度通常超过大约10μm(微米)至大约20μm(微米)。因此根据本修改，由于这些层11、13、18和20中的至少一层被减薄至10μm或更小，可以进一步有效地减少或抑制接合垫的下陷。这是因为具有比由铜箔构成的导电体图案17低的弹性模量的树脂部分(即基膜11和粘合剂层13、18和20)的减少可以减少fpc基板10的变形。
61.如另一示例，尽管在上述第一至第四实施方式中的每个实施方式中衬垫部分10b的刚度比电路部分10a的刚度高，但本公开内容不限于此。即，衬垫部分10b的刚度就可以基本上等于或低于电路部分10a的刚度，只要可以减少或抑制连接故障。例如，当如第一实施方式中一样在整个衬垫部分10b上形成导电体图案17时，即使衬垫部分10b的刚度低于电路部分10a的刚度，也可以减小或抑制接合垫16的下陷以及相应的连接故障。
62.鉴于上述教导，本公开内容的许多附加的修改和变化是可行的。因此应当理解的是：在所附权利要求的范围内，本公开内容可以按照除本文具体描述之外的方式执行。例如，本公开内容不限于上述印刷电路板并且可以根据需要进行更改。另外，本公开内容不限于上述印刷电路板制造方法并且可以根据需要进行更改。