印刷电路板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种印刷电路板，特别是一种以纳米银墨水喷印电路图形的印刷电路板。
【背景技术】
[0002]已知印刷电路板的制造流程为:在一基板的一基板表面进行表面处理使其粗糙化；将铜箔压延或电镀铜于一基板上；接着涂布上一层光阻层；经由曝光、显影将此光阻层图案化；蚀刻以形成电路图案；以及移去光阻后形成一电路板。
[0003]上述制造流程中，是利用蚀刻技术以形成电路图案，客制化印刷电路板往往需依照客户需求的产品特性来调整蚀刻参数，在印刷电路板线宽微小化的需求下，蚀刻过程中的参数变化(如蚀刻液浓度)有可能导致微电路的图案或线宽的变化，难以确保在微电路工艺的可靠性。此外，蚀刻工艺中需耗用大量的化学药剂与水进行蚀刻与清洗，亦会造成严重的环境污染问题，故如何将工艺参数调整最佳化、降低生产成本及减少工艺中所造成的环境污染，是印刷电路板业的重要课题。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型目的的一是提供一种印刷电路板，无须蚀刻工艺，能有效降低成本。
[0005]本实用新型的一实施例提供一种印刷电路板，包含:一基板、一线路图案层、以及一金属线路层。基板具有一基板表面并经一表面处理使其粗糙化。线路图案层是先以一纳米银墨水以喷墨打印于基板表面，纳米银墨水经干燥后，形成线路图案层于基板表面之上。最后，以化学镀形成金属线路层覆盖于线路图案层。
[0006]以下经由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
【附图说明】
[0007]图1为一流程图，显示本实用新型的印刷电路板的制作方法。
[0008]图2a为一剖视图，显示本实用新型的印刷电路板的基板表面。
[0009]图2b为一剖视图，显示本实用新型的印刷电路板的基板表面。
[0010]图2c为一剖视图，显示本实用新型以喷印纳米银墨水形成线路图案层。
[0011]图2d为一剖视图，显示本实用新型一实施例的印刷电路板结构。
[0012]图2e为一剖视图，显示本实用新型另一实施例的印刷电路板结构。
[0013]图2f为一剖视图，显示本实用新型另一实施例的印刷电路板结构。
[0014]符号说明:
[0015]10基板
[0016]11基板表面
[0017]12线路图案层
[0018]13金属线路层
[0019]14金属保护层
【具体实施方式】
[0020]请参考图1，其为本实用新型的印刷电路板制造流程图，包括以下步骤:首先，提供一基板，基板具有一基板表面(步骤Si)，基板可依照需求选用各种不同材质，例如硬式材质的玻璃基板、陶瓷基板；高分子材质的聚亚酰胺(PD、聚酯(PET)、氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)基板。接着，对于基板表面进行表面处理使基板表面粗糙化(步骤S2)。将一纳米银墨水以喷墨方式打印于基板表面(步骤S3);纳米银墨水经自然风干或加热干燥后，形成一线路图案层于基板表面之上(步骤S4)。最后，线路图案层形成于基板表面后，接着以化学镀形成一金属线路层覆盖于线路图案层(步骤S5)。
[0021]在步骤S2中，表面处理的目的在于使基板表面粗糙化以利后续进行喷墨形成线路图案层时，增加线路图案层与基板表面的结合强度。表面处理方式可为一喷砂(sandblasting)或涂层(coating)处理。请参考图2a，喷砂处理是对于基板表面11进行的破坏性的加工，利用细微的研磨颗粒对基板表面11冲击，让基板表面11产生像颗粒般的凹陷使的形成雾面化或粗糙化。请参考图2b，涂层处理是在基板表面11上附着一涂层材料，其目的同样是使基板表面11粗糙化，以利基板10与线路图案层12结合。基板表面11经表面处理后，藉轻洗除去杂质及油污，例如将基板10置入异丙醇(Isopropyl alcohol)溶液或碱性溶液中，利用超音波振荡器清洗基板表面11。
[0022]在步骤S3及步骤4中，请参考图2c，本实用新型是利用喷墨装置喷印纳米银墨水于基板表面11形成线路图案层12，纳米银墨水成份为纳米银颗粒均匀分散于一醇类溶剂中，利用喷墨装置将纳米银墨水以喷印于基板表面11的预定位置，待纳米银墨水中的醇类溶剂及水份经挥发或干燥后，纳米银颗粒在基板表面11的预定位置即形成固态银，喷墨装置依据预先设计的一电路图形持续喷印，即形成具有银薄膜型式的线路图案层12(步骤S4)。纳米银墨水中的醇类溶剂可为一乙醇、丙醇、多元醇或上述醇类的混合物。
[0023]本实用新型的纳米银墨水中，纳米银颗粒的粒径小于50nm，其中醇类溶剂中纳米银颗粒的重量百分率浓度为0.05至18wt%之间，粒径为纳米等级的银颗粒均匀分散在醇类溶剂中，上述纳米银墨水的浓度经适当调配，利用喷墨印刷在基板表面11上形成的线路图案层12，其厚度介于5nm?2 μ m之间。
[0024]在步骤S5中，请参考图2d，线路图案层12形成于基板表面11后，接着以化学镀形成一金属线路层13覆盖于线路图案层12。举例而言，例如金属线路层13是利用化学镀铜于线路图案层12(银薄膜)之上，在化学镀铜过程中，镀铜溶液中的铜离子CU2+得到电子还原为金属铜，其沉积于银质的线路图案层12之上，形成铜质的金属线路层13。一实施例中，将具有线路图案层12的基板10置入化学镀铜溶液中，温度为摄氏40至90度之间，进行化学镀铜以形成金属线路层13，此镀铜溶液包含铜化合物溶液及还原性溶液，铜化合物可为硫酸铜或氯化铜，还原性溶液可为甲醛或乙醛酸。由于在前一步骤S4中，线路图案层12为纳米银颗粒所形成的银薄膜，每个银颗粒之间可能并未完全结合，其连续性及导通性较差，所以步骤S5(化学镀铜)的目的即在于使线路图案层12增加厚度，使其导通率增加，并藉以控制镀铜的厚度来调整金属线路层13的阻抗。基于上述目的，在步骤S5中，也可以化学镀镍方式来形成金属线路层13。较佳者，在线路图案层12之上，经镀铜形成金属线路层13之后，为了保护铜质的金属线路层13不被氧化而导致阻抗增加，如图2e所示，在金属线路层13可再以化学镀镍，镀覆形成具有两层(下层材质为铜、上层材质为镍)的金属线路层13(步骤S6)。此外，为防止镍质的金属线路层13氧化，如图2f所示，金属线路层13更可进一步再以化学镀金，镀覆形成一金属保护层14(步骤S7)。
[0025]本实用新型的印刷电路板，可广泛应用于各类型的印刷电路板。一实施例中，将无线射频标签(RFID)的天线线路利用喷墨装置将纳米银墨水喷印于一陶瓷基板以形成线路图案层12，后续经干燥、化学镀铜形成金属线路层13，最后再覆盖一绝缘层或封装即完成RFID天线基板的制作。
[0026]请继续参考图2d，本实用新型依上述制造印刷电路板方法所制作的印刷电路板，包含:一基板10、一线路图案层12、以及一金属线路层13。基板10具有一基板表面11并经一表面处理使其粗糙化。线路图案层12是以一纳米银墨水以喷墨打印于基板表面11，此纳米银墨水成份为纳米银颗粒均匀分散于一醇类溶剂中，纳米银墨水经喷印后，待水份及醇类溶剂挥发干燥后，形成一线路图案层12于基板表面11之上。最后，以化学镀形成金属线路层13覆盖于线路图案层12。
[0027]—实施例中，本实用新型一实施例的基板10为一可挠性软性基板，材质为聚亚酰胺或聚酯。利用本实用新型的纳米银墨水，以喷墨装置将一预定电路图形喷印于基板表面11，经干燥后形成线路图案层12，再利用化学镀铜或镀镍覆盖于线路图案层12以形成一金属线路层13。再将一绝缘材包覆此基板10，基板10上的金属线路层13经施加电压，使其通过电流即可发热，此类基板10可应用于电热片、汽车除雾片或防雾镜片。
[0028]综合上述，本实用新型的印刷电路板，将纳米银墨水喷印于基板表面形成银薄膜(线路图案层)，其厚度介于5nm?2 μπι，线路图案层的厚度愈薄，降低材料成本的效益愈大。再以化学镀铜(金属线路层)于线路图案层之上。相较传统电路板，本实用新型能减少蚀刻步骤所制造的环境污染，并能大量减少工艺中所消耗的能源以降低制造成本。
[0029]以上所述的实施例仅为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以的限定本实用新型的专利范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。
【主权项】
1.一种印刷电路板，其特征在于，其包含: 一基板，其具有一基板表面并经一表面处理使其粗糙化； 一线路图案层，其以一纳米银墨水以喷墨打印于该基板表面，该纳米银墨水成份为纳米银颗粒均匀分散于一醇类溶剂中，该纳米银墨水经干燥形成该线路图案层于该基板表面之上；以及 一金属线路层，其以化学镀形成覆盖于该线路图案层。
2.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，该表面处理为喷砂或涂层。
3.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，该金属线路层具有上层及下层，所述的下层材质为铜且所述的上层材质为镍。
4.如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，更包含: 一金属保护层，其以化学镀金形成覆盖于材质为镍的该金属线路层。
5.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，该线路图案层厚度为5nm?2μπι。
6.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，更包含: 一绝缘层，其覆盖于该基板表面及该金属线路层。
7.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，该基板材质为一聚亚酰胺(PI)、聚酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
【专利摘要】本实用新型提供一种印刷电路板，包含：一基板、一线路图案层、以及一金属线路层。基板具有一基板表面并经一表面处理使其粗糙化。线路图案层是以一纳米银墨水以喷墨打印于基板表面，纳米银墨水经干燥后，形成线路图案层于基板表面之上。最后，以化学镀形成金属线路层覆盖于线路图案层。
【IPC分类】H05K1-09, H05K3-20
【公开号】CN204291617
【申请号】CN201420477990
【发明人】林刘恭
【申请人】大宣应材股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年8月22日