
1.本实施例涉及一种基板,更具体地,涉及一种具有三维形状的基板。
背景技术:2.通常,随着移动设备的普及,诸如汽车的生活相关产品的智能化正在加速,因此,对适合各种产品形状的电子电路系统的需求正在兴起。
3.特别地,在适用于各种产品组的电子电路系统的实施中,需要开发适用于各种产品形状的印刷电路板,但传统上,尚未开发出可以定制为能够响应于此的三维物体形状的基于柔性基板的印刷电路板(pcb)工艺技术的开发。
4.然而,传统的基于聚酰亚胺的柔性印刷电路板(fpcb)只是弯曲和三维连接。然而,为了附接到用于附接到人体的可穿戴或三维(3d)型设备,材料和电极应具有在弯曲时可拉伸的特性,此外,需要确保能够自由变换形状的特性。
5.换句话说,开发一种能够在作为未来业务而受到关注的可穿戴电子设备的开发中支持复杂信息处理能力的多层柔性印刷电路板(fpcb)至关重要。然而,传统的移动设备中使用的柔性印刷电路板(fpcb)是其中现有的刚性多层印刷电路板(pcb)与柔性连接电路相结合的刚柔结合型。然而,为了为未来需要更自然变形的下一代可穿戴设备做准备,迫切需要开发一种即使是三维形状也能变形的高性能的多层柔性印刷电路板(fpcb)。
技术实现要素:6.技术问题
7.实施例提供一种基板及其制造方法,该基板能够使用具有方向性的承载框架制造三维热成型基板,并且能够容易分离所制造的基板。
8.应理解,实施例要实现的技术目的不限于上述技术主题,并且未提及的其他技术主题对于通过以下描述提出的实施例所属领域的技术人员来说是显而易见的。
9.技术方案
10.根据实施例的基板包括:绝缘层,其中形成有沿第一方向延伸的晶粒;以及电路图案,设置在绝缘层上;其中,绝缘层包括上表面和多个外侧面;其中,多个外侧面包括:第一外侧面,沿与在绝缘层中形成的晶粒的所述第一方向相同的第一方向延伸;以及第二外侧面,沿与所述第一方向不同的第二方向延伸并且不包括所述第一外侧面,其中,第一外侧面具有第一表面粗糙度,并且其中,第二外侧面具有与第一表面粗糙度不同的第二表面粗糙度。
11.另外,绝缘层包括具有向列结构的聚合物。
12.另外,绝缘层包括lcp(液晶聚合物)或hdpe(高密度聚乙烯)。
13.另外,通过第一外侧面暴露的晶粒的形状与通过第二外侧面暴露的晶粒的形状不同。
14.另外,第一外侧面包括具有第一表面粗糙度的第一部分和具有第二表面粗糙度的
第二部分。
15.另外,碳在第二外侧面的至少一部分上暴露。
16.另外,基板还包括设置在电路图案上的至少一个器件。
17.另外,基板还包括保护层,所述保护层设置在绝缘层上并且覆盖绝缘层的表面和电路图案的表面。
18.另外,绝缘层包括至少一个平坦区域和从平坦区域弯曲并且延伸的至少一个弯曲区域。
19.另外,弯曲区域包括从平坦区域的一端弯曲的第一弯曲区域以及从平坦区域的另一端弯曲的第二弯曲区域,其中,第一弯曲区域与第二弯曲区域具有不同的弯曲角度。
20.另外,绝缘层包括第一平坦区域和第二平坦区域,并且第一平坦区域和第二平坦区域位于不同平面上。
21.另一方面,根据实施例的基板的制造方法包括:制备承载框架,承载框架中形成有沿第一方向延伸的晶粒;在承载框架的基板区域上形成电路图案;在承载框架的基板区域上形成覆盖电路图案的保护层;通过去除承载框架的基板区域的外部区域的至少一部分来形成锚;将承载框架和设置在基板区域上的电路图案热成型;以及通过向锚的一端提供剪切应力将包括承载框架和位于基板区域上的电路图案的基板与锚分离,其中,基板区域的外部区域包括沿与晶粒的方向相同的第一方向延伸的第一外部区域以及沿不同于第一方向的第二方向延伸的第二外部区域,并且其中,锚的形成包括通过激光加工或切割第二外部区域而在第一外部区域中形成锚。
22.另外,承载框架包括具有向列结构的聚合物。
23.另外,承载框架包括lcp(液晶聚合物)或hdpe(高密度聚乙烯)。
24.另外,构成被分离的基板的承载框架的外侧面包括:第一外侧面,沿与晶粒的方向相同的第一方向延伸并且对应于第一外部区域;第二外侧面,沿不同于第一方向的第二方向延伸并且对应于第二外部区域,其中,第一外侧面具有第一表面粗糙度,并且第二外侧面具有与第一表面粗糙度不同的第二表面粗糙度。
25.另外,通过第一外侧面暴露的晶粒的形状与通过第二外侧面暴露的晶粒的形状不同。
26.另外,第一外侧面包括具有第一表面粗糙度的第一部分和具有第二表面粗糙度的第二部分。
27.另外,基板的制造方法还包括将至少一个器件贴附在电路图案上,并且设置保护层以覆盖该器件。
28.有益效果
29.根据实施例,使用在整个区域中具有一个恒定方向性的承载框架来制造基板,并且对承载框架进行激光加工以在基板周围形成锚。在这种情况下,可以形成锚以仅分离承载框架上形成有制造的基板的区域。此时,锚的侧表面与基板的外侧面接触。然后,当基板的3d成型工艺完成时,切割锚与基板的外侧面之间的界面以分离基板。
30.这里,在本实施例中,与基板的外侧面连接的锚的侧表面沿第一方向延伸。在这种情况下,与锚的侧表面的延伸方向对应的第一方向可以对应于承载框架的方向性。即,承载框架是具有向列结构的聚合物,其中分子沿某个特定方向排列,因此,在承载框架中形成对
应于分子排列的方向的晶粒。因此,在形成锚时,基板的外侧面的除了具有与承载框架的方向相同的延伸方向的部分之外的其余部分被激光加工,因此,锚仅形成在基板的具有与承载框架的方向相同的延伸方向的外侧面上。因此,在实施例中,通过向界面提供剪切应力可以容易地分离基板,而无需执行用于分离基板的对准工艺或额外的激光或切割工艺。
31.另外,在实施例中,在承载框架上形成需要三维成型的多个模块产品之后,可以使用锚来分离模块产品,因此,适用于3d成型的大规模生产,并且可以通过减少可能由于承载框架而产生的残余应力来降低成型难度。
附图说明
32.图1和图2是用于说明根据比较例的具有三维形状的基板的制造工艺的图。
33.图3是示出根据第一实施例的基板的截面图。
34.图4和图5是图3所示的基板的平面图。
35.图4是当图3的承载框架(绝缘层)的晶粒方向为纵向方向时基板的平面图。
36.图5是当图3的承载框架(绝缘层)的晶粒方向为水平方向时基板的平面图。
37.图6是图4所示的绝缘层的透视图。
38.图7是示出图4所示的基板的第一修改例的平面图。图8是示出图4所示的基板的第二修改例的平面图。
39.图9至图17是按工艺顺序示出根据示例性实施例的基板的制造方法的截面图。
具体实施方式
40.在下文中,将参照附图详细描述本说明书中公开的实施例,但是无论附图标记如何,相同或相似的部件由相同的附图标记表示,并且将省略其重复描述。以下描述中使用的部件后缀“模块”和“部分”只是考虑到撰写说明书的容易程度而给出或混合在一起,它们本身没有相互区分的含义或作用。另外,在描述本说明书中公开的实施例时,当确定相关已知技术的详细描述不必要地模糊本说明书中公开的实施例的主旨时,将省略其详细描述。此外,附图只是为了便于理解本说明书中所公开的实施例,本说明书所公开的技术范围不受附图的限制,并且应理解为包括落入本发明的精神和范围内的所有修改、等价和替换。
41.应理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。
42.应理解,当一个元件被称为“连接”或“结合”到另一个元件时,其可以直接连接或结合到另一个元件,或者可以存在中间元件。相反,当一个元件被称为“直接连接”或“直接结合”到另一个元件时,不存在中间元件。
43.除非上下文另有明确说明,否则单数表达包括复数表达。
44.将进一步理解的是,术语“包括”或“具有”在本文中使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
45.在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施例。
46.图1和图2是用于说明根据比较例的具有三维形状的基板的制造工艺的图。
47.参考图1的(a)和(b),比较例中的基板包括第一区域10和第二区域20。
48.基板的第二区域20为实际产品区域,第一区域10为实际产品区域以外的区域。
49.因此,在比较例中,需要通过从基板的整个区域去除第一区域10来单独分离第二区域20的工序。
50.简要描述比较例的基板的制造工艺:制备承载框架,以及通过在制备的承载框架上形成电路图案、附接电子设备并且形成保护层的工序来形成包括第一区域10和第二区域20的基板。然后,当形成基板时,对第二区域20执行热成型工序,以将第二区域20的与实际产品对应的形状制造成所需的三维形状。
51.然后,当制造三维形状基板时,执行将第二区域20与三维形状基板分离的工序。在这种情况下,在通过热成型制造的三维形状基板中,用于分离第二区域20的切割点并不都布置在同一平面上。因此,在比较例中需要能够通过以各种高度切割来分离第二区域20的技术。另外,如上所述,在切割过程中可能会发生基板的移动,因此需要能够准确地找到第一区域10与第二区域20之间的界面的精确对准技术。
52.此时,如图1的(a)所示,使用激光执行比较例1的切断工序。然而,如上所述,并非所有切割点都位于同一平面上,因此存在激光工艺期间必须根据每个切割点的高度来聚焦激光的问题。
53.另外,如图2的(b)的第二比较例,可以使用具有刀片而不是激光的夹具来分离第二区域20。在这种情况下,当使用夹具时,可以根据高度解决第一比较例中存在的问题。然而,如上所述,为了仅分离基板上的第二区域20,需要配备有尺寸为200μm以下的小刀片的夹具,并且对准精度的误差范围必须为
±
50μm以下,因此,存在生产率降低的问题。
54.另一方面,参照图2的(a)和(b),如在第三比较例中,在执行热成型工艺之前优先执行激光工艺,由此可以在所有切割点位于同一平面上的状态下分离第二区域20。并且,在第三比较例中,如图2(c)所示,当分离第二区域20时,仅对第二区域20执行单独的热成型工艺。在这种情况下,可以在基板上设置多个第二区域20。换句话说,当将一个第二区域20称为一个样本时,通常在一个承载框架上同时产生多个不同的样本。然而,当如上所述在热成型之前首先执行切割工序时,在切割工序期间需要用于保持多个样本的额外工序,并且存在多个样本的工序之间的移动性降低的问题。另外,当在仅分离第二区域20的状态下执行热成型工艺时,分离的第二区域20的尺寸非常小,因此难以将第二区域20热成型为所需的三维形状。
55.因此,实施例提供了一种基板及其制造方法,其可以简化制造工艺并降低制造成本,而不会在具有三维形状的基板的制造工艺中造成问题。
56.图3是示出根据第一实施例的基板的截面图,图4和图5是图3所示的基板的平面图。图4是当图3的承载框架(绝缘层)的晶粒(grain)方向为纵向方向时基板的平面图,图5是当图3的承载框架(绝缘层)的晶粒方向为水平方向时基板的平面图。
57.参照图3,基板100包括绝缘层110、设置在绝缘层110上的电路图案120、设置在电路图案120上的器件130以及设置在绝缘层110上以覆盖电路图案120和器件130的保护层140。
58.绝缘层110可以是用于制造基板的基础材料。优选地,绝缘层110可以是用于制造基板的承载框架的一部分。也就是说,承载框架(稍后描述)可以包括与基板100的绝缘层110对应的第一区域和除了第一区域之外的第二区域。另外,在电路图案120、器件130和保
护层140依次设置在承载框架上的状态下,可以执行用于分离第一区域的剪切工序以制造基板。
59.可以在绝缘层110中形成晶粒。优选地,绝缘层110可以具有向列结构。向列结构可以是指所有分子具有相同且恒定方向性的状态。因此,由于向列结构,可以在绝缘层110中形成晶粒以对应于分子的方向性。
60.优选地,绝缘层110可以是属于对羟基苯甲酸(在对位具有oh的苯甲酸)类别的聚合物和基于对羟基苯甲酸和相关单体的单体基结晶芳族聚酯。
61.优选地,绝缘层110可以包括聚合物材料,例如vectron(通过熔纺vectra得到的产品)或kevlar。
62.例如,绝缘层110可以是lcp(液晶聚合物)和hdpe(高密度聚乙烯)中的至少一种的各向异性膜,但不限于此。换句话说,由于绝缘层110具有向列结构,其可以是包含聚合物材料的各种膜中的任一种,聚合物材料中分子以一个且相同的方向性排列。
63.因此,绝缘层110可以具有通过沿晶粒方向施加的剪切应力沿晶粒切割的特性。
64.电路图案120设置在绝缘层110上。电路图案120可以设置在绝缘层110上以传输电信号。然而,实施例不限于此,可以在绝缘层110上形成对应于电路图案120的层,其可以执行散热功能或信号屏蔽功能而不是电信号传输功能。
65.电路图案120可以由具有高电导率的金属材料形成。为此,电路图案120可以由选自金(au)、银(ag)、铂(pt)、钛(ti)、锡(sn)、铜(cu)和锌(zn)中的至少一种金属材料形成。另外,电路图案120可以由包括选自金(au)、银(ag)、铂(pt)、钛(ti)、锡(sn)、铜(cu)和锌(zn)中的至少一种金属材料的膏或焊膏形成。优选地,电路图案120可以由具有高电导率并且相对便宜的铜(cu)形成。
66.可以使用作为一般印刷电路板制造工艺的加成工艺、减成工艺、改进的半加成工艺(msap)和半加成工艺(sap)来形成电路图案120,在此省略其详细描述。
67.器件130可以贴附在电路图案120上。可以根据基板100所应用到的应用来确定器件130。
68.器件130可以是无源器件。例如,器件130可以是诸如布线、电阻器和芯片的无源器件。器件130可以是有源器件。例如,器件130可以是例如多路复用器、专用集成电路(asic)或无线通信模块的有源器件。除此之外,器件130可以包括光学器件(例如透镜或波导)、磁性器件和电化学器件(例如电池或酶传感器)。
69.保护层140设置在绝缘层110上。
70.保护层140可以设置在绝缘层110上以保护绝缘层110、电路图案120和器件130的暴露表面。因此,保护层140的高度可以高于器件130的高度,因此电路图案120和器件130可以嵌设在保护层140中,但不限于此。
71.为此,保护层140可以包括环氧丙烯酸酯基树脂。例如,保护层140可以包括树脂、固化剂、光引发剂、颜料、溶剂、填料、添加剂、丙烯酸基单体等。然而,实施例不限于此,保护层140可以是阻焊剂(sr)、覆盖层和聚合物材料中的任何一种。
72.同时,基板100具有三维形状。例如,基板100可以包括设置为平坦的平坦区域和从平坦区域延伸并弯曲成特定曲率的弯曲区域。例如,基板100可以包括多个平坦区域,并且多个平坦区域可以位于不同的平面上。例如,基板100中包括的多个平坦区域的高度可以彼
此不同。此外,基板100可以包括多个弯曲区域,并且多个弯曲区域的曲率或弯曲角度可以彼此不同。
73.如图3所示,基板100可以包括第一平坦区域fr1、第二平坦区域fr2、第三平坦区域fr3、第一弯曲区域br1、第二弯曲区域br2、第三弯曲区域br3和上表面。在这种情况下,基于基板100的保护层140来描述基板100中包括的第一平坦区域fr1、第二平坦区域fr2、第三平坦区域fr3、第一弯曲区域br1、第二弯曲区域br2和上表面。然而,当使用基板100的绝缘层110作为参考时,每个区域的位置可以与图3所示的不同地改变。
74.第一平坦区域fr1、第二平坦区域fr2和第三平坦区域fr3中的每一个的一端与面向该一端的另一端的高度可以相同。也就是说,第一平坦区域fr1、第二平坦区域fr2和第三平坦区域fr3可以具有平面形状。
75.第一平坦区域fr1、第二平坦区域fr2和第三平坦区域fr3可以设置在不同的平面上。例如,第一平坦区域fr1和第二平坦区域fr2可以设置在同一平面上。例如,第一平坦区域fr1和第二平坦区域fr2的上表面可以设置在同一平面上。例如,第一平坦区域fr1和第三平坦区域fr3可以设置在不同的平面上。例如,第一平坦区域fr1的上表面和第三平坦区域fr3的上表面可以位于不同的平面上。例如,第一平坦区域fr1的上表面可以设置为低于第二平坦区域fr2的上表面。例如,第二平坦区域fr2和第三平坦区域fr3可以设置在不同的平面上。例如,第二平坦区域fr2的上表面和第三平坦区域fr3的上表面可以位于不同的平面上。例如,第二平坦区域fr2的上表面可以设置为低于第三平坦区域fr3的上表面。然而,实施例不限于此,平坦区域的数量可以根据基板100所应用到的应用而改变,并且每个平坦区域的上表面的位置也可以改变。
76.同时,弯曲区域可以位于基板100中的多个平坦区域之间。弯曲区域可以使得基板100能够具有三维形状。
77.第一弯曲区域br1可以从第一平坦区域fr1的一端延伸。第一弯曲区域br1可以以预定曲率或角度弯曲。例如,第一弯曲区域br1的一端和另一端的高度可以不同。例如,第一弯曲区域br1的一端的高度可以低于另一端的高度。
78.第二弯曲区域br2可以从第二平坦区域fr2的一端延伸。例如,第二弯曲区域br2可以从第二平坦区域fr2的一端向内延伸。第二弯曲区域br2可以从第二平坦区域fr2的一端以预定曲率或角度弯曲。例如,第二弯曲区域br2的一端和另一端的高度可以不同。例如,第二弯曲区域br2的一端的高度可以高于第二弯曲区域br2的另一端的高度。
79.第三弯曲区域br3可以从第二平坦区域fr2的另一端延伸。此外,第三弯曲区域br3可以从第三平坦区域fr3的一端延伸。优选地,第三弯曲区域br3可以设置在第二平坦区域fr2的另一端与第三平坦区域fr3的一端之间。第三弯曲区域br3可以从第二平坦区域fr2的另一端和第三平坦区域fr3的一端以预定曲率或角度弯曲。例如,第三弯曲区域br3的一端和另一端的高度可以不同。例如,第三弯曲区域br3的一端的高度可以低于另一端的高度。
80.同时,可以在第一弯曲区域br1与第二弯曲区域br2之间形成开口区域or。开口区域or可以是穿过基板100的上表面和下表面的通孔。例如,保护层140、电路图案120和绝缘层110可以不设置在开口区域or上。例如,基板100的平面形状可以具有矩形形状,其中诸如开口区域or的开口形成在中央。
81.同时,基板100可以包括外侧面。外侧面是指位于基板100外侧的侧表面,并且可以
包括例如基板100的绝缘层110的外侧面和保护层140的外侧面。在这种情况下,保护层140的外侧面的整个区域可以具有均匀的表面粗糙度。
82.同时,基于绝缘层110的晶粒方向,绝缘层110的外侧面可以包括具有第一表面粗糙度的区域和具有第二表面粗糙度的区域,第二表面粗糙度具有与第一粗糙度不同的第二粗糙度。
83.例如,绝缘层110可以包括相对于基板100的边缘部分被划分以对应于基板100的形状的多个外侧面。
84.例如,如图4所示,绝缘层110包括相对于上表面位于左侧的第一外侧面111、位于右侧的第二外侧面112、位于上侧的第三外侧面113以及位于下侧的第四外侧面114。
85.在这种情况下,构成绝缘层110的多个外侧面可以分别沿不同方向延伸。例如,第一外侧面111可以沿第一方向延伸。例如,第一外侧面111可以沿纵向方向延伸。第二外侧面112可以沿与第一外侧面111相同的第一方向延伸。例如,第二外侧面112可以沿与第一外侧面111相同的纵向方向延伸。第三外侧面113可以沿与第一外侧面111和第二外侧面112不同的第二方向延伸。例如,第三外侧面113可以沿与第一方向基本垂直的第二方向延伸。例如,第三外侧面113可以沿水平方向延伸。第四外侧面114可以沿与第三外侧面113相同的第二方向延伸。例如,第四外侧面114可以沿水平方向延伸。
86.也就是说,绝缘层110可以包括设置为彼此面对并且沿第一方向或纵向方向延伸的第一外侧面111和第二外侧面112。另外,绝缘层110可以包括设置为在第一外侧面111和第二外侧面112之间彼此面对并且沿着与第一方向或水平方向垂直的第二方向延伸的第三外侧面113和第四外侧面114。
87.在这种情况下,多个外侧面中与绝缘层110的晶粒方向对应的外侧面的至少一部分可以具有与除此之外的其他部分不同的表面粗糙度。
88.换句话说,可以针对每个区域通过不同的工艺来形成绝缘层110的外侧面,因此,绝缘层110的外侧面可以具有与所执行的工艺对应的表面粗糙度。
89.优选地,绝缘层110的外侧面的一部分可以通过利用激光加工进行切割形成,其余部分可以通过利用剪切应力切割形成。此时,已经描述了通过激光加工切割绝缘层110的外侧面的一部分,但是这只是示例,也可以通过除了激光之外的其他的切割台来切割外侧面的一部分。在下文中将描述通过激光加工的外侧面的一部分。
90.因此,通过激光加工形成的部分可以具有第一表面粗糙度。另外,通过剪切应力切割形成的部分可以具有与第一表面粗糙度不同的第二表面粗糙度。
91.换句话说,通过激光加工形成的部分可以通过用激光烧制来形成。因此,碳可能暴露在通过激光形成的外侧面上。另外,通过激光形成的外侧面可以具有与激光条件相对应的第一表面粗糙度。
92.另外,通过剪切应力形成的部分是由于夹具施加的剪切应力而发生撕裂或断裂的部分。例如,通过剪切应力形成的部分是随着沿绝缘层110的晶粒方向施加剪切应力而在晶粒中发生撕裂或断裂的部分。因此,通过剪切应力形成的部分可以具有与通过激光形成的部分不同的第二表面粗糙度。另外,与通过激光形成的部分不同,通过剪切应力形成的部分不会有在表面上残留的碳。此外,通过剪切应力形成的部分中的绝缘层110的晶粒可以与通过激光形成的部分不同地暴露。即,通过激光形成的部分中的绝缘层110的晶粒受到损坏,
因此,绝缘层110的晶粒不暴露或无法检查晶粒方向。然而,通过剪切应力形成的部分是通过在晶粒方向上施加剪切应力而被撕裂的部分,绝缘层110的晶粒可以暴露在该部分中,因此,绝缘层110的晶粒方向可以得到确认。
93.在这种情况下,可以由绝缘层110的晶粒方向来确定通过激光形成的部分和通过剪切应力形成的部分。
94.例如,通过激光形成的部分可以是沿着与绝缘层110的晶粒方向不同的方向延伸的外侧面。
95.如图4所示,晶粒沿第一方向或纵向方向形成在绝缘层110中。另外,绝缘层110的第一外侧面111和第二外侧面112沿与绝缘层110的晶粒方向相同的第一方向延伸。另外,绝缘层110的第三外侧面113和第四外侧面114沿与绝缘层110的晶粒方向不同的第二方向延伸。
96.因此,第三外侧面113和第四外侧面114可以是通过激光加工形成的部分。因此,第三外侧面113的整个区域c可以通过激光形成,因此可以具有第一表面粗糙度。类似地,第四外侧面114的整个区域d可以通过激光形成,因此可以具有对应于第三外侧面113的第一表面粗糙度。
97.同时,第一外侧面111和第二外侧面112沿与绝缘层110的晶粒方向相同的第一方向延伸。因此,第一外侧面111和第二外侧面112可以通过利用夹具施加的剪切应力形成。
98.因此,第一外侧面111可以具有与第三外侧面113和第四外侧面114不同的表面粗糙度。例如,第一外侧面111和第二外侧面112可以具有小于第三外侧面113和第四外侧面114的第一表面粗糙度的第二表面粗糙度。
99.在这种情况下,在第一实施例中,第一外侧面111的整个区域a可以具有第二表面粗糙度。另外,第二外侧面112的整个区域b可以具有第二表面粗糙度。换句话说,在第一实施例中,可以通过利用夹具施加的剪切应力沿晶粒方向切割绝缘层110来形成第一外侧面111的整个区域a。类似地,可以通过利用夹具施加的剪切应力沿晶粒方向切割绝缘层110来形成第二外侧面112的整个区域b。
100.然而,当其中绝缘层110由于剪切应力而沿晶粒方向被切割的区域变大时,工艺时间增加,并且在沿晶粒方向切割的工艺中可能对基板100的其他部分施加损坏。因此,在第二实施例中,基于第一外侧面111的尺寸,通过夹具施加的剪切应力仅形成第一外侧面111的整个区域a的一部分a1和a2,并且通过激光加工形成除此之外的其余部分a3、a4和a5。另外,基于第二外侧面112的尺寸,通过夹具施加的剪切应力仅形成第二外侧面112的整个区域b的一部分b1、b2,并且通过激光加工形成除此之外的其余部分b3、b4和b5。
101.例如,第一外侧面111的一部分a1和a2以及第二外侧面112的一部分b1和b2使得基板100在基板100的热成型工艺中能够被固定在承载框架上。因此,可以基于能够将基板100固定在承载框架上的尺寸来确定第一外侧面111的一部分a1和a2以及第二外侧面112的一部分b1和b2。
102.因此,实施例中的第一外侧面111可以包括第一部分a1和第二部分a2,第一部分a1和第二部分a2是被夹具施加的剪切应力撕裂的区域并且具有第二表面粗糙度。另外,第一外侧面111可以包括第三部分a3、第四部分a4和第五部分a5,第三部分a3、第四部分a4和第五部分a5是被激光切割的区域并且具有与第二表面粗糙度不同的第一表面粗糙度。
103.另外,实施例中的第二外侧面112可以包括第一部分b1和第二部分b2,第一部分b1和第二部分b2是被夹具施加的剪切应力撕裂的区域并且具有第二表面粗糙度。另外,第二外侧面112可以包括第三部分b3、第四部分b4和第五部分b5,第三部分b3、第四部分b4和第五部分b5是被激光切割的区域并且具有与第二表面粗糙度不同的第一表面粗糙度。
104.同时,在基板100的热成型之前,即,在基板100的整个区域为平坦的状态下,形成第三外侧面113的整个区域c、第四外侧面114的整个区域d、第一外侧面111的第三部分a3、第四部分a4和第五部分a5以及第二外侧面112的第三部分b3、第四部分b4和第五部分b5。另外,在基板100热成型之后,即在基板100具有三维形状的状态下,形成第一外侧面111的第一部分a1和第二部分a2以及第二外侧面112的第一部分b1和第二部分b2。
105.图6是图4所示的绝缘层的透视图。
106.如图6所示,在实施例中,在热成型工艺之前,基于绝缘层110的晶粒方向通过激光加工来切割除了沿与晶粒方向相同的方向延伸的外侧面的至少一部分a1、a2、b1和b2之外的其余部分a3、a4、a5、b3、b4、b5、c和d。并且,在热成型工艺之后,通过沿晶粒方向施加剪切应力来切割沿与晶粒方向相同的方向延伸的外侧面的未被激光去除的至少一部分。
107.同时,在另一个实施例中,与图4不同,绝缘层110的晶粒可以沿第二方向而不是沿第一方向,如图5所示。
108.在这种情况下,绝缘层110的第三外侧面113和第四外侧面114沿与绝缘层110的晶粒方向相同的第二方向延伸。另外,绝缘层110的第一外侧面111和第四外侧面112沿与绝缘层110的晶粒方向不同的第二方向延伸。
109.因此,第一外侧面111和第二外侧面112可以通过激光加工形成。因此,第一外侧面111的整个区域a可以通过激光形成,因此可以具有第一表面粗糙度。类似地,第二外侧面112的整个区域b可以通过激光形成,因此可以具有对应于第一外侧面111的第一表面粗糙度。
110.同时,第三外侧面113和第四外侧面114沿与绝缘层110的晶粒方向相同的第二方向延伸。因此,第三外侧面113和第四外侧面114可以由通过夹具施加的剪切应力形成。
111.然而,如参考图4所描述的,第三外侧面113和第四外侧面114的整个区域可以通过剪切应力形成,或者也可以仅一部分通过剪切应力形成。
112.例如,第三外侧面113的一部分c1和c2以及第四外侧面114的一部分d1和d2使得在基板100的热成型工艺中能够将基板100固定在承载框架上。因此,可以基于能够将基板100固定在承载框架上的尺寸来确定第三外侧面113的一部分c1和c2以及第四外侧面114的一部分d1和d2。
113.因此,实施例中的第三外侧面113可以包括第一部分c1和第二部分c2,第一部分c1和第二部分c2是被夹具施加的剪切应力撕裂的区域并且具有第二表面粗糙度。另外,第三外侧面113可以包括第三部分c3、第四部分c4和第五部分c5,第三部分c3、第四部分c4和第五部分c5是被激光切割的区域并且具有与第二表面粗糙度不同的第一表面粗糙度。
114.另外,实施例中的第四外侧面114可以包括第一部分d1和第二部分d2,第一部分d1和第二部分d2是被夹具施加的剪切应力撕裂的区域并且具有第二表面粗糙度。另外,第四外侧面114可以包括第三部分d3、第四部分d4和第五部分d5,第三部分d3、第四部分d4和第五部分d5是被激光切割的区域并且具有与第二表面粗糙度不同的第一表面粗糙度。
115.同时,在基板100的热成型之前,即,在基板100的整个区域为平坦的状态下,形成第一外侧面111的整个区域a、第二外侧面112的整个区域b、第三外侧面113的第三部分c3、第四部分c4和第五部分c5以及第四外侧面114的第三部分d3、第四部分d4和第五部分d5。此外,在基板100热成型之后,即在基板100具有三维形状的状态下,形成第三外侧面113的第一部分c1和第二部分c2以及第四外侧面114的第一部分d1和第二部分d2。
116.如上所述,在热成型工艺之前,基于绝缘层110的晶粒方向通过激光加工来切割除了沿与实施例的晶粒方向相同的方向延伸的外侧面的至少一部分之外的其余部分。并且,在热成型工艺之后,通过沿晶粒方向施加剪切应力来切割沿与实施例的晶粒方向相同的方向延伸的外侧面的未被激光去除的至少一部分。
117.根据实施例,使用在整个区域中具有一个恒定方向性的承载框架来制造基板,并且对承载框架进行激光加工以在基板周围形成锚。在这种情况下,锚可以形成为仅分离承载框架上形成有制造的基板的区域。此时,锚的侧表面与基板的外侧面接触。然后,当基板的3d成型工艺完成时,切割锚与基板的外侧面之间的界面以分离基板。
118.这里,在本实施例中,与基板的外侧面连接的锚的侧表面沿第一方向延伸。在这种情况下,与锚的侧表面的延伸方向对应的第一方向可以与承载框架的方向性对应。即,承载框架是具有向列结构的聚合物,其中分子沿某个特定方向排列,因此,在承载框架中形成对应于分子排列的方向的晶粒。因此,在形成锚时,基板的外侧面的除了具有与承载框架的方向相同的延伸方向的部分之外的其余部分被激光加工,因此,锚仅形成在基板的具有与承载框架的方向相同的延伸方向的外侧面上。因此,在实施例中,通过向界面提供剪切应力可以容易地分离基板,而无需执行用于分离基板的对准工艺或额外的激光或切割工艺。
119.另外,在实施例中,在承载框架上形成需要三维成型的多个模块产品之后,可以使用锚来分离模块产品,因此,适用于3d成型的大规模生产,并且可以通过减少可能由于承载框架而产生的残余应力来降低成型难度。
120.同时,下面将描述根据实施例的基板的各种修改。
121.图7是示出图4所示的基板的第一修改例的平面图。图8是示出图4所示的基板的第二修改例的平面图。
122.图4中的基板的平面形状是方形。
123.可替代地,如图7所示,基板200的平面形状可以具有圆形。优选地,基板200的平面形状可以是整体具有恒定曲率的圆形形状,并且在部分a1'和b1'中具有沿对应于绝缘层的晶粒的方向延伸的线性形状。实质上,基板200的平面形状可以具有其中部分a1'和b1'是直线的椭圆形状。
124.基板可以包括绝缘层210和设置在绝缘层210上的电路图案220。另外,虽然图中未示出,但至少一个元件可以设置在电路图案220上。
125.同时,在绝缘层210的外侧面中沿与绝缘层210的晶粒方向相同的方向延伸的部分a1'和b1'具有如上所述的第二表面粗糙度。另外,除了部分a1'和b1'之外的部分具有如上所述的第一表面粗糙度。
126.如图7所示,第一修改例中的基板的平面形状具有椭圆形状,因此沿与绝缘层的晶粒相同方向延伸的外侧面的整个区域a1'和b1'可以具有第二表面粗糙度。
127.可替代地,如图8所示,基板300的平面形状可以具有l形。
128.基板可以包括绝缘层310和设置在绝缘层310上的电路图案220。另外,可以在电路图案320上设置至少一个器件330。另外,虽然图中未示出,可以在绝缘层310上设置保护层(未示出)。
129.同时,绝缘层310可以包括上表面311以及第一外侧面312、第二外侧面313、第三外侧面314、第四外侧面315、第五外侧面316和第六外侧面317。
130.在这种情况下,第一外侧面312、第二外侧面313和第四外侧面314可以沿与绝缘层310的晶粒方向对应的第一方向延伸。另外,第三外侧面314、第五外侧面315和第六外侧面316可以沿与绝缘层310的晶粒方向不同的第二方向延伸。
131.因此,第一外侧面312、第二外侧面313和第四外侧面314可以包括具有如上所述的第二表面粗糙度的部分。也就是说,第一外侧面312、第二外侧面313和第四外侧面314中包括的第一部分e1、第二部分e2、第三部分e3、第四部分e4、第五部分e5和第六部分e6可以具有第二表面粗糙度。
132.另外,第一外侧面312、第二外侧面313和第四外侧面314的除了第一部分e1、第二部分e2、第三部分e3、第四部分e4、第五部分e5和第六部分e6之外的其余部分可以具有与第二表面粗糙度不同的第一表面粗糙度。
133.在下文中,将描述根据实施例的基板的制造方法。
134.图9至图17是按工艺顺序示出根据示例性实施例的基板的制造方法的截面图。
135.首先,参照图9,制备承载框架110,承载框架110构成基板100的绝缘层110并且用作制造基板的基础。此时,绝缘层110是承载框架的一部分,因此,绝缘层110和承载框架110被赋予相同的附图标记。
136.可以在承载框架110中形成晶粒。优选地,承载框架110可以具有向列结构。向列结构可以指所有分子具有相同且恒定方向性的状态。因此,由于向列结构,可以在承载框架110中形成晶粒以对应于分子的方向性。
137.优选地,承载框架110可以是属于对羟基苯甲酸(在对位具有oh的苯甲酸)类别的聚合物和基于对羟基苯甲酸和相关单体的单体基结晶芳族聚酯。
138.优选地,承载框架110可以包括聚合物材料,例如vectron(通过熔纺vectra得到的产品)或kevlar。
139.例如,承载框架110可以是lcp(液晶聚合物)和hdpe(高密度聚乙烯)中的至少一种的各向异性膜,但不限于此。换句话说,由于承载框架110具有向列结构,其可以是包含聚合物材料的各种膜中的任一种,聚合物材料中分子以一个且相同的方向性排列。
140.因此,承载框架110可以具有通过沿晶粒方向施加的剪切应力沿晶粒切割的特性。
141.接下来,如图10所示,在承载框架110上形成电路图案120。
142.电路图案120可以设置在承载框架110上以传输电信号。然而,实施例不限于此,可以在绝缘层110上形成对应于电路图案120的层,其可以执行散热功能或信号屏蔽功能而不是电信号传输功能。
143.电路图案120可以由具有高电导率的金属材料形成。为此,电路图案120可以由选自金(au)、银(ag)、铂(pt)、钛(ti)、锡(sn)、铜(cu)和锌(zn)中的至少一种金属材料形成。另外,电路图案120可以由包括选自金(au)、银(ag)、铂(pt)、钛(ti)、锡(sn)、铜(cu)和锌(zn)中的至少一种金属材料的膏或焊膏形成。优选地,电路图案120可以由具有高电导率并
且相对便宜的铜(cu)形成。
144.可以使用作为一般印刷电路板制造工艺的加成工艺、减成工艺、改进的半加成工艺(msap)和半加成工艺(sap)来形成电路图案120,在此省略其详细描述。
145.接下来,如图11所示,可以执行将器件130附接在电路图案120上的器件贴附工序。可根据基板100所应用到的应用来确定器件130。
146.器件130可以是无源器件。例如,器件130可以是诸如布线、电阻器和芯片的无源器件。器件130可以是有源器件。例如,器件130可以是例如多路复用器、专用集成电路(asic)或无线通信模块的有源器件。除此之外,器件130可以包括光学器件(例如透镜或波导)、磁性器件和电化学器件(例如电池或酶传感器)。
147.当贴附器件时,在承载框架110上形成保护层140。
148.保护层140可以设置在承载框架110上以保护承载框架110的对应于基板区域、电路图案120和器件130的暴露表面。因此,保护层140的高度可以高于器件130的高度,因此电路图案120和器件130可以嵌设在保护层140中,但不限于此。
149.为此,保护层140可以包括环氧丙烯酸酯基树脂。例如,保护层140可以包括树脂、固化剂、光引发剂、颜料、溶剂、填料、添加剂、丙烯酸基单体等。然而,实施例不限于此,保护层140可以是阻焊剂(sr)、覆盖层和聚合物材料中的任何一种。
150.接下来,如图12所示,形成穿过承载框架110的上表面和下表面的开口区域or。
151.上表面可以根据基板所应用到的应用选择性地形成,并且其形状也可以选择性地改变。
152.接下来,如图13所示,可以针对每个单元执行对形成在承载框架110的上表面上的基板进行分类的工序。
153.也就是说,如图14所示,不仅在一个承载框架110上制造对应于一个单元的基板,而且可以同时制造对应于多个不同单元的多个基板。
154.因此,可以通过对每个单元的外部区域进行激光加工来执行对与每个单元对应的每个基板进行分类的工序。
155.在这种情况下,在实施例中,可以仅对除一些区域之外的其余区域进行激光加工,而不是对每个单元的整个外部区域进行激光加工。
156.例如,在实施例中,通过去除每个单元的外部区域的一部分在承载框架110上形成能够支撑每个单元的锚100a。锚100a是承载框架110的一部分。在这种情况下,锚100a可以具有宽度从一端到另一端逐渐增大的形状。例如,锚100a可以具有梯形形状。在这种情况下,锚100a包括与接触每个基板部分的外部的一端相反的另一端,并且宽度可以从一端到另一端逐渐增大。
157.此时,承载框架110可以包括对应于第一单元的第一基板部分100、对应于第二单元的第二基板部分200和对应于第三单元的第三基板部分300。
158.并且,可以通过继续去除除了锚100a之外的其余部分的工序在第一基板部分100、第二基板部分200和第三基板部分300的外部区域中形成实施例中的锚100a。
159.优选地,第一锚110a1、第二锚110a2、第三锚110a3和第四锚110a4可以形成在第一基板部分100的外侧。另外,第五锚110a5和第六锚110a6可以形成在第二基板部分200的外侧。另外,第七锚110a7、第八锚110a8、第九锚110a9、第十锚110a10、第十一锚110a11、第十
二锚110a12可以形成在第三基板部分300的外侧。
160.在这种情况下,第一锚110a1至第十二锚110a12可以设置在各基板部分的外部区域中与承载框架110的晶粒方向对应的外部区域中。换句话说,基板部分的外部区域可以包括沿与承载框架110的晶粒方向相同的方向延伸的第一区域和除了第一区域之外的第二区域。另外,第一锚110a1至第十二锚110a12可以仅形成在除了第二区域之外的第一区域中。此外,第一锚110a1至第十二锚110a12可以形成在第一区域的整个部分上,并且不同地,可以仅形成在第一区域的部分区域上。
161.接下来,如图15所示,在形成第一锚110a1至第十二锚110a12的状态下,将每个基板部分热成型为具有对应于应用的三维形状
162.接下来,如图16所示,使用夹具400将剪切应力施加到每个基板的锚以将每个基板与承载框架110分离。
163.此时,如图17所示,夹具400在与锚的底部成90度角的高度方向(h)上不施加恒定的剪切应力,而是在高度方向对角地上升以施加剪切应力(f)。每个锚100a包括一端110a'和另一端110a”。并且,夹具400不会同时对锚100a的下表面的整个区域施加剪切应力,而是优先接触一端110a'以优先向一端110a'施加剪切应力(f),因此,可以在另一端110a”的方向上依次提供剪切应力。
164.以这种方式制造的每个基板部分可以包括外侧面。外侧面是指位于基板100外侧的侧表面,例如,基板100可以包括绝缘层110的外侧面和保护层140的外侧面。在这种情况下,保护层140的外侧面的整个区域可以具有均匀的表面粗糙度。这里,绝缘层110是承载框架110的一部分,并且可以指在承载框架110的整个区域中构成每个基板部分的部分区域。
165.同时,基于绝缘层110的晶粒方向,绝缘层110的外侧面可以包括具有第一表面粗糙度的区域和具有第二表面粗糙度的区域,第二表面粗糙度具有与第一粗糙度不同的第二粗糙度。在这种情况下,具有第一表面粗糙度的部分是通过激光加工去除的部分,具有第二表面粗糙度的部分是锚所在的部分。
166.根据实施例,使用在整个区域中具有一个恒定方向性的承载框架来制造基板,并且对承载框架进行激光加工以在基板周围形成锚。在这种情况下,锚可以形成为仅分离承载框架上形成有制造的基板的区域。此时,锚的侧表面与基板的外侧面接触。然后,当基板的3d成型工艺完成时,切割锚与基板的外侧面之间的界面以分离基板。
167.这里,在本实施例中,与基板的外侧面连接的锚的侧表面沿第一方向延伸。在这种情况下,与锚的侧表面的延伸方向对应的第一方向可以与承载框架的方向性对应。即,承载框架是具有向列结构的聚合物,其中分子沿某个特定方向排列,因此,在承载框架中形成对应于分子排列方向的晶粒。因此,在形成锚时,基板的外侧面的除了具有与承载框架的方向相同的延伸方向的部分之外的其余部分被激光加工,因此,锚仅形成在基板的具有与承载框架的方向相同的延伸方向的外侧面上。因此,在实施例中,通过向界面提供剪切应力可以容易地分离基板,而无需执行用于分离基板的对准工艺或额外的激光或切割工艺。
168.另外,在实施例中,在承载框架上形成需要三维成型的多个模块产品之后,可以使用锚来分离模块产品,因此,适用于3d成型的大规模生产,并且可以通过减少可能由于承载框架而产生的残余应力来降低成型难度。
169.上述实施例中描述的特征、结构和效果包括在至少一个实施例中,并且不必限于
一个实施例。此外,本发明所属领域的普通技术人员针对其他实施例组合或修改每个实施例中说明的特征、结构和效果等。因此,与这样的组合和变形有关的内容应该被解释为包括在实施例的范围内。
170.以上,主要对实施例进行了说明,但这仅是示例,而不限制本发明,本发明所属领域的普通技术人员可以理解,在不脱离本实施例的基本特征的情况下,可以进行以上未示出的各种修改和应用。例如,可以通过修改来实现实施例中具体示出的各个部件。并且,与这些修改和应用相关的差异应被解释为包含在所附权利要求中阐述的实施例的范围内。