软硬复合电路板及其制造方法与流程

软硬复合电路板及其制造方法
1.本技术是中国发明专利申请(申请号：201711057601.6，申请日：2017年11月01日，发明名称：软硬复合电路板及其制造方法)的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种制造软硬复合电路板的结构及制造方法，特别是涉及一种具有弯折区及非弯折区的软硬复合电路板。


背景技术：

3.近年来，随着科技产业日益发达，电子产品例如笔记型电脑、平板电脑与智能型手机已频繁地出现在日常生活中。电子产品的型态与使用功能越来越多元，因此应用于电子产品中的电路板也成为相关技术中的重要角色。此外，为了增加电路板的应用，电路板也可依据需求设计成多层电路板，以增加其内部用来线路布局的空间。许多不同种类的电子元件，例如连接器、晶片或光电元件，可依据需求配置在多层电路板上，增加其使用功能。以可挠性的基板及硬板制成的印刷电路板，又称为软硬复合印刷电路板(flexible printing circuit board)，具备质轻、超薄、柔软、可挠曲、形状自由度大等优点。
4.软硬复合印刷电路板已广泛应用于笔记型电脑、液晶显示器、数字相机、手机及许多消费性电子中。随着信息电子产品日趋轻薄短小，软硬复合印刷电路板常需弯折，因此需在软硬复合电路板中设置弯折区。然而，传统用于弯折区的基板会由弯折区延伸至两侧的非弯折区，即弯折区的基板材质与非弯折区的基板材质相同，造成软硬复合印刷电路板过硬且不易弯折。


技术实现要素：

5.根据本发明的多个实施方式，提供一种软硬复合电路板，包含第一硬板、第二硬板、软板及第一导电布线层。第一硬板具有第一侧壁。第二硬板具有第二侧壁。软板配置于第一硬板与第二硬板之间。软板具有相对两侧面，且所述相对两侧面分别与第一侧面及第二侧面连接且切齐。第一导电布线层配置于第一硬板上，且自第一硬板上延伸至软板及第二硬板上。
6.在某些实施方式中，软硬复合电路板还包含第一线路层、第二线路层及上覆盖层。第一线路层，配置于第一硬板上方上。第二线路层配置于第二硬板上方。上覆盖层配置于软板上方。
7.在某些实施方式中，软硬复合电路板还包含保护层，保护层配置于第一硬板、第二硬板及软板的下表面上。
8.在某些实施方式中，软硬复合电路板还包含第二导电布线层，第二导电布线层配置于第一硬板的下表面上，且自第一硬板的下表面上延伸至软板及第二硬板的下表面上。
9.在某些实施方式中，软板包含第一粘着层、聚合物层及第二粘着层。聚合物层配置于第一粘着层上。第二粘着层配置于聚合物层上。
10.在某些实施方式中，软硬复合电路板还包含第三线路层、第四线路层及下覆盖层。第三线路层配置于第一硬板的下表面上方。第四线路层配置于第二硬板的下表面上方。下覆盖层配置于软板的下表面上方。
11.在某些实施方式中，聚合物层包含聚酰亚胺(polyimide)层。
12.在某些实施方式中，第一硬板或第二硬板包含绝缘预浸渍材料(prepreg)层。
13.本发明的多个实施方式，提供制造软硬复合电路板的方法。形成第一层于基板的上表面上，第一层包含第一分层及一第一导电布线层，第一导电布线层配置于第一分层上，第一分层包含第一软性材料层及第一刚性材料层，第一软性材料层夹设于第一刚性材料中间。形成第二层于第一层上，第二层包含第二分层及第二导电布线层，第二导电布线层配置于第二分层上，第一分层包含第二软性材料及第二刚性材料，第二软性材料夹设于第二刚性材料中间。形成覆盖层于第二层上。形成下保护层于基板的下表面上。形成第一凹槽，第一凹槽贯穿基板及下保护层，且第一凹槽的侧壁与第一软性材料层的边缘切齐。
14.在某些实施方式中，制造软硬复合电路板的方法还包含形成线路层于覆盖层上。再形成上保护层于线路层上。之后形成第二凹槽。第二凹槽贯穿线路层及上保护层，且第二凹槽的相对两侧壁与第二软性材料层的边缘对齐。
15.通过上述某些实施方式，由于弯折区中的基板的组成不同于非弯折区中的基板的组成，软硬复合电路板不但可提升弯折品质，且可维持基板的强度。
16.为使本发明的上述及其他目的、特征和优点更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附的附图详细说明如下。
附图说明
17.图1为某些实施方式的软硬复合电路板的剖面示意图；
18.图2为某些实施方式的软硬复合电路板的剖面示意图；
19.图3为某些实施方式的软硬复合电路板的制造方法的流程图；
20.图4～图8、图9a～图9b及图10a～图10b为某些实施方式的用于制造软硬复合电路板的各种阶段的一的剖面示意图。
21.符号说明
22.100、200软硬复合电路板
23.110、210、410基板
24.112、113、212、213硬板
25.114、214软板
26.1141、1143、2141、2143粘着层
27.1142、2142聚合物层
28.120、130、220、230导电布线层
29.140、150、240、250、270、280线路层
30.141、143、145、151、153、155介电层
31.142、144、146、152、154、156导电布线层
32.170上覆盖层
33.172、174子覆盖层
34.1742粘着层
35.1744聚合物层
36.180下覆盖层
37.182、184子覆盖层
38.1842粘着层
39.1844聚合物层
40.240、250、270、280线路层
41.241、243、245、251、253、255介电层
42.242、244、246、252、254、256导电布线层
43.260上覆盖层
44.262、264子覆盖层
45.2642、2942粘着层
46.2644、2944聚合物层
47.271、273、275、281、283、285介电层
48.272、274、276、282、284、286导电布线层
49.290下覆盖层
50.292、294子覆盖层
51.30方法
52.s31、s32、s33、s34、s35步骤
53.402、406非弯折区
54.404弯折区
55.412介电层
56.414、416导电布线层
57.420软性材料层
58.422聚合物层
59.424粘着层
60.510介电层
61.520导电布线层
62.610软板
63.614、616粘着层
64.612聚合物层
65.710硬板
66.720导电布线层
67.810覆盖层
68.812粘着层
69.814聚合物层
70.910线路层
71.912介电层
72.914导电布线层
73.920、930保护层
74.1010介电层
75.1020导电布线层
76.1030、1040、1050线路层
77.1032、1042、1052介电层
78.1034、1044、1054导电布线层
79.1060、1070保护层
80.r1、r2、r3凹槽
具体实施方式
81.以下将详细讨论本实施例的制造与使用，然而，应了解到，本发明提供实务的创新概念，其中可以用广泛的各种特定内容呈现。下文叙述的实施方式或实施例仅为说明，并不能限制本发明的范围。
82.尽管本发明内容中可使用“第一”、“第二”等用语来描述各种元件、区域、层以及/或部分，但是这些用语不应限制此等元件、区域、层以及/或部分。这些用语只是用来将某一元件、区域、层以及/或部分区别于另一区域、层以及/或部分。因此，在不脱离本发明内容的情况下，下文所述的第一元件、区域、层或部分可称为第二元件、区域、层或部分。
83.此外，本文所使用的用语仅是为描述特定实施例的目的，且并非想要限制本发明内容。譬如在说明书中所使用，除非本文另外有明确指示，否则单数形式“一”以及“所述”也包括复数(plurality)的形式。
84.本发明内容提供一种软硬复合电路板及其制造方法。此软硬复合电路板具有弯折区及非弯折区。软硬复合电路板弯折区中包含软板，且非弯折区中包含硬板。因此软硬复合电路板不但可提升弯折品质，且可维持基板的强度。
85.图1为根据本发明内容某些实施方式的软硬复合电路板剖面示意图。在各种实施方式中，如图1所示，在某些实施方式中，软硬复合电路板100包含基板110及导电布线层120。导电布线层120配置于基板110的上表面上。基板110包含硬板112、硬板113及软板114。硬板112及硬板113分别配置于软板114的两侧。在某些实施例中，介电层112包含绝缘预浸渍材料(prepreg)层。举例来说，绝缘预浸渍材料层的组成包含玻璃纤维不织物料及环氧树脂。在某些实施例中，软板114包含粘着层1141、聚合物层1142及粘着层1143。聚合物层1142配置于粘着层1141上。粘着层1143配置于聚合物层1142上。
86.由于基板110包含硬板112、硬板113及软板114，且软板114配置于弯折区中。因此软硬复合电路板100不但可提升弯折品质，且不会牺牲基板110的强度。
87.软硬复合电路板100还包含导电布线层130、线路层140及150、上覆盖层170及下覆盖层180。导电布线层130配置于基板110的下表面上。线路层140及150分别配置于非弯折区102及106的导电布线层120上。线路层140包含介电层141、介电层143、介电层145、导电布线层142、导电布线层144及导电布线层146。线路层150包含介电层151、介电层153、介电层155、导电布线层152、导电布线层154及导电布线层156。该技术领域中具有通常知识者应理解，线路层140及150仅为例示性，实际上可依设计需求增减线路层140及150中包含的介电层及导电布线层。上覆盖层170包含子覆盖层172及174。子覆盖层172配置于线路层140及
150上。子覆盖层174配置于软板114上方的导电布线层120上。子覆盖层174包含粘着层1742及聚合物层1744，聚合物层1744配置于粘着层1742上。下覆盖层180配置于导电布线层130上。下覆盖层180包含子覆盖层182及184。子覆盖层182配置于对应硬板112及硬板113上方的导电布线层130上，子覆盖层184配置于对应软板114下表面上方的导电布线层130上。子覆盖层184包含粘着层1842及聚合物层1844。聚合物层1844配置于粘着层1842上。
88.在某些实施例中，软硬复合电路板100可不包含导电布线层130，下覆盖层180形成于基板110的下表面上，以形成单面的软硬复合电路板。
89.图2为根据本发明内容某些实施方式的软硬复合电路板剖面示意图。在某些实施方式中，如图2所示，在某些实施方式中，软硬复合电路板200包含基板210及导电布线层220。导电布线层220配置于基板210的上表面上。基板210包含硬板212、硬板213及软板214。硬板212及硬板213分别配置于软板214的两侧。在某些实施例中，硬板212及硬板213包含绝缘预浸渍材料(prepreg)层。举例来说，绝缘预浸渍材料层的组成包含玻璃纤维不织物料及环氧树脂。在某些实施例中，软板214包含黏着层2141、聚合物层2142及粘着层2143。聚合物层2142配置于粘着层2141上。粘着层2143配置于聚合物层2142上。
90.软硬复合电路板200还包含导电布线层230、线路层240、线路层250、线路层270、线路层280、上覆盖层260及下覆盖层290。导电布线层230配置于基板210的下表面上。线路层240及250分别配置于对应硬板212及硬板213上方的导电布线层220上。线路层270及280分别配置于对应硬板212及硬板213下表面上方的导电布线层230上。线路层240包含介电层241、介电层243、介电层245、导电布线层242、导电布线层244及导电布线层246。线路层250包含介电层251、介电层253、介电层255、导电布线层252、导电布线层254及导电布线层256。线路层270包含介电层271、介电层273、介电层275、导电布线层272、导电布线层274及导电布线层276。线路层280包含介电层281、介电层283、介电层285、导电布线层282、导电布线层284及导电布线层286。该技术领域中具有通常知识者应理解，线路层240、250、270及280仅为例示性，实际上可依设计需求增减线路层240、250、270及280中包含的介电层及导电布线层。上覆盖层260包含子覆盖层262及264。子覆盖层262配置于线路层240及250上。子覆盖层264配置于软板214上方的导电布线层220上。子覆盖层264包含粘着层2642及聚合物层2644，聚合物层2644配置于粘着层2642上。下覆盖层290包含子覆盖层292及294。子覆盖层292配置于线路层270及280上。子覆盖层294配置于软板214下表面的上方的导电布线层230上。子覆盖层294包含粘着层2942及聚合物层2944。
91.软硬复合电路板200的结构与软硬复合电路板100类似，重复的材料性质不再赘述。相较于软硬复合电路板100，软硬复合电路板200还包含线路层270及280。线路层270及280配置于导电布线层230与子覆盖层292之间，且分别对应至硬板112及硬板113的下表面上方。
92.图3为根据某些实施方式的软硬复合电路板的制造方法30的流程图。如图1所示，方法30包含步骤s31、步骤s32、步骤s33、步骤s34及步骤s35。可以理解的是，可以在方法30之前、期间或之后提供额外的步骤，而且某些下述的步骤能被取代或删除，作为制造方法的额外实施方式。
93.图4～图8、图9a～图9b及图10a～图10b绘示根据本发明某些实施方式的制造软硬复合电路板的各制作工艺阶段的剖面示意图。请参照图3及图4～图5，方法30开始于步骤
s31，形成第一层于基板的上表面上。在某些实施方式中，如图4所示，基板410包含介电层412、导电布线层414及导电布线层416，线路层414及线路层416分别配置于介电层412的上、下表面上。基板410被划分出预设的非弯折区402、弯折区404及非弯折区406。弯折区404位于非弯折区402及非弯折区406之间。软性材料层420形成于基板410的弯折区404上。软性材料420包含聚合物层422及粘着层424。在某些实施例中，介电层412包含聚酯(pet)层、聚亚酰胺(pi)层、氰酯(cyanate)、玻璃纤维树脂、双顺丁烯二酸酰亚胺(bismaleimide)树脂、bt树脂(bismaleimide triazine resin)或混合环氧树脂与玻璃纤维的混合材料层。在一实施例中，聚合物层422包含聚亚酰胺(pi)层，粘着层424包含丙烯酸树脂层或环氧树脂层。在另一实施例中，可使用覆盖胶膜(coverlay)作为软性材料层420。在又一实施例中，形成导电布线层414及416的材料包含压延铜或电解铜。
94.如图5所示，提供介电层510及导电布线层520。介电层510的位置对应至基板410的非弯折区402及406。导电布线层520配置于软性材料层420及介电层510上。之后对基板410、软性材料层420、介电层510及导电布线层520进行压合制作工艺。在一实施例中，介电层510包含绝缘预浸渍材料(prepreg)层。举例来说，绝缘预浸渍材料层的组成包含玻璃纤维不织物料及环氧树脂。
95.以上仅为例示性的说明，任何形成软性材料层420、介电层510及导电布线层520的步骤都可做为本发明内容替代的实施方式。在另一实施方式中，可先形成介电层510于基板410上，再形成软性材料层420，最后提供导电布线层520并进行压合制作工艺。
96.请参照图3及图6～图7，方法30进行至步骤s32，形成第二层于第一层上。在某些实施方式中，如图6所示，软板610形成于导电布线层520上，且对应至基板410的弯折区404的上方。软板610包含粘着层614、聚合物层612及粘着层616。在一实施例中，聚合物612层包含聚亚酰胺(pi)层，且粘着层614.616包含丙烯酸树脂层或环氧树脂层。在另一实施例中，可使用覆盖胶膜(coverlay)替代粘着层614及聚合物层612。在又一实施例中，可使用覆盖胶替代聚合物层612及粘着层616。
97.如图7所示，提供硬板710及导电布线层720。硬板710的位置对应至基板410的非弯折区402及406上方。导电布线层720配置于软板610及硬板710上。之后对软板610、硬板710及导电布线层720进行压合制作工艺。在一实施例中，硬板710包含绝缘预浸渍材料(prepreg)层。举例来说，绝缘预浸渍材料层的组成包含玻璃纤维不织物料及环氧树脂。在另一实施例中，形成导电布线层720的材料包含压延铜或电解铜。
98.请参照图3及图8，方法30进行至步骤s33，形成覆盖层于第二层上。在某些实施方式中，如图8所示，形成覆盖层810于导电布线层720上，且对应于基板410的弯折区404上方。在一实施例中，覆盖层810包含粘着层812及聚合物层814。举例来说，聚合物814层包含聚亚酰胺(pi)层，且粘着层812包含丙烯酸树脂或环氧树脂。在另一实施例中，覆盖层810为覆盖胶膜。在又一实施例中，覆盖层810为软性防焊层。
99.请参照图3及图9a，方法30进行至步骤s34，形成下保护层于基板的下表面上。在某些实施方式中，如图9a所示，保护层920形成于基板410的下表面上方。在一实施例中，在形成保护层920之前，可先形成线路层910于基板410的下表面上方。线路层910包含介电层912及导电布线层914。形成线路层910之后，保护层920形成于线路层910上。该技术领域中具有通常知识者应理解，线路层910仅为例示性，实际上可依设计需求配置更多层的线路层。在
另一实施例中，保护层920直接接触基板410的下表面。在又一实施例中，可再形成保护层930于导电布线层720上，形成保护层930的位置对应于非弯折区402及404。
100.请参照图3及图9b，方法30进行至步骤s35，形成凹槽。在某些实施方式中，如图9b所示，形成凹槽r1贯穿保护层920、线路层910及基板410。凹槽r1的位置对应至基板410的弯折区404的下方。在某些实施例中，保护层920与基板410之间并未有其他线路层，因此凹槽r1仅贯穿保护层920及基板410。
101.图10a～图10b接续图8，且图10a～图10b为图9a～图9b的替代实施方式。请参照图3及图10a，方法30进行至步骤s34，形成下保护层于基板的下表面上。在某些实施方式中，如图10a所示，保护层1060形成于基板410的下表面上方。在一实施例中，在形成保护层920之前，可先形成线路层1040于基板410的下表面上方。线路层1040包含介电层1042及导电布线层1044。形成线路层1040之后，保护层1060形成于线路层1040上。该技术领域中具有通常知识者应理解，线路层1040仅为例示性，实际上可依设计需求配置更多层的线路层。在另一实施例中，保护层1060直接接触基板410的下表面。
102.相较于图9a绘示的实施方式，在图10a绘示的实施方式中，进一步形成1010介电层于导电布线层720上，且1010介电层的位置对应至基板410的非弯折区402及406的上方。之后形成导电布线层1020于1010介电层及覆盖层810上。可选择性地形成适当的线路层于导电布线层1020上，例如形成线路层1030及1050于导电布线层1020上。线路层1030包含介电层1032及导电布线层1034。线路层1050包含介电层1052及导电布线层1054。该技术领域中具有通常知识者应理解，线路层1030及1050仅为例示性，实际上可依设计需求配置更少或更多层的线路层。在形成线路层1050之后，形成覆盖层1070于线路层1050上。
103.请参照图3及图10b，方法30进行至步骤s35，形成凹槽。在某些实施方式中，如图10b所示，形成凹槽r2及r3。凹槽r2贯穿覆盖层1070、线路层1050、线路层1030及导电布线层1020。凹槽r2的位置对应至基板410的弯折区404的上方。形成凹槽r3贯穿保护层1060、线路层1040及基板410。凹槽r3的位置对应至基板410的弯折区404的下方。
104.综上所述，本发明内容提供的某些实施方式可提升弯折品质，且可维持基板的强度。应当理解的是，并非所有的优点都要在本文中讨论，所有实施方式或实施例不需要特定的优点，且其他实施方式或实施例可提供不同的优点。
105.上文概述若干实施例的特征结构，使得熟悉此项技术者可更好地理解本发明的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本发明作为设计或修改其他制作工艺及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者也应认识到，此类等效结构并未脱离本发明的精神及范畴，且可在不脱离本发明的精神及范畴的情况下做出对本发明的各种变化、替代及更改。