TW201026170A - Substrate of circuit board, circuit board and method of fabricating thereof - Google Patents

Description

201026170,iW_doc/d 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電路板，特別是有關於電路板用 之基材的結構與其製造方法。 【先前技術】 可撓性電路板或稱軟性電路板是以軟質有機材料做為 _ 基板的一種線路板，其可應用在連續性動態彎折的產， 中。目前可撓性電路板大多以銅製作電極，為了提供足g 的空間以容置黏合所需要的膠材，鋼電極(或稱線路)的厚 度通常厚達8微米至12微米。然而，由於銅電極的厚度太 厚，可撓性差，而且其與有機基板的熱膨脹係數的差異大， f此，在接合後或彎折時所產生的應力，而導致電路板可 #度不佳等問題。此外，在製程上，於侧銅層以形成銅 電極的過程中，由於銅層的厚度較厚，因此，在蝕刻角的 鲁限制下，蝕刻的間距過小會造成銅電極的底部無法完全蝕 刻分離而發生短路的現象，或因過度蝕刻造成電極頂部面 積過小而影響導電性能。為了避免短路的發生，通常，銅 電極之間必須維持足夠的間距，如此，將使得小型化的發 展受限。 有關可撓性電路板的專例如美國專利7,250,575。然 S亥專利之方法是把原本在1C端的金凸塊製程改在軟板 製程中。另外’美國專利5,949,512，藉由機構設計來解決 敕板在彎折時因銅與有機材料的揚氏係數（Young，s 20102617α㈣烟祕

Module)差異造成應力集中而使銅線路斷裂。此外，美國專 利7,299,547主要是以有機的彈性線路取代原有的銅線 路，以使結構的可靠度增加。 【發明内容】 本發明提出一種電路板，其包括基板、多個彈性凸點 以及圖案化的線路層。上述多個彈性凸點以至少一矩陣方 式排列，設置於基板上。.圖案化的線路層配置於一部分之 • 上述多個彈性凸點上以及部分的基板上。 本發明又提出一種電路板的製造方法，此方法是先在 基板上形成彈性凸點材料層，再圖案化彈性凸點材料層， 以形成以至少一矩陣方式排列的多個彈性凸點。之後，再 形成至少一層導電層，覆蓋上述多個彈性凸點與基板。其 後，圖案化導電層，以形成圖案化的線路層，覆蓋於一部 分之上述多個彈性凸點以及部分的基板上。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 ❷ 舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 • . 【實施方式】 圖1是依照本發明實施例所繪示之—種電路板用之基 材的剖面不意圖。_ 1A是圖i之―種電路板用之基材的 上視圖。圖1B是圖丨之另—種電路板用之基材的上視圖。 圖2A是依照本發明另一實施例所繪示之一種電路板用之 基材的上視圖。圖2B是依照本發明又一實施例所繪示之 7 ^ A V7 l / vVr29058twf.doc/d -種電路板狀基材的上視圖。圖3是紐本發明再一實 施例所繪示之-種電路板用之基材的剖面示意圖。 請同時參照圖卜本發明實施例之電路板用之基材ι〇 包括基板12與多個彈性凸點14。基板12的材質包括有機 絕緣材料或無機絕緣材料。有機絕緣材料，例如是聚亞酿 胺㈣yimide，Π)、聚對苯二甲酸乙二醋（p〇iye邮哪 terephthalate，PET)。無機絕緣材料例如是玻璃或陶竞。基 板12可以是可撓式基板或硬式基板 ❹ 彈性凸點14的作用像是、、坐墊"（Cushion)，可吸收 來自多種電子元件間因熱膨脹係數差異所產生之熱應力， 以及接合時的機械應力，因此彈性凸點14愈軟、愈有彈 性，其效果愈明顯。彈性凸點14是以矩陣方式排列，設置 於基板12上。在一實施例中’本發明之彈性凸點14係排 列成單一矩陣’如圖1A之電路板用之基材10A之矩陣 24,或圖1B之電路板用之基材1〇B矩陣26所示者。在另 一實施例中，請參照圖2A所示，電路板用之基材10C之 ❹ 彈性凸點14也可以排列成兩嗰彼此分隔的矩陣30、4〇。 在圖2A中’矩陣3〇、40可以相同或是相異。此處所述的 相同或相異’是指矩陣中彈性凸點14的排列方式、彈性凸 點14的大小、高度、形狀或彈性凸點14之間的間隙寬度 相同或是相異。當然彈性凸點14也可以依據需要排列成多 個彼此分隔的荦陣。在又一實施例中，請參照圖2B所示， 電路板用之基材10D之彈性凸點14排列成兩個彼此相鄰 的不同的矩陣50、60。此處所述的不同的矩陣50、60可 8 201026170 W 29058twf.doc/d 以是指矩陣50、60中的彈性凸點Η的排列方式、彈性凸 點14的大小、高度、形狀或彈性凸點14之間的間隙寬度 不同’在圖2B中以彈性凸點14排列方式不同的兩個矩^ 50、60來說明之。當然彈性凸點14也可以依據需要排列 成多個彼此相鄰的矩陣。 ❹ 關於矩陣中彈性凸點14的排列方式，請參照圖1A , 在一實施例中，本發明之多個彈性凸點丨4所排列成的矩陣 24包括數行C1….·CN與數列R1...RN’且任意相鄰兩行， 如C3、C4之多個凸點彼此對齊，任意相鄰兩列，如汉2、 R3之多個凸點也是彼此對齊。在另一實施例中請參照圖 1B，本發明之多個彈性凸點14所排列成的矩陣26例如是 包括數行C1.....CN與數列R1…RN，且任意相鄰兩行，如 C3、C4之多個凸點彼此交錯，任意相鄰兩列，如R2、们 之多個凸點也是彼此交錯。 請參照圖1、圖1A與圖1B，在一實施例中，彈性凸 14的大小例如是直徑1〇微米，但，並不以此為限。高 2h至少3微米或以上，以提供足夠的空間以容置黏合所 &要的膠材。此外，在本實施射，是以圓_彈性凸點 ^/故為說明，然而’彈性凸點14的形狀並不以此為限， ς可以呈方形、菱形、矩形、多角形、橢圓形等。彈性凸 以纟之材質包括有機材料或是無機材料。有機材料，其可 笨疋絕$或是導電，例如是聚亞醯胺(Polyimide，ΡΙ)、聚對 料4 甲酉欠乙二酯(P〇lyethylene terephthalate，PET)。無機材 例如是破璃或陶瓷。 ‘、 9 w 29058twf.doc/d 201026170 '1 請參照圖1、圖1A’在矩F車中，彈性凸點14之 間隙寬度W至少5微米或社，以提絲合膠材在壓人時 有足夠的淥動空間。在一實施例中’在矩陣中，任意:鄰 兩灯’如C3、C4的彈性凸點14的之間的間隙寬度—， 其與任意相鄰兩列，如R2、R3的彈性凸點14的之間的 隙寬度W2實質上相同。在另一實施例中，在矩陣中，^ 意相鄰兩行，如C3、C4之彈性凸點14的之間的間隙寬度

參 W1實質上相同’任忍相鄰兩列，如、幻之彈性凸點

14的之間的間隙寬度W2也實質上相同，但，間隙寬声 W1與間隙寬度W2不同。 μ、X 叫參照圖1，在以上的實施例中，電路板用之基材 包括基板12與多個彈性凸點14，業者在取得上述之電路 板用之基材之後，僅需再形成導電層16並對導電層16進 行圖案化即可形成具有圖案化的線路層之電路板。 請參照圖3 ’在另一實施例中，除了基板12與多個彈 性凸點14之外，電路板用之基材1〇Ε還包括至少一層導 電層16，其毯覆式覆蓋於彈性凸點14與基板12上，以作 為線路層。導電層16之材質例如金屬或是導電高分子。金 屬例如是銅、銅合金、紹、銀、錄、金或欽。金屬層之厚 度可依電流大小調整，其厚度至少〇1微米或以上，但並 不以此為限‘電南分子例如是聚乙快、聚 苯胺(Poly—PANi)、聚吨咯(P〇lypyrr〇le)。導電高分子 之厚度至少3微米或以上’以提供足夠的空間容置黏合所 需要的膠材。業者在取得此電路板用之基材1GA之後，僅 10 201026170iW29〇58tw,doc/d 需對導電層16進行圖案化即町形成具有圖案化的線路層 之電路板。 圖4A是依照本發明一實施例所繪示之一種電路板的 立體視圖。圖4B分別是依照本發明另一實施例所繪示之 另一種電路板的立體視圖。 請參照圖4A或4B，本發明之電路板20A或20B除了 包括如圖ΙΑ、1B、2A或2B所述基板12與多個呈矩陣排 列的彈性凸點14之外，還包括具有圖案化的線路層16A 曝以及保護層18 ’如圖4A所示，或還包括具有圖案化的線 路層16B以及保護層18，如圖4B所示。圖案化的線路層 16A或16B配置於部分的彈性凸點14上以及部分的基板 12上。保護層18覆蓋部分圖案化的線路層16A或16B、 未被圖案化的線路層16A或16B覆蓋之部分的彈性凸點 14以及部分的基板12上。 請參照圖4A，本實施例之電路板2〇A可以用做為積 體電路之載板，其圖案化的線路層16A包括内引腳16a、 ® 外弓丨腳16b以及連接内引腳16a與外引腳16b的連接部 16c。保護層18覆蓋圖案化的線路層16A的連接部16(^， 裸露出圖案化的線路層16a的内引腳i6a與外引腳16b， 使内引腳16a可以與晶片連接，而外引腳16b可以與其他 印刷電路板或是面板等連接。 請參照圖4B，本實施例之電路板2〇B圖案化的線路 層16B之圖案例如是具有多條平行的金屬線，但並不以此 為限，使電路板20B可以用做為電子元件間的連接板，或 11 201026170 »V29058twf.doc/d 測試板，如1C測試板、LCD面板測試板。 本發明是以彈性凸點與導電層來製作彈性電極。彈性 凸點可解決電子元件接合後，因元件間的熱膨脹係數 (Coefficient of Thermal Expansion)差異所造成的可靠度不 良的問題。 圖5A至5E是一種積體電路之電路板的製造方法之剖 面示意圖’這些圖為沿著圖4A之刮面線V-V的剖面圖。 ❹ 請參照圖5A，提供一基板12。基板12的材質包括有 機材料’例如是聚亞酿胺(Polyimide，pi)、聚對苯二甲酸乙 二酯(Polyethylene terephthalate，PET)。基板 12 可以是可撓 式基板12或硬式基板12 ^接著，在基板12上形成彈性材 料層13。彈性材料層13之材質包括至少一種有機材料， 例如是聚亞醯胺(P〇lyimide，PI)。彈性材料層13的形成方 法例如是塗布法或是壓合法。之後，可以依據需要對彈性 材料層/13進行預烘烤製程，使彈性材料層13固化。 Φ 然後，請參照圖5B，將彈性材料層13圖案化， 成多個彈性凸點14 ’這虺彈性凸點M丨士、 / 矩陣3〇與4〇。列成兩個分隔的 彈性材料層13圖案化的綠例如^ 之後，請參照圖5C，在基板12 16，覆蓋上述彈性凸點14。導電層16 導電層 刀卞金屬例如疋銅、銅合金、銘、銀、錦、金， 12 201 026 1 70 * W29058twf.doc/d 形成的方法例如是濺鍍（sputter)、蒸鍍（evaporation) 或其他適當之物理氣相沉積法，或者是無電電鍍 (electroless plating)、化學氣相沉積法（chemicai 鄉沉 deposition，CVD)或其他適當之化學沉積法。金屬之導電 層16的厚度依電流大小調整之，其後度例如為〇1微米或 以上，但並不以此為限。導電高分子例如是聚乙炔 (Polyacetylene)、聚苯胺（p〇iyaniiine;j>ANi)、聚吡咯 (Polypyrrole)。形成的方法例如是塗布。導電高分子之導電 ❿ 層16的厚度為3微米以上，提供足夠的空間以容置黏合所 需要的膠材。至此，即完成如上圖3所示之電路 材之製作。 土 之後，請參照圖5D，在導電層16上形成光阻層（未繪 示）。其後，進行曝光與顯影，以圖案化光阻層22。之後曰， 再以圖案化的光阻層22為罩幕，將導電層16圖案化，以 =成一圖案化的線路層16A，覆蓋部分彈性凸點Μ'以及部 刀的基板12。圖案化的線路層16A包括内引腳i6a、外引 ❹ 腳16b以及連接内引腳16a與外引腳16b的連接部16c。 然後，請參照圖5E，將圖案化的光阻層22移除。當 圖案化的光阻層22移除之後，基板12上仍保留著矩陣二 的彈性凸·點14’而其中’一部分的彈性凸點14被圖 案化的線路層16A所覆蓋；另一部份的彈性凸點14則未 被圖案化的線路層所覆蓋。之後，再於基板12上形成保護 =料層18。保護材料層18之材質包括絕緣材料，例如高 分子材料，如環氧樹脂(Ep〇xy)，形成的方法例如是網板印 201026170—制 刷。 本發明疋以彈性凸點與導電層來製作彈性電極，取代 習知軟性電雜上原有的銅電極，因捨去原有_電極， 增加軟性電路板的錄度H增加接合後及彎折時的 可靠性。由於彈性凸點可提供足_高度以容置接著膠 材，因此，所需要的導電層㈣，因此，在製程上具有較 大的餘刻角容忍度，而且’可_出較為精細的圖案，使 姓刻間距大幅縮小，大幅提升電極的密度。另外，由於 ❹ =點是⑽陣方妓置在基板上，因此，可供不同線路 圖案應用，因此，其可應用的範圍廣泛。另—方面，此技 =可細在硬板上’除接合外亦可作_板應用在測試 =上。此外’本發明實施例之製程可以現有生產技術作 改良’因此並不需再投資大筆的生纽備即可大量生產。 雖然本發明已以實施_露如上，雜並_以限定 所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 2明之精神和範_，當可作些許之更動觸飾，因此 發明之賴_#視後社申請專利範圍所界定者為 平0 【圖式簡單說明】 材的本發明實施例所綠示之-種電路板用之基 圖1A是圖i之—種電路板用之基材的上視圖。 圖1B是圖1之另-種電路板用之基材的上视圖。 14 201026170iiW29058twfdoc/d 圖2A是依照本發明另一實施例所繪示之一種電路板 用之基材的上視圖。 圖2B是依照本發明又一實施例所繪示之一種電路板 用之基材的上視圖。 圖3是依照本發明再一實施例所繪示之一種電路板用 之基材的剖面示意圖。 圖4A是依照本發明實施例所繪示之一種電路板的立 體視圖。 • 圖4B是依照本發明另一實施例所繪示之一種電路板 的立體視圖。 圖5A至5E是一種積體電路之電路板的製造方法之剖 面示意圖，這些圖為沿著圖4A之剖面線V-V的剖面圖。 【主要元件符號說明】 10、10A、10B、IOC、10D、10E :電路板用之基材 12 :基板 φ 13 :彈性材料層 14 :彈性凸點 16 :導電層 16A、16B :圖案化的線路層 16a :内引腳 16b :外引腳 16c :連接部 18 :保護層 15 ktwf.doc/d 20A、20B :電路板 22:圖案化光阻層 24、26、30、40、50、60 :矩陣 W、Wl、W2 :間隙寬度 h:彈性凸點高度 V-V :剖面線

16

Claims (1)

1. 201 026 170 . W29058twf.doc/d 十、申請專利範園： 1.一種電路板，包括 一基板； 多數個彈性凸點，以至少一矩陣方式排列，設置於該 基板上；以及 一圖案化的線路層，配置於一第一部分之該些彈性凸 點上以及部分的該基板上。 鲁 上2·如申請專利範圍第1項所述之電路板，更包括一保 護層，覆蓋於部分該圖案化的線路層上、未被圖案化的線 路層覆蓋之一第二部分之該些彈性凸點上以及部分未被該 第二部分之該些彈性凸點覆蓋之該基板上。 3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中該些彈 性凸點之材質包括至少一種有機材料。 4. 如申睛專利範圍第1項所述之電路板，其中該些彈 性凸點是以一個或多個矩陣方式排列。 5·如申请專利範圍第4項所述之電路板’其中該些彈 ® &凸點是以多個矩陣方式排列，且該些矩陣彼此相鄰或分 隔。 6. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中該基板 之材質包括至少一種有機或無機絕緣材料。 7. 如申請專利範圍第6項所述之電路板，其中該有機 ’無機絕緣㈣之基板包括可撓式基板或硬式基板。 8. 如申睛專利範圍第1項所述之電路板，其中該圖案 化的線路層包括至少一導電層。 17 201026170 * W 29058twf.doc/d 之=如申w專利範圍第8項所述之電路板，其中導電層 材質包括金屬、合金、導電高分子或其組合。 ίο.—種電路板用之基材，包括： —基板；以及 基板I數個彈性凸點以至少—矩陣方式排列，設置於該

   11·如申請專利範圍第1〇項所述之電路板用之基 緣#^中該些雜凸點之㈣包括至少—種有機或無機絕 U‘如申請專利範圍第10項所述之電路板用之基 其中該些彈性凸點是以一個或多個矩陣方式排列。 13.如申請專利範圍第12項所述之電路板用之基 τ，其中該些矩陣是彼此相鄰或分隔。 U.如申明專利範圍第η項所述之電路板用之基 更包括至少-導電層’毯覆式覆蓋於該些彈性凸點與 藏基板上。

   如申請專利範圍第14項所述之電路板用之基 复&’其中該導電層之材質包括金屬、合金、導電高分子或 16. 如申請專利範圍第10項所述之電路板用之基 ’其中該基板之材質包括至少-種有機絕緣材料或無機 絕緣材料。 17. 如申請專利範圍第16項所述之電路板用之基 其中該有機絕緣材料或無機絕緣材料之基板包括可撓 18 201026170,iW29058twfdoc/d 式基板或硬式基板。 18. -種電路板的製造方法，包括. 基板上形成—彈性凸點材料層； 圖案化該彈性凸點材料屛 排列的多數個雜凸點；_ >、岐少-矩陣方^ 及成7 層’覆羞該些彈性凸點與該基板；以 圖案化該導電層，以开彡士 , -第Γ一凸點 法，盆請專利範圍第Μ項所述之電路板的製造方 祕凸點材料層之#質包括至少—種有機讨科。 ’料利範圍第18項所述之電路板的製造方 、、’ ”中該彈性凸點料層是以塗佈或是壓合的方式形成。 、21，如申請專利範圍第18項所述之電路板的製造方 法，其中該圖案化的線路層之材質包括至少一導電層。 22.如申請專利範圍第21項所述之電路板的製造方 ❹ 法’其中該導電層之材質包括金屬、合金、導電高分子或 其組合。 19