專利名稱：電路板用的基材、電路板以及電路板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板，特別是涉及電路板用的基材的結(jié)構(gòu)與其制造方法。
背景技術(shù)：
可撓性電路板或稱柔性電路板是以軟質(zhì)有機(jī)材料做為基板的一種線路板，其可應(yīng) 用在連續(xù)性動(dòng)態(tài)彎折的產(chǎn)品中。目前可撓性電路板大多以銅制作電極，為了提供足夠的空 間以容置粘合所需要的膠材，銅電極(或稱線路)的厚度通常厚達(dá)8微米至12微米。然而， 由于銅電極的厚度太厚，可撓性差，而且其與有機(jī)基板的熱膨脹系數(shù)的差異大，因此，在接 合后或彎折時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，而導(dǎo)致電路板可靠度不佳等問(wèn)題。此外，在工藝上，在蝕刻銅 層以形成銅電極的過(guò)程中，由于銅層的厚度較厚，因此，在蝕刻角的限制下，蝕刻的間距過(guò) 小會(huì)造成銅電極的底部無(wú)法完全蝕刻分離而發(fā)生短路的現(xiàn)象，或因過(guò)度蝕刻造成電極頂部 面積過(guò)小而影響導(dǎo)電性能。為了避免短路的發(fā)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(fā)展受限。有關(guān)可撓性電路板的專例如美國(guó)專利7，250，575。然而，該專利的方法是把原本在 IC端的金凸塊工藝改在軟板工藝中。另外，美國(guó)專利5，949，512，通過(guò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)解決軟板 在彎折時(shí)因銅與有機(jī)材料的楊氏模量(Young’ s Module)差異造成應(yīng)力集中而使銅線路斷 裂。此外，美國(guó)專利7，299，547主要是以有機(jī)的彈性線路取代原有的銅線路，以使結(jié)構(gòu)的可
靠度增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種電路板，其包括基板、多個(gè)彈性凸點(diǎn)以及圖案化的線路層。上述多 個(gè)彈性凸點(diǎn)以至少一矩陣方式排列，設(shè)置于基板上。圖案化的線路層配置于一部分的上述 多個(gè)彈性凸點(diǎn)上以及部分的基板上。本發(fā)明又提出一種電路板用的基材，其包括基板；以及多個(gè)彈性凸點(diǎn)，以至少一矩 陣方式排列，設(shè)置于該基板上。本發(fā)明又提出一種電路板的制造方法，此方法是先在基板上形成彈性凸點(diǎn)材料 層，再圖案化彈性凸點(diǎn)材料層，以形成以至少一矩陣方式排列的多個(gè)彈性凸點(diǎn)。之后，再形 成至少一層導(dǎo)電層，覆蓋上述多個(gè)彈性凸點(diǎn)與基板。其后，圖案化導(dǎo)電層，以形成圖案化的 線路層，覆蓋于一部分的上述多個(gè)彈性凸點(diǎn)以及部分的基板上。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖， 作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的剖面示意圖。圖1A是圖1的一種電路板用的基材的俯視圖。圖1B是圖1的另一種電路板用的基材的俯視圖。
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圖2A是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的俯視圖。圖2B是依照本發(fā)明又一實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的俯視圖。圖3是依照本發(fā)明再一實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的剖面示意圖。圖4A是依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的一種電路板的立體視圖。圖4B是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的一種電路板的立體視圖。圖5A至5E是一種集成電路的電路板的制造方法的剖面示意圖，這些圖為沿著圖 4A的剖面線V-V的剖面圖。
13 彈性材料層 16 導(dǎo)電層 16a 內(nèi)引腳 16c 連接部 20A、20B 電路板 24、26、30、40、50、60 矩陣 h:彈性凸點(diǎn)高度附圖標(biāo)記說(shuō)明
10、10、10B、10C、10D、10E
12 基板
14:彈性凸點(diǎn)
16A、16B:圖案化的線路層
16b 外引腳
18 保護(hù)層
22 圖案化光致抗蝕劑層
W、W1、W2 間隙寬度
v-v 剖面線
具體實(shí)施例方式圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的剖面示意圖。圖1A是 圖1的一種電路板用的基材的俯視圖。圖1B是圖1的另一種電路板用的基材的俯視圖。圖 2A是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的俯視圖。圖2B是依照本發(fā)明 又一實(shí)施例所繪示的一種電路板用的基材的俯視圖。圖3是依照本發(fā)明再一實(shí)施例所繪示 的一種電路板用的基材的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例的電路板用的基材10包括基板12與多個(gè)彈性凸 點(diǎn)14?；?2的材料包括有機(jī)絕緣材料或無(wú)機(jī)絕緣材料。有機(jī)絕緣材料，例如是聚酰亞胺 (Polyimide，PI)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Polyethylene ter印hthalate，PET)。無(wú)機(jī)絕緣材 料例如是玻璃或陶瓷?；?2可以是可撓式基板或硬式基板彈性凸點(diǎn)14的作用像是“坐墊(Cushion) ”，可吸收來(lái)自多種電子元件間因熱膨脹 系數(shù)差異所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，以及接合時(shí)的機(jī)械應(yīng)力，因此彈性凸點(diǎn)14愈軟、愈有彈性，其效 果愈明顯。彈性凸點(diǎn)14是以矩陣方式排列，設(shè)置于基板12上。在實(shí)施例中，本發(fā)明的彈性 凸點(diǎn)14排列成單一矩陣，如圖1A的電路板用的基材10A的矩陣24，或圖1B的電路板用的 基材10B矩陣26所示者。在另一實(shí)施例中，請(qǐng)參照?qǐng)D2A所示，電路板用的基材10C的彈性 凸點(diǎn)14也可以排列成兩個(gè)彼此分隔的矩陣30、40。在圖2A中，矩陣30、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(diǎn)14的排列方式、彈性凸點(diǎn)14的大小、高 度、形狀或彈性凸點(diǎn)14之間的間隙寬度相同或是相異。當(dāng)然彈性凸點(diǎn)14也可以依據(jù)需要 排列成多個(gè)彼此分隔的矩陣。在又一實(shí)施例中，請(qǐng)參照?qǐng)D2B所示，電路板用的基材10D的 彈性凸點(diǎn)14排列成兩個(gè)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 以是指矩陣50、60中的彈性凸點(diǎn)14的排列方式、彈性凸點(diǎn)14的大小、高度、形狀或彈性凸點(diǎn)14之間的間隙寬度不同，在圖2B中以彈性凸點(diǎn)14排列方式不同的兩個(gè)矩陣50、60來(lái)說(shuō) 明。當(dāng)然彈性凸點(diǎn)14也可以依據(jù)需要排列成多個(gè)彼此相鄰的矩陣。關(guān)于矩陣中彈性凸點(diǎn)14的排列方式，請(qǐng)參照?qǐng)D1A，在實(shí)施例中，本發(fā)明的多個(gè)彈
性凸點(diǎn)14所排列成的矩陣24包括數(shù)列CI.....CN與數(shù)行R1. RN，且任意相鄰兩列，如C3、
C4的多個(gè)凸點(diǎn)彼此對(duì)齊，任意相鄰兩行，如R2、R3的多個(gè)凸點(diǎn)也是彼此對(duì)齊。在另一實(shí)施例 中，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，本發(fā)明的多個(gè)彈性凸點(diǎn)14所排行成的矩陣26例如是包括數(shù)列C1.....CN 與數(shù)行Rl. . . RN,且任意相鄰兩列，如C3、C4的多個(gè)凸點(diǎn)彼此交錯(cuò)，任意相鄰兩行，如R2、R3 的多個(gè)凸點(diǎn)也是彼此交錯(cuò)。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖1A與圖1B，在實(shí)施例中，彈性凸點(diǎn)14的大小例如是直徑10微米， 但，并不以此為限。高度h至少3微米或以上，以提供足夠的空間以容置粘合所需要的膠材。 此外，在本實(shí)施例中，是以圓形的彈性凸點(diǎn)14做為說(shuō)明，然而，彈性凸點(diǎn)14的形狀并不以此 為限，其可以呈方形、菱形、矩形、多角形、橢圓形等。彈性凸點(diǎn)14的材料包括有機(jī)材料或是 無(wú)機(jī)材料。有機(jī)材料，其可以是絕緣或是導(dǎo)電，例如是聚酰亞胺(Polyimide，PI)、聚對(duì)苯二 甲酸乙二酯(Polyethylene ter印hthalate，PET)。無(wú)機(jī)材料例如是玻璃或陶瓷。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖1A，在矩陣中，彈性凸點(diǎn)14之間的間隙寬度W至少5微米或以上， 以提供粘合膠材在壓合時(shí)有足夠的流動(dòng)空間。在實(shí)施例中，在矩陣中，任意相鄰兩列，如C3、 C4的彈性凸點(diǎn)14的之間的間隙寬度W1，其與任意相鄰兩行，如R2、R3的彈性凸點(diǎn)14的之 間的間隙寬度W2實(shí)質(zhì)上相同。在另一實(shí)施例中，在矩陣中，任意相鄰兩列，如C3、C4的彈性 凸點(diǎn)14的之間的間隙寬度W1實(shí)質(zhì)上相同，任意相鄰兩行，如R2、R3的彈性凸點(diǎn)14的之間 的間隙寬度W2也實(shí)質(zhì)上相同，但，間隙寬度W1與間隙寬度W2不同。請(qǐng)參照?qǐng)D1，在以上的實(shí)施例中，電路板用的基材10包括基板12與多個(gè)彈性凸點(diǎn) 14，業(yè)者在取得上述的電路板用的基材之后，僅需再形成導(dǎo)電層16并對(duì)導(dǎo)電層16進(jìn)行圖案 化即可形成具有圖案化的線路層的電路板。請(qǐng)參照?qǐng)D3，在另一實(shí)施例中，除了基板12與多個(gè)彈性凸點(diǎn)14之外，電路板用的基 材10E還包括至少一層導(dǎo)電層16，其毯覆式覆蓋于彈性凸點(diǎn)14與基板12上，以作為線路 層。導(dǎo)電層16的材料例如金屬或是導(dǎo)電高分子。金屬例如是銅、銅合金、鋁、銀、鎳、金或鈦。 金屬層的厚度可依電流大小調(diào)整，其厚度至少0. 1微米或以上，但并不以此為限。導(dǎo)電高分 子例如是聚乙炔(Polyacetylene)、聚苯胺(Polyaniline ；PANi)、聚吡咯(Polypyrrole)。 導(dǎo)電高分子的厚度至少3微米或以上，以提供足夠的空間容置粘合所需要的膠材。業(yè)者在 取得此電路板用的基材10A之后，僅需對(duì)導(dǎo)電層16進(jìn)行圖案化即可形成具有圖案化的線路 層的電路板。圖4A是依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的一種電路板的立體視圖。圖4B分別是依照本 發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的另一種電路板的立體視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4A或4B，本發(fā)明的電路板20A或20B除了包括如圖1A、1B、2A或2B所述 基板12與多個(gè)呈矩陣排列的彈性凸點(diǎn)14之外，還包括具有圖案化的線路層16A以及保護(hù) 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(hù)層18，如圖4B所示。圖案 化的線路層16A或16B配置于部分的彈性凸點(diǎn)14上以及部分的基板12上。保護(hù)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覆蓋的部分的彈性凸點(diǎn) 14以及部分的基板12上。
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請(qǐng)參照?qǐng)D4A，本實(shí)施例的電路板20A可以用做為集成電路的載板，其圖案化的線 路層16A包括內(nèi)引腳16a、外引腳16b以及連接內(nèi)引腳16a與外引腳16b的連接部16c。保 護(hù)層18覆蓋圖案化的線路層16A的連接部16c，裸露出圖案化的線路層16a的內(nèi)引腳16a 與外引腳16b，使內(nèi)引腳16a可以與芯片連接，而外引腳16b可以與其他印刷電路板或是面 板等連接。請(qǐng)參照?qǐng)D4B，本實(shí)施例的電路板20B圖案化的線路層16B的圖案例如是具有多 條平行的金屬線，但并不以此為限，使電路板20B可以用做為電子元件間的連接板，或測(cè)試 板，如IC測(cè)試板、LCD面板測(cè)試板。本發(fā)明是以彈性凸點(diǎn)與導(dǎo)電層來(lái)制作彈性電極。彈性凸點(diǎn)可解決電子元件接合 后，因元件間的熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal Expansion)差異所造成的可靠度不 良的問(wèn)題。圖5A至5E是一種集成電路的電路板的制造方法的剖面示意圖，這些圖為沿著圖 4A的剖面線V-V的剖面圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5A，提供基板12?；?2的材料包括有機(jī)材料，例如是聚酰亞胺 (Polyimide, PI)、聚對(duì)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 的材料包括至少一種有機(jī)材料，例如是聚酰亞胺(Polyimide，PI)。彈性材料層13的形成 方法例如是涂布法或是壓合法。之后，可以依據(jù)需要對(duì)彈性材料層13進(jìn)行預(yù)烘烤工藝，使 彈性材料層13固化。然后，請(qǐng)參照?qǐng)D5B，將彈性材料層13圖案化，以形成多個(gè)彈性凸點(diǎn)14，這些彈性凸 點(diǎn)14排列成兩個(gè)分隔的矩陣30與40。當(dāng)彈性材料層13為感光性有機(jī)材料時(shí)，將彈性材 料層13圖案化的方法例如是直接對(duì)彈性材料層13進(jìn)行曝光與顯影。至此，即完成如上圖 1所示的電路板用的基材的制作。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D5C，在基板12上形成至少一導(dǎo)電層16，覆蓋上述彈性凸點(diǎn)14。導(dǎo) 電層16的材料例如金屬或是導(dǎo)電高分子。金屬例如是銅、銅合金、鋁、銀、鎳、金，形成的方 法例如是濺鍍(Sputter)、蒸鍍(Evaporation)或其他適當(dāng)?shù)奈锢須庀喑练e法，或者是無(wú)電
(Electroless plating) At^H^MjiW^ (chemical vapor deposition, CVD) 適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)沉積法。金屬的導(dǎo)電層16的厚度依電流大小調(diào)整，其厚度例如為0. 1微米或以 上，但并不以此為限。導(dǎo)電高分子例如是聚乙炔(Polyacetylene)、聚苯胺(Polyaniline ； PANi)、聚吡咯(Polypyrrole)。形成的方法例如是涂布。導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電層16的厚度為 3微米以上，提供足夠的空間以容置粘合所需要的膠材。至此，即完成如上圖3所示的電路 板用的基材的制作。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D5D，在導(dǎo)電層16上形成光致抗蝕劑層(未繪示)。其后，進(jìn)行曝光 與顯影，以圖案化光致抗蝕劑層22。之后，再以圖案化的光致抗蝕劑層22為掩模，將導(dǎo)電 層16圖案化，以形成圖案化的線路層16A，覆蓋部分彈性凸點(diǎn)14以及部分的基板12。圖案 化的線路層16A包括內(nèi)引腳16a、外引腳16b以及連接內(nèi)引腳16a與外引腳16b的連接部 16c0然后，請(qǐng)參照?qǐng)D5E，將圖案化的光致抗蝕劑層22移除。當(dāng)圖案化的光致抗蝕劑層 22移除之后，基板12上仍保留著矩陣30與40的彈性凸點(diǎn)14，而其中，一部分的彈性凸點(diǎn)
714被圖案化的線路層16A所覆蓋；另一部份的彈性凸點(diǎn)14則未被圖案化的線路層所覆蓋。 之后，再于基板12上形成保護(hù)材料層18。保護(hù)材料層18的材料包括絕緣材料，例如高分子 材料，如環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy)，形成的方法例如是網(wǎng)板印刷。本發(fā)明是以彈性凸點(diǎn)與導(dǎo)電層來(lái)制作彈性電極，取代已知柔性電路板上原有的銅 電極，因舍去原有的銅電極，增加柔性電路板的柔軟度，故，可增加接合后及彎折時(shí)的可靠 性。由于彈性凸點(diǎn)可提供足夠的高度以容置接合膠材，因此，所需要的導(dǎo)電層較薄，因此，在 工藝上具有較大的蝕刻角容忍度，而且，可蝕刻出較為精細(xì)的圖案，使蝕刻間距大幅縮小， 大幅提升電極的密度。另外，由于彈性凸點(diǎn)是以矩陣方式設(shè)置在基板上，因此，可供不同線 路圖案應(yīng)用，因此，其可應(yīng)用的范圍廣泛。另一方面，此技術(shù)亦可應(yīng)用在硬板上，除接合外亦 可作測(cè)試板應(yīng)用在測(cè)試領(lǐng)域上。此外，本發(fā)明實(shí)施例的工藝可以現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)作改良，因此 并不需再投資大筆的生產(chǎn)設(shè)備即可大量生產(chǎn)。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種電路板，包括基板；多個(gè)彈性凸點(diǎn)，以至少一矩陣方式排列，設(shè)置于該基板上；以及圖案化的線路層，配置于第一部分的所述彈性凸點(diǎn)上以及部分的該基板上。
2.如權(quán)利要求1所述的電路板，還包括保護(hù)層，覆蓋于部分該圖案化的線路層上、未被 圖案化的線路層覆蓋的第二部分的所述彈性凸點(diǎn)上以及部分未被該第二部分的所述彈性 凸點(diǎn)覆蓋的該基板上。
3.如權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述彈性凸點(diǎn)的材料包括至少一種有機(jī)材料。
4.如權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述彈性凸點(diǎn)是以一個(gè)或多個(gè)矩陣方式排列。
5.如權(quán)利要求4所述的電路板，其中所述彈性凸點(diǎn)是以多個(gè)矩陣方式排列，且所述矩 陣彼此相鄰或分隔。
6.如權(quán)利要求1所述的電路板，其中該基板的材料包括至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣材料。
7.如權(quán)利要求6所述的電路板，其中該有機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣材料的基板包括可撓式基板或 硬式基板。
8.如權(quán)利要求1所述的電路板，其中該圖案化的線路層包括至少一導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求8所述的電路板，其中導(dǎo)電層的材料包括金屬、合金、導(dǎo)電高分子或其組合。
10.一種電路板用的基材，包括 基板；以及多個(gè)彈性凸點(diǎn)，以至少一矩陣方式排列，設(shè)置于該基板上。
11.如權(quán)利要求10所述的電路板用的基材，其中所述彈性凸點(diǎn)的材料包括至少一種有 機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣材料。
12.如權(quán)利要求10所述的電路板用的基材，其中所述彈性凸點(diǎn)是以一個(gè)或多個(gè)矩陣方 式排列。
13.如權(quán)利要求12所述的電路板用的基材，其中所述矩陣是彼此相鄰或分隔。
14.如權(quán)利要求11所述的電路板用的基材，還包括至少一導(dǎo)電層，毯覆式覆蓋于所述 彈性凸點(diǎn)與該基板上。
15.如權(quán)利要求14所述的電路板用的基材，其中該導(dǎo)電層的材料包括金屬、合金、導(dǎo)電 高分子或其組合。
16.如權(quán)利要求10所述的電路板用的基材，其中該基板的材料包括至少一種有機(jī)絕緣 材料或無(wú)機(jī)絕緣材料。
17.如權(quán)利要求16所述的電路板用的基材，其中該有機(jī)絕緣材料或無(wú)機(jī)絕緣材料的基 板包括可撓式基板或硬式基板。
18.一種電路板的制造方法，包括 在基板上形成彈性凸點(diǎn)材料層；圖案化該彈性凸點(diǎn)材料層，以形成以至少一矩陣方式排列的多個(gè)彈性凸點(diǎn)； 形成至少一導(dǎo)電層，覆蓋所述彈性凸點(diǎn)與該基板；以及圖案化該導(dǎo)電層，以形成圖案化的線路層，覆蓋于第一部分的所述彈性凸點(diǎn)以及部分該基板上。
19.如權(quán)利要求18所述的電路板的制造方法，其中該彈性凸點(diǎn)材料層的材料包括至少 一種有機(jī)材料。
20.如權(quán)利要求18所述的電路板的制造方法，其中該彈性凸點(diǎn)材料層是以涂布或是壓 合的方式形成。
21.如權(quán)利要求18所述的電路板的制造方法，其中該圖案化的線路層的材料包括至少一導(dǎo)電層。
22.如權(quán)利要求21所述的電路板的制造方法，其中該導(dǎo)電層的材料包括金屬、合金、導(dǎo) 電高分子或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電路板用的基材、電路板以及電路板的制造方法。電路板包括基板、多個(gè)彈性凸點(diǎn)以及圖案化的線路層。彈性凸點(diǎn)以矩陣方式排列，設(shè)置于基板上。圖案化的線路層則配置于部分的彈性凸點(diǎn)上以及部分的基板上。
文檔編號(hào)H05K1/00GK101820721SQ200910006789
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者曾毅, 高國(guó)書 申請(qǐng)人:臺(tái)灣薄膜電晶體液晶顯示器產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì);中華映管股份有限公司;友達(dá)光電股份有限公司;瀚宇彩晶股份有限公司;奇美電子股份有限公司;財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院