專利名稱：立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用鐳射鉆孔方式以達到更小的孔徑，在已成形的塑件上進行微小孔徑加工，并通過化鍍或電鍍填孔方式，達到布線精準以及線路導通的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)行的工業(yè)技術(shù)上，在工件上進行導穿孔加工時，多半利用鉆頭進行鉆孔加工，或是將具有導穿孔的工件利用射出成形方式直接形成。然而，由于鉆頭或是射出成形的技術(shù)限制，一般以鉆孔加工或是射出成形方式做出的導穿孔，有最小孔徑的限制(約為0. Imm)。若是要進行更精細的孔徑加工，通常必須使用鐳射鉆孔或蝕刻方式，以達到更小的孔徑(最小孔徑約可達6 ym)。然而，當工件為已成形的塑料件時，若要在已成形的塑件上進行微小孔徑加工，則鉆孔加工，射出成形或蝕刻等方式均不適用。例如在印刷電路板上進行電路加工時，若是其線路圖案為三維立體線路，則會包含有小孔徑的導穿孔，同時在鉆孔后還必須進行其余線路圖案的雕刻，并將所設(shè)計的線路圖案鍍上金屬，以完成電路制作。查中國臺灣實用新型專利公告第M339881號專利“電路板的導通孔結(jié)構(gòu)”;其著重于利用導通孔在電路板頂面的開口大于底面的開口，使該電路板頂面電路材成型時，可連同該導通孔內(nèi)的導通材同時成型，可簡化制程，但此前案并未提及導通孔結(jié)構(gòu)鉆孔技術(shù)的規(guī)格。中國臺灣實用新型專利公告第M383270號專利“軟性印刷電路板”，本前案著重于利用接口層讓軟性基板上得以固著一層導電層，并在該導電層的基礎(chǔ)上再形成一層導電增生層作為軟性印刷電路板的電路布線，本前案限定于軟性印刷電路板的應(yīng)用，且其雖采用鐳射鉆孔來定義出孔的位置，但仍未提及其技術(shù)規(guī)格。以上前案均無法達到小孔徑的導穿孔結(jié)構(gòu)，因此，急需一種能達到小孔徑的導穿孔立體曲面結(jié)構(gòu)，特別為孔徑介于0. 02mm 0. Imm間的導穿孔，以便于化學填孔的化鍍或電鍍能夠進行填補。故本實用新型有鑒于上述的缺失，遂提出一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型涉及一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，其包含有一基材、多個導穿孔、一立體電路布局以及多層金屬層。該基材具有曲面層與本體層；這些個導穿孔是利用錯射光對基材進行微小孔徑加工(0. 02mm 0. Imm之間)而成,其是由該基材的頂面貫穿至底面；該立體電路布局是在該基材的該曲面層上利用三維鐳射雕刻加工將所設(shè)計的線路圖案完成；這些多層金屬層是以化學沉積法或電鍍法將所設(shè)計的線路(圖案)分別鍍上銅、鎳、金等金屬。該結(jié)構(gòu)借由鐳射鉆孔及化鍍或電鍍填孔方式應(yīng)用在射出成形塑料零件(LDS專用材料)上可達到線路導通、加工簡便、零件設(shè)計更微小及更精密等目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，借由鐳射鉆孔及化鍍或電鍍填孔方式應(yīng)用在射出成形塑料零件(LDS專用材料)上可達到線路導通、加工簡便、零件設(shè)計更微小及更精密等目的。

圖I為本實用新型一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)的基材在鐳射鉆孔后的斷面示意圖。圖2為本實用新型一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)的示意圖。主要組件符號說明10基材(塑件)102 頂面104 底面20導穿孔30立體電路布局40多層盒屬層420鍍銅金屬層440鍍鎳金屬層460鍍金金屬層D導穿孔入口d導穿孔出口
具體實施方式
請參考圖I及圖2，為本實用新型一實施例其展示一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，其主要包含有一基材10、多個導穿孔20、一立體電路布局30以及多層金屬層40。該基材10具有曲面層與本體層，斜線部分為其斷面。該基材10可為一塑料射出塑件，其材料可為熱固性塑料DAP及熱塑性塑料PPA、LCP、PA6/6T、PC或PC/ABS，且斷面厚度在2mm以下較佳。這些個導穿孔20是利用具有微型光點尺寸(spot size)的光源(一般即為鐳射光)，以鐳射方式利用基材10表面的三維空間，依鐳射光的穿透性進行鐳射活化(LaserActivation)制造而得。鐳射光先在這些個導穿孔入口 D入射，而后由這些個導穿孔出口 d出射，也就是由該基材10的頂面102貫穿至底面104形成這些個導穿孔20。導穿孔20出口 d的最小孔徑介于0. 02mm 0. Imm為較佳，以確保之后進行化鍍或電鍍時可將導穿孔完全填充，使得導電回路通過導穿孔20連接。其中，鐳射鉆孔可應(yīng)用于各種不同的基材10，例如3C產(chǎn)品塑件10的殼體上，利用鐳射及化鍍的技術(shù)產(chǎn)生同PCB般的金屬布線，將以往傳統(tǒng)的平面布線轉(zhuǎn)至三維，具有立體傳導的功能，除達到產(chǎn)品制程的簡化，更是實現(xiàn)簡化多層PCB，由于導通的一致性加上減少平面PCB線路的接點，使其更能將電路傳導的更為順暢。其塑件10材料限定可包含熱固性塑料鄰苯二甲酸二烯丙脂(DAP;Diallyl Phthalate)及熱塑性塑料聚鄰苯二甲酰胺(PPA ;Polyphthalamide)、高性能工程塑料(LCP ;Liquid Crystal Polyester)、聚酸胺 6/6(PA6/6T ;Nylon)、聚碳酸酯(PC !Polycarbonate)、聚碳酸酯 / 聚丙烯精(PC/ABS ;Polycarbonate/AcrylonitriIe Butadiene Styrene)等材質(zhì)，該專用料可包含有多個均勻散布的金屬微粒，此金屬微粒爲奈米級(nm)之銅離子與鈀離子，且材料選自于由鈀與銅所構(gòu)成的群組，且前述金屬微粒與熱塑(固)性塑料結(jié)合成金屬(也稱之高分子螯合物)，此金屬為一種有機金屬復合物。該立體電路布局30是在該基材10的該曲面層(即圖中上方表面)上利用三維鐳射雕刻加工將所設(shè)計的線路圖案完成以形成導電回路，并利用這些個導穿孔20將該導電回路進行連接。這些多層金屬層40是利用化鍍或電鍍方式鍍覆于該導電回路，各金屬層的順序為a.鍍銅金屬層420，所用的金屬層材料為銅，其作用是構(gòu)成一導通(電)金屬層，其厚度為30 以內(nèi)較佳；b.鍍鎳金屬層440，所用的金屬層材料為鎳，其作用是保護鍍銅金屬層420避免氧化，耐磨性較佳，其厚度為IOiim以內(nèi)較佳；c.鍍金金屬層460，所用的金屬層材料為金，其作用是為一抗氧化層，其厚度為0. 2 y m以內(nèi)較佳。上述各金屬層中，各金屬層的 較佳厚度為鍍銅金屬層420為15 ii m、鍍鎳金屬層440為5 y m、鍍金金屬層460為0. I y m。使用較佳的金屬層厚度，可確保導穿孔20出口 d的最小孔徑不超過0. Imm時，在進行化鍍或電鍍時可將這些個導穿孔20完全填充，以確保這些個導穿孔20對該導電回路的連接。以上，本實用新型是通過錯射直接成型的制程，并應(yīng)用了 LDS(Laser DirectStructuring, LDS)限定用材料，由于其材料具有硬度佳、耐磨性佳及輕薄性，可用以有效率地加工每一加工件，而還可有效地節(jié)省傳統(tǒng)二維PCB板的容置空間。以上本實用新型雖已具體公開實施例，然其所公開的具體實施例并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作各種更動與潤飾，其所作的更動與潤飾都屬于本實用新型的范疇，本實用新型的保護范圍當所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求1.一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含 一基材，具有曲面層與本體層； 多個導穿孔，其形成在該曲面層與該本體層上，其是由該基材的頂面貫穿至底面； 一立體電路布局，其在該基材的該曲面層上形成導電回路，是通過該導穿孔連接，這些個導穿孔的孔徑大小介于0. 02mm 0. Imm之間；以及 多層金屬層，其在所設(shè)計的線路或圖案上鍍上各種金屬在該導電回路。
2.如權(quán)利要求I所述的立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材還包含散布均勻的多個納米級金屬微粒。
專利摘要一種立體曲面的導穿孔以及金屬層結(jié)構(gòu)，其包含有一基材、多個導穿孔、一立體電路布局以及多層金屬層。該基材具有曲面層與本體層；這些個導穿孔是利用鐳射光對基材進行0.02mm～0.1mm微小孔徑加工而成，其由該基材的頂面貫穿至底面；該立體電路布局是在該基材的該曲面層上利用三維鐳射雕刻加工將所設(shè)計的線路圖案完成；這些多層金屬層是以化學沉積法或電鍍法將所設(shè)計的線路或圖案分別鍍上銅、鎳、金等金屬。該結(jié)構(gòu)借由鐳射鉆孔及化鍍或電鍍填孔方式應(yīng)用在射出成形塑料零件即LDS專用材料上，可達到線路導通、加工簡便、零件設(shè)計更微小及更精密等目的。
文檔編號H05K3/42GK202535641SQ20122004901
公開日2012年11月14日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者陳輝雄 申請人:臺灣立體電路股份有限公司