TWI670997B - 軟性電路板及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種軟性電路板及其製造方法。上述軟性電路板，包括：基膜；多個第1導電圖案，形成於上述基膜的一面；第1保護層，覆蓋上述多個第1導電圖案；以及第1散熱層，覆蓋上述第1保護層，包括基材以及包含於上述基材中的散熱材料。
Description
本發明涉及一種軟性電路板及其製造方法。
近年來伴隨電子設備的小型化趨勢，利用軟性電路板的薄膜覆晶(Chip On Film：COF)封裝技術被越來越廣泛使用。利用軟性電路板的COF封裝技術能夠被適用於如液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode)顯示裝置等平板顯示裝置(Flat Panel Display；FPD)中。
形成於軟性電路板中的導電圖案能夠在電路元件之間相互連接並傳遞高速傳送的電氣信號。而且，伴隨安裝有軟性電路板的電子裝置的小型化，軟性電路板以及形成於軟性電路板中的導電圖案也呈現出了高集成化的趨勢，而隨著高集成化和高精密化，導電圖案中產生的熱量所導致的電路元件運行錯誤的問題也變得日趨嚴重。
為了能夠有效釋放導電圖案中產生的熱量，目前採取通過增加導電圖案的厚度或通過在形成導電圖案的基膜兩面粘貼鋁制或銅制金屬帶而提升
其散熱特性的方式。但是如上所述的方式可能會導致使軟性電路板的小型化變得困難或因為額外的工序而增加其生產成本等問題。
本發明要解決的技術課題在於提供一種通過在覆蓋導電圖案的保護層中包括含散熱材料的散熱層的方式而提升其散熱特性的軟性電路板。
本發明要解決的另一技術課題在於提供一種在覆蓋導電圖案的保護層中包括含散熱材料的散熱層的軟性電路板的制造方法。
本發明的技術課題並不局限於上述技術課題，相關從業人員將能夠通過下述記載明確理解未被提及的其他技術課題。
為了實現上述技術課題，適用本發明之一實施例的軟性電路板，包括：基膜；多個第1導電圖案，形成於上述基膜的一面；第1保護層，覆蓋上述多個第1導電圖案；以及第1散熱層，覆蓋上述第1保護層，包括基材以及包含於上述基材中的散熱材料。
在適用本發明的幾個實施例中，從上述基膜到上述第1保護層的最頂面的高度能夠等於或高於從上述基膜到上述多個導電圖案的最頂面的高度。
在適用本發明的幾個實施例中，上述第1散熱層的頂面能夠是實質上平坦的結構。
在適用本發明的幾個實施例中，上述第1保護層和第1散熱層的厚度比例能夠是2：8至8：2。
在適用本發明的幾個實施例中，上述第1保護層的厚度能夠是1μm至30μm，上述第1散熱層的厚度能夠是1μm至30μm，上述第1保護層及第1散熱層的厚度之和能夠是2μm至60μm。
在適用本發明的幾個實施例中，上述基材能夠包括與構成上述第1保護層的物質相同的物質。
在適用本發明的幾個實施例中，還能夠包括：多個第2導電圖案，形成於與上述基膜的上述一面相反的另一面；第2保護層，覆蓋上述多個第2導電圖案；以及第2散熱層，覆蓋上述第2保護層，在其內部包括散熱材料。
在適用本發明的幾個實施例中，上述第1保護層能夠沿著上述多個第1導電圖案的輪廓形成，上述第1保護層的頂面能夠包括上述第1導電圖案上的第1面和上述第1面之間的第2面，從上述基膜到上述第1面的高度能夠高於從上述基膜到上述第2面的高度。
在適用本發明的幾個實施例中，上述第1散熱層能夠沿著上述第1保護層的頂面的輪廓形成。
在適用本發明的幾個實施例中，還能夠包括：鍍金層，介於上述第1導電圖案和上述第1保護層之間。
為了實現上述技術課題，適用本發明之一實施例的軟性電路板的製造方法，包括：製備在其至少一面形成多個導電圖案的基膜的步驟；形成覆蓋多個導電圖案的保護層的步驟；在上述保護層上形成包括混合在其內部的散熱材料的散熱層的步驟。
在適用本發明的幾個實施例中，上述形成散熱層的步驟，還能夠包括：使從上述基膜到上述散熱層的高度高於上述導電圖案的最頂面的步驟。
適用本發明之實施例的軟性電路板，通過在基膜上形成包括散熱材料的散熱層，能夠有效釋放導電圖案中產生的熱量。
此外，通過使介於散熱層和導電圖案之間的保護層完全覆蓋導電圖案，能夠防止包含在散熱層中的散熱材料所導致的電器可靠性下降的問題。
本發明的效果並不局限於上述效果，相關從業人員將能夠通過請求項中的記載明確理解未被提及的其他效果。
1，2，3‧‧‧軟性電路板
10‧‧‧基膜
20，120‧‧‧導電圖案
30，130，230‧‧‧保護層
40，140‧‧‧散熱層
45‧‧‧散熱材料
圖1是適用本發明之一實施例的軟性電路板的截面圖。
圖2是對圖1中的一部分進行放大的放大圖。
圖3是適用本發明之另一實施例的軟性電路板的截面圖。
圖4是適用本發明之又一實施例的軟性電路板的截面圖。
圖5是適用本發明之一實施例的軟性電路板的製造方法的順序圖。
通過下述結合附圖進行說明的實施例，將能夠進一步明確理解本發明的優點和特徵及其實現方法。此外，本發明並不限定於下面所公開的實施例，還能夠以多種不同的形態實現，下述實施例只是為了更加完整地公開本發明並向具有本發明所屬技術領域之一般知識的人員更加完整地闡述本發明的範疇，本發明應由請求項中的範疇做出定義。為了便於更加明確的說明，附圖中構成要素的尺寸以及相對尺寸可能會被誇大表示。在整個說明書中，相同的參考符號代表相同的構成要素，“和/或”代表所提及的各個專案或一個以上所提及專案的所有組合。
元件(elements)或層位於其他元件或層的“上方(on)”或“上側(on)”，不僅包括直接位於其他元件或層的上方的情況，還包括在兩者之間還包括其他層或其他元件的情況。與此相反，元件“直接位於...上方(directly on)”或“直接位於...上側”代表兩者之間不包括其他元件或層的情況。
作為空間方面的相對性術語，“下方(below)”、“下側(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等只是用於
對附圖中所圖示的一個元件或構成要素和其他元件或構成要素之間的相關關係進行描述。空間方面的相對性術語除附圖中所圖示的方向之外，還應理解為包括在使用時或工作時元件之間的相互不同的方向。例如，當對附圖中所圖示的元件進行反轉時，被記載為位於其他元件的“下方(below)”或“下側(beneath)”的元件可能會位於其他元件的“上方(above)”。因此，作為示例性術語的“上方”有可能包括上方和下方兩個方向。元件能夠按照不同的方向進行排列，因此空間方面的相對性術語也能夠按照排列方向進行解釋。
在本說明書中所使用的所有術語只是用於對實施例進行說明，並不是對本發明作出的限制。在本說明書中除非另有說明，否則單數型語句包括複數型含義。在本說明書中所使用的“包含(comprises)”和/或“包括(comprising)”不排除所提及的構成要素之外的一個以上的其他構成要素存在或被追加的情況。
雖然為了描述不同的元件或構成要素而使用第1、第2等術語，但上述元件或構成要素並不受到上述術語的限制。這些術語只是用於對一個元件或構成要素和其他元件或構成要素進行區別。因此，下面所描述的第1元件或構成要素在本發明的技術思想範圍之內也有可能是第2元件或構成要素。
除非另有定義，否則在本說明書中所使用的所有術語(包括技術及科學術語)的含義為具有本發明所屬領域之一般知識的人員所通常理解的含義。此外除非另有說明，否則通常所使用的已在詞典中做出定義的術語不應被過於理想或誇大地解釋。
圖1是適用本發明之一實施例的軟性電路板的截面圖，圖2是對圖1中的一部分進行放大的放大圖。
如圖1及圖2所示，適用本發明之一實施例的軟性電路板能夠包括基膜10、第1導電圖案20、第1保護層30、第1散熱層40。
基膜10能夠由軟性材質構成，作為軟性電路板1的基材能夠使軟性電路板1發生彎曲或折疊。作為基膜10能夠使用如聚醯亞胺薄膜。此外，作為基膜10還能夠使用如PET薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或絕緣金屬箔。在適用本發明之一實施例的軟性電路板1中，將以基膜10為聚醯亞胺薄膜的情況為例進行說明。
第1導電圖案20能夠形成於基膜10上。第1導電圖案20能夠採用如形成至少一個具有一定寬度條狀導線的結構。第1導電圖案20能夠在安裝於基膜10上的電路元件以及與軟性電路板1接觸的電子裝置之間傳遞電氣信號。
第1導電圖案20能夠包括如銅等導電性物質，但本發明並不以此為限。具體來講，第1導電圖案20能夠由如金、鋁等具有電氣導電性的物質構成。
第1保護層30能夠以覆蓋第1導電圖案20的方式形成。第1保護層30能夠包括絕緣物質，絕緣物質能夠使用如阻焊劑。或者，第1保護層30還能夠包括覆蓋膜。
第1保護層30能夠完全覆蓋第1導電圖案20。即，第1保護層30的頂面35的水平面能夠等於或高於第1導電圖案20的最頂面25的水平面。即，從基膜10到第1保護層30的頂面35的高度能夠等於或高於從基膜10到第1導電圖案20的最頂面25的高度。
雖然在圖1中未作圖示，但是在第1導電圖案20和第1保護層30之間還能夠額外形成覆蓋第1導電圖案20表面的鍍金層。上述鍍金層能夠在第1導電圖案20上利用銅、錫、鎳、鈀、金等物質或其合金鍍金形成。
在適用本發明之一實施例的軟性電路板1中，第1保護層30的頂面35能夠是實質上平坦的結構。其中，實質上平坦的結構能夠包括在第1保護層30的頂面形成一定凹凸的情況。但是即使是形成如上所述的凹凸，在與第1
保護層30的整體厚度進行比較時，第1保護層30的頂面的最頂部和最底部之間的高度差異極小可以忽略不計。
在適用本發明的幾個實施例中，為了形成頂面平坦的第1保護層30，在第1導電圖案20上形成第1保護層30之後，能夠額外增加對第1保護層30的頂面進行平坦化處理的步驟。
在第1保護層30上能夠形成第1散熱層40。第1散熱層40能夠以覆蓋第1保護層30頂面的方式形成。如圖1所示，第1散熱層40能夠以完全覆蓋第1保護層30表面的方式形成，但本發明並不以此為限。第1散熱層40也能夠以僅覆蓋與第1導電圖案20重疊的第1保護層30區域的方式形成。
如上所述，第1保護層30的頂面35的高度能夠等於或高於第1導電圖案20的最頂面25的高度，因此覆蓋第1保護層30的第1散熱層40的底面41的高度也能夠等於或高於第1導電圖案20的最頂面25的高度。
在適用本發明的幾個實施例中，第1保護層30和第1散熱層40的厚度比例能夠是2：8至8：2。其中，第1保護層30的厚度是指從第1導電圖案20的頂面到第1保護層30的頂面35為止的距離，第1散熱層40的厚度是指從第1保護層30的頂面35上的第1散熱層40的底面41到第1散熱層40的最頂面為止的距離。當第1散熱層40的厚度與第1保護層30的厚度相比過薄時，可能會導致通過第1散熱層40的第1導電圖案20的散熱效果不充分的問題。與此相反，當第1保護層30的厚度與第1散熱層40的厚度相比過薄時，可能會導致絕緣性能下降的問題。而當第1散熱層40的厚度與第1保護層30的厚度相比超出正常需要時，可能會導致軟性電路板1製造成本的增加程度遠大於散熱效果增加程度的問題。
在適用本發明的幾個實施例中，第1保護層30的厚度能夠是1μm至30μm，第1散熱層40的厚度能夠是1μm至30μm，第1保護層30及第1散熱層40的厚度之和能夠是2μm至60μm。
第1散熱層40能夠包括基材和散熱材料45。基材能夠包括如阻焊劑或覆蓋膜。在適用本發明的幾個實施例中，第1散熱層40的基材能夠包括與第1保護層30相同的物質。
作為包含於第1散熱層40中的散熱材料45，能夠包括熱傳導率較高的物質，如鋁、銅等金屬性物質或石墨烯、碳納米管等含碳物質或其化合物。
在適用本發明的幾個實施例中，散熱材料45能夠包括球形的散熱球，但本發明並不以此為限。散熱材料45能夠採用如六面體等多面體形狀，只要是能夠與第1散熱層40的基材混合並將第1導電圖案20中產生的熱量傳遞到空氣中的物質，都能夠無論其形狀適用到本發明中。
在適用本發明之一實施例的軟性電路板1中，能夠利用包含於第1散熱層40中的散熱材料45，促使第1導電圖案20產生的熱量被釋放到外部。借此，能夠通過第1散熱層40減少安裝在第1導電圖案20中的電路元件以及電子裝置受到第1導電圖案20產生的熱量的影響，提升軟性電路板1的運行可靠性。
此外，按照如上所述的方式在第1保護層30上形成第1散熱層40的方式相對於在基膜10的兩面形成單獨的金屬帶的方式，在其生產工藝以及生產成本方面具有優勢。
此外，在適用本發明之一實施例的軟性電路板1中，第1散熱層40能夠通過第1保護層30與第1導電圖案20隔離。而且，因為第1保護層30的頂面35的高度等於或高於第1導電圖案25的最頂面的高度，所以在多個導電圖案20之間並沒有第1散熱層40以及包含於第1散熱層40中的散熱材料45存在。
如果在基膜10的第1導電圖案20之間有包含散熱材料45的第1散熱層40存在，則可能會因為散熱材料45與濕氣等的反應而形成在第1導電圖案
20之間流動的洩漏電流，並因此導致多個第1導電圖案20之間的絕緣效果的降低。進而，還有可能導致軟性電路板的運行可靠性的降低。
但是，因為適用本發明之一實施例的軟性電路板1的第1散熱層40在多個第1導電圖案20之間並沒有第1散熱層40以及包含於第1散熱層40的散熱材料45存在，所以即使是第1散熱層40內的散熱材料45與水分發生反應，也能夠防止在第1導電圖案20之間形成洩露電流，從而有效地在第1導電圖案20之間形成絕緣。
圖3是適用本發明之另一實施例的軟性電路板的截面圖。與上述實施例相同的部分將省略其詳細說明並著重說明兩者之間的差異。
如圖3所示，適用本發明之另一實施例的軟性電路板2與適用上述實施例的軟性電路板相比，其第1保護層130以及第1散熱層140的形狀有所不同。
第1保護層130的頂面135是沿著第1導電圖案20的頂面的輪廓形成。即，第1保護層130的頂面135包括第1導電圖案20上的第1面136和第1面136之間的第2面137，從基膜10到第1面136的高度高於到第2面137的高度。
此外，雖然第1保護層130的頂面135是沿著第1導電圖案20的頂面的輪廓形成，仍然能夠等於或高於第1導電圖案20的最頂面的高度。即，第1保護層130的頂面135中低於第1面136高度的第2面137的水平面仍然等於或高於第1導電圖案20的最頂面的水平面，從而防止在第1導電圖案20之間有第1散熱層140以及包含於第1散熱層14的散熱材料存在。借此，無論變形後的第1保護層130頂面135的形狀如何，都能夠通過第1保護層130以及第1散熱層140保持第1導電圖案20之間的絕緣效果。
通過使第1保護層130沿著第1導電圖案20頂面的輪廓形成，覆蓋第1保護層130的第1散熱層140的形狀也能夠沿著第1保護層130的輪廓形成。借
此，第1散熱層140的頂面能夠包括第1導電圖案20上的第1面141和第1面之間的第2面142，且第1面141的高度能夠高於第2面142的高度。
此外，與上述實施例中的情況相同，第1散熱層140的底面的高度能夠等於或高於第1導電圖案20的最頂面的高度。
因為在適用本實施例的軟性電路板2中，沿著第1導電圖案20表面的輪廓形成第1保護層130，所以彎曲的第1保護層130的頂面135形狀可能會導致第1保護層130的頂面135表面積的增加。此外，因為第1保護層130的頂面135表面積的增加，第1保護層130和第1散熱層140之間的接觸面積也將隨之增加。借此，能夠提升通過第1保護層130傳遞到第1散熱層140中的第1導電圖案20的熱傳導效率。
此外，當沿著第1導電圖案20的輪廓形成第1保護層130時，在形成第1保護層130之後不需要執行對第1保護層130的頂面進行平坦化處理的步驟。
圖4是適用本發明之又一實施例的軟性電路板的截面圖。
如圖4所示，適用本發明之又一實施例的軟性電路板3，還能夠包括：多個第2導電圖案120，形成於與基膜10的第1導電圖案20相反的一面；第2保護層230；第2散熱層240；以及貫通基膜10的導通件51。
第2導電圖案120能夠形成於與上述基膜10中形成第1導電圖案20的一面相反的另一面。第2導電圖案120與第1導電圖案20相同，能夠包括至少一個具有一定寬度的條狀導線。
第2導電圖案120能夠通過貫通基板的導通件51與第1導電基板20連接。導通件51能夠填充貫通基膜10而形成的導通孔50。導通件51與第1及第2導電圖案120相同，能夠包括銅、金等導電性物質或其合金。雖然在圖4中未作
圖示，但是在導通孔50的內側壁和導通件51之間還能夠額外包括一個以上的金屬層。
在圖4中是以第1導電圖案20和第2導電圖案120形成於以基膜10為中心的對應位置的情況為例進行了圖示，但本發明並不以此為限。具有本發明所屬技術領域之一般知識的人員應能夠理解，根據軟性電路板1的設計以及安裝於此的電路元件的配置，第1及第2導電圖案120的配置也將隨之不同。
第2保護層230能夠以覆蓋第2導電圖案120的方式形成。第2保護層230與第1保護層30相同，能夠完全覆蓋第2導電圖案120。因此，從基膜10的另一面到第2保護層230的頂面的高度，能夠等於或高於第2導電圖案120的最頂面的高度。
在第2保護層230上能夠形成第2散熱層240。第2散熱層240能夠包括作為絕緣物質的基材和包含在基材內的散熱材料。第1散熱層40和第2散熱層240能夠包括相同的物質。即，構成第1散熱層40和第2散熱層240的基材和散熱層能夠包括相同的物質。
如圖4所示，第2散熱層240能夠以完全覆蓋第2保護層230的方式形成，且第2散熱層240也能夠以僅覆蓋形成第2導電圖案40的區域上的第2保護層230頂面的方式形成。
通過使第2保護層230的頂面等於或高於第2導電圖案120的頂面的水平面，使第2散熱層240不會在第2導電圖案120之間形成的原理，與第1散熱層40相關的說明相同。借此，如上所述的第2散熱層240的形狀在有助於將第2導電塗層120產生的熱量釋放到空氣中的同時，還能夠防止因為在第2導電圖案120和散熱材料之間生成洩漏電流而降低軟性電路板3的運行可靠性的問題。
圖5是適用本發明之一實施例的軟性電路板的製造方法的順序圖。
如圖5及圖1所示，適用本發明之一實施例的軟性電路板的製造方法，包括：S10，製備在其至少一面形成多個導電圖案的基膜的步驟；S20，形成覆蓋上述多個導電圖案的第1保護層的步驟；S30，在第1保護層上形成內部包括散熱材料的散熱層的步驟。
第1導電圖案20能夠採用如在基膜上10形成抗蝕層之後再通過電解或非電解方式進行鍍金的半加成(semi additive)工藝形成，也能夠採用如在基膜10上形成導電層之後對上述導電層進行蝕刻的蝕刻(etching)工藝形成。
形成覆蓋多個第1導電圖案20的第1保護層30的步驟，能夠包括將阻焊劑或覆蓋膜印刷或層壓到第1導電圖案20中的步驟。為了使第1保護層30的頂面的水平面高於第1導電圖案20的最頂面的水平面，需要形成充分的第1保護層30。
其中，為了使第1保護層30的頂面的水平面保持實質上平坦的狀態，在形成第1保護層30之後還能夠額外執行對其頂面進行平坦化的工藝。對第1保護層30的頂面進行平坦化的工藝能夠包括如利用衝床對第1保護層30的頂面進行加壓的步驟。
形成覆蓋第1保護層30的第1散熱層40的步驟，能夠包括將包括散熱材料45的阻焊劑或覆蓋膜印刷或層壓到第1保護層30中的步驟。
上面結合附圖對適用本發明的實施例進行了說明，但本發明並不局限於上述實施例，也能夠以多種不同的形態製造，具有本發明所屬領域之一般知識的人員應理解，在不對本發明的技術思想以及必要特徵進行變更的情況下還能夠以多種不同的具體形態實施本發明。因此，上面所描述的實施例在所有方面僅為示例性目的而非對本發明做出的限制。
Claims (12)
- 一種軟性電路板，其特徵在於，包括：基膜；多個第1導電圖案，形成於上述基膜的一面；第1保護層，覆蓋上述多個第1導電圖案；以及第1散熱層，覆蓋上述第1保護層，包括基材以及包含於上述基材中的散熱材料；其中，該第1散熱層沿著該第1保護層的輪廓形成。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於：從上述基膜到上述第1保護層的最頂面的高度等於或高於從上述基膜到上述多個導電圖案的最頂面的高度。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於：上述第1散熱層的頂面是實質上平坦的結構。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於：上述第1保護層和上述第1散熱層的厚度比例是2：8至8：2。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於：上述第1保護層的厚度是1μm至30μm，上述第1散熱層的厚度是1μm至30μm，上述第1保護層及第1散熱層的厚度之和是2μm至60μm。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於：上述基材包括與構成上述第1保護層的物質相同的物質。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於，還包括：多個第2導電圖案，形成於與上述基膜的上述一面相反的另一面； 第2保護層，覆蓋上述多個第2導電圖案；以及第2散熱層，覆蓋上述第2保護層，在其內部包括散熱材料。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於：上述第1保護層沿著上述多個第1導電圖案的輪廓形成，上述第1保護層的頂面包括上述第1導電圖案上的第1面和上述第1面之間的第2面，從上述基膜到上述第1面的高度高於從上述基膜到上述第2面的高度。
- 根據請求項8所述的軟性電路板，其特徵在於：上述第1散熱層沿著上述第1保護層的頂面的輪廓形成。
- 根據請求項1所述的軟性電路板，其特徵在於，還包括：鍍金層，介於上述第1導電圖案和上述第1保護層之間。
- 一種軟性電路板的製造方法，其特徵在於，包括：製備在其至少一面形成多個導電圖案的基膜的步驟；形成覆蓋多個導電圖案的保護層的步驟；在上述保護層上形成包括混合在其內部的散熱材料的散熱層的步驟；其中，從上述基膜到上述第1保護層的高度高於從上述基膜到上述多個導電圖案的最頂面的高度。
- 根據請求項11所述的軟性電路板的製造方法，其特徵在於：上述形成散熱層的步驟，還包括：使從上述基膜到上述散熱層的高度高於上述導電圖案的最頂面的步驟。
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