专利名称：立体曲面的导穿孔以及金属层结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，尤其涉及一种应用镭射钻孔方式以达到更小的孔径，在已成形的塑件上进行微小孔径加工，并通过化镀或电镀填孔方式，达到布线精准以及线路导通的结构。
背景技术：
在现行的工业技术上，在工件上进行导穿孔加工时，多半利用钻头进行钻孔加工，或是将具有导穿孔的工件利用射出成形方式直接形成。然而，由于钻头或是射出成形的技术限制，一般以钻孔加工或是射出成形方式做出的导穿孔，有最小孔径的限制(约为0. Imm)。若是要进行更精细的孔径加工，通常必须使用镭射钻孔或蚀刻方式，以达到更小的孔径(最小孔径约可达6 ym)。然而，当工件为已成形的塑料件时，若要在已成形的塑件上进行微小孔径加工，则钻孔加工，射出成形或蚀刻等方式均不适用。例如在印刷电路板上进行电路加工时，若是其线路图案为三维立体线路，则会包含有小孔径的导穿孔，同时在钻孔后还必须进行其余线路图案的雕刻，并将所设计的线路图案镀上金属，以完成电路制作。查中国台湾实用新型专利公告第M339881号专利“电路板的导通孔结构”;其着重于利用导通孔在电路板顶面的开口大于底面的开口，使该电路板顶面电路材成型时，可连同该导通孔内的导通材同时成型，可简化制程，但此前案并未提及导通孔结构钻孔技术的规格。中国台湾实用新型专利公告第M383270号专利“软性印刷电路板”，本前案着重于利用接口层让软性基板上得以固着一层导电层，并在该导电层的基础上再形成一层导电增生层作为软性印刷电路板的电路布线，本前案限定于软性印刷电路板的应用，且其虽采用镭射钻孔来定义出孔的位置，但仍未提及其技术规格。以上前案均无法达到小孔径的导穿孔结构，因此，急需一种能达到小孔径的导穿孔立体曲面结构，特别为孔径介于0. 02mm 0. Imm间的导穿孔，以便于化学填孔的化镀或电镀能够进行填补。故本实用新型有鉴于上述的缺失，遂提出一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，用以解决现有技术的缺点。
发明内容本实用新型涉及一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，其包含有一基材、多个导穿孔、一立体电路布局以及多层金属层。该基材具有曲面层与本体层；这些个导穿孔是利用错射光对基材进行微小孔径加工(0. 02mm 0. Imm之间)而成,其是由该基材的顶面贯穿至底面；该立体电路布局是在该基材的该曲面层上利用三维镭射雕刻加工将所设计的线路图案完成；这些多层金属层是以化学沉积法或电镀法将所设计的线路(图案)分别镀上铜、镍、金等金属。该结构借由镭射钻孔及化镀或电镀填孔方式应用在射出成形塑料零件(LDS专用材料)上可达到线路导通、加工简便、零件设计更微小及更精密等目的。与现有技术相比，本实用新型一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，借由镭射钻孔及化镀或电镀填孔方式应用在射出成形塑料零件(LDS专用材料)上可达到线路导通、加工简便、零件设计更微小及更精密等目的。
图I为本实用新型一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构的基材在镭射钻孔后的断面示意图。图2为本实用新型一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构的示意图。主要组件符号说明10基材(塑件)102 顶面104 底面20导穿孔30立体电路布局40多层盒属层420镀铜金属层440镀镍金属层460镀金金属层D导穿孔入口d导穿孔出口
具体实施方式
请参考图I及图2，为本实用新型一实施例其展示一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，其主要包含有一基材10、多个导穿孔20、一立体电路布局30以及多层金属层40。该基材10具有曲面层与本体层，斜线部分为其断面。该基材10可为一塑料射出塑件，其材料可为热固性塑料DAP及热塑性塑料PPA、LCP、PA6/6T、PC或PC/ABS，且断面厚度在2mm以下较佳。这些个导穿孔20是利用具有微型光点尺寸(spot size)的光源(一般即为镭射光)，以镭射方式利用基材10表面的三维空间，依镭射光的穿透性进行镭射活化(LaserActivation)制造而得。镭射光先在这些个导穿孔入口 D入射，而后由这些个导穿孔出口 d出射，也就是由该基材10的顶面102贯穿至底面104形成这些个导穿孔20。导穿孔20出口 d的最小孔径介于0. 02mm 0. Imm为较佳，以确保之后进行化镀或电镀时可将导穿孔完全填充，使得导电回路通过导穿孔20连接。其中，镭射钻孔可应用于各种不同的基材10，例如3C产品塑件10的壳体上，利用镭射及化镀的技术产生同PCB般的金属布线，将以往传统的平面布线转至三维，具有立体传导的功能，除达到产品制程的简化，更是实现简化多层PCB，由于导通的一致性加上减少平面PCB线路的接点，使其更能将电路传导的更为顺畅。其塑件10材料限定可包含热固性塑料邻苯二甲酸二烯丙脂(DAP;Diallyl Phthalate)及热塑性塑料聚邻苯二甲酰胺(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)等材质，该专用料可包含有多个均勻散布的金属微粒，此金属微粒爲奈米級(nm)之銅離子與鈀離子，且材料选自于由钯与铜所构成的群组，且前述金属微粒与热塑(固)性塑料结合成金属(也称之高分子螯合物)，此金属为一种有机金属复合物。该立体电路布局30是在该基材10的该曲面层(即图中上方表面)上利用三维镭射雕刻加工将所设计的线路图案完成以形成导电回路，并利用这些个导穿孔20将该导电回路进行连接。这些多层金属层40是利用化镀或电镀方式镀覆于该导电回路，各金属层的顺序为a.镀铜金属层420，所用的金属层材料为铜，其作用是构成一导通(电)金属层，其厚度为30 以内较佳；b.镀镍金属层440，所用的金属层材料为镍，其作用是保护镀铜金属层420避免氧化，耐磨性较佳，其厚度为IOiim以内较佳；c.镀金金属层460，所用的金属层材料为金，其作用是为一抗氧化层，其厚度为0. 2 y m以内较佳。上述各金属层中，各金属层的 较佳厚度为镀铜金属层420为15 ii m、镀镍金属层440为5 y m、镀金金属层460为0. I y m。使用较佳的金属层厚度，可确保导穿孔20出口 d的最小孔径不超过0. Imm时，在进行化镀或电镀时可将这些个导穿孔20完全填充，以确保这些个导穿孔20对该导电回路的连接。以上，本实用新型是通过错射直接成型的制程，并应用了 LDS(Laser DirectStructuring, LDS)限定用材料，由于其材料具有硬度佳、耐磨性佳及轻薄性，可用以有效率地加工每一加工件，而还可有效地节省传统二维PCB板的容置空间。以上本实用新型虽已具体公开实施例，然其所公开的具体实施例并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，其所作的更动与润饰都属于本实用新型的范畴，本实用新型的保护范围当所附权利要求为准。
权利要求1.一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，其特征在于，包含 一基材，具有曲面层与本体层； 多个导穿孔，其形成在该曲面层与该本体层上，其是由该基材的顶面贯穿至底面； 一立体电路布局，其在该基材的该曲面层上形成导电回路，是通过该导穿孔连接，这些个导穿孔的孔径大小介于0. 02mm 0. Imm之间；以及 多层金属层，其在所设计的线路或图案上镀上各种金属在该导电回路。
2.如权利要求I所述的立体曲面的导穿孔以及金属层结构，其特征在于，该基材还包含散布均匀的多个纳米级金属微粒。
专利摘要一种立体曲面的导穿孔以及金属层结构，其包含有一基材、多个导穿孔、一立体电路布局以及多层金属层。该基材具有曲面层与本体层；这些个导穿孔是利用镭射光对基材进行0.02mm～0.1mm微小孔径加工而成，其由该基材的顶面贯穿至底面；该立体电路布局是在该基材的该曲面层上利用三维镭射雕刻加工将所设计的线路图案完成；这些多层金属层是以化学沉积法或电镀法将所设计的线路或图案分别镀上铜、镍、金等金属。该结构借由镭射钻孔及化镀或电镀填孔方式应用在射出成形塑料零件即LDS专用材料上，可达到线路导通、加工简便、零件设计更微小及更精密等目的。
文档编号H05K3/42GK202535641SQ20122004901
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月15日 优先权日2011年12月13日
发明者陈辉雄 申请人:台湾立体电路股份有限公司