CN103158228B - 模内镶嵌注塑电路的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电路印刷技术领域，尤其涉及一种印刷电路的制造工艺。模内镶嵌注塑电路的制造工艺，包括印刷电路薄膜的制造工艺，还包括膜塑一体化工艺：将印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内与熔融状态的塑料一起进行注塑成型，制成一体化注塑件。由于采用了上述技术方案，本发明将膜、塑粘合工艺在注塑模具内一次性完成，印刷电路薄膜与主体塑件牢固地结合成一体，具有不脱落、不氧化、无溶剂小分子逸出等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电路印刷技术领域，尤其涉及一种印刷电路的制造工艺。
背景技术
目前电子行业使用的薄膜印刷电路，一般采用双面胶与塑料主件粘合。这种方式的粘合存在不平服问题，膜、塑粘合部分存在局部间隙，易氧化且粘合剂溶剂小分子易挥发于空气中产生污染，时间久了易脱胶。在制作过程中存在花费人力成本较大，生产效率较低，废品率高，生产成本高等问题。再者，大量微型电器内部空间的局限性使得薄膜印刷电路用双面胶与塑料主件粘合的操作可能性很小。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种模内镶嵌注塑电路的制造工艺，解决以上技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
模内镶嵌注塑电路的制造工艺，包括印刷电路薄膜的制造工艺，其特征在于，还包括膜塑一体化工艺，所述膜塑一体化工艺包括：将印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内与熔融状态的塑料一起进行注塑成型，制成一体化注塑件。
本发明将膜、塑粘合工艺在注塑模具内一次性完成，印刷电路薄膜与主体塑件牢固地结合成一体，不脱落、不氧化、无溶剂小分子逸出；并且印刷电路薄膜已经在塑件成型的工艺环节中一体粘合成型，无需双面胶再粘合的操作空间，使电子元器件具备了向进一步小型化、微型化发展的广阔空间。本发明既克服了印刷电路薄膜用双面胶与塑料主件粘合的种种弊端，亦简化了工序，降低了生产成本。
在进行膜塑一体化工艺之前，还进行印刷电路薄膜的整形工艺：将印刷电路薄膜根据需要进行剪切，并将剪切后的印刷电路薄膜整形成与注塑模具的模腔匹配的形状。
所述印刷电路薄膜的整形工艺具体包括：根据电子元器件的几何结构采用激光或剪切模具剪切所需形状的印刷电路薄膜；再根据电子元器件的几何结构，采用气或液压治具将剪切后的印刷电路薄膜整型成与注塑模具的模腔匹配的形状。
所述印刷电路薄膜的制造工艺包括：将纳米级银浆油墨采用丝网印刷在匹配的0.05～0.25的薄膜上，形成一印刷电路。
根据不同用途可在所述印刷电路上加印一层绝缘油墨，形成一绝缘层。在所述绝缘层上还可以印刷热熔性粘合剂。
所述膜塑一体化工艺具体包括：将整形好的印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内后，采用200～300℃熔融状态的塑料在不高于100pa的压力下，通过不大于1mm2的浇口并且在1～3秒内射入模腔内，进行注塑成型。
在上述注塑成型工艺过程中，给印刷电路薄膜表面的压力和摩擦力是巨大的，印刷电路薄膜在热膨胀、压力和摩擦力的多种作用力下会随熔融塑料的流向拉伸延长，延长部分最终在塑料熔接点皱褶并嵌入塑料中。由于在高温下的印刷电路薄膜状态疲软，皱褶处的皱角尖锐，超出了银浆电路的允许折角，容易使得电路断路。本发明通过下述设计，避免电路断路问题：
所述注塑模具包括一由腔壁围成的模腔，所述腔壁内侧通过计算出薄膜延长度方向，再沿延长度方向设置至少两个流线型凸起。在不改变注塑件主要结构的前提下，通过在模具腔壁上设置的一个或数个流线型凸起，吸收掉印刷电路薄膜在注塑过程中被拉伸延长的部分，进而消除褶皱，特别是消除皱褶处的尖锐皱角。
至少两个所述流线型凸起连接，形成一波浪形弯折结构。以便于更好的吸收印刷电路薄膜的拉伸延长部分。使得整条印刷电路薄膜平滑贴服，并与塑件牢固地结合为一体。这样既保证了电路畅通，又保证了印刷电路薄膜不脱落、不氧化、无溶剂小分子逸出，环保且持久耐用。
所述腔壁上至少分布有两组由所述流线型凸起连接而成的波浪形弯折结构。以便于均匀吸收印刷电路薄膜在注塑过程中被拉伸延长的部分。
所述腔壁上分布有四组由所述流线型凸起连接而成的波浪形弯折结构。以便于进一步均匀吸收印刷电路薄膜在注塑过程中被拉伸延长的部分。
所述腔壁包括位于所述模腔内侧的内侧腔壁，和位于所述模腔外侧的外侧腔壁，所述浪形弯折结构设置在内侧腔壁上。以保证注塑件外侧结构外观不受影响。
所述模腔外侧结构为四边形，所述模腔内侧为四边形，四个所述波浪形弯折结构分别设置在内侧腔壁的四条边上。
所述内侧腔壁中部偏左处设有一连接腔，所述连接腔联通所述内侧腔壁的前后两侧。所述连接腔为条状。
所述腔壁包括位于所述模腔内侧的内侧腔壁，和位于所述模腔外侧的外侧腔壁，所述波浪形弯折结构设置在外侧腔壁上。以保证注塑件内侧结构不受影响。
所述印刷电路薄膜在剪切时，剪切成一条状，所述印刷电路薄膜整条形成一矩形，且所述印刷电路薄膜的两端部重合，重合处设置在矩形内，与矩形的一条边平行。
经印刷电路薄膜的整形工艺剪切后的刷电路薄膜包括一接线端薄膜，在进行膜塑一体化工艺过程中，所述接线端薄膜伸出于模腔，不与所述塑料注塑成形。以便印刷电路薄膜中的印刷电路通过接线端与外部器件连接。
所述接线端薄膜设置在所述印刷电路薄膜的一个端部。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明将膜、塑粘合工艺在注塑模具内一次性完成，印刷电路薄膜与主体塑件牢固地结合成一体，具有不脱落、不氧化、无溶剂小分子逸出等优点。
附图说明
图1为本发明的工艺步骤流程图；
图2为采用本发明的工艺制成的一体化注塑件的一种结构示意图；
图3为采用本发明的工艺制成的一体化注塑件的另一种结构示意图；
图4为图2的部分放大示意图。
具体实施方式
为了本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1，模内镶嵌注塑电路的制造工艺，包括如下步骤：
第一步，印刷电路薄膜的制造工艺，包括：将纳米级银浆油墨采用丝网印刷在匹配的0.05～0.25的薄膜上，形成一印刷电路，根据不同用途可在印刷电路上加印一层绝缘油墨，形成一绝缘层。在绝缘层上还可以印刷热熔性粘合剂，形成一层粘合剂层，用于在注塑高温条件下与熔融态塑料粘合成整体。
第二步，印刷电路薄膜的整形工艺，包括：根据电子元器件的几何结构采用激光或剪切模具剪切所需形状的印刷电路薄膜；再根据电子元器件的几何结构，采用气或液压治具将剪切后的印刷电路薄膜整型成与注塑模具的模腔匹配的形状。
第三步，膜塑一体化工艺，包括：将整形好的印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内与熔融状态的塑料一起进行注塑成型，制成一体化注塑件。
膜塑一体化工艺具体包括：将整形好的印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内后，采用200～300℃熔融状态的塑料在50～100pa的压力下，通过不大于1mm2的浇口并且在1～3秒内射入模腔内，进行注塑成型。
本发明将膜、塑粘合工艺在注塑模具内一次性完成，印刷电路薄膜与主体塑件牢固地结合成一体，不脱落、不氧化、无溶剂小分子逸出；并且印刷电路薄膜已经在塑件成型的工艺环节中一体粘合成型，无需双面胶再粘合的操作空间，使电子元器件具备了向进一步小型化、微型化发展的广阔空间。本发明既克服了印刷电路薄膜用双面胶与塑料主件粘合的种种弊端，亦简化了工序，降低了生产成本。
在上述注塑成型工艺过程中，给印刷电路薄膜表面的压力和摩擦力是巨大的，印刷电路薄膜在热膨胀、压力和摩擦力的多种作用力下会随熔融塑料的流向拉伸延长，延长部分最终在塑料熔接点皱褶并嵌入塑料中。由于在高温下的印刷电路薄膜状态疲软，皱褶处的皱角尖锐，超出了银浆电路的允许折角，容易使得电路断路。本发明通过下述设计，避免电路断路问题：
注塑模具包括一由腔壁围成的模腔，腔壁内侧设有至少两个流线型凸起。在不改变注塑件主要结构的前提下，通过在模具腔壁上设置至少两个流线型凸起，吸收掉印刷电路薄膜在注塑过程中被拉伸延长的部分，进而褶皱，特别是消除皱褶处的尖锐皱角。
至少两个流线型凸起连接，形成一波浪形弯折结构。以便于更好的吸收印刷电路薄膜的拉伸延长部分。使得整条印刷电路薄膜平滑贴服，并与塑件牢固地结合为一体。这样既保证了电路畅通，又保证了印刷电路薄膜不脱落、不氧化、无溶剂小分子逸出，环保且持久耐用。
腔壁上至少分布有两组由流线型凸起连接而成的波浪形弯折结构。以便于均匀吸收印刷电路薄膜在注塑过程中被拉伸延长的部分。腔壁上分布有四组由流线型凸起连接而成的波浪形弯折结构。以便于进一步均匀吸收印刷电路薄膜在注塑过程中被拉伸延长的部分。
腔壁包括位于模腔内侧的内侧腔壁，和位于模腔外侧的外侧腔壁，浪形弯折结构设置在内侧腔壁上。以保证注塑件外侧结构外观不受影响。模腔外侧结构为四边形，模腔内侧为四边形，四个波浪形弯折结构分别设置在内侧腔壁的四条边上。内侧腔壁中部偏左处设有一连接腔，连接腔联通内侧腔壁的前后两侧。连接腔为条状。
波浪形弯折结构除了设置在内侧腔壁上外，也可以设置在外侧墙壁上：腔壁包括位于模腔内侧的内侧腔壁，和位于模腔外侧的外侧腔壁，波浪形弯折结构设置在外侧腔壁上。以保证注塑件内侧结构不受影响。
印刷电路薄膜在剪切时，剪切成一条状，印刷电路薄膜整形成一矩形，且印刷电路薄膜的两端部重合，重合处设置在矩形内，与矩形的一条边平行。经印刷电路薄膜的整形工艺剪切后的刷电路薄膜包括一接线端薄膜，在第三步中，接线端薄膜伸出于模腔，不与塑料注塑形成。以便印刷电路薄膜中的印刷电路通过接线端与外部器件连接。接线端薄膜设置在印刷电路薄膜的一个端部。
参照图2、图3、图4，采用上述步骤制成的一体化注塑件，包括印刷电路薄膜1、塑料板2，塑料板2的内壁上设有圆滑的凹凸结构，形成圆滑的波浪形弯折21，印刷电路薄膜1设置在贴近波浪形弯折21的一侧，也呈波浪形设置在塑料板2内。塑料板2成矩形，矩形内有连接条，印刷电路薄膜1设置在矩形内侧和连接条的两侧。接线端薄膜3伸出于塑料板2，与塑料板2连接处可以设有缓冲垫，以便在接线端薄膜3弯折时避免折断接线端薄膜3。
以上显示和描述本发明的基本原理和主要特征本发明的优点。本行业的技术人员应该了解本发明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和说明书中描述的只是说本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护本发明范围内本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.模内镶嵌注塑电路的制造工艺，包括印刷电路薄膜的制造工艺，其特征在于，还包括膜塑一体化工艺，所述膜塑一体化工艺包括：将印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内与熔融状态的塑料一起进行注塑成型，制成膜塑一体化注塑件；
所述注塑模具包括一由腔壁围成的模腔，所述腔壁内侧设有至少两个流线型凸起。
2.根据权利要求1所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：在进行膜塑一体化工艺之前，还进行印刷电路薄膜的整形工艺：将印刷电路薄膜根据需要进行剪切，并将剪切后的印刷电路薄膜整形成与注塑模具的模腔匹配的形状。
3.根据权利要求1所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：所述印刷电路薄膜的制造工艺包括：将纳米级银浆油墨采用丝网印刷在匹配的薄膜上，形成一印刷电路，在印刷电路上涂覆一层绝缘层。
4.根据权利要求1所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：所述膜塑一体化工艺具体包括：将印刷电路薄膜嵌入注塑模具的模腔内后，采用200～300℃熔融状态的塑料在50～100pa的压力下，通过不大于1mm2的浇口并且在1～3秒内射入模腔内，进行注塑成型。
5.根据权利要求1所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：至少两个所述流线型凸起连接在一起，形成一波浪形弯折结构。
6.根据权利要求5所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：所述腔壁上至少分布有两组由所述流线型凸起连接而成的波浪形弯折结构；
所述腔壁包括位于所述模腔内侧的内侧腔壁，和位于所述模腔外侧的外侧腔壁，所述浪形弯折结构设置在内侧腔壁上。
7.根据权利要求6所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：所述内侧腔壁中部偏左处设有一连接腔，所述连接腔联通所述内侧腔壁的前后两侧。
8.根据权利要求1所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：所述印刷电路薄膜在剪切时，剪切成一条状，所述印刷电路薄膜整形成一矩形，且所述印刷电路薄膜的两端部重合，重合处设置在矩形内，与矩形的一条边平行。
9.根据权利要求8所述的模内镶嵌注塑电路的制造工艺，其特征在于：经印刷电路薄膜的整形工艺剪切后的刷电路薄膜包括一接线端薄膜，在进行膜塑一体化工艺过程中，所述接线端薄膜伸出于模腔，不与所述塑料注塑形成。
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