CN103917048B

CN103917048B - 一种柔性电路板的制作方法及柔性电路板

Info

Publication number: CN103917048B
Application number: CN201210593073.7A
Authority: CN
Inventors: 万斌
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2032-12-31
Also published as: CN103917048A

Abstract

本发明公开了一种柔性电路板的制作方法及柔性电路板，所述方法首先将导体线划分为多个预设长度的分解导体线，然后根据目标阻抗值、目标线宽、和目标厚度得到所述导体线和所述参考地的有效相对面积，并根据所述有效相对面积和所述导体线与所述参考地的实际相对面积的比例关系，对所有的分解导体线对应的参考地做局部开窗处理。本发明实施例公开的柔性电路板的制作方法及柔性电路板，通过改变导体线和参考地的相对面积来调整所述导体线中信号对参考地的容性，进而改变所述柔性电路板的阻抗值，该方法能够在不增加柔性电路板的厚度或层数的前提下满足客户对阻抗值的要求，大大的降低了柔性电路板的制作成本。

Description

一种柔性电路板的制作方法及柔性电路板

技术领域

本发明涉及柔性电路板领域，更具体的说，是涉及一种柔性电路板的制作方法及柔性电路板。

背景技术

柔性电路板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。柔性电路板可以自由弯曲、卷绕、折叠，可以按照空间布局的要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化，因此在电气领域得到了广泛的应用。

阻抗是柔性电路板的一个重要的参数，因此，为了满足不同应用场合的要求，在制作柔性电路板时，需要将阻抗值控制在一定的合理范围内。阻抗的计算公式为其中，Z₀为阻抗，L为感抗，C为容抗；由阻抗的计算公式可以得出，电路上信号的容型与阻抗成反比，信号的感性与阻抗成正比。而柔性电路板中与阻抗值密切相关的两个参数是线宽和厚度。其中，线宽是指传输电信号的导体线的宽度；厚度指阻抗线，也即导体线到参考面的距离。线宽与阻抗成反比，线越细，柔性电路板的阻抗越大；厚度与阻抗值成正比，厚度越小，容性越大，阻抗越小。

多层柔性电路板包括传输信号的信号层和用于做参考面的参考地。在多层柔性电路板的实际应用中，考虑到使用场景，通常将柔性电路板的厚度控制在一定的范围内，这样就使得信号层到参考地的距离很小，从而大大增加信号的容性，导致柔性电路板的阻抗值偏小。现有技术中，为了解决柔性电路板阻抗值偏小的问题、满足用户需要，即使采用现有技术中存在的最细的导体线，也不能使阻抗值增加到用户要求的标准阻抗值，因此不得不增加柔性电路板的厚度或层数，这样就大大增加了柔性电路板的制作成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种柔性电路板的制作方法及柔性电路板，以克服现有技术中由于为了增大柔性电路板阻抗值而增加柔性电路板厚度或层数导致的柔性电路板制作成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性电路板的制作方法，用于包括参考地和信号层的柔性电路板，包括：

在导体线延伸方向上将信号层上的导体线划分为多个预设长度的分解导体线；

根据目标阻抗值、目标导体线宽和目标厚度，获取所述导体线与所述参考地的有效相对面积；

根据所述有效相对面积与所述导体线和所述参考地的实际相对面积的比例关系，针对每一个分解导体线，在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置上进行局部开窗处理。

其中，所述在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置为：

分解导体线通过平行投影在所述参考地上的正投影区域位置。

可选的，所述对所述参考地做开窗处理的过程，包括：

计算得到所述有效相对面积占所述导体线和所述参考地的实际相对面积的百分比；

根据所述百分比计算得到在所述参考地上进行开窗处理的开窗比例；

根据所述开窗比例，在所述参考地上与每一个分解导体线相对的区域位置上，对所述参考地进行局部开窗处理。

可选的，所述获取有效相对面积的过程包括：

根据目标导体线宽和目标厚度，采用仿真软件建立物理模型；

采用建立好的物理模型，通过调节所述导体线与所述参考地的有效相对面积得到目标阻抗值，并记录下与所述目标阻抗值对应的有效相对面积。

可选的，所述导体线的个数为一条或多条。

可选的，所述预设长度的取值范围为1-5mm。

一种柔性电路板，包括参考地和信号层，所述信号层上铺设有导体线；

所述导体线为：在导体线延伸方向上被划分为多个预设长度的分解导体线的导体线；

在所述参考地上与每一个分解导体线相对应的区域位置上有窗口；

所述窗口大小为根据导体线与所述参考地的有效相对面积，与所述导体线和所述参考地的实际相对面积的比例关系确定的。

其中，所述在所述参考地上与所述导体线相对的区域位置为：

导体线通过平行投影在所述参考地上的正投影区域位置。

可选的，所述导体线的个数为一条或多条。

可选的，所述预设长度的取值范围为1-5mm。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种柔性电路板的制作方法及柔性电路板，所述方法首先将导体线划分为多个预设长度的分解导体线，然后根据目标阻抗值、目标线宽、和目标厚度得到所述导体线和所述参考地的有效相对面积，并根据所述有效相对面积和所述导体线与所述参考地的实际相对面积的比例关系，对所有的分解导体线对应的参考地做局部开窗处理。本发明实施例公开的柔性电路板的制作方法及柔性电路板，通过改变导体线和参考地的相对面积来调整所述导体线中信号对参考地的容性，进而改变所述柔性电路板的阻抗值，该方法能够在不增加柔性电路板的厚度或层数的前提下满足客户对阻抗值的要求，大大的降低了柔性电路板的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的柔性电路板制作方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的获取有效相对面积的流程图；

图3为本发明实施例公开的对参考地进行开窗处理的流程图；

图4a为本发明实施例公开的柔性电路板的俯视图；

图4b为本发明实施例公开的柔性电路板的仰视图；

图4c为本发明实施例公开的柔性电路板的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例公开的柔性电路板制作方法的流程图，该方法应用于包括参考地和信号层的柔性电路板，参见图1所示，所述柔性电路板的制作方法可以包括：

步骤101：在导体线延伸方向上将信号层上的导体线划分为多个预设长度的分解导体线。

本实施例中，所述导体线的个数可以为一条或多条，其个数可根据客户要求来设定。所述导体线的材质可以为铜，也可以为其他的信号传输材料。所述柔性电路板包括参考地和信号层，可以有多层信号层，本发明实施例公开的方法中的导体线，指的是最接近于参考地的信号层上的导体线。

由于在实际的应用场景中，所述导体线相对于所述柔性电路板比较长，而且所述柔性电路板本身各项参数都比较精确，因此，为了达到精确调整所述柔性电路板的阻抗值的目的，需要将所述导体线划分为多个小的分解导体线，并以所述分解导体线为单元进行相应的后续操作，以实现同步的均匀调整。

需要说明的是，步骤101中将所述导体线划分为多个预设长度的分解导体线，并不是真的将所述导体线切断划分，只是将所述导体线在长度上进行范围区域的划分。其中，所述预设长度可根据导体线的特性及用户对所述柔性电路板的标准要求来设定，例如，所述预设长度的取值范围可以为1-5mm。

步骤102：根据目标阻抗值、目标导体线宽和目标厚度，获取所述导体线与所述参考地的有效相对面积。

因为影响柔性电路板阻抗值的主要参数为导体线宽和厚度，因此，在目标阻抗值和目标导体线宽都确定的情况下，就能够确定目标厚度，厚度指的是阻抗线，也即导体线到参考地的距离。本领域技术人员知，导体线的信号对参考地的容性与阻抗值成反比，而电容的计算公式为C=ε*ε0*S/d；其中，ε为空气介电常数；ε0为真空介电常数；在导体线到参考地的距离d固定时，为了增大阻抗值，就需要减小导体线中信号对参考地的容性，即减小信号线和参考地的相对面积S。因此，步骤102需要确定在目标阻抗值、目标导体线宽和目标厚度确定的情况下，所述导体线与所述参考地的有效相对面积。所述有效相对面积并不是所述导体线与所述参考地的实际相对面积，而是根据想要得到的目标阻抗值、目标厚度和目标导体线宽确定的所述导体线与所述参考地的理想相对面积。

在一个示意性的示例中，获取有效相对面积的具体过程可以参见图2，图2为本发明实施例公开的获取有效相对面积的流程图，如图2所示，可以包括：

步骤201：根据目标导体线宽和目标厚度，采用仿真软件建立物理模型。

其中，建立物理模型可以采用现有技术中的一些仿真软件，如Ansoft三维仿真软件。

步骤202：采用建立好的物理模型，通过调节所述导体线与所述参考地的有效相对面积得到目标阻抗值，并记录下与所述目标阻抗值对应的有效相对面积。

在通过仿真软件建立的模型中输入目标导体线宽和目标厚度，通过改变所述导体线与所述参考地的有效相对面积得到目标阻抗值。

在步骤102后，进入步骤103。

步骤103：根据所述有效相对面积与所述导体线和所述参考地的实际相对面积的比例关系，针对每一个分解导体线，在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置上进行局部开窗处理。

其中，所述在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置为：分解导体线通过平行投影在所述参考地上的正投影区域位置。

假设步骤102中得到的所述有效相对面积为0.6m²，而所述导体线与所述参考地的实际相对面积为1m²，则说明要想使得柔性电路板达到目标阻抗值，需要将所述导体线与所述参考地的实际相对面积减少0.4m²。则针对每一个分解导体线，应当在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置上进行40%的局部开窗处理。

在一个示意性的示例中，对参考地进行开窗处理的具体过程可以参见图3，图3为本发明实施例公开的对参考地进行开窗处理的流程图，如图3所示，可以包括：

步骤301：计算得到所述有效相对面积占所述导体线和所述参考地的实际相对面积的百分比。

步骤302：根据所述百分比计算得到在所述参考地上进行开窗处理的开窗比例。

如果所述有效相对面积占所述导体线和所述参考地的实际相对面积的36%，则在所述参考地上进行开窗处理的开窗比例为64%。

步骤303：根据所述开窗比例，在所述参考地上与每一个分解导体线相对的区域位置上，对所述参考地进行局部开窗处理。

继续沿用步骤302中的例子，则对所述参考地进行64%的局部开窗处理。

本实施例中，所述柔性电路板的制作方法通过改变导体线和参考地的相对面积来调整所述导体线中信号对参考地的容性，进而改变所述柔性电路板的阻抗值，使得其达到目标阻抗值。该方法能够在不增加柔性电路板的厚度或层数的前提下满足客户对阻抗值的要求，大大的降低了柔性电路板的制作成本。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，下面本发明还公开了一种柔性电路板，下面给出具体的实施例进行详细说明。

实施例二

图4a为本发明实施例公开的柔性电路板的俯视图，图4b为本发明实施例公开的柔性电路板的仰视图，图4c为本发明实施例公开的柔性电路板的侧视图，参见图4a和图4b，本实施例中，所述柔性电路板包括参考地1和信号层，所述信号层上铺设有导体线2，可以有多层信号层，为了便于理解，图4a和图4b中以只包括一层信号层为例；同样的，所述柔性电路板的信号层上可以有一条或多条导体线，为了便于理解，图4a和图4b中以两条导体线2为例。

其中，所述导体线2为在导体线2延伸方向上被划分为多个预设长度的分解导体线的导体线2。需要说明的是，将所述导体线2划分为多个预设长度的分解导体线，并不是真的将所述导体线2切断划分，只是将所述导体线2在长度上进行范围区域的划分。其中，所述预设长度可根据导体线2的特性及用户对所述柔性电路板的标准要求来设定，例如，所述预设长度的取值范围可以为1-5mm。

本发明实施例中，在所述参考地1上与每一个分解导体线相对应的区域位置上有窗口。所述窗口大小为根据导体线2与所述参考地1的有效相对面积，与所述导体线2和所述参考地1的实际相对面积的比例关系确定的。

其中，所述在所述参考地1上与所述导体线2相对的区域位置为：导体线2通过平行投影在所述参考地1上的正投影区域位置。

所述有效相对面积的获取方法可以为：根据目标导体线宽和目标厚度，采用仿真软件建立物理模型；采用建立好的物理模型，通过调节所述导体线2与所述参考地1的有效相对面积得到目标阻抗值，并记录下与所述目标阻抗值对应的有效相对面积。

因为影响柔性电路板阻抗值的主要参数为导体线宽和厚度，因此，在目标阻抗值和目标导体线宽都确定的情况下，就能够确定目标厚度，厚度指的是阻抗线，也即导体线2到参考地1的距离。本领域技术人员知，导体线2的信号对参考地1的容性与阻抗值成反比，而电容的计算公式为C=ε*ε0*S/d；其中，ε为空气介电常数；ε0为真空介电常数；在导体线2到参考地1的距离d固定时，为了增大阻抗值，就需要减小导体线2中信号对参考地1的容性，即减小信号线和参考地1的相对面积S。因此，步骤102需要确定在目标阻抗值、目标导体线宽和目标厚度确定的情况下，所述导体线2与所述参考地1的有效相对面积。所述有效相对面积并不是所述导体线2与所述参考地1的实际相对面积，而是根据想要得到的目标阻抗值、目标厚度和目标导体线宽确定的所述导体线2与所述参考地1的理想相对面积。

建立物理模型可以采用现有技术中的一些仿真软件，如Ansoft三维仿真软件。在通过仿真软件建立的模型中输入目标导体线宽和目标厚度，通过改变所述导体线2与所述参考地1的有效相对面积得到目标阻抗值。

其中，在所述参考地1上开窗口的过程可以包括：计算得到所述有效相对面积占所述导体线2和所述参考地1的实际相对面积的百分比；根据所述百分比计算得到在所述参考地1上进行开窗处理的开窗比例；根据所述开窗比例，在所述参考地1上与每一个分解导体线相对的区域位置上，对所述参考地1进行局部开窗处理。

假设得到的有效相对面积为0.7m²，而所述导体线2与所述参考地1的实际相对面积为1m²，则说明要想使得柔性电路板达到目标阻抗值，需要将所述导体线2与所述参考地1的实际相对面积减少0.3m²。则针对每一个分解导体线，应当在所述参考地1上与分解导体线相对的区域位置上进行30%的局部开窗处理。

本实施例中，所述柔性电路板通过改变导体线和参考地的相对面积来调整所述导体线中信号对参考地的容性，进而改变所述柔性电路板的阻抗值，使得其达到目标阻抗值。该柔性电路板能够在不增加厚度或层数的前提下满足客户对阻抗值的要求，精确性好且制作成本低。

对于实施例公开的实体而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种柔性电路板的制作方法，用于包括参考地和信号层的柔性电路板，其特征在于，包括：

根据所述有效相对面积与所述导体线和所述参考地的实际相对面积的比例关系，针对每一个分解导体线，在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置上进行局部开窗处理；

所述在所述参考地上与分解导体线相对的区域位置为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述参考地做开窗处理的过程，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取有效相对面积的过程包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导体线的个数为一条或多条。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设长度的取值范围为1-5mm。

6.一种柔性电路板，包括参考地和信号层，所述信号层上铺设有导体线，其特征在于，

所述窗口大小为根据导体线与所述参考地的有效相对面积，与所述导体线和所述参考地的实际相对面积的比例关系确定的；

所述在所述参考地上与所述导体线相对的区域位置为：

导体线通过平行投影在所述参考地上的正投影区域位置。

7.根据权利要求6所述的柔性电路板，其特征在于，所述导体线的个数为一条或多条。

8.根据权利要求6所述的柔性电路板，其特征在于，所述预设长度的取值范围为1-5mm。