CN105407635B - 一种导电塑料电路板及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种导电塑料电路板，包括导电走线和电路基板；所述导电走线由导电塑料制成，用于引导电流走向；所述电路基板由绝缘塑料制成，用于承载所述导电走线；所述导电走线固定在所述电路基板上。本发明提供了一种抗腐蚀能力强、外形和尺寸设计自由、强度高、成本低的导电塑料电路板及其加工方法。

Description

一种导电塑料电路板及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种电路板及其加工方法，尤其涉及一种导电塑料电路板及其加工方法。

背景技术

导电塑料主要是把高分子物质以一定的比例与导电剂混合而成的功能型高分子材料。主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。导电塑料具有良好的加工性能、质量小、优良的机械柔韧性、高强度、抗腐蚀能力强、低成本。导电塑料现在主要应用防静电和电磁波屏蔽等领域，通常在电子元器件、集成电路中作为抗静电的包装材料。

导电塑料按照制造方法可以主要分为三种，一是填充导电塑料，其加工方法是，将导电填料(碳系或金属系)与基本树脂在捏和机中混合均匀，然后挤出造粒，再将粒料加工成型。二是金属纤维系导电塑料，其加工方法是，在基本树脂中加入金属短纤维、或金属长纤维集束后的切片、或织成网状的金属长纤维，然后混炼、捏合或碾压成型。三是表面涂覆导电塑料，用电镀、喷涂、真空蒸镀、磁控溅射、表面处理或贴膜法等等在基本树脂上涂覆导电填料。

传统的印刷电路板，是采用热固性树脂加玻璃纤维压铸成基材，再在基材上粘接导电铜箔制成。但这种电路板一般只能制作为简单的平面形状，且不能在一些特殊的环境下使用，如湿热、震动环境下，容易出现腐蚀、软化、变形、霉变、金属层脱落、漏电的情况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗腐蚀能力强、外形和尺寸设计自由、强度高、成本低的导电塑料电路板及其加工方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种导电塑料电路板，包括导电走线和电路基板；所述导电走线由导电塑料制成，用于引导电流走向；所述电路基板由绝缘塑料制成，用于承载所述导电走线；所述导电走线固定在所述电路基板上。

本发明所提供的导电塑料电路板，分别采用导电塑料和绝缘塑料制作导电走线和电路基板，突破了现有技术中用金属层腐蚀后获得导电走线的技术方案，使电路板能突破一般的平面结构，能够自由地根据产品的要求设计改变外形和尺寸；同时，能够在湿热、震动环境下使用，避免传统的印刷电路板的腐蚀、软化、变形、霉变、金属层脱落、漏电的问题，而且其质量小、强度高、抗腐蚀能力强、成本低。

进一步地，电路基板上设有与所述导电走线相对应的线槽，所述导电走线嵌入所述线槽中。

进一步地，还包括电子元器件，所述电路基板或导电走线上设有通孔或槽，所述电子元器件置于所述通孔或槽中。

进一步地，导电走线和所述电路基板通过焊接固定。

进一步地，导电走线和/或电路基板为非平面结构。

本发明还提供一种导电塑料电路板的加工方法，包括以下步骤：

a.用导电塑料制作导电走线；

b.用绝缘塑料制作电路基板；

c.将导电走线固定在电路基板上。

进一步地，电路基板上设有与所述导电走线相对应的线槽，所述导电走线嵌入所述线槽中。

进一步地，导电走线和所述电路基板分别用注塑工艺制作成型。

进一步地，在步骤c中，采用超声波焊接将导电走线和电路基板焊接在一起。

进一步地，导电走线和/或电路基板为非平面结构。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的实施例二的自动检测饲料盆状态的装置的工作原理图；

图2是本发明的实施例二的饲料盆的立体结构图；

图3是本发明的实施例二的饲料盆的俯视图；

图4是本发明的实施例二的饲料盆的正视图；

图5是本发明的实施例二的自动检测饲料盆状态的装置的装配图。

具体实施方式

实施例一

本发明的导电塑料电路板，包括导电走线、电路基板和电子元器件。

导电走线是导电塑料制成的条状结构、片状结构，或其他平面或非平面的空间结构，可按照电路走线的需要在平面或立体空间中自由设置，用于引导电路板中的电流走向。电路基板是绝缘塑料制成的用于承载导电走线的结构，其形状可以为平板，也可以是非平面空间结构，可根据实际情况与导电走线的形状相配合。电路基板上设有与导电走线的形状相对应的线槽，使导电走线可以无缝嵌入该线槽中，再通过超声波焊接固定。电路基板上还有可用于固定电子元器件的通孔或槽。

本发明的导电塑料电路板的加工方法，包括以下步骤：

A.用导电塑料制作导电走线；

B.用绝缘塑料制作电路基板，在电路基板上设置与导电走线的形状相对应的线槽，还设有用于固定电子元器件的通孔或槽；

C.将导电走线嵌入电路基板的线槽中，并将导电走线与电路基板焊接在一起，优选采用超声波焊接。

D.将电子元器件插入电路基板或导电走线上的通孔或槽，并焊接固定。

导电走线和电路基板可以采用传统的注塑工艺分别制作成型。具体地，导电走线可以采用导电炭黑、石墨、碳纤维等碳系导电填料，与高分子物质混合，然后注塑成型。

本发明所提供的导电塑料电路板及其加工方法，分别采用导电塑料和绝缘塑料制作导电走线和电路基板，突破了现有技术中用金属层腐蚀后获得导电走线的技术方案，使电路板能突破一般的平面结构，能够自由地根据产品的要求设计改变外形和尺寸；同时，能够在湿热、震动环境下使用，避免传统的印刷电路板的腐蚀、软化、变形、霉变、金属层脱落、漏电的问题，而且其质量小、强度高、抗腐蚀能力强、成本低。

实施例二

本发明的导电塑料电路板，可用作检测特定环境是否潮湿的检测电极板，具体地，可用于自动检测承装湿食的饲料盆的状态，即用绝缘塑料制作成饲料盆状的电路基板，用导电塑料制作导电走线，作为检测电路基板是否潮湿的检测电极。

请参阅图1，其是应用本发明的实施例二的自动检测饲料盆状态的装置的工作原理图。该自动检测饲料盆状态的装置，包括饲料盆1、检测电极2、主控电路、水阀、下料阀门。其中，饲料盆1上设置的检测电极2与主控电路导通，主控电路控制水阀和下料阀门的启闭，自动投放水和饲料到饲料盆中。

请参阅图2、3和4，其分别为本发明的实施例二的饲料盆的立体结构图、俯视图和正视图。饲料盆1为盆状结构，具有底面和侧面，底面与侧面可以以一定的角度连接，也可以以圆弧状圆滑过渡连接，本实施例优选后者。为符合牲畜的进食习惯，可以制作成长方体食槽状、椭圆状或其他可以承载食物的形状，本实施例中为圆盆状。该饲料盆1采用绝缘塑料制作。

在饲料盆1底面上，设置有检测电极2，其分别为正极21和负极22，正极21和负极22相隔一定距离，互不接触，在干燥环境下，两者并不导通。检测电极两极的形状和大小可以根据实际情况，例如配合饲料盆1的大小、形状等进行设置，例如相互平行的条状或片状电极。该平行设置的两极可以按照各种线路铺设在饲料盆上，如直线排列、S型、“回”字型、螺旋环绕状等等。本实施例优选一系列半径不同的同心圆环状的线路，具体地，负极22是一系列在相应位置设有缺口的同心圆环，通过一指向圆心的直线将该圆环连通，正极21与负极22的线路分布相似、镜像对称，位于最内圈的圆环为闭合圆环，正极21与负极22的每个圆环交替排列，形成半径逐渐增大的同心圆环系列，用于连通的直线由对应的圆环缺口处伸出，沿着饲料盆1的侧壁延伸向上，向外与主控电路连接。

当正极和负极之间的位置上没有水分时候，两者不导通，而在有小面积液体同时接触两极的情况下立即导通。两极间的距离可根据牲畜的食用习性、饲养环境的潮湿状况、饲料的水分含量大小进行适当调整。例如猪，猪具有将食槽舔食干净的习性，残余饲料可以到达极小量，因而可以将两极距离设置较近，本实施例中优选为1mm至20mm。检测电极用导电塑料制成，通过超声波焊接技术焊接到饲料盆上。采用导电塑料来制作检测电极，比起金属电极更为耐腐蚀、变形和霉变。同时，在绝缘塑料制作的饲料盆上设置与检测电极相对应的凹槽，将检测电极镶嵌在该凹槽中，可以实现无缝镶嵌，便于清洁。通过注塑工艺将饲料盆和检测电极加工成型，其外形和尺寸的设计自由度大，同时成本低廉。

主控电路与检测电极导通，并检测正极和负极是否导通。主控电路还与水阀、下料阀门导通，控制其启闭状态。水阀一端与水源相接，另一端与饲料盆相接，下料阀门一端与饲料存放装置相接，另一端与饲料盆相接。当水阀和下料阀门开启时，水和饲料将投放到饲料盆中。

请参阅图5，其为本发明的实施例二的自动检测饲料盆状态的装置的装配图。

该自动检测饲料盆状态的装置的工作原理如下，当饲料盆中没有盛放潮湿的饲料，或者牲畜已将饲料盆中的饲料舔食干净后，由于饲料盆底面上的检测电极的正极和负极相隔一定距离，并处于干燥的环境下，两者之间并不导通。主控电路检测到检测电极处于不导通状态后，将传递电信号至水阀和下料阀门，令其开启，水和饲料即自动投放到饲料盆中。当饲料盆中盛有潮湿的饲料，或牲畜尚未将饲料舔食干净之前，检测电极的正极和负极间通过饲料中的水分导通，饲料中通有微量的未引起牲畜不适的电流。当主控电路检测到检测电极处于导通状态，则控制水阀和下料阀门关闭，不进行投料或结束投料。

进一步地，可以在饲料盆的侧面上设置检测电极，当潮湿饲料往饲料盆中添加到该侧面检测电极所处的高度时，主控电路检测到该检测电极导通，然后控制水阀和下料阀门关闭，投料结束。在饲料盘侧面的多个高度上分别设置检测电极，即可按实际情况控制饲料的添加量。

将本发明应用在自动检测饲料盆状态的装置上时，能够充分检测饲料盆到各个位置甚至死角是否存有潮湿饲料残余，克服了现有技术中对饲料残余量检测不精确，导致在还存在残余饲料时就往饲料盆添加新饲料，造成残余饲料污染新饲料、令其变质加速的缺陷。本发明

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (8)

1.一种导电塑料电路板，其特征在于，包括导电走线和电路基板；所述导电走线由导电塑料制成，用于引导电流走向；所述电路基板由绝缘塑料制成，用于承载所述导电走线；

所述导电走线固定在所述电路基板上；所述导电走线为检测电极，共分为两组，一组用作负极，另一组用作正极；用作负极的导线走线为一系列在相应位置设有缺口的同心圆环，各个圆环通过一指向圆心的直线形的导线走线连通；用作正极的导线走线与用作负极的导线走线的线路分布相似、镜像对称；用作正极的导线走线与用作负极的导线走线的每个圆环交替排列，形成半径逐渐增大的同心圆环系列；所述导电走线和/或所述电路基板为非平面结构。

2.根据权利要求1所述的导电塑料电路板，其特征在于，所述电路基板上设有与所述导电走线相对应的线槽，所述导电走线嵌入所述线槽中。

3.根据权利要求2所述的导电塑料电路板，其特征在于，还包括电子元器件，所述电路基板或导电走线上设有通孔或槽，所述电子元器件置于所述通孔或槽中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的导电塑料电路板，其特征在于，所述导电走线和所述电路基板通过焊接固定。

5.一种导电塑料电路板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.用导电塑料制作导电走线，所述导电走线为检测电极，共分为两组，一组用作负极，另一组用作正极；用作负极的导线走线为一系列在相应位置设有缺口的同心圆环，各个圆环通过一指向圆心的直线形的导线走线连通；用作正极的导线走线与用作负极的导线走线的线路分布相似、镜像对称；用作正极的导线走线与用作负极的导线走线的每个圆环交替排列，形成半径逐渐增大的同心圆环系列；

b.用绝缘塑料制作电路基板；

c.将导电走线固定在电路基板上，所述导电走线和/或所述电路基板为非平面结构。

6.根据权利要求5所述的导电塑料电路板的加工方法，其特征在于，所述电路基板上设有与所述导电走线相对应的线槽，所述导电走线嵌入所述线槽中。

7.根据权利要求6所述的导电塑料电路板的加工方法，其特征在于，所述导电走线和所述电路基板分别用注塑工艺制作成型。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的导电塑料电路板的加工方法，其特征在于，在步骤c中，采用超声波焊接将导电走线和电路基板焊接在一起。