CN108184310B - 透明柔性多层pcb的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透明柔性多层PCB的制作方法。对透明柔性衬底做亲水性处理,将银纳米线分散在银纳米线溶剂中形成银纳米线油墨,使用银纳米线油墨将布线图绘制在透明柔性衬底的表面,并使该布线图干燥,将多张绘制有布线图的透明柔性衬底叠放,使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工,使叠放后的透明柔性衬底粘贴在一起,得到透明柔性多层PCB。由于透明柔性衬底为透明的,且具有柔性,因此,该透明柔性多层PCB具有透明性、不易弯折变形和不易破碎的特点;又由于银纳米线的表面电阻较小,使得该多层PCB的方阻较小。该制作方法简单,便于采用卷对卷的工业化连续生产方式,有效的提高了制作效率,便于运输。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料复合薄膜领域,尤其涉及一种透明柔性多层印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的制作方法。
背景技术
通常把在绝缘基材上,按照预定的设计,制成印制线路、印制元件、或者两者结合而成的导电图形称为印制电路,而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路。这样把印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板。
目前市场上的PCB多为硬质PCB。显而易见,硬质PCB的缺点在于不易弯折变形和易破碎,且透明度不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种透明柔性多层PCB的制作方法,可以解决现有技术中硬质PCB不易弯折变形、易破碎,且透明度不高的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种透明柔性多层PCB的制作方法,所述方法包括:
对透明柔性衬底做亲水性处理,并将银纳米线分散在银纳米线溶剂中形成银纳米线油墨;
使用所述银纳米线油墨将布线图绘制在所述透明柔性衬底的表面,在所述透明柔性衬底的表面的布线图干燥后,得到绘制有布线图的所述透明柔性衬底;
将多张绘制有布线图的所述透明柔性衬底叠放,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工,使叠放后的所述透明柔性衬底粘贴在一起,得到透明柔性多层PCB。
进一步的,所述对透明柔性衬底做亲水性处理的步骤包括:
将所述透明柔性衬底在丙酮或者乙醇或者去离子水中超声预置时长,并对所述透明柔性衬底进行干燥处理,以使所述透明柔性衬底具有亲水性。
进一步的,所述使用所述银纳米线油墨将布线图绘制在所述透明柔性衬底的表面的步骤包括:
利用特制打印机将绘制好的布线图打印在所述透明柔性衬底的表面上,且所述特制打印机使用的打印油墨为所述银纳米线油墨。
进一步的,所述预置时长为30分钟。
进一步的,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工时,叠放后的所述透明柔性衬底的下方放置有下模,且叠放后的所述透明柔性衬底的上方放置有上模。
进一步的,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工时,超声施加压力的方向为竖直方向,超声施加压力的大小在1到5公斤力之间,保压时间在1到30秒之间,超声熔接时间在0.3到2秒之间。
进一步的,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工后,所述透明柔性衬底上的布线图中的银纳米线呈扁平化,且银纳米线之间依次连接。
进一步的,所述透明柔性衬底的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯乙二酯和聚丙烯中的任意一种。
进一步的,所述银纳米线油墨中的银纳米线的直径在40到60纳米之间,长度在5到20微米之间。
进一步的,所述银纳米线溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇和去离子水中的任意一种。
本发明提供一种透明柔性多层PCB的制作方法。由于该方法中使用的透明柔性衬底为透明的,且具有柔性,因此,使用该透明柔性衬底制作的多层PCB具有透明性、不易弯折变形和不易破碎的特点;又由于银纳米线的表面电阻较小,具有良好的导电性,因此,该透明柔性多层PCB的方阻较小。该透明柔性多层PCB的制作方法简单,便于采用卷对卷的工业化连续生产方式,有效的提高了制作效率,便于运输。
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一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例所提供的一种透明柔性多层PCB的制作方法的流程示意图;
图2为银纳米线扫描电镜图;
图3为本发明所提供的绘制有布线图的透明柔性衬底的示意图;
图4为本发明所提供的使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工时的原理示意图;
图5为本发明所提供的透明柔性多层PCB在可见光范围内的透光率。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域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。
由于现有技术中存在硬质PCB不易弯折变形、易破碎,且透明度不高的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提出一种透明柔性多层PCB的制作方法。由于该方法中使用的透明柔性衬底为透明的,且具有柔性,因此,使用该透明柔性衬底制作的多层PCB具有透明性、不易弯折变形和不易破碎的特点;又由于银纳米线的表面电阻较小,具有良好的导电性,因此,该透明柔性多层PCB的方阻较小。该透明柔性多层PCB的制作方法简单,便于采用卷对卷的工业化连续生产方式,有效的提高了制作效率,便于运输。
请参阅图1,为本发明第一实施例所提供的一种透明柔性多层PCB的制作方法的流程示意图。该方法包括:
步骤101:对透明柔性衬底做亲水性处理,并将银纳米线分散在银纳米线溶剂中形成银纳米线油墨;
在本发明实施例中,对透明柔性衬底做亲水性处理的步骤包括:将透明柔性衬底在丙酮或者乙醇或者去离子水中超声预置时长,并对透明柔性衬底进行干燥处理,以使透明柔性衬底具有亲水性。其中该预置时长为30分钟。
需要说明的是,透明柔性衬底的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯乙二酯和聚丙烯中的任意一种,且包括但不限于上述材料。银纳米线溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇和去离子水中的任意一种,且包括但不限于上述所列举的溶剂,根据实际应用情况可以选择混合使用上述所列举的溶剂。银纳米线油墨中的银纳米线的直径在40到60纳米之间,长度在5到20微米之间,可结合参阅图2,为银纳米线扫描电镜图。
步骤102:使用银纳米线油墨将布线图绘制在透明柔性衬底的表面,在透明柔性衬底的表面的布线图干燥后,得到绘制有布线图的透明柔性衬底;
在本发明实施例中,使用银纳米线油墨将布线图绘制在透明柔性衬底的表面的步骤包括:利用特制打印机将绘制好的布线图打印在透明柔性衬底的表面上,且特制打印机使用的打印油墨为银纳米线油墨。
需要说明的是,请参阅图3,为本发明所提供的绘制有布线图的透明柔性衬底的示意图。图3中列举了三种绘制有布线图的透明柔性衬底,分别为301、302和303。301中透明柔性衬底上的布线图为倾斜排列的直角折线,302中透明柔性衬底上的布线图为交叉的网格状,303中透明柔性衬底上的布线图为蜂窝状。透明柔性衬底上的布线图包括但不限于上述三种,且同一个透明柔性多层PCB中,每层PCB上的布线图可以相同,也可以不同,即同一个透明柔性多层PCB的透明柔性衬底上的布线图的种类可以为一种或者一种以上。透明柔性衬底上的银纳米线之间依次连接,保证了导通性。
步骤103:将多张绘制有布线图的透明柔性衬底叠放,使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工,使叠放后的透明柔性衬底粘贴在一起,得到透明柔性多层PCB。
在本发明实施例中,请参阅图4,为本发明所提供的使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工时的原理示意图。其中,401表示换能器,即产生超声波的装置,402表示上模,403表示叠放后的透明柔性衬底,404表示下模,P表示超声施加压力的方向。
需要说明的是,使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工时,叠放后的透明柔性衬底的下方放置有下模,且叠放后的透明柔性衬底的上方放置有上模。
进一步的,使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工时,超声施加压力的方向为竖直方向,超声施加压力的大小在1到5公斤力之间,保压时间在1到30秒之间,超声熔接时间在0.3到2秒之间。
进一步的,使用超声波对叠放后的透明柔性衬底进行施压加工后,透明柔性衬底上的布线图中的银纳米线呈扁平化,且银纳米线之间依次连接。
另外,绘制在透明柔性衬底表面的布线图也称为银纳米线透明导电层。银纳米线透明导电层位于透明柔性多层PCB的透明柔性衬底之间,除此之外,还可以位于透明柔性多层PCB的表面。即,将多张绘制有布线图的透明柔性衬底叠放时,根据设计及实际应用情况,可以叠加一张无布线图的透明柔性衬底,或者叠加一张两面均绘制有布线图的透明柔性衬底。
需要说明的是,采用本透明柔性多层PCB的制作方法所制作出来的透明柔性多层PCB,具备优异的光学特性和特有的优点,如:高透过率、能弯折变形、轻薄携带、不易破碎、可以采用卷对卷的工业化连续生产方式等。其中,银纳米线具有低表面电阻和高透过率、高电导率的特点,是制作电子光学元器件的最佳选择之一,而且性质更柔软。因此,使用含有银纳米线的银纳米线油墨绘制布线图,不仅保证了透明柔性多层PCB的透明度和柔软性,还使得透明柔性多层PCB的方阻较小。
为支持上述说明,请参阅图5,为本发明所提供的透明柔性多层PCB在可见光范围内的透光率,横轴表示波长,纵轴表示透光率。为了防止出现偶然性,实验测试了多组透明柔性多层PCB在可见光范围内的透光率,选取了其中三条曲线作为抽样曲线。可以得出,采用本透明柔性多层PCB的制作方法所制作的透明柔性多层PCB,在可见光范围内其透光率可达85%,甚至达到90%。另外,实验测量得到的透明柔性多层PCB的方阻可降低至30Ω/square(方阻单位,欧姆)。
在本发明实施例中,由于透明柔性多层PCB的制作方法中使用的透明柔性衬底为透明的,且具有柔性,因此,使用该透明柔性衬底制作的多层PCB具有透明性、不易弯折变形和不易破碎的特点;又由于银纳米线的表面电阻较小,具有良好的导电性,因此,该透明柔性多层PCB的方阻较小。该透明柔性多层PCB的制作方法简单,便于采用卷对卷的工业化连续生产方式,有效的提高了制作效率,便于运输。
以上为对本发明所提供的一种透明柔性多层PCB的制作方法的描述,对于本领域的技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,在本发明的精神和范围的基础上所进行的改变,均在本发明的保护范围内。综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种透明柔性多层印制电路板PCB的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
对透明柔性衬底做亲水性处理,将所述透明柔性衬底在丙酮或者乙醇或者去离子水中超声预置时长,并对所述透明柔性衬底进行干燥处理,以使所述透明柔性衬底具有亲水性,并将银纳米线分散在银纳米线溶剂中形成银纳米线油墨;
使用所述银纳米线油墨将布线图绘制在所述透明柔性衬底的表面,在所述透明柔性衬底的表面的布线图干燥后,得到绘制有布线图的所述透明柔性衬底,同一个透明柔性多层PCB的透明柔性衬底上的布线图的种类可以为一种或者一种以上;
将多张绘制有布线图的所述透明柔性衬底叠放,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工,使叠放后的所述透明柔性衬底粘贴在一起,得到透明柔性多层PCB,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工后,所述透明柔性衬底上的布线图中的银纳米线呈扁平化,且银纳米线之间依次连接;
使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工时,超声施加压力的方向为竖直方向,超声施加压力的大小在1到5公斤力之间,保压时间在1到30秒之间,超声熔接时间在0.3到2秒之间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述使用所述银纳米线油墨将布线图绘制在所述透明柔性衬底的表面的步骤包括:
利用特制打印机将绘制好的布线图打印在所述透明柔性衬底的表面上,且所述特制打印机使用的打印油墨为所述银纳米线油墨。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预置时长为30分钟。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使用超声波对叠放后的所述透明柔性衬底进行施压加工时,叠放后的所述透明柔性衬底的下方放置有下模,且叠放后的所述透明柔性衬底的上方放置有上模。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述透明柔性衬底的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯乙二酯和聚丙烯中的任意一种。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述银纳米线油墨中的银纳米线的直径在40到60纳米之间,长度在5到20微米之间。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述银纳米线溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇和去离子水中的任意一种。
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