CN110366307A - 双面柔性线路板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了双面柔性线路板及制备方法，由上而下包括：单面覆胶基材、第二金属导通层和第一绝缘层，在单面覆胶基材上冲切出导通孔，所述单面覆胶基材由上而下包括表面蚀刻线路图形的第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一PI聚酰亚胺膜、第二胶黏剂层，在第一金属导通层的表面设有第二绝缘层。本发明突破现有无限长产品生产工艺技术对于铜厚、线路图形、线路精密度限制，实现≥1米及任意长度，无铜箔厚度限制，复杂线路图形与精密线路线宽线距在0.5mm以下产品生产能力。且产品可以达到280℃的耐高温效果，高温后产品耐弯折等性能不会产生变化。

Description

双面柔性线路板及制备方法
技术领域
本发明涉及双面柔性线路板及制备方法。属于电子元器件技术领域。
背景技术
现有的柔性线路基板，不管是单面板还是双面板，多采用蚀刻技术在覆铜板上蚀刻出线路，蚀刻技术已经相对成熟，能够蚀刻出复杂的线路，但通常只能以半米为单位采用单片方式进行蚀刻，在实际使用时需要通过连接处的焊接来实现两块电路板的连接，容易出现虚焊现象，严重影响效率和增加成本。
申请号为201010232537.2的中国专利《采用并置的导线制作单面电路板的方法》公开了一种采用并置的扁平导线制作单面电路板的方法，直接用开有焊盘窗口的覆盖膜和并置的扁平导线热压粘合后，切除扁平导线需要断开的位置，然后在一起压合在具有胶粘性的电路板基材上，过桥连接采用印刷导电油墨或者焊接导体来连接。可以看出，该专利是在多条扁平导线平行并排后热压覆盖膜，相邻两条平行线路之间只能通过连接桥连接，所以不能用于复杂的电路设计，特别是转弯连接较多的电路设计，而且连接桥较多，都是通过焊接实现，难以确保焊接点的长久稳定性，容易因为虚焊而影响使用，且该方法只能适用于线路简单的情况下，不适用于复杂的电路设计，无法广泛推广应用。
此外，申请号为201610508591.2的中国专利《一种双层LED高压线路板的制备方法》还公开了一种具有模切线路的电路板生产工艺与方法，采用切割刀对金属基材进行线路切割形成导通线路层，然后贴合于覆盖绝缘基材，再用切割刀对另一与绝缘基材粘贴好的金属基材进行冲切，然后将金属基材那一面热贴覆盖在第一步的绝缘基材上，制成双层LED高压线路板。此工艺虽然能实现复杂线路图形生产，但由于采用圆刀模具切割线路的工艺方式，受制于模具制程能力的限制，只能适用于0.5mm以上线宽线距简单线路图形生产，无法适用于0.5mm及以下线宽线距和40μm以上铜厚产品生产；且由于此采用工艺绝缘材料为耐高温PET膜，由于材料特性其在后续SMT过回流焊温度只能耐受200-210℃(常规回流焊最高温度245-265℃)，需使用专用低温锡膏，成本高且由于温度较低存在较多虚焊不良需返修，由于PET材料受高温后整体硬度变高柔韧性下降，导致耐弯折性能下降，导致产品应用范围小。
总体来说，现有的线路板制备工艺存在以下问题：
1、传统生产工艺由于是采用单片方式生产无法实现≥1米超长产品生产；
2、采用圆刀模具切割线路的工艺方式，受制于模具制程能力的限制，只能适用于0.5mm以上线宽线距简单线路图形生产，无法适用于0.5mm及以下线宽线距和40μm以上铜厚产品生产；且由于此采用工艺绝缘材料为耐高温PET膜，由于材料特性其在后续SMT过回流焊温度只能耐受200-210℃(常规回流焊最高温度245-265℃)，需使用专用低温锡膏，成本高且由于温度较低存在较多虚焊不良需返修，由于PET材料受高温后整体硬度变高柔韧性下降，导致耐弯折性能下降，且无法多次焊接，导致产品应用范围小。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供双面柔性线路板及制备方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
双面柔性线路板，由上而下包括：单面覆胶基材、第二金属导通层和第一绝缘层，在单面覆胶基材上冲切出导通孔，所述单面覆胶基材由上而下包括表面蚀刻线路图形的第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一PI聚酰亚胺膜、第二胶黏剂层，在第一金属导通层的表面设有第二绝缘层。
优选的，所述第一绝缘层或第二绝缘层为油墨或绝缘覆盖膜，所述绝缘覆盖膜由上而下包括油墨层、第二PI聚酰亚胺膜和第三胶黏剂层。
进一步优选的，所述第一胶黏剂层、第二胶黏剂层或第三胶黏剂层的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶。
上述双面柔性线路板的制备方法，包括以下步骤：
(1)在单面覆胶基材上冲切出孔，同时采用另一工位将金属箔冲切成所需形状，然后贴覆于单面覆胶基材的底部形成第二金属导通层，所述的孔形成导通孔；接着在第二金属导通层上贴敷第一绝缘层，烘烤固化，完成双面基材组合生产；其中，所述单面覆胶基材由上而下包括第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一PI聚酰亚胺膜、第二胶黏剂层；
(2)采用丝网印刷与化学腐蚀的方式制作实现第一金属导通层所需的线路图形；
(3)采用整卷模切贴合工艺或卷对卷丝网印刷工艺在第一金属导通层表面形成第二绝缘层；
(4)后段工序。
优选的，步骤(1)使用模切机与模具采用整卷膜切的方式进行双面基材组合生产，所述模切机进一步优选为圆刀或平刀模切机，所述模具对应的为圆刀模或平刀模。
优选的，步骤(1)中，所述金属箔选自铜箔或铝箔，金属箔的厚度为0.01～0.15mm。
优选的，步骤(1)中，烘烤固化采用三段烘烤，具体工艺条件为：80～90℃烘烤0.5～2小时，100～140℃烘烤0.5～2小时，150～170℃烘烤1～2小时。
优选的，步骤(2)的具体方法是：先通过预先制作所需印刷线路图形的网板和油墨，在需制作线路图形的第一金属导通层表面印刷所需的抗蚀油墨层，烘烤固化，完成线路油墨图形印刷，然后通过蚀刻退膜线将金属导通层未覆盖油墨保护的区域金属通过化学腐蚀的方式去除，再通过退膜药剂将油墨层去除水洗烘干后形成所需金属导通层线路图形。
进一步优选的，烘烤固化的工艺条件为：烘烤温度80～110℃，烘烤时间3～30分钟。
优选的，步骤(3)的具体方法是：采用整卷模切贴合工艺，通过预先制作的模切模具，将绝缘覆盖膜冲切出预设焊盘孔，然后将绝缘覆盖膜贴敷于步骤(2)处理后的第一金属导通层表面，对制作完成的线路层进行保护，并形成所需的焊接焊盘，然后利用预设好的分条模具进行分条切割，切割模具预设等距连接点，以保证分条后整卷仍然处于连接状态，最后将模切完成的基材进行烘烤固化。
进一步优选的，烘烤固化的工艺条件为：烘烤温度90～160℃，烘烤时间1～4小时。
优选的，步骤(3)的具体方法是：使用卷对卷丝网印刷工艺，通过预制好的网板，使用绝缘阻焊油墨在步骤(2)处理后的第一金属导通层表面印刷上一层具有所需图形的绝缘阻焊油墨，印刷完成后进行烘烤固化。
进一步优选的，烘烤固化采用三段烘烤，具体工艺条件为：80～90℃烘烤0.5～2小时，100～140℃烘烤0.5～2小时，150～170℃烘烤1～2小时。
优选的，步骤(4)的具体方法是：用传统卷对卷生产工艺依次完成表面处理、成型、成品检验工序。
本发明的有益效果：
本发明突破现有无限长产品生产工艺技术对于铜厚、线路图形、线路精密度限制，实现≥1米及任意长度，无铜箔厚度限制，复杂线路图形与精密线路线宽线距在0.5mm以下产品生产能力。且产品可以达到280℃的耐高温效果，高温后产品耐弯折等性能不会产生变化，具体来说，采用8温区回流焊机，最高温度设定280℃，最高温度耐温时长30秒，过机三次，高温后产品耐弯折等性能不会产生变化。
附图说明
图1是单面覆胶基材的结构示意图；
图2是绝缘覆盖膜的结构示意图；
图3是双面基材组合结构示意图；
图4是表面绝缘层形成结构示意图；
其中，1为第一金属导通层，2为第一胶黏剂层，3为第一PI聚酰亚胺膜，4为第二胶黏剂层，5为油墨层，6为第二PI聚酰亚胺膜，7为第三胶黏剂层，8为导通孔，9为第二金属导通层，10为第一绝缘层，11为第二绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
如图4所示的双面柔性线路板，由上而下包括：单面覆胶基材、第二金属导通层9和第一绝缘层10，在单面覆胶基材上冲切出导通孔8，单面覆胶基材由上而下包括表面蚀刻线路图形的第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一PI聚酰亚胺膜3、第二胶黏剂层4，在第一金属导通层1的表面设有第二绝缘层11。
第一绝缘层10或第二绝缘层11为油墨或绝缘覆盖膜，绝缘覆盖膜(图2)由上而下包括油墨层5、第二PI聚酰亚胺膜6和第三胶黏剂层7。第一胶黏剂层2、第二胶黏剂层4或第三胶黏剂层7的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶。
上述双面柔性线路板的制备方法，包括以下步骤：
(1)在单面覆胶基材上冲切出孔，同时采用另一工位将金属箔冲切成所需形状，然后贴覆于单面覆胶基材的底部形成第二金属导通层9，所述的孔形成导通孔8；接着在第二金属导通层9上贴敷第一绝缘层10，烘烤固化，完成双面基材组合生产；其中，单面覆胶基材(图1)由上而下包括第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一PI聚酰亚胺膜3、第二胶黏剂层4；(图3)
(2)采用丝网印刷与化学腐蚀的方式制作实现第一金属导通层1所需的线路图形；
(3)采用整卷模切贴合工艺在第一金属导通层1表面形成第二绝缘层11；
(4)后段工序。
步骤(1)使用模切机与模具采用整卷膜切的方式进行双面基材组合生产，所述模切机为圆刀模切机，所述模具对应的为圆刀模。金属箔为铜箔，正面厚度为0.018mm，反面厚度0.035mm。
步骤(1)中，烘烤固化的工艺条件为：三段烘烤：80℃烘烤2小时，100℃烘烤2小时，150℃烘烤2小时。
步骤(2)的具体方法是：先通过预先制作所需印刷线路图形的网板和油墨，在需制作线路图形的第一金属导通层1表面印刷所需的抗蚀油墨层，烘烤固化，完成线路油墨图形印刷，然后通过蚀刻退膜线将金属导通层未覆盖油墨保护的区域金属通过化学腐蚀的方式去除，再通过退膜药剂将油墨层去除水洗烘干后形成所需金属导通层线路图形。烘烤固化的工艺条件为：烘烤温度100℃，烘烤时间10分钟。
步骤(3)的具体方法是：采用整卷模切贴合工艺，通过预先制作的模切模具，将绝缘覆盖膜冲切出预设焊盘孔，然后将绝缘覆盖膜贴敷于步骤(2)处理后的第一金属导通层1表面，对制作完成的线路层进行保护，并形成所需的焊接焊盘，然后利用预设好的分条模具进行分条切割，切割模具预设等距连接点，以保证分条后整卷仍然处于连接状态，最后将模切完成的基材进行烘烤固化。烘烤固化的工艺条件为：90℃烘烤0.5小时，140℃烘烤0.5小时，170℃烘烤1小时。
步骤(4)的具体方法是：用传统卷对卷生产工艺依次完成表面处理、成型、成品检验工序。
实施例2：
如图4所示的双面柔性线路板，由上而下包括：单面覆胶基材、第二金属导通层9和第一绝缘层10，在单面覆胶基材上冲切出导通孔8，单面覆胶基材由上而下包括表面蚀刻线路图形的第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一PI聚酰亚胺膜3、第二胶黏剂层4，在第一金属导通层1的表面设有第二绝缘层11。
第一绝缘层10或第二绝缘层11为油墨或绝缘覆盖膜，绝缘覆盖膜(图2)由上而下包括油墨层5、第二PI聚酰亚胺膜6和第三胶黏剂层7。第一胶黏剂层2、第二胶黏剂层4或第三胶黏剂层7的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶。
上述双面柔性线路板的制备方法，包括以下步骤：
(1)在单面覆胶基材上冲切出孔，同时采用另一工位将金属箔冲切成所需形状，然后贴覆于单面覆胶基材的底部形成第二金属导通层9，所述的孔形成导通孔8；接着在第二金属导通层9上贴敷第一绝缘层10，烘烤固化，完成双面基材组合生产；其中，单面覆胶基材(图1)由上而下包括第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一PI聚酰亚胺膜3、第二胶黏剂层4；(图3)
(2)采用丝网印刷与化学腐蚀的方式制作实现第一金属导通层1所需的线路图形；
(3)采用卷对卷丝网印刷工艺在第一金属导通层1表面形成第二绝缘层11；
(4)后段工序。
步骤(1)使用模切机与模具采用整卷膜切的方式进行双面基材组合生产，所述模切机为平刀模切机，所述模具对应的为平刀模。金属箔为铝箔，正面厚度为0.018mm，反面厚度0.07mm。
步骤(1)中，烘烤固化的工艺条件为：
三段烘烤：90℃烘烤0.5小时，140℃烘烤0.5小时，170℃烘烤1小时。
步骤(2)的具体方法是：先通过预先制作所需印刷线路图形的网板和油墨，在需制作线路图形的第一金属导通层1表面印刷所需的抗蚀油墨层，烘烤固化，完成线路油墨图形印刷，然后通过蚀刻退膜线将金属导通层未覆盖油墨保护的区域金属通过化学腐蚀的方式去除，再通过退膜药剂将油墨层去除水洗烘干后形成所需金属导通层线路图形。烘烤固化的工艺条件为：烘烤温度100℃，烘烤时间30分钟。
步骤(3)的具体方法是：使用卷对卷丝网印刷工艺，通过预制好的网板，使用绝缘阻焊油墨在步骤(2)处理后的第一金属导通层1表面印刷上一层具有所需图形的绝缘阻焊油墨，印刷完成后进行烘烤固化。烘烤固化的工艺条件为：
三段烘烤：80℃烘烤2小时，100℃烘烤2小时，150℃烘烤2小时。
步骤(4)的具体方法是：用传统卷对卷生产工艺依次完成表面处理、成型、成品检验工序。
实施例3：
如图4所示的双面柔性线路板，由上而下包括：单面覆胶基材、第二金属导通层9和第一绝缘层10，在单面覆胶基材上冲切出导通孔8，单面覆胶基材由上而下包括表面蚀刻线路图形的第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一PI聚酰亚胺膜3、第二胶黏剂层4，在第一金属导通层1的表面设有第二绝缘层11。
第一绝缘层10或第二绝缘层11为油墨或绝缘覆盖膜，绝缘覆盖膜(图2)由上而下包括油墨层5、第二PI聚酰亚胺膜6和第三胶黏剂层7。第一胶黏剂层2、第二胶黏剂层4或第三胶黏剂层7的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶。
上述双面柔性线路板的制备方法，包括以下步骤：
(1)在单面覆胶基材上冲切出孔，同时采用另一工位将金属箔冲切成所需形状，然后贴覆于单面覆胶基材的底部形成第二金属导通层9，所述的孔形成导通孔8；接着在第二金属导通层9上贴敷第一绝缘层10，烘烤固化，完成双面基材组合生产；其中，单面覆胶基材(图1)由上而下包括第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一PI聚酰亚胺膜3、第二胶黏剂层4；(图3)
(2)采用丝网印刷与化学腐蚀的方式制作实现第一金属导通层1所需的线路图形；
(3)采用整卷模切贴合工艺在第一金属导通层1表面形成第二绝缘层11；
(4)后段工序。
步骤(1)使用模切机与模具采用整卷膜切的方式进行双面基材组合生产，所述模切机为圆刀模切机，所述模具对应的为圆刀模。金属箔为铜箔，正面厚度为0.018mm，反面厚度0.1mm。
步骤(1)中，烘烤固化的工艺条件为：
三段烘烤：85℃烘烤1小时，120℃烘烤1小时，160℃烘烤2小时。
步骤(2)的具体方法是：先通过预先制作所需印刷线路图形的网板和油墨，在需制作线路图形的第一金属导通层1表面印刷所需的抗蚀油墨层，烘烤固化，完成线路油墨图形印刷，然后通过蚀刻退膜线将金属导通层未覆盖油墨保护的区域金属通过化学腐蚀的方式去除，再通过退膜药剂将油墨层去除水洗烘干后形成所需金属导通层线路图形。烘烤固化的工艺条件为：烘烤温度100℃，烘烤时间20分钟。
步骤(3)的具体方法是：采用整卷模切贴合工艺，通过预先制作的模切模具，将绝缘覆盖膜冲切出预设焊盘孔，然后将绝缘覆盖膜贴敷于步骤(2)处理后的第一金属导通层1表面，对制作完成的线路层进行保护，并形成所需的焊接焊盘，然后利用预设好的分条模具进行分条切割，切割模具预设等距连接点，以保证分条后整卷仍然处于连接状态，最后将模切完成的基材进行烘烤固化。烘烤固化的工艺条件为：
三段烘烤：90℃烘烤1小时，130℃烘烤1.5小时，160℃烘烤1.5小时。
步骤(4)的具体方法是：用传统卷对卷生产工艺依次完成表面处理、成型、成品检验工序。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.双面柔性线路板，其特征在于，由上而下包括：单面覆胶基材、第二金属导通层和第一绝缘层，在单面覆胶基材上冲切出导通孔，所述单面覆胶基材由上而下包括表面蚀刻线路图形的第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一PI聚酰亚胺膜、第二胶黏剂层，在第一金属导通层的表面设有第二绝缘层。
2.根据权利要求1所述的双面柔性线路板，其特征在于，所述第一绝缘层或第二绝缘层为油墨或绝缘覆盖膜，所述绝缘覆盖膜由上而下包括油墨层、第二PI聚酰亚胺膜和第三胶黏剂层。
3.根据权利要求2所述的双面柔性线路板，其特征在于，所述第一胶黏剂层、第二胶黏剂层或第三胶黏剂层的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶。
4.权利要求1～3中任一项所述双面柔性线路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在单面覆胶基材上冲切出孔，同时采用另一工位将金属箔冲切成所需形状，然后贴覆于单面覆胶基材的底部形成第二金属导通层，所述的孔形成导通孔；接着在第二金属导通层上贴敷第一绝缘层，烘烤固化，完成双面基材组合生产；其中，所述单面覆胶基材由上而下包括第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一PI聚酰亚胺膜、第二胶黏剂层；
(2)采用丝网印刷与化学腐蚀的方式制作实现第一金属导通层所需的线路图形；
(3)采用整卷模切贴合工艺或卷对卷丝网印刷工艺在第一金属导通层表面形成第二绝缘层；
(4)后段工序。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)使用模切机与模具采用整卷膜切的方式进行双面基材组合生产，所述模切机进一步优选为圆刀或平刀模切机，所述模具对应的为圆刀模或平刀模。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，烘烤固化采用三段烘烤，具体工艺条件为：80～90℃烘烤0.5～2小时，100～140℃烘烤0.5～2小时，150～170℃烘烤1～2小时。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)的具体方法是：先通过预先制作所需印刷线路图形的网板和油墨，在需制作线路图形的第一金属导通层表面印刷所需的抗蚀油墨层，烘烤固化，完成线路油墨图形印刷，然后通过蚀刻退膜线将金属导通层未覆盖油墨保护的区域金属通过化学腐蚀的方式去除，再通过退膜药剂将油墨层去除水洗烘干后形成所需金属导通层线路图形。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体方法是：采用整卷模切贴合工艺，通过预先制作的模切模具，将绝缘覆盖膜冲切出预设焊盘孔，然后将绝缘覆盖膜贴敷于步骤(2)处理后的第一金属导通层表面，对制作完成的线路层进行保护，并形成所需的焊接焊盘，然后利用预设好的分条模具进行分条切割，切割模具预设等距连接点，以保证分条后整卷仍然处于连接状态，最后将模切完成的基材进行烘烤固化。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体方法是：使用卷对卷丝网印刷工艺，通过预制好的网板，使用绝缘阻焊油墨在步骤(2)处理后的第一金属导通层表面印刷上一层具有所需图形的绝缘阻焊油墨，印刷完成后进行烘烤固化。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)的具体方法是：用传统卷对卷生产工艺依次完成表面处理、成型、成品检验工序。
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