CN110809360A - 双面柔性线路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面柔性线路板，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第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一绝缘膜、第二胶黏剂层，第一金属导通层表面蚀刻有线路图形，在第一金属导通层的表面设有第二绝缘层，该结构能够保持优异的柔性性能。本发明还公开了该线路板的制造方法，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200‑280℃的耐高温效果，高温后产品耐弯折等性能不会产生变化。

Description

双面柔性线路板及其制造方法

技术领域

本发明属于电子元器件技术领域，具体涉及双面柔性线路板及其制造方法。

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。

总体来说，现有的线路板制造工艺存在以下问题：

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。

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其制造方法。

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第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一绝缘膜、第二胶黏剂层，在第一金属导通层的表面设有第二绝缘层，所述第一金属导通层表面蚀刻有线路图形。

优选的，所述第一绝缘层为油墨或绝缘覆盖膜，所述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、第二绝缘膜和第三胶黏剂层。

进一步优选的，所述第一胶黏剂层、第二胶黏剂层、第三胶黏剂层的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶，所述第一绝缘膜、第二绝缘膜为聚酰亚胺膜或PET膜。

上述双面柔性线路板的制造方法，包括以下步骤：

S1：在单面覆胶基材上冲切出导通孔，同时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；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黏贴而成的第一金属导通层、第一胶黏剂层、第一绝缘膜、第二胶黏剂层；

S2：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；

S3：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。

优选的，步骤S1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S1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S1中，烘烤固化采用三段烘烤，具体工艺条件为：第一温度区间为80～90℃烘烤0.5～2小时，第二温度区间为100～140℃烘烤0.5～2小时，第三温度区间为：150～170℃烘烤1～2小时。

优选的，步骤S2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S3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S2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S3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S2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：第一温度区间为80～90℃烘烤0.5～2小时，第二温度区间为100～140℃烘烤0.5～2小时，第三温度区间为150～170℃烘烤1～2小时。

优选的，在步骤S3后还包括有步骤S4，其具体方法是：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：

本发明通过设置多个绝缘层、绝缘膜，使得该产品能够保持优异的柔性性能；进一步选择聚酰亚胺膜或PET膜作为第一绝缘膜和第二绝缘膜，制得的双面柔性线路板产品可以达到200-280℃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200-280℃，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。由于传统方法中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；本发明采用的制造方法采用三段烘烤方式，在三个温度区间进行烘烤，也使得产品能够保持稳定的抗折弯性能；因此突破了现有无限长产品生产工艺技术对于铜厚、线路图形、线路精密度的限制，能够实现≥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。

附图说明

图1是本发明中单面覆胶基材的结构示意图；

图2是本发明中绝缘覆盖膜的结构示意图；

图3是本发明中双面基材组合结构示意图；

图4是本发明中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为第一绝缘膜，4为第二胶黏剂层，5为油墨层，6为第二绝缘膜，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。

本申请提到的PET膜为耐高温聚酯薄膜。

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第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一绝缘膜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，所述第一金属导通层表面蚀刻有线路图形。

第一绝缘层10为油墨或绝缘覆盖膜，所述第二绝缘层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、第二绝缘膜6和第三胶黏剂层7。第一胶黏剂层2、第二胶黏剂层4、第三胶黏剂层7的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶，具体实施时，第一绝缘膜3、第二绝缘膜6均为PET膜。

上述双面柔性线路板的制造方法，包括以下步骤：

S1：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)由上而下包括黏贴而成的第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一绝缘膜3、第二胶黏剂层4；(图3)

S2：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；

S3：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；

S4：后段工序。

步骤S1：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S1中，烘烤固化的工艺条件为三段烘烤：依次经过80℃烘烤2小时，100℃烘烤2小时，150℃烘烤2小时。

步骤S2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S3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S2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：依次经过90℃烘烤0.5小时，140℃烘烤0.5小时，170℃烘烤1小时。

步骤S4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第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一绝缘膜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，所述第一金属导通层表面蚀刻有线路图形。

第一绝缘层10为油墨或绝缘覆盖膜，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、第二绝缘膜6和第三胶黏剂层7。第一胶黏剂层2、第二胶黏剂层4、第三胶黏剂层7的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶，具体实施时，第一绝缘膜3、第二绝缘膜6均为PET膜。

上述双面柔性线路板的制造方法，包括以下步骤：

S1：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)由上而下包括黏贴而成的第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一绝缘膜3、第二胶黏剂层4；(图3)

S2：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；

S3：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；

S4：后段工序。

步骤S1：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S1中，烘烤固化的工艺条件为：

三段烘烤：依次经过90℃烘烤0.5小时，140℃烘烤0.5小时，170℃烘烤1小时。

步骤S2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S3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S2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：依次经过80℃烘烤2小时，100℃烘烤2小时，150℃烘烤2小时。

步骤S4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第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一绝缘膜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，所述第一金属导通层1表面蚀刻有线路图形；

第一绝缘层10为油墨或绝缘覆盖膜，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、第二绝缘膜6和第三胶黏剂层7。第一胶黏剂层2、第二胶黏剂层4、第三胶黏剂层7的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶。

具体实施时，第一绝缘膜3、第二绝缘膜6均为PET膜；

上述双面柔性线路板的制造方法，包括以下步骤：

S1：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)由上而下包括黏贴而成的第一金属导通层1、第一胶黏剂层2、第一绝缘膜3、第二胶黏剂层4；(图3)

S2：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；

S3：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；

S4：后段工序。

步骤S1：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S1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S2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S3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S2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：依次经过90℃烘烤1小时，130℃烘烤1.5小时，160℃烘烤1.5小时。

步骤S4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4

本实施例是在实施例3的基础上做出的改变，具体是所述第一绝缘膜采用聚酰亚胺膜，第二绝缘膜采用聚酰亚胺膜，其他同实施例3。

将实施例1-3制造的双面柔性线路板采用8温区回流焊机，最高温度设定200℃，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。

而将实施例4制造的双面柔性线路板采用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。

由于实施例1-4制造的双面柔性线路板经过回流焊机高温处理后，仍然能够保持产品良好的耐折弯性能(柔性性能优异)，同时采用三段温度区间进行烘烤，由于采用的第一绝缘膜、第二绝缘膜，该高分子绝缘膜具有一定内旋自由度，其本身具有优异的抗折弯性能(柔性性能)，而本发明采用三段式温度区间烘烤，不会因迅速受热使得高分子单元区间作用力及分子链间的交联结构发生变化，从而影响其性能，因此，本发明突破了现有无限长产品生产工艺技术对于铜厚、线路图形、线路精密度的限制，基于此能够实现≥1米及任意长度，不受铜箔厚度限制，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。

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(9)和第一绝缘层(10)，在单面覆胶基材上冲切出导通孔(8)，所述单面覆胶基材由上而下包括第一金属导通层(1)、第一胶黏剂层(2)、第一绝缘膜(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)，所述第一金属导通层(1)表面蚀刻有线路图形。

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(10)为油墨或绝缘覆盖膜，第二绝缘层(11)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(5)、第二绝缘膜(6)和第三胶黏剂层(7)。

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(2)、第二胶黏剂层(4)、第三胶黏剂层(7)的材质为环氧树脂类或聚酯类热固胶，所述第一绝缘膜(3)、第二绝缘膜(6)为聚酰亚胺膜或PET膜。

4.一种双面柔性线路板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在单面覆胶基材上冲切出导通孔(8)，同时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)；

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，所述单面覆胶基材由上而下包括黏贴而成的第一金属导通层(1)、第一胶黏剂层(2)、第一绝缘膜(3)、第二胶黏剂层(4)；

S2：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；

S3：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(1)表面形成第二绝缘层(11)。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S1：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所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S1：中，烘烤固化采用三段烘烤，具体工艺条件为：第一温度区间为80～90℃烘烤0.5～2小时，第二温度区间为：100～140℃烘烤0.5～2小时，第三温度区间为150～170℃烘烤1～2小时。

7.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S2：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。

8.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S3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S2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所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S3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所述步骤S2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所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S3之后还包括步骤S4：，其具体方法是：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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