CN115066042A - 可加热的柔性电路板及其制作方法 - Google Patents

可加热的柔性电路板及其制作方法 Download PDF

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肖红标
张学锋
龚凯
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Abstract

本发明公开了一种可加热的柔性电路板及其制作方法，方法包括：在柔性基板的至少一个表面上形成线路层；将双烯胶层印刷到柔性基板至少一个表面的线路层的表面上，形成第一柔性电路板；对陶瓷片进行预处理，并将预处理后的陶瓷片压合到第一柔性电路板至少一个表面的双烯胶层的表面上，形成第二柔性电路板；对第二柔性电路板进行固化处理；在固化处理后的第二柔性电路板的至少一个表面上压合保护层，形成目标柔性电路板。本发明基于双烯胶层的耐蚀性和陶瓷片的高导热性，能避免柔板线路层上的铜材被氧化，避免与液体发生化学反应；还可以表现出较好的导热性能，可以实现浸泡在液体中，具备良好、稳定的加热功能，适用范围广泛。

Description

可加热的柔性电路板及其制作方法
技术领域
本发明涉及柔性电路板制作技术领域，具体涉及一种可加热的柔性电路板及其制作方法。
背景技术
随着柔性电路板(FPC：Flexible Printed Circuit Board，简称柔板)的诞生与发展，需要在很多特定的环境下使用加热功能，例如汽车上预加热装置或诸如在液体环境中的加热功能。虽然目前柔板使用铜材作为基材也可以做到局部通电发热，但是毕竟发热体是铜材，存在诸多不稳定因素，例如铜材表面氧化、和液体发生化学反应、发热不稳定、温度不能达到要求等。基于此，亟需开发出能很好地解决以上问题，并具备很好的导热系数的柔板，以此扩大柔性电路板的应用范围。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可加热的柔性电路板及其制作方法，以解决现有柔板存在铜材表面氧化、和液体发生化学反应、发热不稳定和温度不能达到要求的问题。
本发明提供了一种可加热的柔性电路板的制作方法，包括：
提供柔性基板，在所述柔性基板的至少一个表面上形成线路层；
提供双烯胶层，将所述双烯胶层印刷到所述柔性基板至少一个表面的所述线路层的表面上，形成第一柔性电路板；
提供陶瓷片，对所述陶瓷片进行预处理，并将预处理后的所述陶瓷片压合到所述第一柔性电路板至少一个表面的所述双烯胶层的表面上，形成第二柔性电路板；
对所述第二柔性电路板进行固化处理；
提供保护层，在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层，形成目标柔性电路板。
可选地，所述柔性基板为单层板、双层板和多层板中的任一种。
可选地，所述在所述柔性基板的至少一个表面上形成线路层，包括；
依次采用压合干膜、曝光、显影和蚀刻的制程，在所述柔性基板的至少一个表面上形成所述线路层。
可选地，所述双烯胶层的厚度为0.19～0.21mm。
可选地，所述对所述陶瓷片进行预处理，包括：
按照预设尺寸，对所述陶瓷片进行裁切；
采用等离子体蚀刻方法，对裁切后的所述陶瓷片进行蚀刻处理。
可选地，所述对所述第二柔性电路板进行固化处理，包括：
按照预设烘烤参数，对所述第二柔性电路板进行烘烤，使得所述第二柔性电路板中的所述双烯胶层固化。
可选地，所述预设烘烤参数包括第一烘烤时间、第一烘烤温度、第二烘烤时间和第二烘烤温度。
可选地，所述按照预设烘烤参数，对所述第二柔性电路板进行烘烤，包括：
按照所述第一烘烤温度和所述第一烘烤时间对所述第二柔性电路板进行一次烘烤；
按照所述第二烘烤温度和所述第二烘烤时间对所述第二柔性电路板进行二次烘烤。
可选地，所述在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层，形成目标柔性电路板，包括：
按照预设热压参数，采用热压的方法，将所述保护层压合到经烘烤后的所述第二柔性电路板至少一个表面的所述陶瓷片的四周，形成所述目标柔性电路板。
可选地，所述预设热压参数包括热压温度、预压压力和成型压力。
可选地，每个所述线路层均为两条平行排布的直线线路。
此外，本发明还提供了一种可加热的柔性电路板，采用前述的制作方法制作而成。
本发明的有益效果：柔板的线路层通常由铜材制成，通过在柔性基板上的线路层上依次制作双烯胶层和陶瓷片的叠构，基于双烯胶层的耐蚀性和陶瓷片的高导热性，既可以避免柔板线路层上的铜材被氧化，避免与液体发生化学反应；还可以得到较好的导热系数，表现出较好的导热性能；本发明最终形成的目标柔性线路板可以实现浸泡在液体中，并具备良好、稳定的加热功能，适用范围更加广泛。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了本发明实施例一中一种可加热的柔性电路板的制作方法的流程图；
图2-1示出了本发明实施例一中单层板的剖视面结构示意图；
图2-2示出了本发明实施例一中双层板的剖视面结构示意图；
图2-3示出了本发明实施例一中多层板的剖视面结构示意图；
图3-1示出了本发明实施例一中第一种目标柔性电路板或第三种目标柔性电路板的俯视面结构示意图；
图3-2示出了本发明实施例一中第一种目标柔性电路板的剖视面结构示意图；
图3-3示出了本发明实施例一中第二种目标柔性电路板的俯视面结构示意图；
图3-4示出了本发明实施例一中第二种目标柔性电路板的剖视面结构示意图；
图3-5示出了本发明实施例一中第三种目标柔性电路板的剖视面结构示意图；
图4-1示出了本发明实施例一中第一种线路层的设计示意图；
图4-2示出了本发明实施例一中第二种线路层的设计示意图；
图5示出了本发明实施例一中多个柔板串联连接的俯视面结构示意图；
图6示出了本发明实施例一中多个柔板并联连接的俯视面结构示意图。
附图标记说明：
1、铜箔，2、PI层，3、胶层，4、双烯胶层，5、陶瓷片，6、保护膜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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
一种可加热的柔性电路板的制作方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，提供柔性基板，在所述柔性基板的至少一个表面上形成线路层。
具体地，所述柔性基板为单层板、双层板和多层板中的任一种。
单层板具体为单层铜箔和挠性绝缘基膜(PI层)组成的单面覆铜基板，如图2-1所示；双层板具体为双层铜箔和PI层组成的双面覆铜基板，双层铜箔分别位于PI层的两侧，如图2-2所示；多层板具体为单面板和双面板的组合，如图2-3所示；在图2-1、图2-2和图2-3中，1代表铜箔，2代表PI层，3代表胶层。为方便说明，本实施例以单层板和双层板为例进行说明，多层板的后续制作流程与此同理，本实施例不再赘述。
优选地，S1中，在所述柔性基板的至少一个表面上形成线路层，包括；
依次采用压合干膜、曝光、显影和蚀刻的制程，在所述柔性基板的至少一个表面上形成所述线路层。
通过上述制程，便于在柔性基板的至少一个表面上形成所需的线路层，进而便于按照个性化设计，实现最终形成的目标柔性电路板中各层板之间的电气连通。
需要说明的是，线路层由柔性基板上的铜箔而制成，其材质为铜，当柔性基板为单层板时，根据个性化设计，依次采用压合干膜、曝光、显影和蚀刻的制程，将该单层板上的铜箔制成线路层，如图3-1、图3-2、图3-3和图3-4所示；当柔性基板为双层板时，根据个性化设计，依次采用压合干膜、曝光、显影和蚀刻的制程，既可以将该双层板上任一个表面的铜箔制成线路层，也可以将该双层板上两个表面的铜箔制成线路层，如图3-1和图3-5所示，按照实际需求而定。在图3-1～图3-5中，1代表铜箔，2代表PI层，4代表双烯胶层，5代表陶瓷片，6代表保护层。上述压合干膜、曝光、显影和蚀刻的制程的具体操作方法均采用常规的操作方法，此处不再赘述。
优选地，每个线路层均为两条平行排布的直线线路。
两条平行排布的直线线路设计，能提高线路的面积占比，从而能便于提高最终形成的目标柔性电路板的加热性能。
具体地，本实施例中两条平行排布的直线线路分别如图4-1和图4-2所示。其中，图4-1所示的线路层能便于形成多个柔板之间的串联连接，如图5所示；更具体地，在图4-1和图5中，多个柔板在串联连接时，每个目标柔性电路板中线路层为两条间距为0的平行直线线路，即表现为在一条直线上的两条断开的直线线路；当然这两条直线线路之间可以有一定的间距，即不在一条直线上的两条平行直线线路，只要保证能实现柔板之间的串联即可。图4-2所示的线路层能便于形成多个柔板之间的并联连接，如图6所示；在图4-2和图6中，两条平行的直线线路之间有一定的间距。直线线路的具体尺寸和具体间距(在有一定间距的情况下)视具体设计而定，例如将直线线路的长设计为19.9mm，宽设计为5mm。
具体地，本实施例中柔性基板中PI层的厚度为85μm，所形成的线路层的厚度为35μm。
如图1所示，S2，提供双烯胶层，将所述双烯胶层印刷到所述柔性基板至少一个表面的所述线路层的表面上，形成第一柔性电路板。
具体地，本实施例中的双烯胶层具有共轭双烯结构和亲双烯结构，基于上述结构，既可以便于后续将陶瓷片与线路层压合在一起，形成高耐蚀性和高导热性的叠构；又能进一步提高导热性能，进一步帮助提升最终形成的目标柔性电路板的加热性能。
需要说明的是，当S1中柔性基板的任一个表面上形成线路层时，S2中将双烯胶层印刷到该线路层的表面上，如图图3-2和图3-4所示；而当S2中柔性基板的两个表面上均形成线路层时，S2中将双烯胶层分别印刷到两个线路层的表面上，如图3-5所示。
优选地，双烯胶层的厚度为0.19～0.21mm。
通过上述厚度范围的双烯胶层，既能确保陶瓷片与线路层之间的压合效果，又能实现表现出较好的耐蚀性和导热性。
具体地，本实施例中双烯胶层的厚度取0.2mm。
如图1所示，S3，提供陶瓷片，对所述陶瓷片进行预处理，并将预处理后的所述陶瓷片压合到所述第一柔性电路板至少一个表面的所述双烯胶层的表面上，形成第二柔性电路板。
优选地，在S3中，对所述陶瓷片进行预处理，包括：
按照预设尺寸，对所述陶瓷片进行裁切；
采用等离子体蚀刻方法，对裁切后的所述陶瓷片进行蚀刻处理。
对陶瓷片进行裁切，可以按指定尺寸(即预设尺寸)对陶瓷片进行设计；采用等离子体蚀刻方法对陶瓷片进行蚀刻处理，可以清除陶瓷片上的有机物杂质，便于确保陶瓷片的高导热性。
具体地，本实施例中陶瓷片的厚度为20μm。
需要说明的是，当S1中柔性基板的任一个表面上形成线路层时，S3中将陶瓷片压合该线路层表面的双烯胶层的表面上，如图3-1、图3-2、图3-3和图3-4所示；而当S2中柔性基板的两个表面上均形成线路层时，S3中将陶瓷片分别印刷到两个线路层表面的双烯胶层的表面上，如图3-1和图3-5所示。
如图1所示，S4，对所述第二柔性电路板进行固化处理。
优选地，S4包括：
按照预设烘烤参数，对所述第二柔性电路板进行烘烤，使得所述第二柔性电路板中的所述双烯胶层固化。
优选地，所述预设烘烤参数包括第一烘烤时间、第一烘烤温度、第二烘烤时间和第二烘烤温度。
优选地，按照预设烘烤参数，对所述第二柔性电路板进行烘烤，包括：
按照所述第一烘烤温度和所述第一烘烤时间对所述第二柔性电路板进行一次烘烤；
按照所述第二烘烤温度和所述第二烘烤时间对所述第二柔性电路板进行二次烘烤。
通过上述具体的两次烘烤步骤，能确保双烯胶层得到良好的固化效果。
具体地，本实施例中第一烘烤温度取80℃，第一烘烤时间对应为2h；第二烘烤温度取100℃，第二烘烤时间对应为2h。
如图1所示，S5，提供保护层，在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层，形成目标柔性电路板。
具体地，保护层具体由PI层和bonding胶(即邦定胶)层组成。
优选地，S5中，在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层，形成目标柔性电路板，包括：
按照预设热压参数，采用热压的方法，将所述保护层压合到经烘烤后的所述第二柔性电路板至少一个表面的所述陶瓷片的四周，形成所述目标柔性电路板。
优选地，所述预设热压参数包括热压温度、预压压力和成型压力。
通过上述方法，既能将保护层压合到陶瓷片的四周，确保保护层对整个第二柔性电路板起到较好的保护作用，形成目标柔性电路板；又能进一步提升双烯胶层的固化效果。
具体地，本实施例中热压温度为120℃，预压压力10KG/5S，成型压力为120KG/200S。
具体地，本实施例中保护层的厚度为75μm。
具体地，本实施例S5中，在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层之后，还包括：
对压合保护层后的第二柔性电路板进行电测、平整度测试和阻抗测试。
通过电测和平整度测试，确保最终形成符合要求的目标柔性电路板。
具体地，平整度测试的要求是不能有气泡，阻抗测试的阻值要求为4～6Ω，电测的测试要求为5V/0.1A，测试温度为90～100℃。
本实施例上述可加热的柔性电路板的制作方法中，柔板的线路层通常由铜材制成，通过在柔性基板上的线路层上依次制作双烯胶层和陶瓷片的叠构，基于双烯胶层的耐蚀性和陶瓷片的高导热性，既可以避免柔板线路层上的铜材被氧化，避免与液体发生化学反应；还可以得到较好的导热系数，表现出较好的导热性能；本发明最终形成的目标柔性线路板可以实现浸泡在液体中，并具备良好、稳定的加热功能，适用范围更加广泛。
实施例二、
一种可加热的柔性电路板，采用实施例一的制作方法制作而成。
本实施例制作而成的柔性电路板，可以实现浸泡在液体中，并具备良好、稳定的加热功能，适用范围更加广泛。
同理，本实施例所述的柔性电路板采用实施例一中所述的制作方法制作而成，因此，本实施例的未尽细节，参见实施例一及图1至图6的具体描述，细节此处不再赘述。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，包括：
提供柔性基板，在所述柔性基板的至少一个表面上形成线路层；
提供双烯胶层，将所述双烯胶层印刷到所述柔性基板至少一个表面的所述线路层的表面上，形成第一柔性电路板；
提供陶瓷片，对所述陶瓷片进行预处理，并将预处理后的所述陶瓷片压合到所述第一柔性电路板至少一个表面的所述双烯胶层的表面上，形成第二柔性电路板；
对所述第二柔性电路板进行固化处理；
提供保护层，在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层，形成目标柔性电路板。
2.根据权利要求1所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述柔性基板为单层板、双层板和多层板中的任一种。
3.根据权利要求1所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述在所述柔性基板的至少一个表面上形成线路层，包括；
依次采用压合干膜、曝光、显影和蚀刻的制程，在所述柔性基板的至少一个表面上形成所述线路层。
4.根据权利要求1所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述双烯胶层的厚度为0.19～0.21mm。
5.根据权利要求1所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述对所述陶瓷片进行预处理，包括：
按照预设尺寸，对所述陶瓷片进行裁切；
采用等离子体蚀刻方法，对裁切后的所述陶瓷片进行蚀刻处理。
6.根据权利要求1所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述对所述第二柔性电路板进行固化处理，包括：
按照预设烘烤参数，对所述第二柔性电路板进行烘烤，使得所述第二柔性电路板中的所述双烯胶层固化。
7.根据权利要求6所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述预设烘烤参数包括第一烘烤时间、第一烘烤温度、第二烘烤时间和第二烘烤温度。
8.根据权利要求7所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述按照预设烘烤参数，对所述第二柔性电路板进行烘烤，包括：
按照所述第一烘烤温度和所述第一烘烤时间对所述第二柔性电路板进行一次烘烤；
按照所述第二烘烤温度和所述第二烘烤时间对所述第二柔性电路板进行二次烘烤。
9.根据权利要求6所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述在固化处理后的所述第二柔性电路板的至少一个表面上压合所述保护层，形成目标柔性电路板，包括：
按照预设热压参数，采用热压的方法，将所述保护层压合到经烘烤后的所述第二柔性电路板至少一个表面的所述陶瓷片的四周，形成所述目标柔性电路板。
10.根据权利要求9所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，所述预设热压参数包括热压温度、预压压力和成型压力。
11.根据权利要求1至9任一项所述的可加热的柔性电路板的制作方法，其特征在于，每个所述线路层均为两条平行排布的直线线路。
12.一种可加热的柔性电路板，其特征在于，采用权利要求1至11任一项所述的制作方法制作而成。
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