CN116963389A - 具有弹性的软性电路板及应用其的弹性体 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种具有弹性的软性电路板及应用其的弹性体，其中，具有弹性的软性电路板包括有载体基材以及铜箔层。该载体基材包括有第一焊垫区、第二焊垫区以及导线槽。该铜箔层位于该载体基材上，包括有第一焊垫、第二焊垫以及导电线。该导线槽两端分别连接该第一焊垫区以及该第二焊垫区，且该导线槽以连续波形形状往第一方向延伸，且具有第一长度。该导电线两端分别连接该第一焊垫以及该第二焊垫，该导电线沿该导线槽设置，且位于该导线槽中。藉由上述，该具有弹性的软性电路板受外力而往两端拉伸，使得该导线槽具有第二长度，以及在该外力移除后，该导线槽恢复为该第一长度。
Description
技术领域
本申请是有关于一种弹性体，且特别是有关于一种具有弹性的软性电路板及应用此电路板的弹性体。
背景技术
软性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)已经广泛应用在各类电子产品中，支撑着与连接电子元件的作用，具有柔性的特点，其可挠曲性及可三度空间配线等特性，在科技化电子产品强调轻薄短小、可挠曲性的发展趋势下，目前已被广泛应用于电脑及其周边设备、通讯产品以及消费性电子产品等等。
其对可靠性提出了较高的要求，现有技术中的软性电路板除了与电子元件连接的焊垫还有从焊垫处延伸而出的引线，所述引线往往会占据较大的空间使得软性电路板的布线面积过大，不利于轻薄化。
一般的软性印刷电路板只具有柔软可曲折的功能，不具有延伸性，导致使用于需绕曲伸缩的设备上时，无法配合该设备的伸缩，只能将电路板的长度加长，来避免因伸缩而拉断电路板的电路，如此，电路板增长造成该设备的体积需配合增长的电路板而加大，无法缩小体积，不符合轻薄短小的要求。
若将该电路板应用在如：电子人工关节等产品时，使用者仍无法进行多方向的绕曲伸缩的动作，在使用及应用上仍有其缺点。因此，如何更进一步令软性印刷电路板具有多方向延伸性，是为亟待业界解决的课题。
发明内容
因此，本申请的目的，在于提供一种具有弹性的软性电路板及应用其的弹性体。
本申请提供一种具有弹性的软性电路板，用以连接第一电路板及第二电路板，该具有弹性的软性电路板包括有：载体基材以及铜箔层。
该载体基材，包括有：第一焊垫区、第二焊垫区以及导线槽。该第一焊垫区与该第一电路板电性连接，该第二焊垫区与该第二电路板电性连接，以及该导线槽的两端分别连接该第一焊垫区以及该第二焊垫区，该导线槽以连续波形形状往第一方向延伸，且具有第一长度。
该铜箔层位于该载体基材上，该铜箔层包括有：第一焊垫、第二焊垫以及导电线。该第一焊垫位于该第一焊垫区上，该第二焊垫位于该第二焊垫区上，以及该导电线，该导电线的两端分别连接该第一焊垫以及该第二焊垫，该导电线沿该导线槽延伸方向设置，且位于该导线槽中。
其中，该具有弹性的软性电路板受外力而往该导线槽的两端拉伸，同时该连续波形被该外力拉伸，使得该导线槽具有第二长度，该第二长度大于该第一长度，以及在该外力移除后，该导线槽恢复为该第一长度。
在本申请的一实施例中，进一步地，该载体基材的材质为热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)或热塑性聚胺酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)的基材，或是该载体基材为聚酰亚胺薄膜(polyimide，PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或液晶高分子聚合物(Liquid CrystalPolymer，LCP)。
在本申请的一实施例中，进一步地，该波形形状为正弦波形状。
在本申请的一实施例中，进一步地，该第一焊垫包括有多个第一子焊垫、该第二焊垫包括有多个第二子焊垫，以及该导电线包括有多条子导电线，每一条该子导电线两端分别连接该第一子焊垫以及该第二子焊垫，同时，多条该子导电线以第二方向等距离排列于该导线槽中，该第一方向与该第二方向相互垂直。
在本申请的一实施例中，进一步地，多个该具有弹性的软性电路板进行结合，以该第一焊垫区或该第二焊垫区为中心进行连结，使得每两个相邻的该具有弹性的软性电路板，其各自两端的连线的间具有夹角，并呈现放射形状外型，连结位于多个方向上的电路板。
更进一步地，于本实施例中，当该第一焊垫区或该第二焊垫区为n边形外形为示范例，但不以此为限，且该多个夹角的总和为360度。
进一步地，于一实施例中，载体基材还包括有第三焊垫区，位于该第一焊垫以及该第二焊垫的间，该铜箔层还包括有第三焊垫，设置于该第三焊垫区，使得该导线槽分别连接该第一焊垫区与该第三焊垫，以及该第二焊垫区与该第三焊垫，且该导电线沿该导线槽延伸方向设置，同时，位于该导线槽中。
此外，本申请提供一种弹性体，应用所述的具有弹性的软性电路板，该弹性体包括有：弹性织物以及具有弹性的软性电路板。
该具有弹性的软性电路板，包括有：载体基材以及铜箔层。该载体基材藉由作业工法结合于该弹性织物上，该载体基材包括有：第一焊垫区、第二焊垫区以及导线区。该导线区具有导线槽，该导线槽以波形形状沿第一方向延伸，且具有第一长度，该导线槽的两端分别连接该第一焊垫区以及该第二焊垫区。
该铜箔层，位于该载体基材上，该铜箔层包括有：第一焊垫、第二焊垫以及导电线。该第一焊垫位于该第一焊垫区，该第二焊垫位于该第二焊垫区，以及该导电线的两端分别连接该第一焊垫以及该第二焊垫，该导电线沿该导线槽延伸方向设置，且位于该导线槽中。
在本申请的一实施例中，进一步地，该弹性织物为松紧带、弹性针织布或是弹性纤维半成品。
在本申请的一实施例中，进一步地，当该载体基材的材质为热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)或热塑性聚胺酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)的基材时，该作业工法为热压合工法，将该导线区与该弹性织物进行压合，且该压合的温度范围为100℃～180℃，时间为3分钟～5分钟之间。
另外，当该载体基材为聚酰亚胺薄膜(polyimide film，PI film)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)的基材时，且该作业工法为编织工法，将该导线区与该弹性织物进行交错编织结合。
经由上述，本申请的优点为除了达到与弹性织物相互结合，同时具有延展性且可多方向性延伸外，也解决现有技术所述引线往往会占据较大的空间使得软性电路板的布线面积过大，不利于轻薄化的问题。
附图说明
图1是本申请具有弹性的软性电路板的简易示意图。
图2是本申请具有弹性的软性电路板的简易分解示意图。
图3是本申请具有弹性的软性电路板外力拉伸示意图。
图4是本申请具有弹性的软性电路板另一实施例的结构示意图。
图5是本申请具有弹性的软性电路板又一实施例的结构示意图。
图6是本申请具有弹性的软性电路板再一实施例的结构示意图。
图7是本申请弹性织物的立体示意图。
附图标记说明：
1：具有弹性的软性电路板；
2：载体基材；
21：第一焊垫区；
22：第二焊垫区；
23：导线槽；
24：第三焊垫区；
231：波形形状；
3：铜箔层；
31：第一焊垫；
311：第一子焊垫；
32：第二焊垫；
321：第二子焊垫；
33：导电线；
331：子导电线；
34：第三焊垫；
4：外力；
5：弹性体；
6：弹性织物；
91：第一方向；
92：第二方向；
L1：第一长度；
L2：第二长度；
A：第一电路板；
B：第二电路板；
C：电路板；
θ：夹角。
具体实施方式
本申请的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本申请配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主局仅为示意及辅助说明书的用，未必为本申请实施后的真实比例与精准配置，故不应就附图的比例与配置关条解读、局限本申请于实际实施上的申请专利范围，合先叙明。
请参阅图1以及图2，本申请提供一种具有弹性的软性电路板1，用以连接第一电路板A及第二电路板B，该具有弹性的软性电路板1包括有载体基材2以及铜箔层3。
需要说明的是，本申请的具有弹性的软性电路板1，是属于单面单层或双面单层的具有弹性的软性电路板1，也就是说，该铜箔层设置于该载体基材的一个侧面上或两相互对立的侧面上。
该载体基材2包括有第一焊垫区21、第二焊垫区22以及导线槽23。该第一焊垫区21与该第一电路板A电性连接，该第二焊垫区22与该第二电路板B电性连接。该导线槽23的两端分别连接该第一焊垫区21以及该第二焊垫区22，该导线槽23以连续波形形状231往第一方向91延伸，于本实施例中是以该波形形状231为正弦波形状，且具有第一长度L1。
于本实施例中，该载体基材2的材质为热塑性弹性体(thermoplasticelastomer，TPE)或热塑性聚胺酯(ThermoplasticPolyurethane，TPU)的基材，另外，该弹性基材2亦可为聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm，PIfilm)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或液晶高分子聚合物(LiquidCrystalPolymer，LCP)，但不以此为限。
采用热塑性弹性体或是塑性聚胺酯是因为其在常温下具有弹性体特性，而高温下又可以塑化变形的高分子材料。相较传统制程，可更为快速的加工方式制造成品。
也就是说，热塑性弹性体在常温下，具有高伸长率、高回弹率、低压缩永久变形率、及低脆化温度等特性，而一般的塑胶在受到应力的后则会产生永久变形或断裂。
该铜箔层3位于该载体基材2上，该铜箔层3包括有第一焊垫31、第二焊垫32以及导电线33。该第一焊垫31位于该第一焊垫区21上，该第二焊垫32位于该第二焊垫区22上，以及该导电线33的两端分别连接该第一焊垫31以及该第二焊垫32，该导电线33沿该导线槽23延伸方向设置，且位于该导线槽23中。
需要另外说明的是，于本实施例中，该铜箔层3可于一次性的蚀刻制作流程中成形制作完成，且铜本身就具有较佳延展性，而铜箔在材料上区分为压延铜(RolledAnnealCopperFoil)及电解铜(Electrodeposited Copper Foil)，于本实施例中是使用压延铜，其机械特性较佳，有挠折性要求时，较佳者为选用压延铜。另外，于厚度上则区分为1/3盎司(oz)、1/2盎司(oz)、1盎司(oz)、2盎司(oz)等，于本实施例中，较佳厚度为使用1/2盎司(oz)。
其中，该具有弹性的软性电路板1受外力4而往该导线槽23的两端拉伸，同时该波形形状231被该外力拉伸，使得该导线槽23具有第二长度L2(如图3所示)，该第二长度L2大于该第一长度L1，以及在该外力4移除后，该导线槽23恢复为该第一长度L1。
请参阅图4，该第一焊垫31包括有多个第一子焊垫311、该第二焊垫32包括有多个第二子焊垫321，以及该导电线33包括有多条子导电线33，需要说明的是于本实施例中，是以四条子导电线33为例进行说明，但不以此为限，每一条该子导电线331两端分别连接该第一子焊垫311以及该第二子焊垫321，同时，多条该子导电线331以第二方向92等距离排列于该导线槽23中，该第一方向91与该第二方向92相互垂直。
请参阅图5，多个该具有弹性的软性电路板1进行结合，以该第一焊垫区21或该第二焊垫区22为中心进行连结，使得每两个相邻的该具有弹性的软性电路板1，其各自两端的连线具有夹角θ，该多个夹角θ的总和为360度，并呈现放射形状外型，连结位于多个方向上的电路板C。
另外，于实施例中，当该第一焊垫区21或该第二焊垫区22为正n边形外型为例，则θ＝360(度)/n，θ：夹角，n：边数，于本实施例中，以正四边形为例进行说明，但不以此为限，因此，其夹角θ为90度。
请附加请参阅图6，于本申请的一实施例中，该载体基材2还包括有第三焊垫区24，位于该第一焊垫31以及该第二焊垫32之间，该铜箔层3还包括有第三焊垫34，设置于该第三焊垫区24，使得该导线槽33分别连接该第一焊垫区21与该第三焊垫区24，以及该第二焊垫区22与该第三焊垫24，且该导电线33沿该导线槽23延伸方向设置，同时位于该导线槽23中。
经由上述，可将该具有弹性的软性电路板藉由该第三焊垫区24与第三电路板进行电讯连接，使得该第三电路板藉由该具有弹性的软性电路板1接收电讯后，进行相对应的功能输出。
也就是说，藉由该第三焊垫区24以及该第三焊垫34，使得该第三电路板可以再接收更多其他额外装置的讯号，增加该具有弹性的软性电路板1的使用性以及扩增性外，另外，该铜箔层3也可于一次性的蚀刻制作流程中成形制作完成。
请附加请参阅图7，此外，发明提供一种弹性体5，应用所述的具有弹性的软性电路板1，该弹性体5包括有弹性织物6以及具有弹性的软性电路板1。
该具有弹性的软性电路板1，包括有载体基材2以及铜箔层3。
该载体基材2藉由作业工法结合于该弹性织物6上，该载体基材2包括有第一焊垫区21、第二焊垫区22以及导线槽23。该导线槽23以波形形状231沿第一方向91延伸，且具有第一长度L1，该导线槽23的两端分别连接该第一焊垫区21以及该第二焊垫区22。
该铜箔层3位于该载体基材2上，该铜箔层3包括有第一焊垫31、第二焊垫32以及导电线33。该第一焊垫31位于该第一焊垫区21，该第二焊垫32位于该第二焊垫区22，该导电线33的两端分别连接该第一焊垫31以及该第二焊垫32，该导电线33沿该导线槽23延伸方向设置，且位于该导线槽23中。
需要说明的是，该弹性织物为松紧带、弹性针织布或是弹性纤维半成品。当该载体基材的材质为热塑性弹性体(thermoplasticelastomer，TPE)或热塑性聚胺酯(ThermoplasticPolyurethane，TPU)的基材时，该作业工法为一热压合工法，且该压合温度范围为100℃～180℃，时间为3分钟～5分钟之间。
当该弹性基材为无胶基材的聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm，PIfilm)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或液晶高分子聚合物(LiquidCrystalPolymer，LCP)时，该作业工法为一编织工法，将该导线区与该弹性织物进行交错编织结合。
另外，本申请提供该弹性体的制作方法，应用于单面单层或双面单层的具有弹性的软性电路板1，其简易流程步骤如下：
1.依据需求进行线路布线。
2.依据该线路布线的外型进行排版。
3.依据该排版的尺寸裁切铜箔及载体基材。
4.将该铜箔以及该载体基材进行热压合工法，该热压合温度范围为100℃～180℃，时间为3分钟～5分钟之间。
5.根据该路线布线对热压合后的该铜箔进行导电线的制作。于本实施例中的此步骤中，该铜箔层可于一次性的蚀刻制作流程中成形制作完成。
6.将该导电线进行导体绝缘层制作。
7.进行表面处理。于本实施例中的此步骤中，进行该铜箔的表面处理，用以准备进行下一步骤，例如：清绝缘、防腐、退火、清洁等，但不依此为限。
8.进行表面贴焊制作(SMT)。
9.进行电气测试。该步骤为用以测试是否符合所需的电气规格，例如：电阻值、电路导通与否等，但不限于此。
10.进行冲切外型。
11.与载体进行作业工法结合。
12.进行电气测试。
13.检查及包装。
上述中步骤11中，当该载体基材的材质为热塑性弹性体(thermoplasticelastomer，TPE)或热塑性聚胺酯(ThermoplasticPolyurethane，TPU)的基材，该作业工法为一热压合工法，将该导线区与该弹性织物进行压合，且该压合温度范围为100℃～180℃，时间为3分钟～5分钟之间。
当该载体基材为聚酰亚胺薄膜(polyimidefilm，PIfilm)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或液晶高分子聚合物(LiquidCrystalPolymer，LCP)，该作业工法为编织工法，将该导线区与该弹性织物进行交错编织结合，例如，将该弹性织物的弹性纤维与该导线区进行钩针编织(IntarsiaKnitting)，使得该载体基材与该弹性织物进行织造构成。
综上所述，将具有弹性的软性电路板应用在需要具备伸缩功能的弹性织物中，藉由该导线槽具有该波形形状，搭配选用热塑性弹性体材质，使得该具有弹性的软性电路板可以随着弹性织物的伸长及缩回而适度地改变长度，因此能够有效防止该具有弹性的软性电路板的延伸端会受到结构而发生折痕而损换电路结构的情况。所以，能够有效延长电子装置的使用寿命。
惟以上所述者，仅为本申请的实施例而己，当不能以此限定本申请实施的范图，凡是依本申请申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本申请专利涵盖的范围内。
Claims (16)
1.一种具有弹性的软性电路板，用以连接第一电路板及第二电路板，所述具有弹性导线的软性电路板包括有：
载体基材，包括有：第一焊垫区，与所述第一电路板电性连接；
第二焊垫区，与所述第二电路板电性连接；以及
导线槽，所述导线槽的两端分别连接所述第一焊垫区以及所述第二焊垫区，所述导线槽以连续波形形状往第一方向延伸，且具有第一长度；以及
铜箔层，位于所述载体基材上，所述铜箔层包括有：
第一焊垫，位于所述第一焊垫区上；
第二焊垫，位于所述第二焊垫区上；以及
导电线，所述导电线的两端分别连接所述第一焊垫以及所述第二焊垫，所述导电线沿所述导线槽延伸方向设置，且位于所述导线槽中；
其中，所述具有弹性的软性电路板受外力而往所述导线槽的两端拉伸，同时所述连续波形被所述外力拉伸，使得所述导线槽具有第二长度，所述第二长度大于所述第一长度，以及在所述外力移除后，所述导线槽恢复为所述第一长度。
2.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述载体基材的材质为热塑性弹性体或热塑性聚胺酯的基材。
3.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述波形形状为正弦波形状。
4.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述第一焊垫包括有多个第一子焊垫、所述第二焊垫包括有多个第二子焊垫，以及所述导电线包括有多条子导电线，每一条所述子导电线两端分别连接所述第一子焊垫以及所述第二子焊垫，同时，多条所述子导电线以第二方向等距离排列于所述导线槽中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
5.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，多个所述具有弹性的软性电路板进行结合，以所述第一焊垫区或所述第二焊垫区为中心进行连结，使得每两个相邻的所述具有弹性的软性电路板，其各自两端的连线的间具有夹角，并呈现放射形状外型，连结位于多个方向上的电路板。
6.如权利要求5所述的具有弹性的软性电路板，其中，当所述第一焊垫区或所述第二焊垫区为n边形外型，且多个所述夹角的总和为360度。
7.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述载体基材为聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或液晶高分子聚合物。
8.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述载体基材还包括有第三焊垫区，位于所述第一焊垫以及所述第二焊垫之间，所述铜箔层还包括有第三焊垫，设置于所述第三焊垫区，使得所述导线槽分别连接所述第一焊垫区与所述第三焊垫，以及所述第二焊垫区与所述第三焊垫，且所述导电线沿所述导线槽延伸方向设置，同时位于所述导线槽中。
9.如权利要求8所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述具有弹性的软性电路板藉由所述第三焊垫区与第三电路板进行电讯连接，使得所述第三电路板可藉由所述具有弹性的软性电路板接收电讯。
10.如权利要求8所述的具有弹性的软性电路板，其中，铜箔层以蚀刻方式进行一体成形制作。
11.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，所述铜箔层设置于所述载体基材的侧面上或两相互对立的侧面上。
12.如权利要求1所述的具有弹性的软性电路板，其中，铜箔层以蚀刻方式进行一体成形制作。
13.一种弹性体，应用于具有弹性的软性电路板，所述弹性体包括有：
弹性织物；以及
具有弹性的软性电路板，包括有：
载体基材，藉由作业工法结合于所述弹性织物上，所述载体基材包括有：
第一焊垫区；
第二焊垫区；以及
导线区，具有导线槽，所述导线槽以波形形状沿第方向延伸，且具有第一长度，所述导线槽的两端分别连接所述第一焊垫区以及所述第二焊垫区；以及
铜箔层，位于所述载体基材上，所述铜箔层包括有：
第一焊垫，所述第一焊垫位于所述第一焊垫区；
第二焊垫，所述第二焊垫位于所述第二焊垫区；以及
导电线，所述导电线的两端分别连接所述第一焊垫以及所述第二焊垫，所述导电线沿所述导线槽延伸方向设置，且位于所述导线槽中。
14.如权利要求13所述的弹性体，其中，所述弹性织物为松紧带、弹性针织布或是弹性纤维半成品。
15.如权利要求13所述的弹性体，其中，所述载体基材的材质为热塑性弹性体或热塑性聚胺酯的基材，且所述作业工法为热压合工法，且所述压合的温度范围为100℃～180℃，时间为3分钟～5分钟之间。
16.如权利要求13所述的弹性体，其中，所述载体基材为聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或液晶高分子聚合物，且所述作业工法为编织工法，将所述导线区与所述弹性织物进行交错编织结合。
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| CN202210385654.5A CN116963389A (zh) | 2022-04-13 | 2022-04-13 | 具有弹性的软性电路板及应用其的弹性体 |
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