CN117729687A - 感压柔性线路板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种感压柔性线路板及其制作方法,方法包括分别提供第一柔性基板和第二柔性基板;在第一柔性基板的第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板;在第二柔性基板的第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板;在第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板;在第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板;提供粘接层,并利用粘接层,将第三线路板的第一非感压区与第四线路板的第二非感压区粘接在一起,使得第一感压油墨层与第二感压油墨层之间的交叉点形成压力感应点,得到目标感压线路板。本发明基于柔性基材来制作压力感应的薄膜层,实现了两个接触面之间的压力检测,产品能反复使用,制造成本低,环保性能好。
Description
技术领域
本发明涉及柔性线路板制作领域,具体涉及一种感压柔性线路板及其制作方法。
背景技术
在生产制造领域,获得准确的压力值很重要,准确的压力值可以确保生产中压力的稳定性,生产出更坚固、质量更好的产品,还能提高设备寿命,改善工作场所的安全性。另外,压力值以及压力分布情况对很多产品的功能和使用体验也至关重要,例如密封件的受力均匀情况对密封性能的影响,鞋子和脚底之间的压力分布情况对鞋子舒适度的影响,座椅与人体之间的压力分布情况对座椅舒适度的影响等。
目前,测量两个接触面之间的压力大小或压力分布情况,最主要的工具之一是压力感测纸。使用时将压力感测纸放置在两个接触面之间,施加压力或冲击力后,取出压力感测纸,根据压力感测纸上的颜色变化就会得出两个接触面之间的压力分布情况。然而,压力感测纸只能使用一次或两次,而且其制造成本很高,这增加了压力测试的成本,也不环保。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种感压柔性线路板及其制作方法,以解决采用压力感测纸测量压力所带来的成本高和环保性能差的问题。
本发明提供了一种感压柔性线路板的制作方法,包括:
分别提供第一柔性基板和第二柔性基板;其中,所述第一柔性基板设有第一感压区和第一非感压区,所述第二柔性基板设有第二感压区和第二非感压区;
在所述第一柔性基板的所述第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板;在所述第二柔性基板的所述第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板;
在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板;在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板;
其中,所述第一感压油墨层由多个沿第一方向均匀布设的第一油墨薄膜所构成,所述第二感压油墨层由多个沿第二方向均匀布设的第二油墨薄膜所构成;所述第一方向与所述第二方向不平行;
提供粘接层,并利用所述粘接层,将所述第三线路板设有所述第一感压油墨层的一侧的所述第一非感压区与所述第四线路板设有所述第二感压油墨层的一侧的所述第二非感压区粘接在一起,使得所述第一感压油墨层与所述第二感压油墨层正对,且使得所述第一感压油墨层中所述第一油墨薄膜与所述第二感压油墨层中所述第二油墨薄膜之间的交叉点形成压力感应点,得到目标感压线路板。
可选地,所述第二柔性基板包括第二基材层和分别设置在所述第二基材层两侧的第二导电层和第三导电层;
在所述第二柔性基板的所述第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板,包括:
在所述第二柔性基材的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的导通孔阵列;
对所述导通孔阵列进行孔内金属化;
在所述第二导电层的所述第二感压区上进行蚀刻,形成第二电极阵列;其中,所述第二电极阵列由多个沿所述第二方向均匀布设的第二电极构成;
在所述第三导电层的所述第二感压区上进行蚀刻,形成第二线路阵列,使得所述线路阵列通过所述导通孔阵列与所述第二电极阵列之间形成电导通,得到所述第二线路板;其中,所述第二线路阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第二线路构成,所述第二线路的数量大于或等于所述第二电极的数量。
可选地,所述导通孔阵列包括多个导通孔,且所述导通孔的数量与所述第二电极的数量相等;
在所述第二柔性基板的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的导通孔阵列,包括:
基于所述第二电极阵列在所述第二基材层上的第一投影与所述第二线路阵列在所述第二基材层上的第二投影之间的交叉点,采用激光镭射的方法,在所述第二柔性基板设有所述第三基材层一侧的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的所述导通孔阵列,使得所述第二电极阵列中每个所述第二电极均通过所述导通孔阵列中的一个所述导通孔与所述第二线路阵列其中一个所述第二线路之间形成电导通。
可选地,在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板,包括:
采用丝网印刷或钢网印刷的方法,在所述第二线路板设有所述第二电极阵列一侧的所述第二感压区上印刷所述第二感压油墨层,使得所述第二感压油墨层覆盖于所述第二电极阵列,并与所述第二电极阵列正对,得到所述第四线路板。
可选地,在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层之后,所述方法还包括:
提供第二保护膜层;
在所述第二线路板设有所述第二线路阵列的一侧上压合所述第二保护膜层。
可选地,所述第一柔性基板包括第一基材层和设置在所述第一基材层一侧的第一导电层;
在所述第一柔性基板的所述第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板,包括:
在所述第一导电层的所述第一感压区上进行蚀刻,分别形成相互电导通的第一电极阵列和第一线路阵列,得到所述第一线路板;
其中,所述第一电极阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第一电极构成,所述第一线路阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第一线路构成。
可选地,所述第一线路的数量大于或等于所述第一电极的数量,所述第一电极阵列中的每个所述第一电极均与所述第一线路阵列其中一个所述第一线路之间形成电导通。
可选地,所述第一油墨薄膜的宽度大于所述第一电极的宽度,且所述第二油墨薄膜的宽度大于所述第二电极的宽度。
可选地,所述第一油墨薄膜的宽度与所述第一电极的宽度之差的范围为100~2000μm;和/或,所述第二油墨薄膜的宽度与所述第二电极的宽度之差的范围为100~2000μm。
可选地,所述第一油墨薄膜的宽度与所述第一电极的宽度之差的范围为200~500μm;和/或,所述第二油墨薄膜的宽度与所述第二电极的宽度之差的范围为200~500μm。
可选地,所述第一电极的宽度大于或等于35μm,和/或,所述第二电极的宽度大于或等于35μm。
可选地,所述第一电极的宽度范围为200~1000μm,和/或,所述第二电极的宽度范围为200~1000μm。
可选地,在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板,包括:
采用丝网印刷或钢网印刷的方法,在所述第一线路板设有所述第一电极阵列一侧的所述第一感压区上印刷所述第一感压油墨层,使得所述第一感压油墨层覆盖于所述第一电极阵列,并与所述第一电极阵列正对,得到所述第三线路板。
可选地,在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层之后,所述方法还包括:
提供第一保护膜层;
在所述第一线路板形成有所述第一感压油墨层的一侧上,除开所述第一感压油墨层之外的区域上压合所述第一保护膜层。
可选地,得到目标感压线路板之后,所述方法还包括:
提供电磁屏蔽层,并将所述电磁屏蔽层贴合在所述目标感压线路板的一侧或两侧。
可选地,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
此外,本发明还提供一种感压柔性线路板,采用前述的制作方法制作而成。
本发明的有益效果:在第一柔性基板上的第一感压区上制作第一线路层,以及在第二柔性基板的第二感压区上制作第二线路层,便于后续分别为第一感压区上的第一感压油墨层和第二感压区上的第二感压油墨层提供信号路径;由于第一感压油墨层和第二感压油墨层之间的压力变化,会造成两油墨层之间的电阻变化,因此通过在第一线路层形成由多个第一油墨薄膜所组成的第一感压油墨层,以及在第二线路层上形成由多个第二油墨薄膜所组成的第二感压油墨层,并利用粘接层将第三线路板和第四线路板中的非感压区粘接在一起,基于第一感压油墨层和第二感压油墨层在两个不平行方向上的布设,能使得第一油墨薄膜与第二油墨薄膜之间的交叉点形成压力感应点,进而将两个接触面之间的压力分布转换为油墨电阻来进行感应,再通过第一线路层和第二线路层,将感应到的油墨电阻传递出去,实现了两个接触面之间的压力检测;
本发明的感压柔性线路板及其制作方法,基于柔性基材来制作压力感应的薄膜层,实现了两个接触面之间的压力检测,能获得两个接触面之间准确的压力大小或压力分布情况,所制作出的压力检测产品能反复使用,制造成本低,环保性能好。
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感压柔性线路板的制作方法的流程图;
图2示出了本发明实施例一中第二柔性基板的剖视面结构图;
图3示出了本发明实施例一中得到第二线路板的流程图;
图4示出了本发明实施例一中形成的第二线路板的爆炸图;
图5示出了本发明实施例一中导通孔阵列中两个导通孔的俯视面结构图;
图6示出了本发明实施例一中第一柔性基板的剖视面结构图;
图7示出了本发明实施例一中形成的第一线路板的爆炸图;
图8示出了本发明实施例一中形成的第四线路板的爆炸图;
图9示出了本发明实施例一中形成的第三线路板的爆炸图;
图10示出了本发明实施例一中第四线路板在第二感应区的结构图;
图11示出了本发明实施例一中第三线路板在第一感应区的结构图;
图12示出了本发明实施例一中形成的目标感压线路板的爆炸图;
图13示出了本发明实施例一中目标感压线路板在感压区部分的剖视面结构图;
图14示出了本发明实施例一中目标感压线路板沿图13中x方向的剖视面结构;
图15示出了本发明实施例一中目标感压线路板沿图13中y方向的剖视面结构;
图16示出了本发明实施例一中另一种感压柔性线路板的制作方法的流程图。
各附图标记说明如下:
100、粘接层,200、第一柔性基板,300、第二柔性基板,400、第二感压油墨层,500、第一感压油墨层,600、第一保护膜层,700、第二保护膜层,201、第一基材层,202、第一导电层,301、第二基材层,302、第二导电层,303、第三导电层,304、第二感压区,305、第二非感压区,2021、第一电极阵列,2022、第一线路阵列,3011、导通孔阵列,3021、第二电极阵列,3031、第二线路阵列,401、第二油墨薄膜,501、第一油墨薄膜,20211、第一电极,30111、导通孔,30211、第二电极,30311、第二线路。
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
本实施例提供了一种感压柔性线路板的制作方法,如图1所示,该方法包括:
S1:分别提供第一柔性基板和第二柔性基板;其中,所述第一柔性基板设有第一感压区和第一非感压区,所述第二柔性基板设有第二感压区和第二非感压区;
S2:在所述第一柔性基板的所述第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板;在所述第二柔性基板的所述第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板;
S3:在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板;在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板;
其中,所述第一感压油墨层由多个沿第一方向均匀布设的第一油墨薄膜所构成,所述第二感压油墨层由多个沿第二方向均匀布设的第二油墨薄膜所构成;所述第一方向与所述第二方向不平行;
S4:提供粘接层,并利用所述粘接层,将所述第三线路板设有所述第一感压油墨层的一侧的所述第一非感压区与所述第四线路板设有所述第二感压油墨层的一侧的所述第二非感压区粘接在一起,使得所述第一感压油墨层与所述第二感压油墨层正对,且使得所述第一感压油墨层中所述第一油墨薄膜与所述第二感压油墨层中所述第二油墨薄膜之间的交叉点形成压力感应点,得到目标感压线路板。
本实施例中,在第一柔性基板上的第一感压区上制作第一线路层,以及在第二柔性基板的第二感压区上制作第二线路层,便于后续分别为第一感压区上的第一感压油墨层和第二感压区上的第二感压油墨层提供信号路径;由于第一感压油墨层和第二感压油墨层之间的压力变化,会造成两油墨层之间的电阻变化,因此通过在第一线路层形成由多个第一油墨薄膜所组成的第一感压油墨层,以及在第二线路层上形成由多个第二油墨薄膜所组成的第二感压油墨层,并利用粘接层将第三线路板和第四线路板中的非感压区粘接在一起,基于第一感压油墨层和第二感压油墨层在两个不平行方向上的布设,能使得第一油墨薄膜与第二油墨薄膜之间的交叉点形成压力感应点,进而将两个接触面之间的压力分布转换为油墨电阻来进行感应,再通过第一线路层和第二线路层,将感应到的油墨电阻传递出去,实现了两个接触面之间的压力检测。
本实施例的感压柔性线路板的制作方法,基于柔性基材来制作压力感应的薄膜层,实现了两个接触面之间的压力检测,能获得两个接触面之间准确的压力大小或压力分布情况,所制作出的压力检测产品能反复使用,制造成本低,环保性能好。
需要说明的是,两层感压油墨层均是由基体树脂与导电粒子复合形成的具有一定电阻的油墨。感压油墨层的电阻通常情况下会随施加压力的增加会降低,即电阻与施加的压力存在对应的关系,因此可以通过测量油墨电阻的阻值来确定压力的大小。其中,感压油墨层之所以电阻随压力增大而减小主要是由两方面引起的:一是感压油墨在一定压力下会被轻微压缩,这导致油墨中的导电粒子之间的间距减小,从而降低油墨的本体电阻;二是感压油墨的表面有一定的粗糙度,当两个感压油墨互相接触时,它们的接触面积会随着压力的增大而增大,从而降低了油墨的接触电阻;基于上述两方面原因,导致油墨电阻随压力增大而减小。
下面针对上述制作方法的每个步骤进行详细说明。
在本实施例中,第一方向和第二方向不平行,即二者既不重合,也不是间隔180°,通过该两个方向,可以确保第一感压油墨层和第二感压油墨层之间形成交叉点,进而得到压力感应点,实现压力检测。
优选地,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
通过相互垂直的第一方向和第二方向(例如直角坐标系中的x方向和y方向),能在形成压力感应点以实现压力检测的基础上,还方便第一电极阵列、第二电极阵列、第二线路阵列、第一油墨薄膜和第二油墨薄膜的设计和制作,降低制造难度。
在本实施例S1中,如图2所示,所述第二柔性基板300包括第二基材层301和分别设置在所述第二基材层301两侧的第二导电层302和第三导电层303,其中304为第二感压区,305为第二非感压区;
在S2中,如图3所示,在所述第二柔性基板的所述第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板,包括:
S21:在所述第二柔性基板的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的导通孔阵列;
S22:对所述导通孔阵列进行孔内金属化;
S23:在所述第二导电层的所述第二感压区上进行蚀刻,形成第二电极阵列;其中,所述第二电极阵列由多个沿所述第二方向均匀布设的第二电极构成;
S24:在所述第三导电层的所述第二感压区上进行蚀刻,形成第二线路阵列,使得所述线路阵列通过所述导通孔阵列与所述第二电极阵列之间形成电导通,得到所述第二线路板;其中,所述第二线路阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第二线路构成,所述第二线路的数量大于或等于所述第二电极的数量。
通过钻孔和孔内金属化,形成贯穿第二基材层和第三导电层的导通孔阵列,便于后续第二电极阵列通过该导通孔阵列与第三导电层中的第二线路阵列形成电导通,一方面便于实现通过第二电极阵列将两个感压油墨层所感应到的油墨电阻变化情况传输出去,以实现压力检测;另一方面,在第二电极阵列沿第二方向布设时,其对应的信号传输线需要从第二电极两边引出,因此其信号传输线的布设方向也应为第二方向,在这种情况下,当第二电极阵列中第二电极数量过多时,会造成整个柔板产品在第二方向上的尺寸增加;而本实施例将其对应的信号传输线(即第二线路阵列)独立设置,引出到第二基材层的另一侧,而不与第二电极阵列设置在同一导电层中,同时再将其布设方向设为第一方向,能实现将第二电极阵列的信号传输线原本的布设方向(即第二方向)调整到第一方向,能避免第二电极阵列的信号线过多时造成柔板产品在第二方向上尺寸(该第二方向上尺寸通常指产品宽度)的增加,进而避免造成产品成本增加,也避免柔板产品在一些小尺寸场合无法使用,使得最终传感器产品能适应某些小型化使用场合。
在实际操作中,对于上述第二柔性基板,可先在设有第三导电层的一侧进行盲孔制作,形成贯穿第二基材层和第三导电层的导通孔阵列,经过孔内金属化后再按照预设蚀刻设计(即预先设好的蚀刻参数),再分别在第二导电层和第三导电层上进行蚀刻,以分别形成第二电极阵列和第二线路阵列。
本实施例形成的第二线路板的爆炸图如图4所示,在图4中,3021为第二电极阵列,3031为第二线路阵列,3011为导通孔阵列(导通孔阵列贯穿第二线路阵列的部分图中未示出),上述第二电极阵列3021和第二线路阵列3031统称为第二线路层。
优选地,所述导通孔阵列3011包括多个导通孔,且所述导通孔的数量与所述第二电极的数量相等;
S21包括:
基于所述第二电极阵列在所述第二基材层上的第一投影与所述第二线路阵列在所述第二基材层上的第二投影之间的交叉点,采用激光镭射的方法,在所述第二柔性基板设有所述第三基材层一侧的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的导通孔阵列,使得所述第二电极阵列中每个所述第二电极均通过所述导通孔阵列中的一个所述导通孔与所述第二线路阵列其中一个所述第二线路之间形成电导通。
导通孔的数量与第二电极的数量相等,而第二线路的数量均大于或等于第二电极的数量,可以确保每个第二电极均能与其中一个第二线路形成电导通,进而确保能将油墨电阻变化信号传递出去;基于第二电极阵列和第二线路阵列分别在第二基材层上的投影之间的交叉点来钻孔,能确保每个第二电极均能通过导通孔与其中一个第二线路形成电导通。
如图4所示,第二电极阵列3021包括5个沿第二方向(具体为图中的x方向)布设的第二电极,第二线路阵列3031包括5个沿第一方向(具体为图中的y方向)布设的第二线路,5个第二电极在第二基材层上的第一投影与5个第二线路在第二基材层上的第二投影之间的交叉点也为5个,因而导通孔阵列3011中有5个导通孔(该5个导通孔均贯穿第二基材层,并贯穿至对应的第二线路上),该图中的第二电极、第二线路和导通孔均一一对应,每个第二电极均通过对应的一个导通孔与对应的一个第二线路形成电导通。其中两个导通孔的俯视面结构如图5所示,在图5中,30211为第二电极,30311为第二线路,30111为导通孔(为便于展示第二电极、第二线路与导通孔之间的位置关系,图5中的第二基材层未展示出)。
在本实施例S1中,如图6所示,所述第一柔性基板200包括第一基材层201和设置在所述第一基材层一侧的第一导电层202;
在S2中,在所述第一柔性基板的所述第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板,包括:
S25:在所述第一导电层的所述第一感压区上进行蚀刻,分别形成相互电导通的第一电极阵列和第一线路阵列,得到所述第一线路板;
其中,所述第一电极阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第一电极构成,所述第一线路阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第一线路构成。
通常情况下,电极的信号传输线沿第一方向(即图7中的y方向)布设,本实施例的第一电极阵列和第一线路阵列均沿第一方向布设,能以单层线路结构来实现电机与信号传输线之间的电导通,进而在两层感压油墨层在感知压力时,将感应到的油墨电阻变化信号传输出去。
本实施例形成的第一线路板的爆炸图如图7所示,在图7中,2021为第一电极阵列,2022为第一线路阵列,上述第一电极阵列2021和第一线路阵列2022统称为第二线路层。
优选地,所述第一线路的数量大于或等于所述第一电极的数量,所述第一电极阵列中的每个所述第一电极均与所述第一线路阵列其中一个所述第一线路之间形成电导通。
第一线路的数量大于或等于第一电极的数量,同样能确保第一电极能与其中一个第一线路形成电导通,进而确保能将油墨电阻变化信号传递出去。
如图7所示,第一电极阵列2021包括5个沿第一方向(具体为图中的y方向)布设的第一电极,第一线路阵列2022包括5个沿第一方向(具体为图中的y方向)布设的第一线路,5个第一电极与5个第一线路一一对应,每个第一电极均与对应的一个第一线路之间形成电导通。
本实施例上述步骤S21~S24与步骤S25既可以同时执行,也可以先后执行,本实施例不作限制。
优选地,在S3中,在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板,包括:
S31:采用丝网印刷或钢网印刷的方法,在所述第二线路板设有所述第二电极阵列一侧的所述第二感压区上印刷所述第二感压油墨层,使得所述第二感压油墨层覆盖于所述第二电极阵列,并与所述第二电极阵列正对,得到所述第四线路板。
通过上述方法,将第二感压油墨层覆盖于第二电极阵列,进而确保第二感压油墨层在结合第一感压油墨层来感知压力时,能通过第二电极阵列将相关信号传递出去。
优选地,在S3中,在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层之后,所述方法还包括:
S32:提供第二保护膜层;
S33:在所述第二线路板设有所述第二线路阵列的一侧上压合所述第二保护膜层。
通过在第二线路阵列上压合第二保护膜层,能对第二线路阵列起到保护作用。
优选地,在S3中,在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板,包括:
S34:采用丝网印刷或钢网印刷的方法,在所述第一线路板设有所述第一电极阵列一侧的所述第一感压区上印刷所述第一感压油墨层,使得所述第一感压油墨层覆盖于所述第一电极阵列,并与所述第一电极阵列正对,得到所述第三线路板。
与步骤S31同理,通过上述方法,将第一感压油墨层覆盖于第一电极阵列,进而确保第一感压油墨层在结合第二感压油墨层来感知压力时,能通过第一电极阵列将相关信号传递出去。
优选地,在S3中,在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层之后,所述方法还包括:
S35:提供第一保护膜层;
S36:在所述第一线路板形成有所述第一感压油墨层的一侧上,除开所述第一感压油墨层之外的区域上压合所述第一保护膜层。
与S32~S33同理,通过在除第一感压油墨层之外的区域压合第一保护膜层,能确保第一电极未印刷油墨的部分及第一线路阵列的部分均贴上第一保护膜层,进而对第一线路阵列起到保护作用。
本实施例上述步骤S31~S33与步骤S34~S36既可以同时执行,也可以先后执行,本实施例不作限制。
本实施例形成的第四线路板和第三线路板的爆炸图分别如图8和图9所示,第四线路板在第二感压区的结构如图10所示,第三线路板在第一感压区的结构如图11所示。在图8和图10(图中未示出第二保护膜层)中,400为第二感压油墨层,401为第二油墨薄膜,第二感压油墨层400与第二电极阵列正对,且布设方向相同(沿x方向),第二感压油墨层400中第二油墨薄膜401的数量也为5个;在图9和图11中(图中未示出第一保护膜层),500为第一感压油墨层,501为第一油墨薄膜,20211为第一电极阵列2021中的第一电极;第一感压油墨层500与第一电极阵列正对,且布设方向相同(沿y方向),第一感压油墨层500中第一油墨薄膜501的数量也为5个。
优选地,所述第一油墨薄膜的宽度大于所述第一电极的宽度,且所述第二油墨薄膜的宽度大于所述第二电极的宽度。
第一油墨薄膜的宽度大于第一电极的宽度,能确保每个第一油墨薄膜均能覆盖第一电极,最终确保第一电极能传递油墨电阻信号;同理,第二油墨薄膜的宽度大于第二电极的宽度,能确保每个第二油墨薄膜均能覆盖第二电极,最终确保第二电极能传递油墨电阻信号。
具体地,所述第一油墨薄膜的宽度与所述第一电极的宽度之差的范围为100~2000μm。
具体地,所述第二油墨薄膜的宽度与所述第二电极的宽度之差的范围为100~2000μm。
进一步地,所述第一油墨薄膜的宽度与所述第一电极的宽度之差的范围为200~500μm。
进一步地,所述第二油墨薄膜的宽度与所述第二电极的宽度之差的范围为200~500μm。
上述宽度之差的设置,能更好地确保每个第一油墨薄膜均覆盖对应的第一电极,以及更好地确保每个第二油墨薄膜均覆盖对应的第二电极。
具体地,所述第一油墨薄膜的厚度范围为3~50μm。
具体地,所述第二油墨薄膜的厚度范围为3~50μm。
油墨太薄容易导致电极裸露,引起短路;油墨太厚容易导致油墨产生裂缝,制造工艺难度增加,按照上述范围来分别制作第一油墨薄膜和第二油墨薄膜,能有效确保油墨薄膜的功能性,制造工艺难度低。
优选地,所述第一电极的宽度大于或等于35μm。
优选地,所述第二电极的宽度大于或等于35μm。
进一步地,所述第一电极的宽度范围为200~1000μm。
进一步地,所述第二电极的宽度范围为200~1000μm。
电极宽度太小会导致电阻阻值较大,影响油墨电阻的感应,进而影响压力的感应,而电极宽度太大,则会降低压力感压点的密集程度,进而影响压力感应的精度。本实施例通过上述电极宽度设置,能有效提升压力感应的准确度和精度。
优选地,所述第一电极的厚度范围为2~70μm。
优选地,所述第二电极的厚度范围为2~70μm。
进一步地,所述第一电极的厚度范围为5~18μm。
进一步地,所述第二电极的厚度范围为5~18μm。
对于第二电极和第一电极,电极厚度太薄会使得电极电阻太大,制造工艺难度大,而电极厚度太厚则会导致电极外表面上的油墨薄膜难以覆盖到电极边缘,不利于油墨电阻的感应和信号传输。按照上述厚度范围来分别制作第二电极和第一电极,能较好地实现油墨电阻信号的传输。
优选地,相邻两个第一电极之间的间距大于或等于35μm。
优选地,相邻两个第二电极之间的间距大于或等于35μm。
进一步地,相邻两个第一电极之间的间距范围为400~1000μm。
进一步地,相邻两个第二电极之间的间距范围为400~1000μm。
对于第一电极和第二电极,相邻电极之间的间距太小会容易导致电极外表面上印刷的油墨薄膜覆盖到相邻的电极,无法准确实现压力感应,而相邻电极之间的间距太大则会降低测试点的密集程度。按照上述范围的电极间距来分别制作第一电极和第二电极,同样能在实现压力检测的基础上,还确保感压柔性线路板产品的检测精度。
优选地,所述第一基材层、所述第二基材层和所述第三基材层的材质均为铜或铝。
通过上述材质的第一基材层、第二基材层和第三基材层,能通过蚀刻分别制作出铜或铝的第一电极、第一线路、第二电极和第二线路,制造方法简单,且该材质的电极和线路电阻小,能有效提高压力的敏感性,进而能提升感压的敏感度。
本实施例S4中,提供的粘接层预先按照第一感压区和第二感压区进行开窗,以便将第三线路板上设有第一感压油墨层一侧的第一非感压区与第四线路板上设有第二感压油墨层一侧的第二非感压区粘接在一起,进而使得第一感压油墨层与第二感压油墨层正对且形成压力感应点,实现压力检测。
本实施例形成的目标感压线路板的爆炸图如图12所示,其感压区部分的剖视面结构如图13所示,该目标感压线路板沿图12中x方向的剖视面结构如图14所示,该目标感压线路板沿图12中y方向的剖视面结构如图15所示。在图12、图14和图15中,100为粘接层,600为第一保护膜层,700为第二保护膜层。
优选地,如图16所示,在S4之后,该方法还包括:
S5:提供电磁屏蔽层,并将所述电磁屏蔽层贴合在所述目标感压线路板的一侧或两侧。
在目标感压线路板的一侧或两侧贴合电磁屏蔽层,能防止电磁干扰,保证检测到准确的电阻信号,进而进一步确保压力检测的准确度。
在本实施例中,第一基材层和第二基材层均可以选择柔板领域的绝缘层材料,如PI(即聚酰亚胺);第一导电层、第二导电层和第三导电层均可以选择铜材料;粘接层、保护膜层和电磁屏蔽层均可以柔板领域的常规材料,此处不再列举。
实施例二
本实施例提供一种感压柔性线路板,采用实施例一所述的制作方法制作而成。
本实施例制作而成的感压柔性线路板,能获得两个接触面之间准确的压力大小或压力分布情况,能反复使用,制造成本低,环保性能好。
本实施例中感压柔性线路板所采用的制作方法与实施例一所述的方法步骤相同,因此本实施例的未尽细节,详见实施例一及图1~图16的具体描述,本实施例不再赘述。
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 (17)
1.一种感压柔性线路板的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
分别提供第一柔性基板和第二柔性基板;其中,所述第一柔性基板设有第一感压区和第一非感压区,所述第二柔性基板设有第二感压区和第二非感压区;
在所述第一柔性基板的所述第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板;在所述第二柔性基板的所述第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板;
在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板;在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板;
其中,所述第一感压油墨层由多个沿第一方向均匀布设的第一油墨薄膜所构成,所述第二感压油墨层由多个沿第二方向均匀布设的第二油墨薄膜所构成;所述第一方向与所述第二方向不平行;
提供粘接层,并利用所述粘接层,将所述第三线路板设有所述第一感压油墨层的一侧的所述第一非感压区与所述第四线路板设有所述第二感压油墨层的一侧的所述第二非感压区粘接在一起,使得所述第一感压油墨层与所述第二感压油墨层正对,且使得所述第一感压油墨层中所述第一油墨薄膜与所述第二感压油墨层中所述第二油墨薄膜之间的交叉点形成压力感应点,得到目标感压线路板。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二柔性基板包括第二基材层和分别设置在所述第二基材层两侧的第二导电层和第三导电层;
在所述第二柔性基板的所述第二感压区上制作出第二线路层,得到第二线路板,包括:
在所述第二柔性基板的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的导通孔阵列;
对所述导通孔阵列进行孔内金属化;
在所述第二导电层的所述第二感压区上进行蚀刻,形成第二电极阵列;其中,所述第二电极阵列由多个沿所述第二方向均匀布设的第二电极构成;
在所述第三导电层的所述第二感压区上进行蚀刻,形成第二线路阵列,使得所述线路阵列通过所述导通孔阵列与所述第二电极阵列之间形成电导通,得到所述第二线路板;其中,所述第二线路阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第二线路构成,所述第二线路的数量大于或等于所述第二电极的数量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述导通孔阵列包括多个导通孔,且所述导通孔的数量与所述第二电极的数量相等;
在所述第二柔性基板的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的导通孔阵列,包括:
基于所述第二电极阵列在所述第二基材层上的第一投影与所述第二线路阵列在所述第二基材层上的第二投影之间的交叉点,采用激光镭射的方法,在所述第二柔性基板设有所述第三基材层一侧的所述第二感压区上进行钻孔,形成贯穿于所述第二基材层和所述第三导电层的所述导通孔阵列,使得所述第二电极阵列中每个所述第二电极均通过所述导通孔阵列中的一个所述导通孔与所述第二线路阵列其中一个所述第二线路之间形成电导通。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层,得到第四线路板,包括:
采用丝网印刷或钢网印刷的方法,在所述第二线路板设有所述第二电极阵列一侧的所述第二感压区上印刷所述第二感压油墨层,使得所述第二感压油墨层覆盖于所述第二电极阵列,并与所述第二电极阵列正对,得到所述第四线路板。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述第二线路板的所述第二线路层上形成第二感压油墨层之后,所述方法还包括:
提供第二保护膜层;
在所述第二线路板设有所述第二线路阵列的一侧上压合所述第二保护膜层。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一柔性基板包括第一基材层和设置在所述第一基材层一侧的第一导电层;
在所述第一柔性基板的所述第一感压区上制作出第一线路层,得到第一线路板,包括:
在所述第一导电层的所述第一感压区上进行蚀刻,分别形成相互电导通的第一电极阵列和第一线路阵列,得到所述第一线路板;
其中,所述第一电极阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第一电极构成,所述第一线路阵列由多个沿所述第一方向均匀布设的第一线路构成。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一线路的数量大于或等于所述第一电极的数量,所述第一电极阵列中的每个所述第一电极均与所述第一线路阵列其中一个所述第一线路之间形成电导通。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一油墨薄膜的宽度大于所述第一电极的宽度,且所述第二油墨薄膜的宽度大于所述第二电极的宽度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一油墨薄膜的宽度与所述第一电极的宽度之差的范围为100~2000μm;和/或,所述第二油墨薄膜的宽度与所述第二电极的宽度之差的范围为100~2000μm。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一油墨薄膜的宽度与所述第一电极的宽度之差的范围为200~500μm;和/或,所述第二油墨薄膜的宽度与所述第二电极的宽度之差的范围为200~500μm。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一电极的宽度大于或等于35μm,和/或,所述第二电极的宽度大于或等于35μm。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一电极的宽度范围为200~1000μm,和/或,所述第二电极的宽度范围为200~1000μm。
13.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层,得到第三线路板,包括:
采用丝网印刷或钢网印刷的方法,在所述第一线路板设有所述第一电极阵列一侧的所述第一感压区上印刷所述第一感压油墨层,使得所述第一感压油墨层覆盖于所述第一电极阵列,并与所述第一电极阵列正对,得到所述第三线路板。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述第一线路板的所述第一线路层上形成第一感压油墨层之后,所述方法还包括:
提供第一保护膜层;
在所述第一线路板形成有所述第一感压油墨层的一侧上,除开所述第一感压油墨层之外的区域上压合所述第一保护膜层。
15.根据权利要求1至14任一项所述的方法,其特征在于,得到目标感压线路板之后,所述方法还包括:
提供电磁屏蔽层,并将所述电磁屏蔽层贴合在所述目标感压线路板的一侧或两侧。
16.根据权利要求1至14任一项所述的方法,其特征在于,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
17.一种感压柔性线路板,其特征在于,采用如权利要求1至16任一项所述的制作方法制作而成。
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