CN117769125A - 柔性电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种柔性电路板，包括基材层、设于所述基材层一侧的多个连接线路、设于所述连接线路背离所述基材层一侧的内部电极、设于相邻所述内部电极之间以及最外侧所述内部电极两侧的热敏电阻体以及设于所述内部电极一端的端子电极，所述内部电极、热敏电阻体和所述端子电极形成热敏电阻感测部。所述柔性电路板可自身实现温度采集而不需要额外焊接热敏电阻零件，有利于温度检测可靠性和电子设备小型化。另外，本申请还提供一种柔性电路板的制作方法。

Description

柔性电路板及其制作方法

技术领域

本申请涉及温度传感器技术领域，尤其涉及一种能够直接用于温度采集的柔性电路板及其制作方法。

背景技术

随着新能源动力电池能量密度的增加及电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)的技术发展、功能日渐增多的需要，为确保动力电池的安全性，对动力电池务必进行电压、温度采集监控。目前普遍使用负温度系数热敏电阻(Negative TemperatureCoefficient，NTC)进行温度采集，需要将热敏电阻零件(如贴片式热敏电阻器)焊接于柔性电路板(FPC)，以检测电池模组上的汇流排或电池电极连接片的温度或检测电芯表面或电芯盖板上的温度，这种方式操作复杂，且容易出现连接失效；并且，热敏电阻零件凸出于FPC表面，在高频震动环境下容易受到外力挤压造成损伤失效，且不利于电子设备的小型化。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述问题的柔性电路板。

另外，本申请还提供一种上述柔性电路板的制作方法。

本申请提供一种柔性电路板，包括基材层、设于所述基材层一侧的多个连接线路、设于所述连接线路背离所述基材层一侧的内部电极、设于相邻所述内部电极之间以及最外侧所述内部电极两侧的热敏电阻体，以及设于所述内部电极的一端的端子电极，所述内部电极、热敏电阻体和所述端子电极形成热敏电阻感测部。

在一些实施方式中，相邻两个所述内部电极连接的所述端子电极不处于同一侧。

在一些实施方式中，所述热敏电阻体的高度不低于所述内部电极和所述连接线路的高度之和；所述热敏电阻体的材质为碳化硅；所述内部电极的材质为银、钯-银、金或铂中的一种。

在一些实施方式中，还包括：引线框架和引线，所述引线框架设置于所述内部电极的一侧，所述引线框架内设有引线沟槽，所述引线形成于所述引线沟槽，所述引线电连接于所述端子电极。

在一些实施方式中，还包括：信号线和焊盘，所述信号线和焊盘设于所述基材层，所述信号线的一端连接于所述引线框架，另一端连接于所述焊盘。

在一些实施方式中，还包括：保护膜，所述保护膜包覆所述热敏电阻感测部。

本申请还提供一种柔性电路板的制作方法，包括以下步骤：

提供一覆铜基板，所述覆铜基板包括叠设的基材层和铜箔层；

于所述铜箔层设置多个间隔设置的内部电极；

蚀刻所述铜箔层形成多个连接线路，每一所述内部电极对应于一所述连接线路；

于相邻两个所述内部电极之间设置热敏电阻体；

于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极，相邻两个所述内部电极的所述端子电极交错设置，所述端子电极、热敏电阻体和所述内部电极相互连接形成热敏电阻感测部，获得所述柔性电路板。

在一些实施方式中，步骤“蚀刻所述铜箔层形成连接线路”还包括：蚀刻所述铜箔层形成引线框架，所述引线框架形成于所述内部电极一侧，所述引线框架内形成有引线沟槽；

“于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极”还包括：于所述引线沟槽形成引线，所述引线电连接于所述端子电极。

在一些实施方式中，步骤“蚀刻所述铜箔层形成连接线路”还包括：蚀刻所述铜箔层形成信号线和焊盘，所述焊盘和所述连接线路间隔设置，所述信号线一端连接于所述引线框架，另一端连接于所述焊盘；

步骤“于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极”后，还包括，于所述基材层设置保护膜，所述保护膜包覆所述热敏电阻感测部。

在一些实施方式中，所述内部电极的材质为银、钯-银、金或铂中的一种；

步骤“于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极”包括：

于每一所述内部电极的其中一端部印刷导电膏，烘烤所述导电膏形成所述端子电极。

本申请相比于现有技术，至少具有如下有益效果：本申请中所提供的柔性电路板通过于连接线路上形成内部电极，在相邻的所述内部电极之间形成热敏电阻体，并在所述内部电极端部形成端子电极，所述热敏电阻体、内部电极和所述端子电极结合形成热敏电阻感测部，从而将所述柔性电路板直接设置于被测物体即可实现采温，不需要另外焊接热敏电阻零件，有利于温度采集的可靠性，以及电子设备的小型化。另外，通过设置所述保护膜，可进一步防止热敏电阻感测部水汽进入，提高防水性能。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的覆铜基板的主视图。

图2为于图1所示的覆铜基板设置第一感光图样层后的主视图。

图3为于图2所示的第一开口中形成内部电极后的主视图。

图4为于图3所示的覆铜基板上形成第二感光图样层后的主视图。

图5为蚀刻图4所示铜箔层形成连接线路和焊盘后形成第一中间体的主视图。

图6为图5所示的第一中间体的俯视图。

图7为于图5所示的内部电极端部设置端子电极后形成第二中间体后的主视图。

图8为图7所示的第二中间体的俯视图。

图9为于图7所示的第二中间体上设置热敏电阻体后形成第三中间体的主视图。

图10为图9所示的第三中间体的俯视图。

图11为本申请一实施例提供的柔性电路板的主视图。

图12为图11所示的柔性电路板的俯视图。

图13为图11所示的柔性电路板的一种应用方式示意图。

主要元件符号说明

柔性电路板 100

覆铜基板 10

基材层 101

铜箔层 102

第一感光图样层 11

第一开口 110

内部电极 20

第一间隙 201

第二感光图样层 21

第二开口 211

开孔 212

连接线路 30

第二间隙 301

焊盘 31

引线沟槽 32

引线边框 33

第一部分 330

第二部分 331

信号线 34

第一中间体 35

引线 40

端子电极 41

第二中间体 42

热敏电阻体 50

热敏电阻感测部 60

第三中间体 61

保护膜 70

第三开口 71

连接器 200

线缆 210

电池管理系统 300

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例只是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“斜上”、“斜下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图12，本申请第一实施例提供一种柔性电路板100的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1，请参阅图1，提供一覆铜基板10，所述覆铜基板10包括叠设的基材层101和铜箔层102。

所述基材层101具有可挠性，其材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide，PI)、热塑性聚酰亚胺(thermoplastic polyimide，TPI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneTerephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloridepolymer，PVC)等导热绝缘材料中的一种。于本实施例中，所述基材层101的材质为PI。

步骤S2，请参阅图2，于所述铜箔层102背离所述基材层101一侧设置第一感光图样层11，所述第一感光图样层11具有多个第一开口110，部分所述铜箔层102由所述第一开口110露出。

其中，所述第一感光图样层11可由第一感光干膜(图为示)经由曝光显影后得到。

步骤S3，请参阅图3，于所述第一开口110电镀形成多个内部电极20，并剥离所述第一感光图样层11。

其中，所述多个内部电极20间隔设置，每两个所述内部电极20之间形成有第一间隙201。所述内部电极20的材料可为银、钯-银、金或铂中的一种。

在本实施例中，所述内部电极20大致呈长方体状，所述内部电极20的厚度H为10～30μm，截面宽度W为0.2～0.5mm，每两个相邻的内部电极20之间的间距D为0.2～1.5mm。

本申请中对所述内部电极20的数量不作限制，在实际应用中，可根据阻值要求按需选择。

步骤S4，请参阅图4，于所述覆铜基板10一侧设置第二感光图样层21，所述第二感光图样层21覆盖所述多个内部电极20的上表面，部分所述第二感光图样层21填入所述第一间隙201内以覆盖所述多个内部电极20的侧表面。

其中，所述第二感光图样层21具有多个第二开口211和多个开孔212。部分所述铜箔层102由所述第二开口211和所述开孔212的底部露出，所述第二开口211对应所述第一间隙201设置，所述开孔212避开所述第二开口211设置。具体地，所述第二感光图样层21可由第二感光干膜(图为示)经由曝光显影后得到。

步骤S5，请参阅图5和图6，蚀刻所述铜箔层102形成多个间隔设置的连接线路30和多个焊盘31，获得第一中间体35。

具体地，可以向所述第二开口211和所述开孔212内注入蚀刻剂，该蚀刻剂可以蚀刻掉所述第二开口211和所述开孔212对应的部分所述铜薄层102，使得所述铜箔层102成为所述连接线路30和所述焊盘31。

其中，每一所述内部电极20对应设置于一所述连接线路30，两个相邻连接线路30之间形成有第二间隙301，每一所述第二间隙301与一所述第一间隙201相连通。

请参见图6，蚀刻所述铜箔层102还形成有两个引线边框33和两条对应的信号线34，每一所述信号线34的一端连接于所述引线边框33，另一端连接于一所述焊盘31。

两个所述引线边框33分别设置于所述内部电极20的相对两侧，每一所述引线边框33内部形成有引线沟槽32。其中，每一所述引线边框33包括一第一部分330和与所述第一部分330连接的多个第二部分331，每一所述第二部分331对应于一所述内部电极20设置。两个所述引线边框33的第二部分331分别连接于不同的所述内部电极20。

步骤S6，请参阅图7和图8，于所述引线沟槽32中形成引线40，获得第二中间体42。

其中，还包括：于每一所述内部电极20的其中一端部形成端子电极41，所述端子电极41连接于所述引线40。

在本实施例中，所述内部电极20的端部的所述端子电极41交错设置，即相邻两个所述内部电极20连接的所述端子电极41不处于同一侧。

通过将所述引线40形成于所述引线沟槽32，所述引线边框33可保护所述引线40不被刮擦，增强其耐用性。所述引线沟槽32的宽度大致等同于所述引线40的宽度。在实际应用中，为保障所述引线40的附着强度，其宽度通常要求大于0.5mm。

在本实施例中，通过于所述内部电极20的端部印刷导电膏，然后烘烤固化的方式形成所述引线40；以及通过于所述引线沟槽32中印刷导电膏，然后烘烤固化形成所述端子电极41。其中，所述导电膏可为银浆。

步骤S7，请参阅图9和图10，于相邻两个所述内部电极20之间以及最外侧两个内部电极20的两侧形成热敏电阻体50，相互连接的一个所述热敏电阻体50、一个所述内部电极20以及一个所述端子电极41共同形成一热敏电阻感测部60，获得一第三中间体61。

其中，可通过于所述第一间隙201和对应的所述第二间隙301以及于最外侧的所述内部电极20的两侧涂敷热敏电阻材料，经烘烤固化后形成所述热敏电阻体50。所述热敏电阻体50和所述内部电极20交替设置。所述热敏电阻体50的高度不低于所述内部电极20和所述连接线路30的高度之和。所述热敏电阻体50可将温度变化转化为电阻变化。通过在两个端子电极41施加一定的电压，当所述热敏电阻体50的温度发生改变后，两个所述端子电极41之间产生电压变化，所述引线40以及所述信号线34将该电压变化传输至所述焊盘31，该焊盘31可以连接外部元件(例如，电压计)从而获得电压变化信号，依据该电压变化信号以及标准电压变化信号与温度的变化曲线即可获得将电压变化信号换算为温度。其中，该标准电压变化信号与温度的变化曲线可以通过该热敏电阻体50在标准温度变化下预先测得。

在本实施例中，涂敷热敏电阻材料的方式可以为丝网印刷。所述热敏电阻材料为负温度系数热敏电阻，具体可为碳化硅，所述碳化硅是由Si纳米粉末、石墨烯粉末、环氧树脂、固化剂、溶剂配置而成的膏状体(Si-C膏)。

可以理解地，在其他实施例中，所述热敏电阻材料还可以为利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等中的两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，还可以为以硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料。

步骤S8，请参阅图11和图12，于所述基材层101上设置保护膜70，获得柔性电路板100。

其中，所述保护膜70包覆所述热敏电阻感测部60，所述保护膜70具有一第三开口71，所述焊盘31由所述第三开口71露出。

在本实施例中，所述保护膜70可为玻璃或环氧树脂材质的防水材料，确保所述热敏电阻感测部60实现绝缘和防水，从而提高安全性和测量可靠性。

请参阅图11和图12，本申请还提供一种采用上述制作方法制作得到的柔性电路板100，所述柔性电路板100包括基材层101，设于基材层101一表面的多个连接线路30和多个焊盘31，设于所述连接线路30背离所述基材层101一侧的内部电极20，所述连接线路30电性连接所述焊盘31。

其中，所述多个连接线路30间隔设置，每相邻两个所述连接线路30(即每两个相邻的所述内部电极20)之间以及最外侧两个内部电极20的两侧设置有热敏电阻体50。所述热敏电阻体50的截面高度不低于所述内部电极20和所述连接线路30的高度之和。其中，所述热敏电阻体50的材质为碳化硅。

所述柔性电路板100还包括两个引线边框33和两条对应的信号线34，每一所述信号线34的一端连接于所述引线边框33，另一端连接于一所述焊盘31，两个所述引线边框33设置于所述内部电极20的相对两侧。其中，每一所述引线边框33包括一第一部分330和与所述第一部分330连接的多个第二部分331，每一所述第二部分331对应于一所述内部电极20设置。两个所述引线边框33的第二部分331交叉对应于不同的所述内部电极20。所述引线边框33内部形成有引线沟槽32，每一所述引线沟槽32中设有引线40，且于所述内部电极20的端部形成有端子电极41，所述端子电极41的一端电性连接于所述引线40，另一端与所述内部电极20接触并电连接。其中，所述端子电极41交叉设置，即相邻两个所述内部电极20连接的所述端子电极41不处于同一侧。所述热敏电阻体50与所述内部电极20以及所述端子电极41共同形成一热敏电阻感测部60。所述热敏电阻感测部60通过所述引线40电连接于所述焊盘31，从而可实现与外部应用连接。

所述柔性电路板100还包括保护膜70，所述保护膜70包覆所述热敏电阻感测部60，所述保护膜70具有一第三开口71，所述焊盘31由所述第三开口71露出。

请一并参阅图11、图12和图13，本申请提供的所述柔性电路板100可应用于汽车动力电池的温度采集。在实际应用时，将所述柔性电路板100激光焊接于被测部件(图未示)，被测部件可以为汽车动力电池的汇流排或电池电极连接片的温度或检测电芯表面或电芯盖板。其中，所述基材层101背离所述热敏电阻感测部60的一侧贴合于被测部件，所述基材层101将感测到的温度变化传递到所述热敏电阻感测部60，所述热敏电阻感测部60将温度变化信号转变为电压信号。通过将连接器200焊接于所述焊盘31，所述热敏电阻感测部60的电阻变化信号经由所述引线40以及所述信号线34传递到所述连接器200。所述连接器200可通过一线缆210与一电池管理系统300(BMS)连接，从而将所述热敏电阻感测部60采集的温度信息传递至所述电池管理系统300。

相较于现有技术，本申请中所提供的柔性电路板100通过于连接线路30上形成内部电极20，在相邻的所述内部电极20之间形成热敏电阻体50，并在所述内部电极20端部形成端子电极41，所述热敏电阻体50、内部电极20和所述端子电极41结合形成热敏电阻感测部60，从而将所述柔性电路板100直接设置于被测物体即可实现采温，不需要另外焊接热敏电阻零件，有利于温度采集的可靠性，以及电子设备的小型化。另外，通过设置所述保护膜70，可进一步防止热敏电阻感测部60水汽进入。

本技术领域的技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化应该落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性电路板，其特征在于，包括基材层、设于所述基材层一侧的多个连接线路、设于所述连接线路背离所述基材层一侧的内部电极、设于相邻所述内部电极之间以及最外侧所述内部电极两侧的热敏电阻体，以及设于所述内部电极的一端的端子电极，所述内部电极、热敏电阻体和所述端子电极形成热敏电阻感测部。

2.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，相邻两个所述内部电极连接的所述端子电极不处于同一侧。

3.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述热敏电阻体的高度不低于所述内部电极和所述连接线路的高度之和；所述热敏电阻体的材质为碳化硅；所述内部电极的材质为银、钯-银、金或铂中的一种。

4.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，还包括：引线框架和引线，所述引线框架设置于所述内部电极的一侧，所述引线框架内设有引线沟槽，所述引线形成于所述引线沟槽，所述引线电连接于所述端子电极。

5.如权利要求4所述的柔性电路板，其特征在于，还包括：信号线和焊盘，所述信号线和焊盘设于所述基材层，所述信号线的一端连接于所述引线框架，另一端连接于所述焊盘。

6.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，还包括：保护膜，所述保护膜包覆所述热敏电阻感测部。

7.一种柔性电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一覆铜基板，所述覆铜基板包括叠设的基材层和铜箔层；

于所述铜箔层设置多个间隔设置的内部电极；

蚀刻所述铜箔层形成多个连接线路，每一所述内部电极对应于一所述连接线路；

于相邻两个所述内部电极之间以及最外侧所述内部电极的两侧设置热敏电阻体；

于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极，相邻两个所述内部电极的所述端子电极交错设置，所述端子电极、热敏电阻体和所述内部电极相互连接形成热敏电阻感测部，获得所述柔性电路板。

8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，步骤“蚀刻所述铜箔层形成连接线路”还包括：蚀刻所述铜箔层形成引线框架，所述引线框架形成于所述内部电极一侧，所述引线框架内形成有引线沟槽；

“于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极”还包括：于所述引线沟槽形成引线，所述引线电连接于所述端子电极。

9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，步骤“蚀刻所述铜箔层形成连接线路”还包括：蚀刻所述铜箔层形成信号线和焊盘，所述焊盘和所述连接线路间隔设置，所述信号线一端连接于所述引线框架，另一端连接于所述焊盘；

步骤“于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极”后，还包括，于所述基材层设置保护膜，所述保护膜包覆所述热敏电阻感测部。

10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述内部电极的材质为银、钯-银、金或铂中的一种；

步骤“于每一所述内部电极的其中一端部设置端子电极”包括：

于每一所述内部电极的其中一端部印刷导电膏，烘烤所述导电膏形成所述端子电极。