CN212727536U

CN212727536U - 硅胶电路板

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Publication number: CN212727536U
Application number: CN202021394668.6U
Authority: CN
Inventors: 张文耀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2030-07-15

Abstract

一种硅胶电路板，包括一硅胶基板，是应用硅胶作为电路板的材料；以及一导电层为一金属电路或导电油墨形成的电路，该导电层涂敷在该硅胶基板上方。该导电层为通过蚀刻、网版印刷、移印印刷、凸版印刷、凹版印刷或柔版印刷其中的一项而形成的金属电路，该导电层上配置所需要的其他的电子元件，而整体形成一功能电路。硅胶为低介电常数材料，非常适合制作成天线等无线相关电路基板。另外硅胶基板相较于现有技术的PET板具有较高的延展性及可挠折性，且可以耐200℃以上的高温，可以防水、防热，所以可适应于不同的作业环境。硅胶基板具有相当高的化学稳定性，不易与周遭的生理组织产生反应，因此易于使用在生物的应用中，尤其是生物晶片的制造。

Description

硅胶电路板

技术领域

本实用新型是关于电路板，尤其是一种硅胶电路板。其中该硅胶电路板可以是蚀刻电路所形成的电路板，或者是印刷电路所形成的电路板。

背景技术

现有技术中的印刷电路板，如图13所示，应用PET板(膜)或PI板(膜)作为基板10´，其上通过一黏着层20´而黏着一金属层30´，其中该金属层30´的材料可以是铜、银、金。因此可以形成印刷电路板。如果需要封装时，则在上述的印刷电路板上侧封装环氧树脂40´。

一般的印刷电路板可分为硬板和软板，硬板材质有FR4、铝、或陶瓷等，软板材质有PET、PI等。一般而言硬板无法使用在软性电路上，而目前很多的应用是需要软性电路板。而软板的结构在实际应用上存在某些缺点。主要的原因是PET板或PI板无法耐高温，一般PET板或PI板无法承受高于130℃的高温，所以当作业环境温度高时，该印刷电路板将无法承受高温，轻者导致电路的变形，以致电路板上的元件的电性偏移，如阻抗改变，所以得到不准确的数据。重者整个电路被破坏导致无法使用。

再者PET板或PI板的延展性差，所以在很多应用中，如生物晶片等的使用，该类电路板由于伸缩性差无法适应环境，会导致使用上的困扰。另外PET板或PI板的生物相容性低且化学稳定性低，所以在生物方面的应用会与周遭的生理组织产生反应，此为设计上所不乐见。

因此，本实用新型希望提出一种崭新的硅胶电路板，以解决上述现有技术上的缺陷。

实用新型内容

所以本实用新型的目的是为解决上述现有技术上的问题，为达到上述目的，本实用新型中提出一种硅胶电路板，包括一硅胶基板，是应用硅胶作为电路板的材料；一导电层，为一金属电路或导电油墨形成的电路；该导电层涂敷在该硅胶基板上方；以及其中该导电层为通过蚀刻、网版印刷、移印印刷、凸版印刷、凹版印刷或柔版印刷其中的一项而形成的金属电路，其中该导电层上配置所需要的其他的电子元件，而整体形成一功能电路。

进一步的，该功能电路中的导线形成反复弯折的形态，并且利用银浆、银胶或锡膏作为电子元件及导线的接着材料。

进一步的，硅胶电路板还包括用以封装该导电层所形成电路的一封装硅胶层，位于该导电层及相关电子元件所形成的功能电路上方。

进一步的，该导电层用于外接其他外部组件的至少一部分未被该封装硅胶层所封装而外露出来。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出了一种硅胶电路板，应用硅胶基板取代传统上使用的PET板或PI板，硅胶基板较之前使用的PET板具有较高的延展性及可挠折性，而且可绕曲，所以可以使用作为绕曲形的电路板，方便应用在很多不同的环境。硅胶为低介电常数材料，非常适合制作成天线等无线相关电路基板。另外，硅胶基板可以耐200℃以上的高温，所以在高温的环境下可以使用，比如在医学的使用上，当需要进行高温消毒时，其温度往往高于160℃，而传统的PET板或PI板无法承受此高温，但是本实用新型的硅胶基板可以承受该高温。另外，硅胶基板可以防水、防热，可适应于不同的作业环境，所以应用时相当便利。硅胶基板具有相当高的化学稳定性，不易与周遭的生理组织产生反应，因此易于在生物的技术中使用，尤其是生物晶片的制造。本实用新型中可应用蚀刻或多种印刷(网版、移印、凸版、凹版或柔版印刷等)方式形成金属电路，在蚀刻时可应用溅镀或蒸镀的方式直接在硅胶基板上形成导电层以形成所需要的电路，不需要通过黏着层来固定导电层。因此本实用新型所形成的电路板具有更薄的厚度，可缩小整个电路板的体积。由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。

附图说明

图1A为本实用新型的元件组合的立体示意图；

图1B为本实用新型的元件组合的截面示意图；

图1C为本实用新型的硅胶基板的功能电路中的导线形成反复弯折形态的示意图；

图1D为本实用新型的另一元件组合的截面示意图；

图2为本实用新型的应用蚀刻的制造方法流程图；

图3为本实用新型的应用蚀刻的制造示意图；

图4为本实用新型的应用蚀刻的制造方法流程图；

图5为本实用新型在蚀刻工艺中，在硅胶基板的功能电路中的导线形成反复弯折形态的示意图；

图6为本实用新型在蚀刻工艺中，导电层的一部分外露于封装硅胶层的截面示意图；

图7为本实用新型的应用网版印刷的制造方法流程图；

图8为本实用新型的应用网版印刷的制造示意图；

图9为本实用新型的应用移印、凸版、凹版或柔版印刷的制造方法流程图；

图10为本实用新型的应用移印、凸版、凹版或柔版印刷的制造示意图；

图11为本实用新型在网版印刷工艺中，在硅胶基板的功能电路中的导线形成反复弯折形态的示意图；

图12为本实用新型在网版印刷工艺中，导电层的一部分外露于封装硅胶层的截面示意图；

图13为现有技术的印刷电路板的截面示意图。

附图标记说明

10、硅胶基板；30、导电层；35、电子元件；37、功能电路；40、封装胶层；371、导线；38、外部组件；100、硅胶原材料桶；1、滚轮；2、滚轮；130、导电层形成单元；50、原型电路板；140、蚀刻槽；150、封装机构；160、板材附加单元；161、网板；60、整合板材；165、镂空处；170、导电油墨单元；171、导电油墨；180、烘烤单元；372、接着材料；150、封装机构；40、封装硅胶层。

现有技术：

10´、基板；20´、黏着层；30´、金属层；40´环氧树脂。

具体实施方式

现谨就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合附图，列举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下。

请参考图1A至图1C所示，显示本实用新型的硅胶电路板，包括下列元件：

一硅胶基板10(如图1A及图1B所示)，是应用硅胶作为电路板的材料。硅胶较之于先前使用的PET板具有较高的延展性及可挠折性，而且可以耐200℃以上的高温。其中较常见的，该硅胶基板10为一矩形的薄板。

一导电层30为一金属电路，或者是导电油墨形成的电路，其中当该导电层30为金属电路，则可通过蚀刻而形成蚀刻的金属电路或通过网版印刷而形成印刷的金属电路，该导电层30涂敷在该硅胶基板10上方。其中该导电层30的材料为铜、铝、银、金等金属或导电油墨。该导电油墨的材料为银、铜、金或碳等的导电材料。实际应用时可以在该导电层30上配置所需要的电子元件35(图1B中显示仅作为示意之用)，而整体形成一功能电路37。

如果需要封装时，则本实用新型还包括一封装硅胶层40，位于该导电层30及相关电子元件35所形成的功能电路37上方，以封装该导电层30所形成的电路。如图1D所示，其中可使该导电层30的至少一部分未被该封装硅胶层40所封装而外露出来，以用于外接其他外部组件38(例如软质电路板或硬质电路板或电线缆)。

如图1C所示，其中该硅胶基板10上方的该功能电路37中的导线371(如铜导线或导电油墨印刷导线)形成反复弯折的形态，且应用银浆、银胶或锡膏作为电子元件35及该导线371的接着材料。主要原因是该硅胶基板10可以弯曲，在很多应用中必须将硅胶基板10所形成的电路使用在可弯曲的物件上如衣服、人体或机械上，因此将该硅胶基板10的该功能电路37中的导线371形成反复弯折的形态，可有较大的弯折余量。

如图2至图6所示，本实用新型中应用硅胶为基底而其上方形成蚀刻电路板的工艺说明如下：

将硅胶原材料桶100中的硅胶原材导入出片机的两滚轮1(如图3所示)之间，通过滚压而形成所需的厚度，形成硅胶基板10(步骤802)；其中该硅胶原材在经过滚压后，进行烘烤熟化成形的程序以形成该硅胶基板10。

再将该硅胶基板10通过滚轮2及输送带(图中未显示)的导引而导入导电层形成单元130，然后应用溅镀的技术，应用溅镀机，将高能量离子(例如电浆的离子)撞击金属靶材，使得金属靶材中的金属原子离开该金属靶材，而沉积在该硅胶基板10上而形成导电层30，整体形成一原型电路板50(步骤804)；其中该导电层30的材料为铜、铝、银、金等金属。其中在该硅胶基板10导入该导电层形成单元130之前，也可以先应用电晕(Corona)或电浆(Plasma)对该硅胶基板10作硅胶表面处理，以加强该硅胶基板10与后续加入的金属靶材的附着力。

溅镀通常是在充有惰性气体的真空系统中，通过高压电场的作用，使得氩气电离产生氩离子流，并轰击靶阴极，被溅出的靶材料原子或分子即会沉积在所需要的工件上而形成薄膜。

其中该原型电路板50可呈板状或卷状的形态作为储存或运送之用，需要时再予以拉平以进行后续的电路形成或封装等过程。

随后将该原型电路板50进入蚀刻槽140进行蚀刻(步骤806)，其中所使用的蚀刻液为碱性蚀刻液或酸性蚀刻液，如碱性的氢氧化铜或酸性的氯化铜；

随后再将蚀刻后的该原型电路板50进行其他的电路形成步骤(此为本领域技术人员所熟知，本实用新型不再赘述其细节)，其中在该导电层30上形成有其他电子元件35(图中显示仅作为示意之用)的功能电路37(步骤808)。

如图5所示，其中该功能电路37中的导线371(如铜导线)形成反复弯折的形态，且应用银浆、银胶或锡膏作为电子元件35及该导线371的接着材料372。主要原因是该硅胶基板10可以弯曲，在很多应用中必须将硅胶基板10所形成的电路使用在可弯曲的物件上如衣服、人体或机械，因此将该硅胶基板10的该功能电路37中的导线371形成反复弯折的形态，可有较大的弯折余量。

当需要封装时，则在该功能电路37上方通过一封装机构150应用硅胶进行封装，以在该功能电路37上方形成一封装硅胶层40(步骤810)。如图6所示，在封装时可使该导电层30的至少一部分未被该封装硅胶层40所封装而外露出来，以用于外接其他外部组件38(例如软质电路板或硬质电路板或电线缆)。

上述应用溅镀形成导电层30的步骤，也可以应用蒸镀的方式完成，其中应用蒸镀形成原型电路板50的方式同于上述应用溅镀的方式，但是原步骤804的方式改为下列步骤804-1，其余步骤相同，不再赘述。

如图4所示，在蒸镀形成该原型电路板50时，应用蒸镀将金属蒸发，使其于该硅胶基板10上形成导电层30，整体形成一原型电路板50(步骤804-1)。蒸镀可大致分为物理蒸镀(PVD)与化学蒸镀(CVD)两种。其中该导电层30的材料为铜、铝、银、金等金属。

如图7至图12所示，本实用新型中应用硅胶为基底而其上方形成印刷电路板的工艺说明如下：

将硅胶原材料桶100中的硅胶原材导入出片机的两滚轮1之间，通过滚压而形成所需的厚度，而形成硅胶基板10(步骤902)；其中该硅胶原材在经过滚压后，进行烘烤熟化成形的程序以形成该硅胶基板10。

再将该硅胶基板10通过滚轮2及输送带(图中未显示)的导引而导入一板材附加单元160，而在该硅胶基板10上方贴附上网板161，形成一整合板材60；其中该网板161上有镂空处165，该镂空处165即为后段欲形成电路的电路配置(步骤904)。其中在该硅胶基板10导入该板材附加单元160之前，也可以先应用电晕(Corona)或电浆(Plasma)对该硅胶基板10作硅胶表面处理，以加强该硅胶基板10与后续加入的导电油墨的附着力。

随后将附有网板161的该整合板材60输送到一导电油墨单元170，在该网板161的镂空处165上导电油墨171，然后将该网板161取下，所遗留的导电油墨171形成一导电层30"，即为印刷的电路；其中该导电层30"及该硅胶基板10形成一原型电路板50 (步骤906)。其中该导电油墨171的材料为银、铜、金或碳等的导电材料。

然后将该原型电路板50输送到一烘烤单元180中进行烘烤熟化作业(步骤907)。

然后可在该导电层30"上形成有其他电子元件35(图中显示仅作为示意之用)的功能电路37 (步骤908)。

如图11所示，其中该功能电路37中的导线371形成反复弯折的形态，且应用银浆、银胶或锡膏作为电子元件35及该导线371的接着材料372。主要原因是该硅胶基板10可以弯曲，在很多应用中必须将硅胶基板10所形成的电路使用在可弯曲的物件上如衣服、人体或机械上，因此将该硅胶基板10的该功能电路37中的导线371形成反复弯折的形态，可有较大的弯折余量。

当需要封装时，则在该功能电路37上方通过一封装机构150应用硅胶进行封装，以在该功能电路37上方形成一封装硅胶层40(步骤910)。如图12所示，在封装时可使该导电层30"的至少一部分未被该封装硅胶层40所封装而外露出来，以用于外接其他外部组件38(例如软质电路板或硬质电路板或电线缆)。

上述应用网版印刷形成导电层30"的步骤，也可以应用移印、凸版、凹版或柔版印刷的方式完成，其中应用移印、凸版、凹版或柔版印刷形成原型电路板50的方式同于上述应用网版印刷的方式，但是原步骤904至906的方式改为下列步骤904-1，其余步骤相同，不再赘述。

如图9及图10所示，在步骤904-1中，将该硅胶基板10通过滚轮2及输送带(图中未显示)的导引而导入一导电油墨单元170，应用移印、凸版、凹版或柔版印刷的方式将导电油墨171印刷到该硅胶基板10上而形成一导电层30"，即为印刷的电路。其中该导电层30"及该硅胶基板10形成一原型电路板50。其中该导电油墨171的材料为银、铜、金或碳等的导电材料。

本实用新型中应用硅胶基板取代传统上使用的PET板或PI板，硅胶较之于先前使用的PET板具有较高的延展性及可挠折性，而且可绕曲，所以可以使用作为绕曲形的电路板，方便应用在很多不同的环境。硅胶为低介电常数材料，非常适合制作成天线等无线相关电路基板。另外硅胶基板可以耐200℃以上的高温，所以在高温的环境下可以使用，比如在医学的使用上，当需要进行高温消毒时，其温度往往高于160℃，而传统的PET板或PI板无法承受此高温，但是本实用新型的硅胶基板可以承受该高温。另外硅胶基板可以防水、防热，可适应于不同的作业环境，所以应用时相当便利。硅胶基板具有相当高的化学稳定性，不易与周遭的生理组织产生反应，因此易于使用在生物的应用中，尤其是生物晶片的制造。本实用新型中可应用蚀刻或多种印刷(网版、移印、凸版、凹版或柔版印刷等)方式形成金属电路，在蚀刻时可应用溅镀或蒸镀的方式直接在硅胶基板上形成导电层用于形成所需要的电路。而不需要通过黏着层来固定导电层。因此本实用新型所形成的电路板可具有更薄的厚度，可缩小整个电路板的体积。

上述详细说明是针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本实用新型的权利要求的范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包括于本实用新型的权利要求范围中。

Claims

1.一种硅胶电路板，其特征在于，包括：

一硅胶基板，应用硅胶作为电路板的材料；

一导电层为一金属电路，或导电油墨形成的电路；该导电层涂敷在该硅胶基板上方；以及

其中该导电层为通过蚀刻、网版印刷、移印印刷、凸版印刷、凹版印刷或柔版印刷其中的一项而形成的金属电路，其中该导电层上配置电子元件，整体形成一功能电路。

2.如权利要求1所述的硅胶电路板，其特征在于：该功能电路中的导线形成反复弯折的形态。

3.如权利要求1所述的硅胶电路板，其特征在于：还包括用以封装该导电层所形成电路的一封装硅胶层，位于该导电层及电子元件所形成的功能电路上方。

4.如权利要求3所述的硅胶电路板，其特征在于：该导电层用于外接外部组件的至少一部分未被该封装硅胶层所封装而外露出来。