CN219577364U - 一种柔性电路板、电路板端部加强结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性电路板、电路板端部加强结构，属于印刷线路板技术领域，实用新型的一种电路板端部加强结构，包括两层柔性板和补强板，所述补强板设置于两层柔性板之间；两层柔性板的一侧面分别与补强板相连，两层柔性板相对于与补强板相连的另一侧面设置有焊接面，焊接面上设置有用于焊接的焊接件。通过电路板端部加强结构的设置，解决常规单侧补强型结构无法双面焊接，而无补强型双面可焊软板却又厚度和硬度支撑不足的问题，并且可以形成一种顶底面均有裸露焊盘或金手指可双面焊接或拔插，同时又具有一定厚度和硬度的端部。

Description

一种柔性电路板、电路板端部加强结构

技术领域

本实用新型涉及印刷线路板技术领域，更具体地说，涉及一种柔性电路板、电路板端部加强结构。

背景技术

柔性线路板(以下简称柔性板)，目前以聚酰亚胺薄膜(PI)作为介质层为主，由于具有介质均一、材质轻薄、柔韧可弯折和立体组装的特性，在电子产品中应用广泛。但柔性线路板正因为其薄和软的特性，在板面涉及到一些位置需要焊接操作以及作为排线接插头拔插等应用时，柔软无支撑不易于器件的焊接，同时厚度、硬度不足时也难以作为拔插的应用，故一般柔性板在局部焊盘、端部金手指位置背面，一般会加上一定厚度/硬度的补强板(Stiffener)，以适合上述的应用。

如图1所示，行业常见的含补强的柔性板结构，根据补强的贴合位置一般有下补强、上补强、上下错位补强这几种形式(补强个数可根据设计所需加强区的位置需要，可以1个或多个)；具体加工方法一般是先加工柔性线路板，再加工一定形状的补强板，再将补板覆胶局部对位贴合在线路板的指定面和指定位置，通过一定温度和压力压合形成补强型柔性板。

图1(a)(b)(c)三种形式，在柔行板无补强的一侧可设计开窗焊盘或金手指，其缺点是只能实现单面焊接或单面手指拔插。一方面单面设计焊接，其密度受限，二是当需要双面接触拔插设计时，例如USB的Type C接口、Lightning接口转接板，此时需要用到双面布设金手指的设计，此时上述(a)(b)(c)三种结构形式由于受到一侧有补强板的遮挡，无法实现双面焊接或拔插；如果去掉补强做成双面裸露焊盘或金手指的双面柔性板，此时因为原材料中间介质层(1-1)的厚度有限，一般只能做到0.1mm以下，且越厚越贵，故一般行业的选择不超过0.1mm，受此限制此时端部厚度无法加厚到可拔插或支撑焊接的厚度，因而无补强的设计也无法达成需求。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于，针对现有技术中柔性线路板补强形式导致线路板难以实现双面焊接的技术问题，提供一种柔性电路板、电路板端部加强结构及其制作方法，通过在柔性电路板的电路板端部采用合理的加强方式进行加强，在保证柔性电路板端部获得有效加强的情况下以改善上述技术问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种电路板端部加强结构，包括两层柔性板和补强板，所述补强板设置于两层柔性板之间；两层柔性板的一侧面分别与补强板相连，两层柔性板相对于与补强板相连的另一侧面设置有焊接面，焊接面上设置有用于焊接的焊接件。通过电路板端部加强结构的设置，解决常规单侧补强型结构无法双面焊接，而无补强型双面可焊软板却又厚度和硬度支撑不足的问题，并且可以形成一种顶底面均有裸露焊盘或金手指可双面焊接或拔插，同时又具有一定厚度和硬度的端部。

优选地，所述柔性板包括覆膜层、金属层和介质层，沿柔性板的一侧面到另一侧面的方向，依次为覆膜层、金属层、介质层、金属层和覆膜层。

优选地，所述柔性板和补强板之间设置有纯胶层，柔性板和补强板之间通过所述纯胶层进行连接。

优选地，所述补强板靠近内侧的端部设置有过渡段，沿由外向内的方向，所述过渡段补强板的纵向截面积逐渐减小；通过过渡段的设置，可以缓和补强板与柔性板压合时的台阶高度变化，利于两张柔性板平滑过渡粘接在一起。

优选地，所述补强板的过渡段为斜边，所述斜边与水平面之间的夹角为α，所述15°≤α≤45°。

本实用新型的一种柔性电路板，所述柔性电路板的电路板端部设置有端部加强结构，所述端部加强结构为上述的端部加强结构。

本实用新型的一种电路板端部加强结构制作方法，其特征在于，步骤为：

步骤(1)、对两层柔性板的金属层分别进行线路蚀刻；

步骤(2)、对补强板裁剪成与柔性板需要补强部位的形状；

步骤(3)、在柔性板与补强板之间涂覆纯胶层，将两层柔性板夹合补强板后进行压合；

步骤(4)、将压合后的线路板进行裁剪形成具有端部加强结构的电路板。

优选地，当柔性板需要制作内层线路和外层线路时，先在步骤(1)中进行内层线路的制作；然后在步骤(3)结束后进行外层线路的制作。

优选地，步骤(3)中，压合过程中压合层依次为：压合钢板、离型膜层、硅橡胶层、离型膜层、PE膜层、离型膜层、待压电路板、离型膜层、PE膜层、离型膜层、硅橡胶层、离型膜层和压合钢板层。通过采用PE膜+硅橡胶的压合覆型方式进行压合，利用软性变形形成凹槽区的挤压填充，将无补强区的软板对压结合在一起。

优选地，步骤(4)中，先通过激光加工的方式加工出柔性板的形状，然后再通过铣床铣切出有补强板的述柔性电路板形状；上述过程可以避免直接铣带来外侧软板毛边问题，将板子进行铣切加工形成所需的小片后即可最终成型。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

本实用新型的一种电路板端部加强结构，包括两层柔性板和补强板，所述补强板设置于两层柔性板之间；两层柔性板的一侧面分别与补强板相连，两层柔性板相对于与补强板相连的另一侧面设置有焊接面，焊接面上设置有用于焊接的焊接件。通过电路板端部加强结构的设置，解决常规单侧补强型结构无法双面焊接，而无补强型双面可焊软板却又厚度和硬度支撑不足的问题，并且可以形成一种顶底面均有裸露焊盘或金手指可双面焊接或拔插，同时又具有一定厚度和硬度的端部；并且采用补强在中间的结构设计，可根据需要灵活选择补强厚度从而获得不同厚度端部的柔性板，柔性板处在双外侧，可实现端部双面焊接，或布设双面金手指拔插，比单面设计可连接更多管脚，增加布线密度是单面的两倍以上。

附图说明

图1为现有技术中柔性电路板加强结构示意图；

图2为本实用新型的一种柔性电路板结构示意图；

图3为本实用新型的电路板端部加强结构中补强板的结构示意图；

图4为本实用新型的电路板端部加强结构放大示意图；

图5为本实用新型的电路板端部加强结构制作方法中步骤(1)的流程示意图；

图6为本实用新型的电路板端部加强结构制作方法中外层线路制作的流程示意图。

示意图中的标号说明：

100、柔性电路板；101、电路板端部；102、焊接面；

111、覆膜层；112、金属层；113、介质层；114、纯胶层；

120、补强板；121、过渡段。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴；除此之外，本实用新型的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。

如图2所示，本实施例的一种柔性电路板100，所述柔性电路板100的电路板端部101设置有端部加强结构，用于电路板端部101位置强度的加强，而为了避免如现有技术，即图1中方案中所存在的单侧补强型结构无法双面焊接的问题，故设置有端部加强结构。

对于柔性电路板100的端部加强结构，包括两层柔性板和补强板120，对于柔性板，如图4所示，所述柔性板包括覆膜层111、金属层112和介质层113，沿柔性板的一侧面到另一侧面的方向，依次为覆膜层111、金属层112、介质层113、金属层112和覆膜层111。本实施例中，所述介质层113为PI介质层113，即聚酰亚胺介质层113，金属层112为金属铜层。

需要说明的是，本实施例中，所述补强板120设置于两层柔性板之间，两层柔性板的一侧面分别与补强板120相连，两层柔性板相对于与补强板120相连的另一侧面设置有焊接面102，焊接面102上设置有用于焊接的焊接件，通过上述设置，可以形成一种顶底面均有裸露焊盘或金手指可双面焊接或拔插，同时又具有一定厚度和硬度的端部。

本实施例中，所述柔性板和补强板120之间设置有纯胶层114，柔性板和补强板120之间通过所述纯胶层114进行连接。

并且，补强板120两侧的柔性板可根据需要设计成单面、双面或多层板形式，给设计的灵活性增加空间；同时，针对高速信号可以不换层直接走在双侧表层，此类结构对传输信号的完整性更有益。

另外，所述补强板120靠近内侧的端部设置有过渡段121，沿由外向内的方向，所述过渡段121补强板120的纵向截面积逐渐减小；通过过渡段121的设置，可以缓和补强板120与柔性板压合时的台阶高度变化，利于两张柔性板平滑过渡粘接在一起。本实施例中如图3所示，所述补强板120的过渡段121为斜边，所述斜边与水平面之间的夹角为α，所述15°≤α≤45°，本实施例中为30°。

本实施例的一种电路板端部加强结构制作方法，其特征在于，步骤为：

步骤(1)、对两层柔性板的金属层112分别进行线路蚀刻；如图5所示，将软板(即柔性板，下同)靠内层一侧的铜层(即金属层，下同)，通过图形转移制作的方法，蚀刻制作出内层图形线路，然后贴上内层覆盖膜，通过快压压合固化保护内侧线路。然后在覆盖膜面附上一薄层纯胶膜(即纯胶层，下同)。

步骤(2)、对补强板120裁剪成与柔性板需要补强部位的形状；根据厚度设计需求选择一定厚度的补强板，将补强板裁成与软板柔性板尺寸一致，再通过锣机局部挖空制作成一定的图形(即非补强区挖空)。特别地，在补强挖空区的边缘，利用斜边机进行一定角度的斜边，以缓和后续与软板压合时的台阶高度变化，利于两张软板平滑过渡粘接在一起。

步骤(3)、在柔性板与补强板120之间涂覆纯胶层114，将两层柔性板夹合补强板120后进行压合；将两张已做好内层的柔性板与中间补强板叠合，在传压机中一定温度和压力下进行压合；由于补强非整体平面有挖空区，故压合时采用PE膜+硅橡胶的压合覆型方式，具体的，压合过程中压合层依次为：压合钢板、离型膜层、硅橡胶层、离型膜层、PE膜层、离型膜层、待压电路板、离型膜层、PE膜层、离型膜层、硅橡胶层、离型膜层和压合钢板层，利用硅橡胶的软性变形一方面牵制PE膜的流动范围，同时平衡整个叠层板面压力均匀性，使得电路板尤其是无补强的凹陷软板区均匀受到压力作用，否则因钢板是硬质平面态无形变能力，无法使得薄的软板区受压从而失压无法使上下软板层粘接在一起；利用软性变形形成凹槽区的挤压填充，将无补强区的软板对压结合在一起。其中PE膜(聚乙烯薄膜)可采用0.15～0.3mm的厚度的，主要起到高温下融合填充凹陷区的作用，硅橡胶可采用0.8～1.6mm红硅胶，可起到辅助平衡压力，使板面受压均匀的作用。按以上材料顺序叠合好一定层数后，即可推进压机在特定温度、压力和时间下压合成形。

步骤(4)、将压合后的线路板进行裁剪形成具有端部加强结构的电路板；采用铣床+激光的加工方式，特别地，先正反面激光激出软板形状，再用铣床铣切有补强的厚板区，避免直接铣带来外侧软板毛边问题，将板子进行铣切加工形成所需的小片后即可最终成型。

需要说明的是，如图6所示，当柔性板需要制作内层线路和外层线路时，先在步骤(1)中进行内层线路的制作；然后在步骤(3)结束后进行外层线路的制作；即通过在端部厚区钻孔、沉铜电镀，同时利用图形转移方法进行外层线路制作，优选地，外层贴膜时采用真空贴膜，同时采用软压辘空压，使得外层台阶处干膜压实。通过蚀刻后形成外层线路，再贴上外层已开好窗的覆盖膜，通过快压压合固化保护外层线路，最后对裸露铜面进行表面工艺(沉金、镀金)。

需要说明的是，以上步骤(1)、步骤(2)的描述不限定前后顺序。以下将详细描述一种电路板端部加强结构制作方法的实施过程：

步骤1、将上下软板子板经由贴膜、曝光、显影和蚀刻分别制作单面线路作为内层，然后整板贴覆盖膜，快压机压合(温度160℃/60min)，再贴合一层15～40um的纯胶后备用；

步骤2、选择FR4光板(不含铜)材料(优选地，补强厚度在0.2～0.5mm之间为佳，降低压合梯度)，裁成与软板尺寸等大后，采用铣床将无补强区的补强挖空铣掉，内槽边采用斜边机将垂直边斜切成15～45°的斜边，以30°为佳；

步骤3、将步骤1做好的软板，第步骤2加工好的FR4补强光板，按上软板、补强、下软板顺序叠合铆合后进真空压机压合，采用2张三合一覆型膜(离型膜+PE膜+离型膜的组合)，加一张红硅胶进行覆型压合，以辅助填平补强的挖空区利于软板对压粘结在一起。压合参数采用四段式，压力控制在一段初压力150psi,二段中压力280psi，三、四段高压力400psi，温度控制在一段始温100℃，二段中温140℃，三段高温170℃，四段降温段70℃，压合总时间控制在180min，压后获得含中间补强结构的多层板母板；

步骤4、母板进行常规数控钻孔，沉铜，电镀后进入外层图形制作。采用真空压膜生产，抽真空度4hPa/30sec，压膜温度110～120℃，压膜压力100psi，出机后再用硬度60～70°的压辘空压一次后进行曝光，静置30min后进行显影和蚀刻；外层线路成形后对位贴合切割好的外层覆盖膜，采用气囊式真空快压机压合，快压参数：抽真空5-10s、压力250psi、温度185℃、压合时间120-160s。压合后进行后固化150-170℃，60-90min；随后进行丝印和表面工艺处理(优选沉金)，获得中间局部补强型柔板半成品。

步骤5、采用铣床+激光的加工方式，优选在正反面用激光控深激出软板形状(深度控制为单侧软板厚度)，再设计锣带向外形线外补偿0.1mm+铣刀半径，用铣床铣切有补强的厚板区域，再用激光激透软板粘接区域与硬板区外形线重合，即最终成型获得此结构的柔性板成品。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims (6)

1.一种电路板端部加强结构，其特征在于，包括两层柔性板和补强板(120)，所述补强板(120)设置于两层柔性板之间；两层柔性板的一侧面分别与补强板(120)相连，两层柔性板相对于与补强板(120)相连的另一侧面设置有焊接面(102)，焊接面(102)上设置有用于焊接的焊接件。

2.根据权利要求1所述的一种电路板端部加强结构，其特征在于，所述柔性板包括覆膜层(111)、金属层(112)和介质层(113)，沿柔性板的一侧面到另一侧面的方向，依次为覆膜层(111)、金属层(112)、介质层(113)、金属层(112)和覆膜层(111)。

3.根据权利要求1所述的一种电路板端部加强结构，其特征在于，所述柔性板和补强板(120)之间设置有纯胶层(114)，柔性板和补强板(120)之间通过所述纯胶层(114)进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种电路板端部加强结构，其特征在于，所述补强板(120)靠近内侧的端部设置有过渡段(121)，沿由外向内的方向，所述过渡段(121)补强板(120)的纵向截面积逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的一种电路板端部加强结构，其特征在于，所述补强板(120)的过渡段(121)为斜边，所述斜边与水平面之间的夹角为α，所述15°≤α≤45°。

6.一种柔性电路板，其特征在于，所述柔性电路板(100)的电路板端部(101)设置有端部加强结构，所述端部加强结构为权利要求1～5任一项所述的端部加强结构。