TW202116118A

TW202116118A - 柔性電路板及其製造方法

Info

Publication number: TW202116118A
Application number: TW108135805A
Authority: TW
Inventors: 賈魯強; 龍嘉美
Original assignee: 薈聚智能科技有限公司
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2021-04-16

Abstract

一種柔性電路板，藉由在織物上形成圖案化的導電電路，以及在該導電電路上覆蓋保護層而形成。該柔性電路板以織物為基材，具有柔軟、透氣、可拉伸及可折疊的特性，增加其應用範圍。

Description

柔性電路板及其製造方法

本發明係有關一種電路板，特別是關於一種柔性電路板及其製造方法。

軟性印刷電路板(FPC)是將軟性銅箔基板(FCCL)與聚醯亞胺(PI film)或聚酯樹脂膜(PET film)等軟性絕緣層結合而成，上述軟性電路板雖然可撓曲，但在多次折壓後易產生折痕或裂痕造成線路不穩定。此外，由銅箔基板和軟性絕緣層組成的軟性印刷電路板不透氣且柔軟性不佳，應用在穿戴式裝置上會造成使用者的不舒適。再者，上述軟性印刷電路板僅能撓曲，無法隨意拉伸或如織物般折疊，因而不易收納且攜載運輸不便，限制了軟性印刷電路板應用的可能性及範圍。

因此，一種柔軟透氣且可拉伸及可折疊的柔性電路板及其製造方法，乃為所冀。

本發明的目的之一，在於提出一種柔軟透氣的柔性電路板。

本發明的目的之一，在於提出一種可拉伸的柔性電路板。

本發明的目的之一，在於提出一種可折疊的柔性電路板。

根據本發明，一種柔性電路板，包括做為該柔性電路板之基材的織物，直接形成在該織物上之圖案化的導電電路，以及覆蓋該導電電路的保護層。

根據本發明，一種柔性電路板的製造方法，包括下列步驟：直接在織物上形成圖案化的導電電路，以及形成保護層覆蓋該導電電路。

本發明以織物作為柔性電路板的基材，具有柔軟、透氣、可拉伸及可撓的特性，大幅提升柔性電路板應用於穿戴式裝置的舒適性，此外，基於織物的可折疊特性，以織物作為基材的柔性電路板可折疊收納，易於攜帶及運輸，增加了該柔性電路板應用的可能性及範圍。

10‧‧‧柔性電路板

12‧‧‧織物

14‧‧‧導電電路

16‧‧‧焊墊

18‧‧‧保護層

20‧‧‧錫膏

22‧‧‧纖維

24‧‧‧導電織物

26‧‧‧導電通道

28‧‧‧導電電路

30‧‧‧柔性電路板的製造方法

32‧‧‧步驟

34‧‧‧步驟

40‧‧‧柔性電路板的製造方法

42‧‧‧步驟

50‧‧‧柔性電路板的製造方法

52‧‧‧步驟

60‧‧‧柔性電路板

62‧‧‧織物

64‧‧‧導電電路

66‧‧‧發光二極體

68‧‧‧電源

70‧‧‧柔性電路板

第1圖係本發明的柔性電路板的示意圖；第2圖係第1圖沿AA方向剖面的第一實施列；第3圖係焊墊上具有錫膏的示意圖；第4圖係織物纖維的SEM圖；第5圖係第1圖沿AA方向剖面的第二實施例；第6圖係導電電路包覆織物纖維的SEM圖；第7圖係第1圖沿AA方向剖面的第三實施例；第8圖係本發明的柔性電路板的製造方法的第一實施例；第9圖係本發明的柔性電路板的製造方法的第二實施例；第10圖係本發明的柔性電路板的製造方法的第三實施例；第11圖係本發明的柔性電路板拉長50%後仍正常運作的照片；以及第12圖係本發明的柔性電路板折疊180度後仍正常運作的照片。

參照第1圖及第2圖，本發明的柔性電路板10包括作為基材的織物12，織物12包括彈性織物、彈性織帶及非彈性織物，例如聚酯纖維、尼龍、棉、麻、彈性纖維及其混合物等，圖案化的導電電路14直接形成在織物12上，例如經由網版印刷直接在織物12上印製導電電路14，導電電路14具有焊墊16供連接電子元件及/或外部電路，其中，導電電路14包括銅線路、銀線路、銀銅線路、銀鎳線路等，保護層16覆蓋導電電路14並露出焊墊16，保護層18包括聚氨酯(PU)樹脂、熱熔膠、環氧樹脂、臘膜、熱塑性聚氨酯(TPU)膜及矽膠等。參照第3圖，在一實施例中，焊墊16上具有錫膏20供電性連接電子元件及/或外部電路。在不同的實施例中，可設計不同的導電電路14使柔性電路板10符合實際需求。

參照第2圖，在一實施例中，導電電路14直接形成在織物12的表面。如第4圖所示，織物12包括複數個纖維22，參照第4圖至第6圖，在一實施例中，導電電路14從織物12的表面延伸至織物12的內部並包覆織物12的纖維22，形成如第6圖所示的導電織物24，由於導電電路14包覆織物12的纖維，除了使導電電路14更能耐撓曲、拉伸、折疊之外，還可降低導電電路14經撓曲、拉伸、折疊後的電阻值變化率。參照第7圖，在一實施例中，柔性電路板10具有貫穿織物12的導電通道26，經由導電通道26使織物12的二個表面電性連通，例如使導電電路14與織物12另一表面的導電電路28電性連接。在不同的實施列中，可依需求設計導電通道26的位置及數量。

參照第8圖，本發明的柔性電路板的製造方法30包括步驟32：直接在織物上形成圖案化的導電電路，以及步驟34：形成保護層覆蓋該導電電路。參照第1圖及第8圖，步驟32包括以網版印刷直接在織物12上印製圖案化的導電電路14，例如經由網版印刷將導電漿料直接印製在織物12上形成導電電路14，在一實施例中，經由網版印刷將銅漿、銀漿、銀銅漿、銀鎳漿、硝酸銀漿、氧化銀漿、檸檬酸銀漿或其混合物等直接印製在織物12上，經烘烤後在織物12上形成銅線路、銀線路、銀銅線路或銀鎳線路的導電電路14，較佳者，調整網版印刷的參數，例如網版網目數、網版張力、刮刀壓力、刮刀速度、刮刀角度、導電漿料的黏稠度等，使導電電路14從織物12的表面延伸至織物12的內部並包覆織物12的纖維。步驟34包括塗佈保護膠或覆蓋保護膠膜形成保護層18覆蓋導電電路14，在一實施例中，藉由塗佈聚氨酯(PU)樹脂、熱熔膠、環氧樹脂或矽膠等保護膠形成保護層18，例如經由網版印刷將聚氨酯(PU)樹脂、熱熔膠、環氧樹脂、或矽膠等保護膠印製在導電電路14上形成保護層18，在另一實施例中，在導電電路14上覆蓋熱熔膠膜、臘膜、TPU膜或矽膠膜等保護膠膜，經由熱壓形成保護層18。

參照第3圖及第9圖，本發明的柔性電子裝置的製造方法40除了如圖8顯示的步驟32及步驟34外，還包括步驟42：塗佈錫膏20，在一實施例中，錫膏20經由網版印刷印製在焊墊16上，在另一實施例中，錫膏20經由植焊機放置在焊墊16上。

參照第7圖及第10圖，本發明的柔性電子裝置的製造方法50除了如圖8顯示的步驟32及步驟34外，還包括步驟52：形成導電通道，在一實施例中，調整網版印刷的參數，例如網版網目數、網版張力、刮刀壓力、刮刀速度、刮刀角度、導電漿料的黏稠度等，使導電漿料(例如銅漿、銀漿、銀銅漿、銀鎳漿、硝酸銀漿、氧化銀漿、檸檬酸銀漿或其混合物等)經由網版印刷貫穿織物12，經烘烤後形成貫穿織物12的導電通道26，使織物12的二個表面電性連通。

參照第11圖及第12圖，為了說明本發明的柔性電路板60在拉伸及折疊狀況下仍能正常運作，將發光二極體(LED)66電性連接至導電電路64。如第11圖所示，柔性電路板60及70係以織物62為基材，柔性電路板70為未拉伸時的狀況，柔性電路板60為拉長50%時的狀況，當柔性電路板60拉長50%時，提供電源68給柔性電路板60，發光二極體66仍正常運作(仍發光)，如第12圖所示，當柔性電路板60折疊180度時，提供電源68給柔性電路板60，發光二極體66仍正常運作(仍發光)，第11圖及第12圖顯示柔性電路板60在拉伸及折疊後，導電電路64仍導通且發光二極體66與導電電路64仍電性連接，說明了柔性電路板60具有可拉伸及可折疊的特性。

本發明以織物作為基材的柔性電路板，不會改變織物的特性，使得該柔性電路板具有織物的柔軟透氣、可拉伸及可撓等特性，且可如衣物般摺疊收納，應用在穿戴式裝置上時，可大幅提升穿戴的舒適性及便利性。此外，本發明的柔性電路板的導電電路可依需求設計，在設計上更具彈性且易於客製化，再者該導電電路可經由網版印刷形成，具有成本效益，因而增加了該柔性電路板應用的可能性及範圍。

10‧‧‧柔性電路板

12‧‧‧織物

14‧‧‧導電電路

16‧‧‧焊墊

18‧‧‧保護層

Claims

一種柔性電路板，包括：一織物，該織物作為該柔性電路板的基材；一圖案化的導電電路，位於該織物上，該導電電路具有焊墊；以及一保護層，覆蓋該導電電路並露出該焊墊；其中，該導電電路直接形成在該織物上。
如請求項1之柔性電路板，其中該導電電路包覆該織物的纖維。
如請求項1之柔性電路板，更包括錫膏位於該焊墊上。
如請求項1之柔性電路板，更括導電通道貫通該織物，使該織物的二個表面電性連通。
如請求項1之柔性電路板，其中該保護層包括聚氨酯樹脂、熱熔膠、環氧樹脂、臘膜、熱塑性聚氨酯膜及矽膠。
一種柔性電路板的製造方法，包括下列步驟：直接在織物上形成圖案化的導電電路，該導電電路具有焊墊；以及形成保護層覆蓋該導電電路並露出該焊墊。
如請求項6之製造方法，其中該直接在該織物上形成該導電電路的步驟包括在該織物上以網版印刷形成該導電電路。
如請求項7之製造方法，其中該以網版印刷形成該導電電路包括經由網版印刷使該導電電路包覆該織物的纖維。
如請求項6之製造方法，更包塗佈錫膏至該焊墊上。
如請求項9之製造方法，其中該塗佈該錫膏至該焊墊上包括以網版印刷將該錫膏印刷至該焊墊上，或者以植焊機將該錫膏置於該焊墊上。
如請求項6之製造方法，更包括形成導電通道貫通該織物，使該織物的二個表面電性連通。
如請求項11之製造方法，其中該形成該導電通道包括以網版印刷形成該導電通道。
如請求項6之製造方法，其中該形成該保護層的步驟包括塗佈聚氨酯樹脂、熱熔膠、環氧樹脂、或矽膠以形成該保護層。
如請求項6之製造方法，其中該形成該保護層的步驟包括下列步驟：在該導電電路上覆蓋熱熔膠膜、臘膜、TPU膜或矽膠膜並露出該焊墊；以及熱壓該熱熔膠膜、該臘膜、該TPU膜或該矽膠膜以形成該保護層。