电路走线、电路元件和电子设备的制作方法

文档序号:31952963发布日期:2022-10-28 21:28阅读:36来源:国知局
电路走线、电路元件和电子设备的制作方法

1.本技术实施例涉及电路连接技术领域,尤其涉及一种具有固态金属走线和液态金属走线的电路走线、电路元件及电子设备。


背景技术:

2.随着电路连接技术的发展,电路走线需满足多元化的要求。由于液态金属特殊的原子结构,其具备较佳的伸缩性、保形性、耐弯折性和耐磨性,因此,液态金属可被制造成液态金属走线,从而广泛应用于电路连接中。然而,液态金属走线会对固态金属走线进行腐蚀,使得二者之间形成的电路走线的可靠性较差,从而导致经该电路走线进行传输的信号的完整性较差。


技术实现要素:

3.本技术提供一种具有液态金属走线和固态金属走线的电路走线、电路元件、电子设备及电路元件的制作方法,该电路走线能够有效避免液态金属走线对固态金属走线进行腐蚀,从而电路走线具备足够的可靠性,使得经该电路走线进行传输的信号具备较佳的完整性。
4.第一方面,本技术提供电路走线,电路走线包括固态金属走线、液态金属走线和连接结构,所述连接结构用于物理隔离所述固态金属走线和所述液态金属走线,所述连接结构的一部分表面接触所述固态金属走线,所述连接结构的另一部分表面接触所述液态金属走线,所述连接结构电连接在所述固态金属走线和所述液态金属走线之间,以使所述固态金属走线和所述液态金属走线之间形成导电通路。
5.具体而言,固态金属走线由固态金属制成,制成固态金属走线的材料为多种,只要满足相应导电功能即可。在一种具体的实施例中,制成固态金属走线的材料为铜。液态金属走线由液态金属制成,需要说明的是,液态金属是一种不定型金属,是一大类新型的合金材料,主要采用的是低温熔炼制备工艺,将不同的金属材料按照一定的配比,通过温度控制使其充分融合,从而形成新的金属材料,且由于液态金属特殊的原子结构,使得其具有较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能。
6.连接结构可以为导电胶,也可以为其它类似的具有导电及隔离功能的材质。
7.连接结构夹设在固态金属走线和液态金属走线之间,能够实现固态金属走线和液态金属走线之间的物理隔离,从而提高电路走线的可靠性,使得经电路走线传输的信号具备较佳的完整性。物理隔离指的是:固态金属走线与液态金属走线之间无直接接触。可以理解的是,连接结构应具备导电性能,以保证电路的完整性,使得信号能够在固态金属走线和液态金属走线之间进行有效传输,并且,连接结构的电导率应介于液态金属走线的电导率和固态金属走线的电导率之间,以有效起到电导率过渡的作用,使得信号在经过电路走线进行传输时,其传输质量的稳定性能够得到有效提高。
8.本技术提供的电路走线,通过设置连接结构在固态金属走线和液态金属走线之
间,使得固态金属走线在与液态金属走线电连接的同时,二者之间能够有效实现物理隔离,避免了液态金属走线对固态金属走线的腐蚀,提高了电路走线的可靠性,从而使得经该电路走线进行传输的信号的完整性能够得到有效增强。
9.一种实施方式中,所述固态金属走线和所述液态金属走线部分重叠,构成重叠区域,至少部分所述连接结构设置在所述重叠区域内且夹设在所述固态金属走线和所述液态金属走线之间。在上述结构下,固态金属走线、连接结构和液态金属走线在重叠区域处依次层叠设置,以呈“三明治”状,从而有效保证了固态金属走线和液态金属走线之间的物理隔离以及电连接,提高了电路走线的可靠性。
10.一种实施方式中,所述固态金属走线和所述液态金属走线共面,且所述固态金属走线和所述液态金属走线之间无重叠区域,所述固态金属走线和所述液态金属走线之间形成隔离区,所述连接结构收容在所述隔离区内。在固态金属走线与液态金属走线之间的隔离区内填充连接结构,例如导电胶,能够固态金属走线与液态金属走线之间的接触风险,并且有效实现了固态金属走线与液态金属走线之间的电连接。
11.一种实施方式中,所述固态金属走线包括顶面、底面和端面,所述端面连接在所述顶面和所述底面之间,部分所述连接结构搭接在所述顶面上。当连接结构仅收容于隔离区内时,连接结构与液态金属走线以及固态金属走线之间的连接稳定性较低,连接结构与二者之间容易存在断路风险,从而导致信号无法经连接结构进行传输,部分所述连接结构搭接在所述顶面上的设计,使得导电胶与液态金属走线以及固态金属走线之间具备较佳的连接稳定性,从而有效提高了连接结构的可靠性。同样,部分连接结构也可以搭接在液态金属走线的顶面。
12.一种实施方式中,所述电路走线还包括绝缘体,所述固态金属走线和所述液态金属走线共面,且所述固态金属走线和所述液态金属走线之间无重叠区域,所述绝缘体位于所述固态金属走线和所述液态金属走线之间,所述连接结构贴合至所述绝缘体表面。绝缘件的存在,使得固态金属走线和液态金属走线在布线时能够将绝缘件作为隔离基准,将二者布置在绝缘件的不同侧,以实现固态金属走线与液态金属走线之间的物理隔离,从而有效避免液态金属走线腐蚀固态金属走线,提高了连接结构的可靠性。
13.一种实施方式中,所述连接结构的电导率介于所述液态金属走线的电导率和所述固态金属走线的电导率之间。由于液态金属走线与固态金属走线之间的电导率相差较大,当信号在二者之间进行中传输时,信号的传输质量会受到影响。而在上述结构下,连接结构的电导率介于液态金属走线的电导率与固态金属走线的电导率之间,连接结构能够起到电导率过渡的作用,使得信号在经过连接结构进行传输时,其传输质量较高,且传输稳定性较强。具体而言,固态金属电导率为:5.7*107s/m;液态金属的电导率为:4*106s/m;连接结构为导电胶,其电导率为:4*106-5.7*107s/m。
14.一种实施方式中,所述液态金属走线的材料包括镓铟合金。液态金属走线以镓铟合金作为基础材料制成,使得液态金属走线具备较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能;再将镓铟合金配以其他的功能材料进行复合,可以满足不同应用场景需求。
15.第二方面,本技术提供一种电路元件,所述电路元件包括基板和第一方面任一实施方式所述的电路走线,所述电路走线设于所述基板的表面。
16.本技术提供的电路元件,通过在基板上设置本技术提供的电路走线,由于电路走
线内液态金属走线具备较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能,使得电路元件能够进行反复弯折而不损坏;并且,由于本技术提供的电路走线具有较佳的可靠性,使得电路元件能够有效实现电路连接,并提高电路之间的信号传输完整性。
17.一种实施方式中,所述基板包括第一平板区、第二平板区和弯折区,所述弯折区设于所述第一平板区和所述第二平板区之间;所述固态金属走线设于所述第一平板区和所述第二平板区,部分所述液态金属走线设于所述弯折区,所述液态金属走线分别与位于所述第一平板区和所述第二平板区内的所述固态金属走线电连接。在上述结构下,电路元件可在弯折区进行反复弯折,以满足相应使用要求。并且,位于第一平板区和第二平板区内的固态金属走线可与其他电路走线相连接,以使电路元件与其他电路之间实现电路连接,从而有效进行信号传输。
18.一种实施方式中,所述弯折区包括第一弯折分区和第二弯折分区,所述第一弯折分区内设有所述液态金属走线,所述第二弯折分区内设有固态导线,所述固态导线和所述液态金属走线均与所述固态金属走线电连接。在上述结构下,位于第二弯折分区内的固态导线与固态金属走线电连接,以用于传输高频高速信号;液态金属走线与固态金属走线电连接,以用于传输其他信号。从而使得电路元件具备多种信号传输功能。
19.一种实施方式中,所述固态金属走线和所述液态金属走线设置在基板上,所述连接结构在所述基板上的投影面积大于所述固态金属走线和所述液态金属走线之间的重叠区域在所述基板上的投影面积。在上述结构下,连接结构在基板上的投影面积大于重叠区域在基板上的投影面积,从而在垂直于基板的方向上,连接结构能够对重叠区域内的固态金属走线进行全覆盖,从而提高液态金属走线与固态金属走线之间的隔离效果。
20.一种实施方式中,所述固态金属走线和所述液态金属走线设置在基板上,在所述固态金属走线和所述液态金属走线之间重叠区域内,所述固态金属走线位于所述连接结构与所述基板之间。在上述结构下,在重叠区域内,固态金属走线设置在连接结构靠近基板的一侧,液态金属走线设置在连接结构背离基板的一侧。
21.一种实施方式中,所述液态金属走线包括第一段和第二段,所述第一段位于所述重叠区域内,所述第二段位于所述重叠区域外,所述连接结构包括第一隔离部和第二隔离部;所述第一隔离部位于所述重叠区域内,且夹设在所述第一段和所述固态金属走线之间,用于将所述第一段与所述固态金属走线隔离;所述第二隔离部位于所述重叠区域外,且夹设在所述固态金属走线和所述第二段之间,用与将所述第二段和所述固态金属走线隔离。
22.一种实施方式中,所述固态金属走线包括顶面、底面、端面和两个侧面,所述底面朝向所述基板,所述端面连接在所述底面和所述顶面之间且朝向所述第二段,两个所述侧面连接所述底面、所述顶面和所述端面;所述第一隔离部层叠设于所述顶面和所述第一段之间;所述第二隔离部位于所述第二段与所述端面之间;所述连接结构还包括包裹部,所述包裹部连接所述第一隔离部和所述第二隔离部,所述包裹部覆盖部分所述侧面。
23.可以理解的是,由于固态金属靠近端面的部分侧面与液态金属走线之间的间距较小,二者之间容易存在接触风险。而在上述结构下,连接结构的包裹部对该部分侧面进行覆盖,强化了固态金属走线与液态金属走线之间的有效物理隔离。
24.一种实施方式中,所述固态金属走线包括顶面、底面和端面,所述底面朝向所述基板,所述端面连接所述底面和所述顶面且朝向所述第二段,所述第二隔离部位于所述第二
段与所述端面之间;所述连接结构还包括承载部,所述承载部设于所述基板的表面且连接至所述第二隔离部背离所述端面的一侧,所述承载部和所述第二隔离部共同承载所述第二段。本实施方式中,连接结构的承载部设置在基板表面,以用于承载液态金属走线,液态金属走线在导电胶的承载部上具有较强的附着力,不易脱落,从而提高了连接结构的结构稳定性;并且,承载部的存在,能够抬高第二段,使得第二段与第一段位于同一高度,缩短了信号传输距离,降低了信号衰减程度。
25.一种实施方式中,所述固态金属走线和所述液态金属走线设置在基板上,在所述固态金属走线和所述液态金属走线之间重叠区域内,所述液态金属走线位于所述连接结构与所述基板之间,所述固态金属走线位于所述连接结构背离所述液态金属走线的表面。在上述结构下,在重叠区域内,液态金属走线设置在导电胶靠近基板的一侧,固态金属走线设置在导电胶背离基板的一侧。
26.一种实施方式中,所述固态金属走线和所述液态金属走线均设置在基板上,所述固态金属走线在所述基板上的投影和所述液态金属走线在所述基板上的投影相互间隔。在上述结构下,在垂直于基板的方向,固态金属走线与液态金属走线之间不重叠,二者均设置在基板上,且二者之间相间隔,以实现物理隔离;连接结构同样连接在固态金属走线和液态金属走线之间,以实现二者之间的电连接。
27.一种实施方式中,在所述基板上,所述固态金属走线和所述液态金属走线之间形成隔离区,所述连接结构收容在所述隔离区内。在固态金属走线与液态金属走线之间的隔离区内填充连接结构,能够降低了固态金属走线和所述液态金属走线之间的接触风险,并且有效实现了固态金属走线与液态金属走线之间的电连接。
28.一种实施方式中,在所述基板上,所述固态金属走线和所述液态金属走线之间形成隔离区,所述连接结构收容在所述隔离区内。
29.一种实施方式中,部分所述连接结构搭接至所述固态金属走线背离所述基板的表面;或,部分所述连接结构搭接至所述液态金属走线背离所述基板的表面。
30.一种实施方式中,所述液态金属走线设在所述连接结构背离所述基板的表面。
31.一种实施方式中,所述电路元件为电路板或天线模组。可以理解的是,电路元件可以为多种,示例性的,电路元件可以为电路板、天线模组或其他任意满足相应功能要求的电路结构,在此不对电路元件的种类进行具体的限定。
32.第三方面,本技术提供一种电子设备,所述电子设备包括第一电路、第二电路和第二方面任一实施方式所述的电路元件,所述电路元件连接在所述第一电路与所述第二电路之间。
33.本技术提供一种电子设备,通过安装本技术提供的电路元件,电子设备可在电路元件处进行反复弯折,以实现相应使用功能,且电路元件连接在第一电路与第二电路之间,使得第一电路与第二电路电连接,并有效提高二者之间的信号传输完整性,从而使得电子设备内的相应信号能够得到有效传输。
34.第四方面,本技术提供一种电路元件的制作方法,所述制作方法包括如下步骤:
35.提供基板;
36.在所述基板上制作固态金属走线;
37.设置导电胶,所述导电胶覆盖部分所述固态金属走线;所述导电胶也可以为其它
类型的连接结构,此连接结构能够实现固态金属走线和液态金属走线之间的物理隔离和电连接,为了方便描述,后续以导电胶为例进行描述。
38.制作液态金属走线,所述液态金属走线通过所述导电胶与所述固态金属走线相隔离。
39.通过本技术提供的电路元件的制作方法,能够有效制作形成本技术提供的电路元件。
40.一种实施方式中,“设置导电胶”的步骤包括:在所述基板和部分所述固态金属走线上制作图形轮廓;在所述图形轮廓内设置所述导电胶。通过上述制作方法,可优先确定需设置的导电胶的形状及位置分布;形成的图形轮廓来设置导电胶,从而使得形成的导电胶能够满足相应形状及分布要求。
41.一种实施方式中,“制作液态金属走线”的步骤包括:在所述导电胶远离所述基板和所述固态金属走线的表面上,通过3d打印的方式制作所述液态金属走线。可以理解的是,将液态金属沿着导电胶的分布进行3d打印,以在导电胶远离基板和固态金属走线的表面上形成液态金属走线,从而有效实现液态金属走线和固态金属走线之间物理隔离。
42.一种实施方式中,“制作液态金属走线”的步骤包括:设置掩模遮挡所述固态金属走线,并在掩模未遮挡的区域通过激光喷涂的方式制作所述液态金属走线;去除所述掩模。可以理解的是,还可以通过激光喷涂的方式制作液态金属走线,通过调节掩模上的未遮挡区域的形状,以形成不同形状布局的液态金属走线;通过将掩模上的遮挡区域来遮挡固态金属走线,从而有效避免液态金属喷涂到固态金属走线上。
附图说明
43.图1是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图;
44.图2是图1所示电子设备及其内部部分连接电路的侧视示意图;
45.图3是本技术实施例提供的另一种电子设备及其内部部分连接电路的结构示意图;
46.图4是图2或图3所示电子设备中的电路元件在展平状态下的俯视示意图;
47.图5是另一种实施例中电路元件在展平状态下的俯视示意图;
48.图6是图4中i位置处电路走线和基板的侧视示意图;
49.图7是图6所示的电路走线与基板在一种实施例中的侧视示意图;
50.图8是图6所示的电路走线与基板在一种实施例中俯视示意图;
51.图9是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;
52.图10是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;
53.图11是图10所示的电路走线与基板在一种实施例中的侧视示意图;
54.图12是图10所示的电路走线与基板在一种实施例中俯视示意图;
55.图13是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;
56.图14是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;
57.图15是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;
58.图16是图13所示的电路走线与基板在一种实施例中俯视示意图;
59.图17是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;
60.图18是本技术实施例提供的电路元件的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
61.下面结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。
62.首先请一并参阅图1、图2和图3,图1是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图;
63.图2是图1所示电子设备及其内部部分连接电路的侧视示意图;图3是本技术实施例提供的另一种电子设备及其内部部分连接电路的结构示意图。
64.一种实施方式中,电子设备10000可以为笔记本电脑、终端设备(如手机、平板等)、智慧穿戴产品、医疗器件等。
65.图1和图2以笔记本电脑为例进行说明。电子设备10000包括壳体2000和设于壳体2000内的第一电路3000、第二电路4000以及电路元件1000,电路元件1000连接在第一电路3000和第二电路4000之间。
66.如图1,壳体2000包括第一板体2100、第二板体2200和连接在二者之间的弯折体2300,电子设备10000可在弯折体2300处进行反复弯折或进行其他模式的变形,以满足相应使用要求。如图2,第一电路3000设置在第一板体2100内;第二电路4000设置在第二板体2200内;电路元件1000的中间部分设置在弯折体2300内,电路元件1000的一端在第一板体2100内电连接第一电路3000,另一端在第二板体2200内电连接第二电路4000,从而实现第一电路3000和第二电路4000之间的信号传输。
67.图3以折叠机为例进行说明。如图3,电子设备10000包括第一中框5100、第二中框5200和连接在二者之间的折叠结构5300,电子设备10000内还设有第一电路3000、第二电路4000和电路元件1000,第一电路3000设置在第一中框5100内,第二电路4000设置在第二中框5200内,电路元件1000的中间部分设置在折叠结构5300内,电路元件1000的一端在第一中框5100内电连接第一电路3000,另一端在第二中框5200内电连接第二电路4000,从而实现第一电路3000和第二电路4000之间的信号传输。
68.可以理解的是,上述弯折体2300和折叠结构5300的功能大致相同,即能够进行反复弯折或进行其他模式的变形。并且,由于本技术实施例提供的电路元件1000在弯折体2300或折叠结构5300内的部分具有良好的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能,从而当电子设备10000在弯折体2300或折叠结构5300处进行反复弯折或进行其他模式的变形时,电路元件1000在弯折体2300或折叠结构5300的部分能够随之进行反复弯折或进行其他模式的变形,且不会发生线路老化甚至断裂的问题。并且,本技术实施例提供的电路元件1000具备较佳的可靠性,有效提高了第一电路3000和第二电路4000之间信号传输的完整性,从而电子设备10000内的相应信号能够得到有效传输。
69.需要说明的是,电子设备10000的种类可以为多种,示例性的,电子设备10000可以为便携式笔记本电脑、手机、智能手环、vr眼镜、医用超声波设备、医用探头设备、电子量压仪、便携式血糖仪、电子助听器、老人监护仪器或其他任意具备高弯折微动使用需求的电子设备10000。在此不对电子设备10000的种类进行具体的限定。
70.还需要说明的是,第一电路3000和第二电路4000的种类有多种。示例性的,第一电路3000为显示电路模块,第二电路4000为控制电路模块,电路元件1000连接在二者之间,以
实现显示电路模块与控制电路模块之间的信号传输。
71.本技术实施例提供的电子设备10000,通过安装本技术实施例提供的电路元件1000,电子设备10000可在电路元件1000处进行反复弯折或进行其他模式的变形,以实现相应使用功能,且电路元件1000连接在第一电路3000与第二电路4000之间,使得第一电路3000与第二电路4000电连接,并有效提高二者之间的信号传输完整性,从而使得电子设备10000内的相应信号能够得到有效传输。
72.请参阅图4,图4是图2或图3所示电子设备中的电路元件1000在展平状态下的俯视示意图。
73.电路元件1000包括基板200和本技术实施例提供的具有液态金属走线20与固态金属走线10的电路走线100,该电路走线100设置在基板200的表面。可以理解的是,电路元件1000可以为多种,示例性的,电路元件1000可以为电路板、天线模组或其他任意满足相应功能要求的电路结构,在此不对电路元件1000的种类进行具体的限定。在本技术实施例中,为便于描述,仅以电路元件1000为柔性电路板为例进行详细的说明。
74.基板200包括第一平板区210、第二平板区220和弯折区230,弯折区230设于第一平板区210和第二平板区220之间。电路走线100中的固态金属走线10设于第一平板区210和第二平板区220内,电路走线100中的液态金属走线20的一部分设于弯折区230内,液态金属走线20分别与位于第一平板区210和第二平板区220内的固态金属走线10电连接。
75.需要说明的是,将电路元件1000安装到电子设备10000中时,基板200的弯折区230对应设置在电子设备10000的弯折体2300(或折叠结构5300)内,以满足相应弯折功能;基板200的第一平板区210对应设置在第一板体2100(或第一中框5100)内,基板200的第二平板区220对应设置在第二板体2200(或第二中框5200)内。还需要说明的是,由于弯折区230内设置为液态金属走线20,液态金属走线20具备较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能,从而电路元件1000在弯折区230进行反复弯折时,可有效避免线路老化甚至断裂的问题,从而满足相应使用要求。
76.还需要说明的是,基板200由柔性材料制成,以满足相应使用要求。在一种具体的实施例中,制成基板200的材料为聚酰亚胺。可以理解的是,制成基板200的材料还可以为多种,只要能够具备相应柔性即可,在此不对基板200的材料进行具体的限定。
77.一种实施例中,基板200相对的两个表面上均可设有上述电路走线100,使得对应电路元件1000呈双面结构。另一种实施例中,基板200的数量为多个,多个基板200层叠设置以形成电路元件1000,使得对应电路元件1000呈多层结构。
78.本技术实施例提供的电路元件1000,通过在基板200上设置本技术实施例提供的电路走线100,由于电路走线100内液态金属走线20具备较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能,使得电路元件1000能够进行反复弯折而不损坏,提高了电路元件1000在弯折微动场景下的可靠性,延长了电路元件1000的使用寿命;并且,由于本技术实施例提供的电路走线100中的液态金属走线20和固态金属走线10之间通过连接结构30实现了有效的物理隔离及电连接,电路走线100具有较佳的可靠性,从而使得电路元件1000能够有效实现电路连接,并提高电路之间的信号传输完整性。
79.请参阅图5,图5是另一种实施例中电路元件在展平状态下的俯视示意图。
80.一种实施例中,弯折区230包括第一弯折分区231和第二弯折分区232,第一弯折分
区231内设有液态金属走线20,第二弯折分区232内设有固态导线90,固态导线90和液态金属走线20均与固态金属走线10电连接。需要说明的是,对于高频高速信号传输的场景,电路走线需具备较高的电导率,且其阻抗需要被严格控制。然而,通常情况下,液态金属走线20的电导率低于固态金属走线10的电导率,因此,当基板200的弯折区230内仅设置液态金属走线20来连接两侧平板区内的固态金属走线10时,电路元件1000无法用于传输高频高速信号。
81.在本实施例中,通过将弯折区230划分为第一弯折分区231和第二弯折分区232,并在第二弯折分区232内设置固态导线90,固态导线90与固态金属走线10电连接,以用于传输高频高速信号。其中,固态导线90的电导率大于液态金属走线20的电导率,从而有利于高频高速信号的传输。一种实施方式中,固态金属电导率为:5.7*107s/m;液态金属的电导率为:4*106s/m;导电胶的电导率为:4*106-5.7*107s/m。在一种具体的实施例中,固态导线90的材料为铜。可以理解的是,制成固态导线90的材料包括但不限于铜,还可以为多种,只要能够满足相应高电导率要求即可,在此不对固态导线90的材料进行具体的限定。
82.请参阅图6,图6是图4中i位置处电路走线和基板的侧视示意图。
83.电路走线100包括固态金属走线10、液态金属走线20和连接结构30。固态金属走线10由固态金属制成,可在基板200上镀一层固态金属,再通过蚀刻工艺将其蚀刻为相应走线形状,以形成固态金属走线10。可以理解的是,固态金属走线10的制作方式包括但不限于以上一种,还可以为其他任意满足相应要求的制作方式制成,在此不进行具体的限定。还可以理解的是,制成固态金属走线10的材料为多种,只要满足相应导电功能即可。在一种具体的实施例中,制成固态金属走线10的材料为铜。
84.液态金属走线20由液态金属制成。需要说明的是,液态金属是一种不定型金属,是一大类新型的合金材料。主要采用的是低温熔炼制备工艺,将不同的金属材料按照一定的配比,通过温度控制使其充分融合,从而形成新的金属材料。根据成分配比的不同,最终形成的液态金属材料将具备不同的功能属性。其原子排列状态与液体类似,都是短程有序,长程无序的,而由于液态金属特殊的原子结构,使得其具有较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能。可以理解的是,将液态金属制作形成液态金属走线20的方式有多种,示例性的,可通过雾化喷雾沉积、微接触印刷、掩模沉积或激光转移中的任一方法将液态金属形成相应走线形状,以制成液态金属走线20,在此不对制成液态金属走线20的方法进行具体的限定。
85.在一种具体的实施例中,液态金属走线20的材料包括镓铟合金。可以理解的是,镓铟合金作为常见的液态金属材料,其暴露在空气中时,外表面会形成薄的氧化层,从而阻止液态金属的扩散,帮助维持相应走线形状。液态金属走线20以镓铟合金作为基础材料制成,使得液态金属走线20具备较佳的拉伸性能、耐弯折性能和耐磨性能;再将镓铟合金配以其他的功能材料进行复合,可以满足不同应用场景需求。
86.连接结构30连接在固态金属走线10和液态金属走线20之间,以实现固态金属走线10和液态金属走线20之间的物理隔离和电连接。可以理解的是,物理隔离指的是:固态金属走线10与液态金属走线20之间无直接接触。连接结构30可以为导电胶。连接结构30夹设在固态金属走线10和液态金属走线20之间,以阻挡二者之间的直接接触,从而实现二者之间的物理隔离。需要说明的是,液态金属具有腐蚀固态金属的特点,即固态金属与液态金属直接接触时,会与液态金属材料或其中的杂质(如氧、碳、氮、氢等非金属)形成合金或化合物,
同时伴随着冲蚀、气蚀及脆化等物理作用,导致固态金属的结构被腐蚀破坏。基于此,液态金属走线20与固态金属走线10的直接接触,会导致固态金属走线10的结构被腐蚀破坏,从而使得电路走线100的可靠性降低,影响了经该电路走线100进行传输的信号的完整性。因此,连接结构30的存在,能够实现固态金属走线10和液态金属走线20之间的物理隔离,从而提高电路走线100的可靠性,使得经电路走线100传输的信号具备较佳的完整性。
87.可以理解的是,连接结构30应具备导电性能,以保证电路的完整性,使得信号能够在固态金属走线10和液态金属走线20之间进行有效传输。在一种实施例中,以导电胶为例说明连接结构30的具体结构。具体为:连接结构30包括胶体(图未示)和导电填料(图未示),导电填料填充于胶体内,以提高连接结构30的电导率。需要说明的是,胶体可以是结构性金属粘接胶或者非结构性金属粘接胶。其中,结构性金属粘接胶主要是环氧或环氧改性体系的粘合剂,另外也有丙烯酸胶及磷酸铜类无机胶等;非结构粘接胶包括有机硅胶、热熔胶、聚氨酯胶、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂类等。胶体内部的导电填料可以是有机导电填料,如导电石墨烯和含有长链共轭结构的聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等;也可以是无机导电填料,如纳米硒化银、tic型和tib型无机导电胶材料等。需要说明的是,连接结构30的结构还可以为多种,并且,胶体和导电填料的材料同样包括但不限于以上几种,在此不对连接结构30的结构以及胶体和导电填料的材料进行具体的限定。
88.还可以理解的是,连接结构30的电导率应介于液态金属走线20的电导率和固态金属走线10的电导率之间。需要说明的是,通常情况下,液态金属走线20的电导率与固态金属走线10的电导率相差较大,信号在二者之间进行传输时,由于较大的电导率差距,会导致信号传输质量的稳定性较差。因此,当连接结构30的电导率介于液态金属走线20的电导率和固态金属走线10的电导率之间时,连接结构30能够有效起到电导率过渡的作用,使得信号在经过电路走线100进行传输时,其传输质量的稳定性能够得到有效提高。
89.还需要说明的是,电路走线100中的固态金属走线10和液态金属走线20,二者在基板200上可沿同一方向进行布线,也可以呈一定夹角的进行布线,为便于描述,本技术仅以固态金属走线10和液态金属走线20沿同一方向进行布线为例进行详细的说明。
90.本技术实施例提供的电路走线100,通过设置连接结构30连接在固态金属走线10和液态金属走线20之间,使得固态金属走线10在与液态金属走线20电连接的同时,二者之间能够有效实现物理隔离,避免了液态金属走线20对固态金属走线10的腐蚀,提高了电路走线100的可靠性,从而使得经该电路走线100进行传输的信号的完整性能够得到有效增强。
91.如图6,一种实施例中,固态金属走线10和液态金属走线20部分重叠,构成重叠区域101;在重叠区域101内,至少部分连接结构30夹设在固态金属走线10和液态金属走线20之间。可以理解的是,在上述结构下,在沿垂直于基板200的方向,固态金属走线10、连接结构30和液态金属走线20在重叠区域101处层叠设置,以呈“三明治”状,连接结构30夹设在固态金属走线10和液态金属走线20之间,从而有效保证了固态金属走线10和液态金属走线20之间的物理隔离以及电连接,提高了电路走线100的可靠性。其中,在重叠区域101内,固态金属走线10位于连接结构30与所述基板200之间,即固态金属走线10设置在连接结构30靠近基板200的一侧,液态金属走线20设置在连接结构30背离基板200的一侧。
92.可以理解的是,连接结构30在基板200上的投影面积应大于重叠区域101在基板
200上的投影面积,即在垂直于基板200的方向上,连接结构30的横截面积大于重叠区域101内固态金属走线10和液态金属走线20的横截面积。在上述结构下,连接结构30的尺寸略大,能够进一步保证固态金属走线10与液态金属走线20之间的物理隔离,避免因尺寸误差而导致连接结构30无法全面的对液态金属走线20进行遮挡,从而产生固态金属走线10被腐蚀的风险。
93.需要说明的是,在本实施例中,液态金属走线20包括相互连接的第一段21和第二段22,其中,第一段21位于重叠区域101内,第二段22位于重叠区域101外。相应的,连接结构30包括相互连接的第一隔离部31和第二隔离部32,其中,第一隔离部31位于重叠区域101内,并夹设在第一段21和固态金属走线10之间,以实现第一段21与固态金属走线10之间的物理隔离和电连接;第二隔离部32位于重叠区域101外,并夹设在第二段22和固态金属走线10之间,以实现第二段22与固态金属走线10之间的物理隔离和电连接。
94.请参阅图7,图7是图6所示的电路走线与基板在一种实施例中的侧视示意图。
95.如图7,一种实施例中,第一隔离部31延伸至重叠区域101外。可以理解的是,第一隔离部31可在固态金属走线10背离基板200的表面进行延伸,从而伸出至重叠区域101外,以使得在固态金属走线10背离基板200的一侧,第一隔离部31能够对第一段21进行完全阻隔,从而有效实现第一段21与固态金属走线10之间的物理隔离和电连接。
96.请一并参阅图6和图8,图8是图6所示的电路走线与基板在一种实施例中俯视示意图。
97.一种实施例中,固态金属走线10包括端面110(标示在图6中)、两个侧面120(标示在图8中)以及底面130(标示在图6中)和顶面140(标示在图6中)。其中,底面130朝向基板200,顶面140背离基板200,端面110和两个侧面120均连接在顶面140和底面130之间。当固态金属走线10、连接结构30和液态金属走线20依次层叠设置在基板200上时,即固态金属走线10设置在连接结构30和基板200之间时,在重叠区域101内,第一隔离部31层叠设于顶面140和第一段21之间;在重叠区域101外,端面110朝向第二段22,第二隔离部32位于第二段22与端面110之间;并且,连接结构30还包括包裹部33,包裹部33连接第一隔离部31和第二隔离部32,且包裹部33覆盖靠近端面110的部分侧面120。可以理解的是,由于固态金属靠近端面110的部分侧面120与液态金属走线20之间的间距较小,二者之间容易存在接触风险,在上述结构下,连接结构30的包裹部33对该部分侧面120进行覆盖,进一步保证了固态金属走线10与液态金属走线20之间的有效物理隔离,避免了在布线过程中,因工艺误差而导致液态金属走线20与固态金属走线10的侧面120相接触。
98.请参阅图9,图9是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图。
99.一种实施例中,连接结构30还包括承载部34,承载部34设于基板200的表面且连接至第二隔离部32背离端面110的一侧,承载部34和第二隔离部32共同承载第二段22。可以理解的是,当液态金属直接喷涂在基板200上以形成液态金属走线20时,液态金属走线20与基板200之间的附着力相对较差,容易出现线路与基板200脱离的风险。因此,可先在基板200上按线路规划图形印刷形成连接结构30,再将液态金属沿连接结构30覆盖的线路进行印刷以形成液态金属走线20。其中,连接结构30包括承载部34,承载部34设置在基板200表面并连接至第二隔离部32背离固态金属走线10的端面110的一侧,承载部34和第二隔离部32共同承载液态金属走线20的第二段22。
100.可以理解的是,承载部34的存在,使得液态金属走线20无需直接连接在基板200上,而是连接在承载部34上,由于液态金属走线20与连接结构30之间的附着力相对较强,液态金属走线20不易从承载部34上脱落,从而提高了电路走线100的结构稳定性。还可以理解的是,承载部34夹设在基板200与液态金属走线20的第二段22之间,承载部34可垫高第二段22,从而缩小第二段22与第一段21在沿基板200厚度方向上的间隔距离,以有效缩短了信号传输距离,降低了信号衰减程度。
101.请一并参阅图10、图11和图12,图10是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图;图11是图10所示的电路走线与基板在一种实施例中的侧视示意图;图12是图10所示的电路走线与基板在一种实施例中俯视示意图。
102.如图10,一种实施例中,在重叠区域101内,液态金属走线20位于连接结构30与基板200之间,固态金属走线10位于连接结构30背离液态金属走线20的表面。本实施例提供的电路走线100与第一个实施例提供的电路走线100的区别之处在于:液态金属走线20、固态金属走线10和连接结构30之间的位置分布不同。在本实施例中,在重叠区域101内,液态金属走线20设置在连接结构30靠近基板200的一侧,固态金属走线10设置在连接结构30背离基板200的一侧。在上述结构下,同样能够使得固态金属走线10在与液态金属走线20电连接的同时,二者之间实现物理隔离,避免了液态金属走线20对固态金属走线10的腐蚀,提高了电路走线100的可靠性,从而使得经该电路走线100进行传输的信号的完整性能够得到有效增强。
103.可以理解的是,在本实施例中,连接结构30同样可包括第一隔离部31和第二隔离部32;液态金属走线20同样包括端面210(标示在图10中)、两个侧面220(标示在图12中)以及底面230(标示在图10中)和顶面240(标示在图10中)。其中,液态金属的底面230朝向基板200,顶面240背离基板200,端面210和两个侧面220均连接在顶面240和底面230之间。在液态金属走线20和固态金属走线10的重叠区域101内,第一隔离部31夹设在液态金属走线20的顶面240与固态金属走线10之间;在重叠区域101外,第二隔离部32夹设在液态金属走线20的端面210与固态金属走线10之间。
104.如图11,一种实施例中,第一隔离部31延伸至重叠区域101外。可以理解的是,第一隔离部31可在液态金属走线20的顶面240进行延伸,从而伸出至重叠区域101外,以使得在液态金属走线20背离基板200的一侧,第一隔离部31能够对固态金属走线10进行完全阻隔,从而实现液态金属走线20的顶面240与固态金属走线10之间的物理隔离和电连接。
105.如图12,一种实施例。连接结构30还可包括包裹部33,包裹部33连接第一隔离部31和第二隔离部32,且包裹部33覆盖液态金属走线20的部分侧面220,以避免固态金属走线10与液态金属走线20的该部分侧面220相接触。
106.需要说明的是,本实施例提供的电路走线100与第一个实施例提供的电路走线100相比,区别仅在于固态金属走线10、液态金属走线20和连接结构30的位置分布,固态金属走线10、液态金属走线20和连接结构30的结构大致相同,在此不对其结构进行赘述。
107.请参阅图13,图13是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图。
108.一种实施例中,所述固态金属走线10和所述液态金属走线20均设置在基板200上,所述固态金属走线10在所述基板200上的投影和所述液态金属走线20在所述基板200上的投影相互间隔。其中,投影相互间隔可以理解为:固态金属走线10和液态金属走线20在基板
200上的投影不存在重叠区域101,即二者的投影区域在基板200上无交集。在上述结构下,固态金属走线10、液态金属走线20和连接结构30之间并未形成“三明治”状结构。而是在沿基板200的延伸方向上,固态金属走线10与液态金属相间隔,且二者之间形成隔离区102。连接结构30收容在隔离区102内,以降低液态金属走线20和固态金属走线10之间的接触风险,从而实现二者之间的物理隔离和电连接。
109.在本实施例中,固态金属走线10包括端面110、两个侧面120以及底面130和顶面140,其中,固态金属走线10的底面130朝向基板200,顶面140背离基板200,固态金属走线10的端面110和两个侧面120均连接在其顶面140和底面130之间;同样的,液态金属走线20也包括端面210、两个侧面220以及底面230和顶面240,其中,液态金属走线20的底面230朝向基板200,顶面240背离基板200,液态金属走线20的端面210和两个侧面220均连接在其顶面240和底面230之间。可以理解的是,固态金属走线10的端面110与液态金属走线20的端面210相对间隔以形成上述隔离区102,至少部分连接结构30填充在隔离区102内,以实现固态金属走线10与液态金属走线20之间的电连接,并有效避免液态金属走线20与固态金属走线10相接触以造成线路腐蚀。
110.请参阅图14,图14是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图。
111.一种实施例中,连接结构30包括第一搭接部35、第二搭接部36和连接在第一搭接部35和第二搭接部36之间的连接部37。其中,第一搭接部35搭接在固态金属走线10上,第二搭接部36搭接在液态金属走线20上,连接件37连接在第一搭接部35和第二搭接部36之间并收容于隔离区102内,以保证固态金属走线10与液态金属走线20之间电连接,从而实现电路完整。
112.可以理解的是,当连接结构30仅收容于隔离区102内时,连接结构30与液态金属走线20以及固态金属走线10之间的连接稳定性较低,连接结构30与二者之间容易存在断路风险,从而导致信号无法经电路走线100进行传输,第一搭接部35和第二搭接部36的存在,使得连接结构30与液态金属走线20以及固态金属走线10之间具备较佳的连接稳定性,从而提高了电路走线100的可靠性,使得信号能够通过电路走线100进行有效传输。
113.请参阅图15,图15是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图。
114.一种实施例中,液态金属走线20设在连接结构30背离基板200的表面。可以理解的是,在本实施例中,连接结构30还包括承载部34,承载部34与连接部37连接,并设置在液态金属走线20和基板200之间,以承载液态金属走线20。承载部34的存在,使得液态金属走线20无需直接连接在基板200上,而是连接在连接结构30的承载部34上,由于液态金属走线20与连接结构30之间的附着力相对较强,液态金属走线20不易从承载部34上脱落,从而提高了电路走线100的结构稳定性。
115.请参阅图16,图16是图13所示的电路走线与基板在一种实施例中俯视示意图。
116.一种实施例中,连接结构30还包括包裹部33,包裹部33与连接部37连接,并覆盖固态金属走线10的部分侧面120和/或液态金属走线20的部分侧面220。可以理解的是,在本实施例中,由于固态金属走线10靠近其端面110的部分侧面120与液态金属走线20之间的间隔距离较小,因工艺误差或其他原因,容易导致二者之间产生接触风险。因此,可通过设置包裹部33来覆盖固态金属走线10的该部分侧面120,以有效保证固态金属走线10与液态金属走线20之间的物理隔离。
117.需要说明的是,液态金属走线20靠近其端面210的部分侧面220与固态金属走线10之间同样存在一定的接触风险,因此,还可设置包裹部33来覆盖液态金属走线20的该部分侧面220,以达到相应物理隔离的要求。
118.请参阅图17,图17是另一种实施例中的电路走线与基板的侧视示意图。
119.一种实施例中,基板200上设有绝缘体40,绝缘体40位于固态金属走线10和液态金属走线20之间,连接结构30贴合至绝缘体40表面。可以理解的是,基板200上可优先设有绝缘体40,以作为液态金属走线20和固态金属走线10的布线参考,液态金属走线20和固态金属走线10分别设置在绝缘体40的相对侧,通过绝缘体40的隔离作用,即可有效实现液态金属走线20与固态金属走线10之间的物理隔离。在上述结构下,绝缘体40的存在,简化了布线工艺,并有效降低了液态金属走线20与固态金属走线10之间的接触风险。可以理解的是,连接结构30用于连接绝缘体40两侧的固态金属走线10和液态金属走线20,以实现二者之间的电连接,连接结构30贴合在绝缘体40上,以使连接结构30能够被有效固定,从而避免连接结构30的脱离。需要说明的是,连接结构30在绝缘体40上的贴合位置有多种,只要能够有效固定并连接绝缘体40两侧的固态金属走线10和液态金属走线20即可,在此不对连接结构30的贴合位置进行具体的限定。
120.请参阅图18,图18是本技术实施例提供的电路元件的制作方法的流程示意图。
121.本技术实施例提供一种,电路元件的制作方法,以用于制作本技术实施例提供的连接结构。制作方法包括以下几个步骤:
122.s1、提供基板;
123.s2、在基板上制作固态金属走线;
124.s3、设置导电胶,导电胶覆盖部分固态金属走线;所述导电胶也可以为其它类型的连接结构,此连接结构能够实现固态金属走线和液态金属走线之间的物理隔离和电连接,为了方便描述,后续以导电胶为例进行描述。
125.s4、制作液态金属走线,液态金属走线通过导电胶与固态金属走线隔离。
126.通过以上制作方法,能够有效制作形成本技术实施例提供的液态金属走线和固态金属走线的连接结构。
127.可以理解的是,在步骤s1中,基板可由柔性材料制成,以满足相应使用要求。在一种具体的实施例中,制成基板的材料为聚酰亚胺。需要说明的是,制成基板的材料还可以为多种,只要能够具备相应柔性即可,在此不对基板的材料进行具体的限定。
128.在步骤s2中,固态金属走线由固态金属制成,在一种具体的实施例中,固态金属走线的材料为铜。通过在基板表面镀一层铜,再通过蚀刻工艺将其蚀刻为相应走线形状,即可形成固态金属走线。需要说明的是,制成固态金属走线的材料为多种,只要满足相应导电功能即可,且固态金属走线的制作方式包括但不限于以上一种,还可以为其他任意满足相应要求的制作方式制成,在此不对固态金属走线的材料和形成固态金属走线的方法进行具体的限定。
129.一种实施例中,步骤s3包括以下几个步骤:
130.s31、在基板和部分固态金属走线上制作图形轮廓;
131.s32、在图形轮廓内设置导电胶。
132.可以理解的是,通过步骤s31,可优先确定需设置的导电胶的形状及位置分布;再
通过步骤s32,沿着步骤s31中形成的图形轮廓来设置导电胶,从而使得形成的导电胶能够满足相应形状及分布要求。
133.一种实施例中,步骤s4为:在导电胶远离基板和固态金属走线的表面上,通过3d打印的方式制作液态金属走线。可以理解的是,将液态金属沿着导电胶的分布进行3d打印,以在导电胶远离基板和固态金属走线的表面上形成液态金属走线,从而有效实现液态金属走线和固态金属走线之间物理隔离。
134.另一种实施例中,步骤s4还可以包括以下几个步骤:
135.s41、设置掩模遮挡所述固态金属走线,并在掩模未遮挡的区域通过激光喷涂的方式形成所述液态金属走线;
136.s42、去除所述掩模。
137.可以理解的是,还可以通过激光喷涂的方式制作液态金属走线,通过调节掩模上的未遮挡区域的形状,以形成不同形状布局的液态金属走线;并通过将掩模上的遮挡区域来遮挡固态金属走线,从而有效避免液态金属喷涂到固态金属走线上。
138.需要说明的是,本技术实施例提供的电路元件的制作方法包括但不限于以上几种,还可以为任意满足相应要求的制作方法,在此不进行一一赘述。
139.以上描述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内;在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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