一种柔性电路板的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种柔性电路板。


背景技术：

2.随着可穿戴式、便携式等电子产品的小型化、超薄化、多功能化发展，其对所使用的印刷电路板的要求也愈来愈高。由于柔性印刷电路板(flexible printed circuit board，fpc)具有可配线密度高、重量轻、厚度薄、可自由弯曲、折叠等特性，实现组件装配和导线连接的一体化，因此已被广泛应用于各种电子产品的制造中。
3.目前，市场上使用较多的fpc电路板是在柔性基膜表面进行覆铜箔、或者利用导电银浆通过涂覆或印刷方式形成柔性电子电路。由于铜箔电路的柔性弯折性能较差，在反复弯折的情况下容易出现断裂的问题，导致电路性能下降或直接失效，限制了应用；而由导电银浆形成的印刷电路虽然弯折性能强于铜箔电路，但是由于烧结固化后的导电银浆在基材上的附着力较差，在基材反复弯折后，容易在弯折处发生断裂或脱落，使电子电路功能失效，因此可靠性差。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种柔性电路板，能够改善导电浆料在柔性基材表面的附着力，耐弯折性能好，并且导电性能稳定，可靠性佳。
5.第一方面，本实用新型提供一种柔性电路板，所述柔性电路板包括：
6.柔性基材；
7.胶黏层，附着于所述柔性基材的至少一表面；
8.柔性复合导电层，印制于所述胶黏层上表面并形成图案化布线层；其中，所述柔性复合导电层至少包括第一导电层和第二导电层，并且所述第二导电层为金属镀层，设置于所述第一导电层的至少部分区域上。
9.可选地，第一导电层包括导电油墨层和/或液态金属层。
10.可选地，所述胶黏层为热塑性胶膜。
11.可选地，所述第二导电层至少包括铜层、镍层或金层中的一种或者至少两种组成的混合层或合金层；以及所述柔性电路板还包括：
12.有机保护层，覆盖于所述第一导电层和/或第二导电层的至少一部分。
13.可选地，还包括电子元件，所述电子元件的引脚穿过所述有机保护层上形成的开口，与所述第二导电层连接固定。
14.可选地，还包括封装绝缘层，所述封装绝缘层包覆所述柔性基材、胶黏层和图案化布线层。
15.可选地，所述封装绝缘层上设置有用以暴露所述图案化布线层的至少部分区域的开窗，所述开窗的位置与所述图案化布线层的焊盘位置相对应。
16.可选地，所述胶黏层包括两个，分别附着于所述柔性基材的上表面和下表面。
17.可选地，所述柔性基材包括至少一个金属化过孔，以连通形成于所述柔性基材上、下表面的图案化布线层。
18.可选地，所述柔性基材为透明柔性基材，或者聚酰亚胺薄膜。
19.与现有技术相比，本实用新型具有如下技术优势：
20.本实用新型提供的一种柔性电路板，柔性复合导电层与柔性基底之间增加胶黏层，由于胶黏层与柔性复合导电层及柔性基底的附着力远大于柔性复合导电层与柔性基底之间的附着力，因此该层结构能够有效提升导电层与柔性基底的附着力，使得柔性电路板经反复弯折后图案化布线层不发生脱落，保证导电性能稳定；其次，柔性复合导电层结构能够较好的确保耐弯曲性的同时进一步提升导电性，从而改善柔性电路板结构的稳定性和可靠性；另外，根据使用场合的需要，本实用新型的柔性电路板可制成双面柔性电路板，增加应用场景的灵活性和多样性。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型一实施例提供的柔性电路板的侧剖图；
24.图2为本实用新型一实施例提供的柔性电路板的制备方法流程图；
25.图3为本实用新型另一实施例提供的柔性电路板的侧剖图；
26.图4为本实用新型又一实施例提供的双面柔性电路板的侧剖图。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下本实用新型实施例中的各技术特征均可以相互结合。
30.前文提及，现有的铜箔电路的柔性弯折性能较差，而由导电银浆烧结固化后的柔性印刷电路在柔性基材上的附着力差，经多次弯折后，容易在弯折处发生断裂或脱落，造成电子电路功能失效。
31.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种柔性电路板，包括柔性基材、附着于
所述柔性基材的至少一表面上的胶黏层以及印制于所述胶黏层上表面并能够形成图案化导电布线层的复合导电层，所述复合导电层至少包括第一导电层和第二导电层，并且所述第二导电层为金属镀层，设置于所述第一导电层的至少部分区域上。本实用新型采用附着力更佳的胶黏层实现导电层与柔性基底之间的紧密结合，有效提升导电层与基底之间的附着力，避免弯折后脱落的发生，提高柔性电路板的可靠性；柔性复合导电层的设计，一方面，改善了柔性电路板的多次弯折性能，同时提高了导电性。
32.图1示出了本实用新型一实施例的柔性电路板的侧剖图；图2为本实用新型一实施例提供的柔性电路板的制备方法流程图。
33.根据本实用新型实施例的一柔性电路板，如图1所示，包括：
34.柔性基材1；
35.胶黏层2，附着于所述柔性基材1的至少一表面1a、1b；
36.柔性复合导电层3，印制于所述胶黏层2上表面并形成图案化布线层；其中，所述柔性复合导电层3至少包括第一导电层31和第二导电层32，并且所述第二导电层32为金属镀层，设置于所述第一导电层31的至少部分区域上。
37.本实施例中，所述胶黏层2分别与柔性基材1的上表面1a和第一导电层31的下表面紧密贴合，并且所述胶黏层2与所述第一导电层31之间具有第一附着力fs1，当不存在胶黏层2时，第一导电层与柔性基材之间具有第二附着力fs2，fs1＞fs2。本实用新型的实施例通过在第一导电层与柔性基材之间设置能够有效提升附着力的胶黏层，可以有效避免形成于柔性基材表面的导电图案或导电线路发生脱落，保证柔性电路板导电性能的稳定性。
38.优选地，本实用新型中的胶黏层2具有薄膜形状，并且可以采用市售的热塑性胶膜，该热塑性胶膜为现有技术薄膜材料，其可以为经喷涂、浸渍、旋涂、丝网印刷或喷墨印刷形成的膜层结构；该热塑性胶膜，例如，可以由聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酯、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂或聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种制成。此外，本实用新型采用的热塑性胶膜也可以由熔点高于图案化布线层的烧结温度的材料制成。本实用新型的该胶黏层在烧结形成导电布线层的过程中不会发生熔化，因此，本领域技术人员应当理解，本领域中凡是满足上述要求的热塑性胶膜均适用于本实施例，本实用新型对此不作特别限制。
39.如图1所示，本实施例的柔性复合导电层3，包括第一导电层31和第二导电层32，其中，第一导电层31为柔性导电层，包括导电油墨层和/或液态金属层。
40.具体地，本实施例中的第一导电层31可以为导电油墨层，该导电油墨层可按照预设的导电布线层的导电图案要求在覆有胶黏层2的柔性基材1上印制、固化后成型，其中，印制导电油墨层的方式不限于丝网印刷、凹版印刷、柔板印刷、移印、喷涂印刷、打印或者利用其它表面处理技术在基材上涂布印刷；优选地，本实用新型印制的导电油墨层的厚度范围在5μm～100μm之间。
41.本实用新型中涉及的导电油墨均为本领域已知或常用的柔性导电浆料，例如，导电油墨包括但不限于金属颗粒导电浆料、无机导电浆料、碳基导电浆料等现有技术中的导电浆料，其中，金属颗粒导电浆料中至少包含导电金属颗粒，如铜、金、银包铜粉等；或者采用发明专利cn107809842a中披露的柔性线路板导电浆料；或者发明专利cn 105702323 a中以银纳米线为导电材料，与羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、聚氨酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛、溶剂、消泡剂、固化剂等复合制备具有优异附着性和抗弯折性的柔性导电银浆；或者包括3％
～7％成膜物、20％～50％导电粉体、25％～45％液态金属微胶囊、10％～30％溶剂、0.1％～5％固化剂和0.5％～5％功能助剂的柔性导电浆料；当然，本实用新型中的导电油墨也可以选择市售导电其它柔性导电浆料，本实用新型在此不作特别限制。
42.此外，本实施例中的第一导电层31也可以为液态金属层，其中，所述液体金属层至少由液态金属形成。本实施例中的液态金属至少包括熔点在300℃以下的低熔点金属单质或合金，例如镓、锡、铟、锌金属中的一种单质或至少两种组成的合金，例如镓铟共晶合金、镓铟锡共晶合金、镓铟锡锌共晶合金，该类液态金属具有室温下具有良好的导电性和流动性等特性，在反复弯折情况下不会出现机械断裂等问题，适宜制作柔性导电线路。本领域技术人员应当理解，本实用新型中的第一导电层31还可以为导电油墨层与液态金属层组成的复合层结构。
43.在一些实施例中，至少部分所述第一导电层31的表面形成有第二导电层32。
44.具体地，所述第二导电层32为金属镀层。该金属镀层可以包括铜层、镍层、金层或银层中的一种或两种金属层组成的混合层或合金层。本实用新型在柔性基材1上附着一第一导电层31形成图案化布线层后，又对该图案化的布线层进行选择性地上镀处理，从而在第一导电层31的至少部分区域上形成金属镀层32；优选地，该金属镀层32可以全部或部分地上镀于第一导电层31的表面，以提升导电图案的导电性，改善导电线路的可靠性。
45.进一步地，所述柔性电路板还包括有机保护层4，该保护层4覆盖在所述第一导电层31和/或第二导电层32的至少一部分。
46.优选地，所述有机保护层4形成有暴露至少部分所述第二导电层的开口41，并且所述开口41的设置位置至少与所述柔性电路板的导电线路焊盘(图中未示出)位置相对应。本领域技术人员应当理解，本实用新型所采用的有机保护层4不限于聚酰亚胺保护膜，根据实际应用需要，也可以选择其它有机保护膜层，本实用新型对此不作特别限制。
47.根据本实用新型的一实施例，所述柔性电路板还包括电子元件5，所述电子元件5的引脚穿过所述有机保护层4上形成的开口41，与所述第二导电层32连接固定，例如采用焊接连接固定。
48.本实用新型实施中的柔性基材可选用市售的耐温柔性基材，例如透明柔性基材，或者为pi聚酰亚胺薄膜、pet耐高温聚酯薄膜、pc聚碳酸酯薄膜、pen聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、pp聚丙烯薄膜等；优选地，可以为pi聚酰亚胺薄膜。
49.本实用新型又一实施例公开了一种柔性电路板的制作方法。如图2所示，该制作方法包括以下步骤：
50.步骤s1：提供一柔性基材，例如pi聚酰亚胺薄膜；
51.步骤s2：在所述柔性基材的上表面粘附一层胶黏层；
52.步骤s3：将第一导电层按照目标导电图案印制在所述胶黏层上，固化后形成图案化布线层，所述图案化布线层的厚度范围在5μm-100μm之间；
53.步骤s4：形成第二导电层，采用电镀或化镀的方式在图案化布线层表面选择性地上镀金属镀层，所述金属镀层的厚度范围在0.05μm-10μm之间；
54.步骤s5：贴装遮盖所述第一导电层和/或第二导电层的有机保护层，其中，有机保护层预留有暴露柔性电路板的导电线路焊盘的开口；
55.步骤s6：将电子元件的引脚穿过有机保护层的开口，与第二导电层焊接连接固定。
根据实际需要，电子元件可以为开关、电源、发光器件、传感器、芯片等，本发明实施例对此不进行限定。
56.根据上述制作工艺制备得到的柔性电路板，能够有效提升导电层与柔性基底的附着力，保证经反复弯折后导电线路不脱落，改善柔性电路板的导电稳定性。
57.根据本实用新型的另一实施例，如图3所示。图3示出了本实用新型另一实施例提供的柔性电路板的侧剖图。柔性电路板包括：
58.柔性基材1、附着于所述柔性基材1的至少一表面1a的胶黏层2、印制于所述胶黏层2上表面1a并形成图案化布线层的柔性复合导电层3，其中，所述柔性复合导电层3至少包括第一导电层31和第二导电层32，并且所述第二导电层32为金属镀层，设置于所述第一导电层31的至少部分区域上。
59.为了保证柔性电路板整体结构的稳定性和可靠性，本实用新型实施例中，所述柔性电路板还包括封装绝缘层6，所述封装绝缘层6包覆所述柔性基材1、胶黏层2和图案化布线层。
60.可选地，所述封装绝缘层6上设置有用以暴露所述图案化布线层的至少部分区域的开窗61，所述开窗61的位置与所述图案化布线层的焊盘位置相对应，所述开窗61处上镀有所述第二导电层32。
61.电子元件5，所述电子元件5的引脚穿过所述封装绝缘层6上形成的开窗61，与所述第二导电层32焊接固定。
62.本实施例的柔性电路板的制作方法中，可基于前述实施例描述的制作工艺步骤进行，并且适应性地，在前述实施例的步骤s4形成第二导电层之前，还包括绝缘封装步骤，即通过绝缘封装材料(例如树脂)对柔性基材、胶黏层以及第一导电层的侧面进行封装处理形成束缚，从而极大提升导电图案的结构稳定性。
63.此外，在步骤s4之前，还包括对第一导电层中不需要上镀第二导电层的区域进行遮挡，从而在s4中使得形成的金属镀层形成在未被遮挡的图案化布线层上，以此满足产品相应的结构需要。
64.根据本实用新型的另一实施例，提供了一种双面柔性电路板，其中，所述胶黏层2'包括两个，分别附着于所述柔性基材1'的上表面和下表面，如图4所示。并且，所述两个胶黏层2'表面分别设置有第一导电层31'、第二导电层32'、封装绝缘层6'、有机保护层4'、电子元件5'。其中，所述第一导电层31'、第二导电层32'、封装绝缘层6'、有机保护层4'以及电子元件5'的结构与前述实施例均相同或类似，本实用新型在此不再赘述。本实用新型通过在柔性基材1'的上下表面对称地形成双面导线线路，最终可形成双面柔性电路板，从而增加了柔性电路板的适用广泛性和灵活度，满足不用应用场合的需要。本领域技术人员应当理解，本实用新型实施例中的双面柔性电路板，柔性基材上下表面所形成的柔性导电线路可以是对称的，当然，也可以是非对称结构，本领域技术人员完全可以根据实际应用场合的需要灵活设置，本实用新型对此不作特别限制。
65.该实施例中，双面柔性电路板的柔性基材1'还包括至少一个金属化过孔7'，通过所述金属化过孔7'将形成于所述柔性基材1'上、下表面的图案化布线层电导通。其中，所述金属化过孔7'可以通过电镀工艺形成，该工艺可以向通孔赋予导电性，例如，通过使用电镀工艺在通孔的表面形成金属电镀膜，和/或，采用导电填料填充该通孔，使该通孔金属化后
具有导电性。
66.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。