一种柔性印刷电路板的制作方法与流程

本发明涉及电路板技术领域，具体为一种柔性印刷电路板的制作方法。

背景技术：

柔性印刷电路板，具有厚度薄、质量轻、线路密集、可弯折、可挠曲的特点，被广泛应用电子装置领域。柔性印刷电路板已经被广泛地用于为电子装置的可移动部件提供布线。此外，随着电子装置尺寸的减小以及电子装置功能的改善，已经使用了通过将若干柔性印刷电路板连接起来的柔性印刷电路板。柔性印刷电路板在一些具体应用中，甚至是能够将至少两个柔性印刷电路板焊接为一个集成柔性印刷电路板。

显然集成柔性印刷电路焊接位置的厚度大于集成柔性印刷电路板其它位置的厚度。这样，用于焊接的焊锡凸起相对于集成柔性印刷电路板的表面明显突出设置，容易产生集成柔性印刷电路板在焊接位置折断，导致集成柔性印刷电路板的失效。

综合上述技术方案和现实存在的问题，以及结合目前被广泛应用的技术方案，还存在的主要缺陷主要体现在以下几个方面：导热性和散热性差，空间结构的变换和具体的尺寸均难以控制，直接导致其可靠性也难以提升；进一步地，因为空间稳定性极差，布线密度低，也不便于制成多层板，并且在现有技术中，多层柔性电路板制作中采用机械打孔和机械切割的方式时，容易产生各种粒径的渣粒，影响电路板的性能。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种柔性印刷电路板及其制作方法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性印刷电路板，包括软质基板，所述软质基板两个表面上均设有热塑性树脂绝缘层，在软质基板和热塑性树脂绝缘层之间设有相互平行的信号线组，所述信号线组均通过热塑性树脂固定；

还包括中心韧性条，所述中心韧性条固定安装在软质基板中心轴线上，所述中心韧性条的长度大于软质基板的长轴长度，且在中心韧性条的两端均通过波浪条与软质基板固定粘合连接，在所述软质基板与波浪条的连接处均匀包覆有硬质褶皱鞘套，所述软质基板和中心韧性条上均设有若干个冲压嵌入孔。

作为本发明一种优选的技术方案，所述热塑性树脂绝缘层外表面通过热熔胶粘结有emi电磁屏蔽膜，且位于两侧emi电磁屏蔽膜的连接缝通过锡焊密闭连接。

作为本发明一种优选的技术方案，在信号线组的两端均固定安装有与信号线组电性连接的多端口连接端，所述多端口连接端均呈t字型嵌入在软质基板端部，且所述信号线组内的信号线均与多端口连接端的若干个独立端口一一对应电性连接。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述软质基板的正面和背面上均固定有十字型硬质薄型支架，位于背面和正面上所述的十字型硬质薄型支架上分别点缀有若干个椭圆形凹陷和若干个椭圆形的突起，所述椭圆形凹陷和椭圆形的突起形状和大小一一对应，且在所述椭圆形凹陷内表面上焊接有若干个粗糙点。

另外，本发明还提供了一种柔性印刷电路板的制作方法，包括如下步骤：

步骤100、软质基板的处理，生产获得软质基板，并且在软质基板上按照五角星分布钻孔形成若干个过孔；

步骤200、蚀刻显影以及布线，将原始图像上的图案曝光在感光底板上，进行显影，并对单面板表面进行蚀刻，设置信号线组；

步骤300、端口封闭以及成型，在两端分别设置多端口连接端，并且与信号线组对应连接，在热塑的温度下弯曲电路板，并快速降温定型；

步骤400、压制连接面，在十字型硬质薄型支架上压制连接结构，并且将其固定在软质基板上。

作为本发明一种优选的技术方案，在步骤100中，钻孔的具体步骤为：

步骤101、在软质基板上标定五角星分布图形，并且在软质基板上避开印刷线路标定钻孔位，将已经标定钻孔位的软质基板进行投影，保留投影底片备用；

步骤102、按照标定的钻孔位进行钻孔，在钻孔之后通过无水乙醇冲洗，并且将无水乙醇烘干；

步骤103、在过孔内充填粘性树脂将过孔封闭，并且在过孔两个表面进行磨平，使得过孔端面与软质基板表面齐平；

步骤104、在软质基板两端固定有硬质褶皱鞘套，将中心韧性条通过波浪条固定嵌入在硬质褶皱鞘套内，并且在软质基板和中心韧性条上均通过冲压装置设置若干个冲压嵌入孔。

作为本发明一种优选的技术方案，在步骤200中，将原始图像上的图案曝光在感光底板上的具体步骤为：

步骤201、对基板进行除杂，包括基板表面的油污、氧化膜及其汗渍，在除杂之后通过无水乙醇冲洗并烘干；

步骤202、制备标准图文丝印网版，喷涂感光胶4-5次后将标准图文丝印网版固定粘结在基板上，直接进行曝光显影；

步骤203、对产品边缘位置以及喷不到胶的地方进行人工补胶，直至产品的金属部位无外露现象，并且将其烘干备用。

作为本发明一种优选的技术方案，在在步骤202中，制备标准图文丝印网版的具体步骤为：首先将图文通过平面图像设计软件清绘出来，并将图文复制拷贝到印版输出装置上，将图文输出在塑料胶片上。

作为本发明一种优选的技术方案，在步骤300中，端口封闭的主要步骤为：首先，将多端口连接端粘结在软质基板上，并且将其t字型边缘与软质基板向嵌合；其次，将多端口连接端与信号线组一一对应并电性连接，之后通过热塑性树脂绝缘层将多端口连接端封闭。

作为本发明一种优选的技术方案，在步骤300中，定型的主要步骤为：对已经经过端口封闭的基板进行低温慢热，平均加热速率为2-4℃/min，并且加热至温度为50-60℃，保持该温度不变，且其温度波动不超过上述温度范围的5℃，在该温度下对基板进行缓慢弯折和旋转，使其缓慢成型，其弯折和旋转的平均速率为1-2cm/min，在成型之后保持上述位置5-8min后快速降温，降温的平均速率为10-12℃/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过通过设置单层的软质基板，首先满足了单层柔性电路板的需求，而且在保护电路板结构的同时，还能够实现在空间展布上的需求，空间稳定性非常好，便于形成立体式的多层电路板结构，由于空间性好，其导热和散热性能得到了极大的改善，而进一步地，通过在电路板制备过程中，直接进行褶皱、旋转和定型，保证了柔性电路板的一次性成型，保证了弯折部边缘的厚度和强度，在弯折时不易发生断裂，在生产工艺中，可以多次采用相同的模板实现批量化的生产，简化工艺，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明十字型硬质薄型支架结构示意图；

图4为本发明软质基板结构示意图；

图5为本发明软质基板剖面结构示意图；

图6为本发明的流程示意图；

图中标号：1-软质基板；2-热塑性树脂绝缘层；3-信号线组；4-中心韧性条；5-波浪条；6-硬质褶皱鞘套7-冲压嵌入孔；8-emi电磁屏蔽膜；9-多端口连接端；10-十字型硬质薄型支架；11-椭圆形凹陷；12-椭圆形的突起；13-粗糙点；

101-硬质褶皱鞘套；102-旋转带；103-u型薄膜包卷边；104-基础片材；105-铜箔基板；106-补强板；107-覆盖膜保护胶片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明提供了一种柔性印刷电路板，包括软质基板1，所述软质基板1两个表面上均设有热塑性树脂绝缘层2，在软质基板1和热塑性树脂绝缘层2之间设有相互平行的信号线组3，所述信号线组3均通过热塑性树脂固定。

在上述中，需要进一步说明的是，软质基板1是本实施方式中电路板的基础，其主要是由聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性、可挠性好的印刷电路板，而其中的热塑性树脂绝缘层2则能够提供最佳的绝缘作用，保护内部的电学结构。

特别的是，在本实施方式中，在热塑性树脂绝缘层2外表面还可以按照需求喷上线路板防水胶，从而使得电路板具备疏水防潮、抗辐射和抗老化的优点。

作为优选的实施方式，所述热塑性树脂绝缘层2外表面通过热熔胶粘结有emi电磁屏蔽膜8，且位于两侧emi电磁屏蔽膜8的连接缝通过锡焊密闭连接，在上述中，虽然可以按需喷涂线路板防水胶能够具备防水的功能，但是线路板对于外界的电磁辐射是非常敏感的，因此，必须进行电磁信号的屏蔽，而本实施方式中的emi电磁屏蔽膜8既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响，在一个较小的范围内，能够做到电磁信号的独立，也就是时候即使是同一块电路板上，其电磁信号也不会发生相互干扰的情况，其屏蔽信号的效果最佳。

其中，在信号线组3的两端均固定安装有与信号线组3电性连接的多端口连接端9，所述多端口连接端9均呈t字型嵌入在软质基板1端部，且所述信号线组3内的信号线均与多端口连接端9的若干个独立端口一一对应电性连接。

上述中所涉及的信号线组3具体为可以是精细的信号线，也可以是直接通过蚀刻的方式将电路板上的铜箔部分除去，从而使特性阻抗匹配以便于高速传输，总之就是使得电路板的主体结构与信号传输结构相区别就可以，其它满足本技术方案的信号传输的方案也是可以的。

还包括中心韧性条4，所述中心韧性条4固定安装在软质基板1中心轴线上，所述中心韧性条4的长度大于软质基板1的长轴长度，且在中心韧性条4的两端均通过波浪条5与软质基板1固定粘合连接，在所述软质基板1与波浪条5的连接处均匀包覆有硬质褶皱鞘套6，所述软质基板1和中心韧性条4上均设有若干个冲压嵌入孔7。

上述部分作为本申请的一个创新点，其特征在于，首先，设置的中心韧性条4一方面可以提高整个电路板的机械韧性，使得整个电路板具有较佳的韧性，能够满足在本申请中的柔性电路板的需求。由于在本实施方式中，不仅仅要求是单面板的电路板，还要求的是双面板乃至于是多面板结构，因此，在韧性的需求上，要比一般的柔性印刷电路板柔性要求大得多。另外一个方面，由于在本申请中，还涉及到了信号的传输等结构，因此，其外设结构将要多于一般的柔性印刷板，而增加的外设结构仅仅依靠于柔性印刷版本身的结构强度难以满足其在机械强度上的需求，因此，如果没有足够的支撑强度，将会由于结构本身的强度不够而达不到需求中的形状和造型，满足不了柔性电路板本质上的需求。还有就是为了配合安装中心韧性条4，在软质基板1端部设置了配套的硬质褶皱鞘套6，进一步提高了电路板边缘的机械防护能力，避免了电路板边缘的破损。

另外，所述软质基板1上设有若干个不规则的褶皱带101，且位于两端的硬质褶皱鞘套101绕着软质基板1的长轴中线沿两个相反的方向旋转在软质基板1上形成旋转带102，所述旋转带102的背面和正面两侧均设有u型薄膜包卷边103，在上述中，褶皱带101的作用在于提高实际软质基板1的长度，而通过旋转作用形成旋转带102则能够提高其侧向剪切力，使得整个电路板能够在横向和纵向上以及剪切方向上都能够满足柔性电路板的需求，在保证了电路板具备足够韧性和抗剪切力的时候，就可以按照需求进行特定的生产。

在本实施方式中，所述软质基板1包括聚酰亚胺或聚酯薄膜材质的基础片材104，以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基础材质的原因在于：具有高度可靠性、绝佳的可挠性，其印刷电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。在上述基础片材104上固定粘结有铜箔基板105，所述铜箔基板105背面和正面分别设有补强板106和覆盖膜保护胶片107，其中，所述补强板106呈中空的矩形框状，其作用在于补强底板的机械强度，方便表面实装作业，常见的厚度有3mil到9mil，且在铜箔基板105和基础片材104上设有若干个成五角星状分布的过孔，设置的过孔是为了便于电路板的多层组合，当设置了过孔之后，在电路板的组合时，可以直接通过过孔将内部的电路和信号线路导通，避免了在组合时还设有外设的电路结构。

具体的，在本实施方式中，在所述软质基板1的正面和背面上均固定有十字型硬质薄型支架10，位于背面和正面上所述的十字型硬质薄型支架10上分别点缀有若干个椭圆形凹陷11和若干个椭圆形的突起12，所述椭圆形凹陷11和椭圆形的突起12形状和大小一一对应，且在所述椭圆形凹陷11内表面上焊接有若干个粗糙点13。

在上述的十字型硬质薄型支架10中，其主要的作用在于组合多层的电路板，但是在设置了上述结构之后，还可以通过十字型硬质薄型支架10提高整体电路板的机械强度，设在外部的十字型硬质薄型支架10可以保护内部的电学元器件，而设在内部用于连接的十字型硬质薄型支架10一方面提供连接的嵌合位，另外一个方面则是在于保护位于内部的电学元器件。

另外，在本发明中，如图6所示，还提供了一种柔性印刷电路板的制作方法，包括如下步骤：

步骤100、软质基板的处理，生产获得软质基板，并且在软质基板上按照五角星分布钻孔形成若干个过孔。

在上述生产步骤中，提及直接使用生产的软质基板，而该软质基板的基本组成在上述中已经有了详细的阐述，即：所述软质基板1包括聚酰亚胺或聚酯薄膜材质的基础片材104，并且在上述基础片材104上固定粘结有铜箔基板105，所述铜箔基板105背面和正面分别设有补强板106和覆盖膜保护胶片107，其中，所述补强板106呈中空的矩形框状，且在铜箔基板105和基础片材104上设有若干个成五角星状分布的过孔。采用上述软质基板1的优点在于，首先具有介质分明的层次性结构，便于进行后续的操作，另外，在本实施方式中，便于设置过孔，而设置过孔的目的在于进一步地便于形成多层结构。

在进行步骤100之前，还包括多层定位，在多层软质基板的等效位置点上设定标定点，并且在钻孔前根据标定点进行多层定位，在定位之后进行锁定。

所谓的等效位置点在本实施方式中，具体指的是，在不同层位的电路板上，其相对于电路板其它电路板，其电学功能是相同的，而且在电学功能相同的同时，还需要保障其位置的匹配性。换句话理解就是，在相邻两块电路板上，电学功能相同的位置有很多，而在电学功能相同的同时还必须要匹配具体的位置关键点，这样的点在同一批次的电路板上，是相对唯一的。

在步骤100中，钻孔的具体步骤为：

步骤101、在软质基板上标定五角星分布图形，并且在软质基板上避开印刷线路标定钻孔位，将已经标定钻孔位的软质基板进行投影，保留投影底片备用，而保留的投影底片可以多次利用，在再次利用时将不需要再次进行标定，而可以直接通过投影进行批量化的生产，简化工序的同时还能够提高同一批次生产的协调性和统一性；

步骤102、按照标定的钻孔位进行钻孔，在钻孔之后通过无水乙醇冲洗，并且将无水乙醇烘干，冲洗其碎屑以及吸附在基板上的部分游离有机物，减少杂质的残存，降低对后续生产的影响，而且无水乙醇的使用可以多次重复；

步骤103、在过孔内充填粘性树脂将过孔封闭，并且在过孔两个表面进行磨平，使得过孔端面与软质基板表面齐平，之所以将过孔封闭，其作用在于使得电路板处于同一个电势面上，整个平面上具备较好的电磁屏蔽能力；

步骤104、在软质基板两端固定有硬质褶皱鞘套，将中心韧性条通过波浪条固定嵌入在硬质褶皱鞘套内，并且在软质基板和中心韧性条上均通过冲压装置设置若干个冲压嵌入孔，设置的冲压嵌入孔更好的起到冲压固定作用，将软质基板和中心韧性条固定形成一体化结构。

在上述步骤中，之所以选择五角星型的分布图形，是因为五角星型放射性好，可延展性好，而且在保证延展性的同时还具有溯源性，便于在不同的电路板上进行打孔定位。

步骤200、蚀刻显影以及布线，将原始图像上的图案曝光在感光底板上，进行显影，并对单面板表面进行蚀刻，设置信号线组。

在步骤200中，将原始图像上的图案曝光在感光底板上的具体步骤为：

步骤201、对基板进行除杂，包括基板表面的油污、氧化膜及其汗渍，在除杂之后通过无水乙醇冲洗并烘干；

步骤202、制备标准图文丝印网版，喷涂感光胶4-5次后将标准图文丝印网版固定粘结在基板上，直接进行曝光显影；

步骤203、对产品边缘位置以及喷不到胶的地方进行人工补胶，直至产品的金属部位无外露现象，并且将其烘干备用。

在上述步骤中，需要说明的是，制备标准图文丝印网版的具体步骤为：首先将图文通过平面图像设计软件清绘出来，并将图文复制拷贝到印版输出装置上，将图文输出在塑料胶片上。

步骤300、端口封闭以及成型，在两端分别设置多端口连接端，并且与信号线组对应连接，在热塑的温度下弯曲电路板，并快速降温定型。

端口封闭的主要步骤为：首先，将多端口连接端粘结在软质基板上，并且将其t字型边缘与软质基板向嵌合；其次，将多端口连接端与信号线组一一对应并电性连接，之后通过热塑性树脂绝缘层将多端口连接端封闭。

其中，定型的主要步骤为：对已经经过端口封闭的基板进行低温慢热，平均加热速率为2-4℃/min，并且加热至温度为50-60℃，保持该温度不变，且其温度波动不超过上述温度范围的5℃，在该温度下对基板进行缓慢弯折和旋转，使其缓慢成型，其弯折和旋转的平均速率为1-2cm/min，在成型之后保持上述位置5-8min后快速降温，降温的平均速率为10-12℃/min。

在进行步骤400之前，还包括下述步骤：多层钻孔的立体对接，在多层印刷电路板上对应于过孔的位置上设置连接引脚，并在对应过孔内通过漆包线与连接引脚电性连接，不同层位的信号线组也通过过孔连接。

步骤400、压制连接面，在十字型硬质薄型支架上压制连接结构，并且将其固定在软质基板上。

基于上述，在本申请中，还需要进一步说明的是，上述内容中所表述的粘合树脂等粘合剂均是以粘性树脂为基础，并且包含导电精细颗粒的各向异性的导电粘合而形成的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。