多层柔性电路板及其制备方法与流程

本发明属于多层线路板技术领域，具体地讲，涉及一种多层柔性电路板及其制备方法。

背景技术：

多层电路板是现代电子设备中最基本的电子部件，起到连接和承载电子元器件的作用。随着电子技术的不断发展，电路板逐渐在向高密度和柔性化方向发展。(一)高密度化，导电线路的线宽、线距不断减小，走线不断加密，线路板的层数也在不断增多；(二)柔性化，采用柔性薄膜作为电路板基材，实现导电线路的绕折弯曲等性能。

但目前的柔性电路板，基本上以聚酰亚胺为基材，采用传统的电路制备技术进行生产，其生产过程中包含覆干膜—曝光—去胶—腐蚀—去胶等工艺步骤。不仅工艺复杂、原料浪费多，而且容易污染环境，这已经引起了人们的普遍关注。同时，以聚酰亚胺为基材的柔性电路，由于在制备过程中的工艺问题，不能实现很薄电路的制备，一般的厚度要求在50um以上。而现代电子设备越来越追求薄型化和轻型化，特别是手机等常人消费类产品对厚度和重量的敏感性，使各大厂商不断追求线路板的轻薄化，因此柔性电路板也就被大量的使用，如苹果iphone、ipad，谷歌眼镜等产品中使用的柔性板。其次，柔性电路板由于其本身具有折叠性和绕折性，可以使产品中电路布线更加灵活方便，产品体积和形状设计也具有更大的自由度，这使得柔性电路板在电子设备中被越来越广泛的使用。

由于目前柔性电路板的工艺、设备和技术上的一些限制，制备轻薄的多层柔性电路还存在一定困难，这在一定程度上制约了轻薄化产品的发展。并且随着近年电子元器件的发展，元器件不断微型化，并与柔性电路的结合来发展密度高、柔软度好、散热性能好的柔性电路系统已经成为这一领域的重要研究方向。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种平整度高、柔性好、厚度薄的特点，其绕折性、热胀应力性能更好的多层柔性电路板极其制备方法。

本发明提供了一种多层柔性电路板，包括：相对平行设置的第一基底层和第二基底层；形成在所述第一基底层和所述第二基底层之间的至少两个导电线路层，所述至少两个导电线路层之间相互平行，每个导电线路层包括多个间隔设置的导电线路；隔离层，设置于每相邻两个导电线路层之间，其中，所述隔离层开设有通孔，以使所述隔离板两侧的导电线路通过所述通孔电性连接。

进一步地，所述隔离层的厚度为1μm～50μm。

进一步地，所述隔离层的表面形成有易粘附层，所述易粘附层的表面张力大于45dyn，厚度小于1um。

进一步地，所述通孔的直径为0.1mm～5mm。

进一步地，所述导电线路的线宽为1um～2000um。

进一步地，所述导电线路的材料为纳米金、和/或纳米银、和/或纳米铜、和/或纳米铝和/或金属合金材料。

进一步地，所述第一基底层、第二基底层和隔离层的材料为聚酰亚胺、和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯、和/或聚萘二甲酸乙二醇酯、和/或聚丙烯、和/或聚碳酸酯和/或复合薄膜材料。

进一步地，所述第一基底和隔离层之间、每两个隔离层之间、所述第二基底和隔离层之间通过胶粘层固定，所述胶粘层为uv胶或热固化胶。

本发明还提供了一种如上述的多层柔性电路板的制备方法，包括：

在第一基底层上形成一导电线路层；

在所述导电线路层上形成多个依次叠层设置的导电单元，每个所述导电单元包括具有通孔的隔离层以及形成在所述隔离层上背对于所述第一基底层一侧的另一导电线路层；

在最后一个导电线路层背对于所述隔离层的一侧形成第二基底层。

进一步地，所述导电线路层采用印刷方式直接图形化形成在所述第一基底层或所述隔离层上，所述印刷方式为丝网印刷、或凹版印刷、或喷墨印刷、或柔版印刷、或转移印刷、或气溶胶印刷。

本发明的有益效果：本发明采用柔性薄膜作为第一基底层、第二基底层和隔离层，采用图形化印刷技术制备得到导电线路，多层隔离板之间通过胶粘层进行粘合。因此，本发明的柔性多层电路板具有平整度高、柔性好、厚度薄的特点，其绕折性、热胀应力性能更好，适用于柔性及薄型化设备中。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是本发明较佳实施例的多层柔性电路板的剖视图；

图2是本发明较佳实施例的多层柔性电路板的制备方法的步骤流程图；

图3～图8是本发明较佳实施例的多层柔性电路板的制备流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。相同的标号在整层说明书和附图中可用来表示相同的元件。

在附图中，为了使组件清晰展示，夸大了层和区域的厚度。此外，相同的标号在整层说明书和附图中可用来表示相同的元件。

图1是本发明较佳实施例的多层柔性电路板的剖视图。

参照图1，根据本发明实施例的多层柔性电路板包括：第一基底层101、导电线路层102、胶粘层103、隔离层104、第二基底层106。该多层柔性电路板按照第一基底层101-导电线路层102-胶粘层103-隔离层104-导电线路层102-胶粘层103-隔离层104-导电线路层102……第二基底层106的顺序堆叠形成。

第一基底层101和第二基底层106相对平行设置。至少两个导电线路层102形成在所述第一基底层101和所述第二基底层106之间。导电线路层102采用印刷方式直接图形化形成于第一基底层101或隔离层104上。该印刷方式可以是丝网印刷、或凹版印刷、或喷墨印刷、或柔版印刷、或转移印刷及气溶胶印刷等。但本发明并不限制于此。导电线路的材料可以为纳米金、和/或纳米银、和/或纳米铜、和/或纳米铝，或者是金属合金材料。在本实施例中，导电线路层102采用喷墨印刷方式进行制备，喷墨材料为纳米银导电墨水，其线宽范围为20um～2000um，厚度范围为0.5um～10um。喷墨图形化后的纳米银材料，经过干燥烧结后形成导电线路，优选地，导电线路厚度为5um。但本发明并不限制于此。

隔离层104设置于每相邻两个导电线路层102之间。任意两层隔离层104相互平行。隔离层104的数量可以为两层、三层、四层等。优选地，隔离层104的数量不超过20层。但本发明并不限制于此。隔离层104具有致密的结构且具有电绝缘性。隔离层104具有均匀的厚度，且其厚度为1μm～50μm，优选的厚度为8μm～25μm，更优选的厚度为小于15um。在本实施例中，隔离层104的厚度为10μm。进一步地，隔离层104的表面涂覆有易粘附层。所述易粘附层的材料具体为聚酯涂层，其表面张力大于45dyn，厚度小于1um。但本发明并不限制于此。

第一基底层101、第二基底层106和隔离层104采用同一聚合物薄膜形成。或者是第一基底层101采用聚合物薄膜形成，而隔离层104和第二基底层106采用复合薄膜材料形成。第一基底层101、第二基底层106和隔离层104的材料为聚酰亚胺(pi)、和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、和/或聚丙烯(pp)、和/或聚碳酸酯(pc)等薄膜材料，或者是复合薄膜材料。但本发明并不限制于此。

在本实施例中，第一基底层101、第二基底层106和隔离层104采用聚合物薄膜材料聚对苯二甲酸乙二酯(pet薄膜)。第一基底层101的厚度为2um～40um，优选的，厚度小于25um，进一步优选的，厚度小于15um。第二基底层106的厚度与隔离层104的厚度相同。

隔离层104上开设有通孔105，以使相邻的两层导电线路通过所述通孔105电性连接导通。本实施例中，在隔离层104上采用机械或激光方式钻孔，该通孔105的直径为0.1mm～10mm，通孔105开设在相邻的导电线路间需要互连电导通处。

胶粘层103填充于所述第一基底和隔离层104之间、每两个隔离层104之间、所述第二基底和隔离层104之间。胶粘层103用于相邻的两个隔离层104、隔离层104与第一基底层101、隔离层104与第二基底层106之间的粘合固定，从而形成多层线路板。需要注意的是，隔离层104的通孔105处无胶粘层103物质以防止胶粘层103覆盖需要互连的导电线路。所述胶粘层103为uv胶或热固化胶，其厚度小于5um。但本发明并不限制于此。需要说明的是，胶粘层103的厚度越薄，越有利于柔性电路板的柔性，胶粘层103的厚度可通过工艺控制。

下面将具体介绍该多层柔性电路板的制备方法。

其中，图2是本发明较佳实施例的多层柔性电路板的制备方法的步骤流程图。图3～图8是本发明较佳实施例的多层柔性电路板的制备流程图。该多层柔性电路板的制备方法具体包括以下步骤：

在步骤210中，在第一基底层上形成一导电线路层。具体地，如图3所示，第一基底层201采用pet薄膜，其厚度为15um。在第一基底层201上通过喷墨印刷(dimatix2831)的方式图形化沉积纳米银导电材料，材料沉积厚度由喷印的次数来控制。经过对流烘箱固化烧结后形成第一导电线路层202，第一导电线路层202烧结后的厚度为5um。

在步骤220中，在所述导电线路层上形成多个依次叠层设置的导电单元，每个所述导电单元包括具有通孔的隔离层以及形成在所述隔离层上背对于所述第一基底层一侧的另一导电线路层。具体地，如图4所示，通过涂覆第一胶粘层303，将第一隔离层304与第一基底层201粘合，同时隔离层上在相邻第一导电线路层202需要联通的地方预先开设有通孔，通孔采用激光切割技术制备，其通孔边缘干净整齐无毛刺。其中，第一隔离层304的厚度为10um。需要注意的是，第一隔离层304的通孔处未涂覆胶粘层材料，以防止第一胶粘层303覆盖电极引起电绝缘。第一胶粘层303采用uv固化胶材料，其厚度小于5um，与第一基底层201与第一隔离层304具有强的结合力，在电路板弯曲与折叠过程中不会引起分层剥离现象。

如图5所示，再次通过喷墨技术在第一隔离层304上印刷第二导电线路层405，同时，第一导电线路层202和第二导电线路层405之间通过第一隔离层304上的通孔实现电性连接。同样地，经过印刷形成的第二导电线路层405通过固化和烧结处理，实现导电性。

如图6所示，第二导电线路层405形成后，通过第二胶粘层503将第一隔离层304和第二隔离层505粘合，同时第二隔离层505上也预先开设有通孔。同样的，通孔处的第二导电线路层405不能有胶粘层覆盖，防止电绝缘。

如图7所示，第一隔离层304和第二隔离层505粘合后，通过喷墨技术在第二隔离层505上继续制备第三导电线路层605，固化烧结后形成第三导电线路层。

如图8所示，再次利用第三胶粘层703粘合第三隔离层705和第二隔离层505，并将需要第三导电线路层605和接下来要制备的第四导电线路层(图未示)联通的地方裸露，防止第三胶粘层703的覆盖引起电绝缘。以此类推，根据需要可以实现n层线路的制备(其中n<20层)。

在步骤230中，在最后一个导电线路层背对于隔离层的一侧形成第二基底层，且第二基底层和最后一个隔离层之间通过胶粘层固定。

综上所述，根据本发明实施例的柔性多层电路板采用柔性薄膜作为第一基底层、第二基底层和隔离层，隔离层上预先开设通孔以用于上下相邻导电线路层间的电性连接。导电线路采用图形化印刷技术制备，多层隔离板之间通过胶粘层进行粘合。本发明实施例的柔性多层电路板具有平整度高、柔性好、厚度薄的特点，其绕折性、热胀应力性能更好，适用于柔性及薄型化设备中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。