柔性电路板薄膜制备设备和柔性电路板薄膜制备方法与流程

本申请涉及半导体制造领域，特别涉及一种柔性电路板薄膜制备设备和柔性电路板薄膜制备方法。

背景技术：

可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。随着可穿戴设备的发展，对可穿戴设备的舒适性要求越来越高。因此柔性可穿戴设备逐渐成为了未来消费电子产品的发展趋势之一。

在柔性可穿戴设备中，往往需要大量地采用柔性电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)。

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性的印刷电路板，其具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。

在现有技术中，制作柔性电路板时，往往采用机械方式进行加工、卷曲和剥离，具有成本高，效率低的缺点。

技术实现要素：

为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种柔性电路板薄膜制备方法，包括如下步骤：

涂布步骤：在基板上涂布制备好的溶液；

固化步骤：加热固化溶液，形成薄膜；

降温步骤；降低薄膜的温度；

剥离步骤：从基板的侧面向薄膜的所在方向送风，使薄膜从基板上剥离。

相应地，本申请的实施方式还提供了一种柔性电路板薄膜制备设备，包括：

基板，用于涂布制备好的溶液；

加热装置，用于加热并固化基板上的溶液，以形成薄膜；

送风装置，设置于基板的一侧，用于向薄膜的所在方向送风，使薄膜从基板上剥离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图中未提及的技术特征、连接关系乃至方法步骤。

图1是本申请第一实施方式的柔性电路板薄膜制备设备在制备薄膜时，薄膜卷曲前的示意图；

图2是本申请第一实施方式的柔性电路板薄膜制备方法的流程图；

图3是本申请第一实施方式的柔性电路板薄膜制备设备在制备薄膜时，薄膜开始卷曲的示意图；

图4是本申请第一实施方式的卷曲后的薄膜的示意图；

图5是本申请第二实施方式的柔性电路板薄膜制备设备在制备薄膜时，薄膜开始卷曲的示意图；

图6是本申请第三实施方式的柔性电路板薄膜制备设备在制备薄膜时，薄膜开始卷曲的示意图；

图7是本申请第三实施方式的送风装置和薄膜的位置关系示意图；

图8是本申请第四实施方式的柔性电路板薄膜制备设备在制备薄膜时，薄膜开始卷曲的示意图。

附图标记说明

1-基板；2-薄膜；3-送风装置；31-第一组送风装置；32-第二组送风装置；3a-风机；3b-风嘴；4-加热装置；5-温度传感器；6-控制器；7-温度调节器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施方式一

本申请提供了一种柔性电路板薄膜制备方法。

本申请的发明人发现，在现有技术中，往往采用机械方式加工、卷曲和剥离柔性电路板。在操作时，常采用刮刀、琨、分条机等接触式器械，因此容易污染柔性电路板的表面，导致污染和损坏。

而且，此类机械设备还具有成本相对较高，效率相对较低的缺点。

为解决上述问题，本申请实施方式提供一种柔性电路板薄膜2设备和制备方法。

参见图1所示，柔性电路板薄膜制备设备包括：

基板1，用于涂布制备好的溶液；

加热装置4，用于加热并固化基板1上的溶液，以形成薄膜2；

送风装置3，设置于基板1的一侧，用于向薄膜2的所在方向送风，使薄膜2从基板1上剥离。

参见图2所示，柔性电路板薄膜制备方法包括如下步骤：

涂布步骤：在基板1上涂布制备好的溶液；

固化步骤：加热固化溶液，形成薄膜2；

降温步骤；降低薄膜2的温度；

剥离步骤：从基板1的侧面向薄膜2的所在方向送风，使薄膜2从基板1上剥离。

在本申请的实施方式中，在涂布步骤之前，可以制备需要涂布的溶液，也可以从供应商处获取所需的溶液。所制备的溶液可以通过多种化合反应方式实现。为了更清楚地予以示例和说明，本申请给出了一种反应思路如下：

在保护剂(pvp，peg等)作用下，将硝酸银溶解到乙二醇中。采用二苯胺磺酸钠(dpas)作为还原剂对所获得的溶液进行还原反应，并在30℃恒温水浴以及密封的条件下进行搅拌，以获得合适黏度的涂布溶液。

作为一例，本申请还提供了如下反应过程以供参考：

另外，还可以采用硼氢化钠，柠檬酸钠等作为二苯胺磺酸钠的替代品来使用。

在本申请中，基板1可以为电木板、玻璃纤维板或塑胶板等等。本申请所指的加热装置4可以是设置在基板1下方的电热板、电热丝等各种加热器。

在制备好溶液之后，就可以在基板1上涂覆溶液了。在本申请的实施方式中，可以通过旋涂、喷涂、刮涂等涂覆方式在基板1上涂覆制备好的溶液。在涂敷好溶液之后，通过加热方式固化溶液，就可以在基板1的表面形成所需的薄膜2。这一薄膜2可以作为柔性电路板的基底来使用。

停止加热后，所形成的薄膜2可以在自然的热交换状态下逐渐冷却至室温。另外，本申请的实施方式所设置的送风装置3所提供的空气对流也能够加速薄膜2的冷却。当然，也可以通过额外设置的降温装置对环境进行冷却，以进一步提高冷却效率。作为本申请的进一步优选，还可以在基板1的下方设置冷却水管道，通过向管道内通入冷却水以缩短冷却所花费的时间，提高生产效率。

薄膜2的边缘效应，使得薄膜2边缘的溶液挥发速度更快。而由于基板1与薄膜2直接存在热膨胀系数的差异，薄膜2上将产生表面张力，乃至使得薄膜2的边缘首先出现皱缩并向薄膜2的中心传导。此时进入剥离步骤，参见图3所示，通过送风装置3从基板1的侧面向着薄膜2的所在方向，也就是图3中的箭头方向送风，可以使得薄膜2从基板1上逐渐剥离。由于不借助机械接触来剥离薄膜2，因此薄膜2不易收到损伤，可以提高产品良率。

而可选地，参见图4所示，在剥离步骤之后，还包括如下步骤：

卷曲步骤：持续送风，使剥离的薄膜2的横截面卷曲为螺旋状。

横截面卷曲为螺旋状的薄膜2便于进一步地进行切割加工，而且卷曲的程度可以通过送风的持续时间和风量进行调整，十分方便。

相对于现有技术而言，本申请的实施方式所提供的柔性电路板薄膜制备方法，在制备过程中无需通过机械设备与薄膜2相接触，因此能够显著减少对薄膜2的成分可能产生的污染，从而提高产品良率。

而且相对于现有技术而言，本申请的实施方式所提供的柔性电路板薄膜制备设备，由于无需设置复杂的机械结构，因此能够显著地降低设备成本和维护成本，进而降低生产成本。

实施方式二

本申请的第二实施方式提供了一种柔性电路板薄膜制备方法，第二实施方式的柔性电路板薄膜制备方法是第一实施方式的柔性电路板薄膜制备方法的进一步改进，主要改进之处在于，在本申请的第二实施方式中，对送风方式做出了进一步的改进。

具体来说，在剥离步骤中，所送的风至少为两组；

其中第一组风的风向与薄膜2的所在平面的方向大体上一致；

第二组风的风向与薄膜2的所在平面的方向呈夹角设置。

其中，进一步地，第二组风的风向与薄膜2的所在平面所呈夹角在20°至70°范围内。

据此，在本申请的第二实施方式中，同样提供了一种柔性电路板薄膜2设备。第二实施方式的柔性电路板薄膜制备设备同样是第一实施方式的柔性电路板薄膜制备设备的进一步改进，具体来说，参见图5所示，送风装置3有两组。

其中，第一组送风装置31的风向与薄膜2的所在平面的方向大体上一致；

第二组送风装置32的风向与薄膜2的所在平面的方向呈夹角设置。作为优选，第二组送风装置32的风向与薄膜2的所在平面所呈夹角在20°至70°范围内。

如前文所述，由于基板1与薄膜2直接存在热膨胀系数的差异，薄膜2上将产生表面张力，乃至使得薄膜2的边缘首先出现皱缩并向薄膜2的中心传导。在进入剥离步骤时，送风装置3承担着辅助薄膜2剥离的重大任务。

当将送风装置3设置为两组时，第一组送风装置31可以很好地辅助薄膜2的剥离，而第二组送风装置32则能够帮助已经产生的剥离更好地向上卷曲。借助两组送风装置3进行剥离时，所需的风力相对较小，可以进一步地减少对薄膜2的物理刺激，易于获得更完整、品质更好的柔性电路板薄膜2。

此外，根据薄膜2的挠性、韧性等的不同，可以调整第二组送风装置32的夹角，以及各组送风装置3的送风强度。

实施方式三

本申请的第三实施方式提供了一种柔性电路板薄膜制备方法，第三实施方式的柔性电路板薄膜制备方法是第一或第二实施方式的柔性电路板薄膜制备方法的进一步改进，主要改进之处在于，在本申请的第三实施方式中，进一步地对送风这一步骤做出了限定。

具体来说，所送的风的截面的长边的方向与薄膜2的宽边的方向大体上一致；

所送的风的截面的长边的长度大于所送的风的截面的宽边的长度。

基于上述柔性电路板薄膜制备方法，可以利用各种结构对所送的风的截面的形态进行限定。因此，作为优选，在本申请的第三实施方式中，同样提供了一种柔性电路板薄膜2设备。第三实施方式的柔性电路板薄膜制备设备同样是第一或第二实施方式的柔性电路板薄膜制备设备的进一步改进，具体来说，参见图6、图7所示，送风装置3包括风机3a和连接在风机3a上的风嘴3b，利用风嘴3b的形态来限定所送的风的截面的形态。

在本实施方式中，风嘴3b的截面的长边方向与薄膜2的宽边的方向大体上一致；

风嘴3b的截面的长边的长度大于风嘴3b的截面的宽边的长度。

如前文所述，由于基板1与薄膜2直接存在热膨胀系数的差异，薄膜2上将产生表面张力，乃至使得薄膜2的边缘首先出现皱缩并向薄膜2的中心传导。在进入剥离步骤时，送风装置3负责辅助薄膜2剥离。

当将风嘴3b的截面的长边方向，也就是图7中x边的方向与薄膜2的宽边的方向大体上一致时，风嘴3b能够均匀地吹动薄膜2，防止受力不均导致的薄膜2损坏。另外，由于薄膜2的两侧边缘相对更容易卷曲，而大部分的送风装置3的中部风力都大于边缘的风力，因此可以正好令风力和薄膜2的卷曲状态匹配，使薄膜2得以顺利而完整地从基板1表面剥离。

同时，参见图7所示，风嘴3b的截面的长边的长度x大于风嘴3b的截面的宽边的长度y。当风嘴3b的截面的长边的长度大于风嘴3b的截面的宽边的长度时，所形成的风嘴3b具有扁平的形状，所吹出的风为扁平风。

利用扁平风可以在相同的风机3a输出功率下将风力聚焦于薄膜2的侧部，从而更有效地作用在薄膜2与基板1之间的结合部位。提高剥离效率。实施方式四

本申请的第四实施方式提供了一种柔性电路板薄膜制备方法，第四实施方式的柔性电路板薄膜制备方法是第一至第三实施方式中任意一实施方式的柔性电路板薄膜制备方法的进一步改进，主要改进之处在于，在本申请的第四实施方式中，所送的风的温度比薄膜2的生长温度低5℃至15℃。

所送的风的温度比薄膜2的生长温度5℃至15℃，特别是低约10℃时，薄膜2在此温度下未及变硬，同时保持有足够的张力，十分适合被剥离和卷曲。

而基于上述温度差，柔性电路板薄膜制备设备还可以有如下改进：

参见图8所示，风机3a包括扇叶和用于控制扇叶旋转的控制器6，以及设置在扇叶的风道上的温度调节器7，温度调节器7与控制器6通信连接；

柔性电路板薄膜制备设备还包括：

温度传感器5，与风机3a的控制器6通信连接，用于检测薄膜2的生长温度；

控制器6根据温度传感器5所反馈的生长温度，控制温度调节器7以调节风机3a的送风温度。

据此，在剥离步骤包括如下步骤：

检测薄膜2的生长温度；

根据所检测到的生长温度调整送风温度；

从基板1的侧面向薄膜2的所在方向送风，使薄膜2从基板1上剥离。

本申请可以采用接触式或非接触式温度传感器5来测量薄膜2的实时生长温度，并反馈到控制器6。控制器6可以据此来调节送风温度，以自动化和智能化地实现对送风温度的实时控制。

最后，本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

值得一提的是，在本申请中，“大体上一致”的意思是，二者之间在尺寸或相对位置关系十分接近于所述及的关系。然而本领域技术人员清楚，由于误差、公差等客观因素的存在而使得物体的位置关系在小尺度乃至微观角度难以被正好约束。因此即使二者之间的尺寸、位置关系稍微存在点误差，也并不会对本申请的技术效果的实现产生较大影响。