一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路板与电子元器件的连接方法，更具体的说，是涉及一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法。
【背景技术】
[0002]热塑性聚合物由于具有较低的玻璃转化温度，可通过热压印工艺实现表面微结构的加工，聚合物微器件在光学器件、微流控芯片等领域有着广泛的应用，在聚合物微器件上实现微结构与电气的集成是未来微光(液)机电器件的发展趋势。由于常用工程热塑形聚合物的玻璃转化温度较低，表面贴片元件(SMD)的封装不适合采用引线键合及回流焊等传统工艺。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，本方法采用导电薄膜结合压印工艺，实现SMD与电路板的电气连接和SMD的固定。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，包括如下步骤:
[0006](I)根据电子元器件的外型尺寸加工出用于放置电子元器件的凹形模具；
[0007](2)在凹形模具上方放置一层聚合物薄膜，将电子元器件放置在聚合物薄膜之上，并与凹形模具的凹槽相对齐；
[0008](3)采用超声压印焊接方法，将电子元器件压入凹形模具的凹槽中，使聚合物薄膜将电子元器件封装并具有与电子元器件相对应的外形轮廓；
[0009](4)将封装有聚合物薄膜的电子元器件从凹形模具中取出，根据凹形模具外延边的尺寸剪去聚合物薄膜的多余部分，并将封装有聚合物薄膜的电子元器件再次放入凹形模具中；
[0010](5)将由聚合物薄膜构成的电路板中用于连接电子元器件的位置上铺设一层导电薄膜，将铺有导电薄膜的电路板表面放置在封装有聚合物薄膜的电子元器件上方并对齐；
[0011](6)采用超声压印焊接技术，使电子元器件外封装的聚合物薄膜与电路板上的聚合物薄膜受热焊接在一起，从而使电子元器件固定在电路板上，即完成了电子元器件与电路板的电气互连。
[0012]所述电路板为柔性单层电路板。
[0013]所述电子元器件是电路板的表面安装器件。
[0014]步骤(2)中所述电子元器件放置在聚合物薄膜上时，电子元器件中带有金属连接管脚的表面朝外放置。
[0015]所述聚合物薄膜由PE、PMMA, PVC或PVDF其中的一种聚合物材料制成。
[0016]所述导电薄膜只在垂直方向上导电。
[0017]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0018]1.本发明应用热压技术以聚合物薄膜为基体，用导电薄膜结合压印工艺，实现电子元器件与电路板的电气连接和电子元器件的固定，整体工艺简单可靠，既降低了成本且绿色环保。
[0019]2.通过本发明方法可使电路板上的电子元器件结构紧凑，能实现复杂的功能，重量更轻，体积更小，装配时间更短，加工完成后的电路板可以放在更窄小的空间，实现预定的功能。
【附图说明】
[0020]图1是本发明各个步骤的操作示意图。
[0021]附图标记:1_凹形模具2-聚合物薄膜3-电子元器件4-压印头5-电路板6_导电薄膜
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0023]如图1所示:一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0024](I)根据电子元器件的外型尺寸设计加工出用于放置电子元器件3的凹形模具I ;本实施例中涉及到的电子元器件3均为电路板5的表面安装器件，凹形模具I以金属材料为基体，由机床等工具加工得到。
[0025](2)在凹形模具I的上方放置一层聚合物薄膜2，将电子元器件3放置在聚合物薄膜2之上，并与凹形模具I的凹槽相对齐，其中电子元器件3中带有金属连接管脚的表面朝外放置，凹形模具I的尺寸应是电子元器件3轮廓尺寸与封装所用的聚合物薄膜2的厚度之和。
[0026](3)采用超声压印焊接方法，将电子元器件3压入凹形模具I的凹槽中，从而使聚合物薄膜2将电子元器件3封装并具有与电子元器件3相对应的外形轮廓。
[0027](4)将封装有聚合物薄膜2的电子元器件3从凹形模具I中取出，根据凹形模具I外延边的尺寸剪去聚合物薄膜2的多余部分，并将封装有聚合物薄膜2的电子元器件3再次放入凹形模具I中。
[0028](5)将电路板5中用于连接电子元器件3的位置上铺设一层导电薄膜6，电路板5是由聚合物薄膜构成的柔性单层电路板，将铺有导电薄膜6的电路板5表面放置在封装有聚合物薄膜2的电子元器件3上方并对齐。本实施例中所采用的导电薄膜6只在垂直方向上并在一定的压力作用下可以导电。
[0029](6)采用超声压印焊接技术，使电子元器件3外封装的聚合物薄膜2与电路板5上的聚合物薄膜受热焊接在一起，从而使电子元器件3固定在电路板5上，即完成了电子元器件3与电路板5的电气互连；焊接过程中需保证参数设置合理，既能保证足够的热能与压力使聚合物薄膜焊接在一起，又要防止能量过多压力过大而破坏焊接层，此外对于多个电子元器件3同时焊接时，可以将多个电子元器件3的模具设计到同一个模具基体上，也可以单独设计模具，分布进行焊接。
[0030]本实施例中涉及到的聚合物薄膜由PE、PMMA、PVC或PVDF其中的一种聚合物材料制成。
【主权项】
1.一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)根据电子元器件的外型尺寸加工出用于放置电子元器件的凹形模具； (2)在凹形模具上方放置一层聚合物薄膜，将电子元器件放置在聚合物薄膜之上，并与凹形模具的凹槽相对齐； (3)采用超声压印焊接方法，将电子元器件压入凹形模具的凹槽中，使聚合物薄膜将电子元器件封装并具有与电子元器件相对应的外形轮廓； (4)将封装有聚合物薄膜的电子元器件从凹形模具中取出，根据凹形模具外延边的尺寸剪去聚合物薄膜的多余部分，并将封装有聚合物薄膜的电子元器件再次放入凹形模具中； (5)将由聚合物薄膜构成的电路板中用于连接电子元器件的位置上铺设一层导电薄膜，将铺有导电薄膜的电路板表面放置在封装有聚合物薄膜的电子元器件上方并对齐； (6)采用超声压印焊接技术，使电子元器件外封装的聚合物薄膜与电路板上的聚合物薄膜受热焊接在一起，从而使电子元器件固定在电路板上，即完成了电子元器件与电路板的电气互连。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，所述电路板为柔性单层电路板。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，所述电子元器件是电路板的表面安装器件。
4.根据权利要求1所述的一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，步骤(2)中所述电子元器件放置在聚合物薄膜上时，电子元器件中带有金属连接管脚的表面朝外放置。
5.根据权利要求1所述的一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，所述聚合物薄膜由PE、PMMA、PVC或PVDF其中的一种聚合物材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，其特征在于，所述导电薄膜只在垂直方向上导电。
【专利摘要】本发明公开了一种聚合物薄膜电路板与电子元器件的互连方法，包括如下步骤：(1)根据电子元器件的外型尺寸加工凹形模具；(2)在凹形模具上方放置聚合物薄膜，将电子元器件放置在聚合物薄膜之上(3)采用超声压印焊接方法，将电子元器件压入凹形模具的凹槽中；(4)将封装有聚合物薄膜的电子元器件从凹形模具中取出，剪去聚合物薄膜的多余部分，并将封装有聚合物薄膜的电子元器件再次放入凹形模具中；(5)铺设导电薄膜；(6)采用超声压印焊接技术，使电子元器件外封装的聚合物薄膜与电路板上的聚合物薄膜受热焊接在一起。本方法采用导电薄膜结合压印工艺，实现SMD与电路板的电气连接和SMD的固定。
【IPC分类】H05K3-34
【公开号】CN104853541
【申请号】CN201510293353
【发明人】崔良玉, 田延岭, 张大为
【申请人】天津大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月1日