可撓性印制電路板及其制備方法

專利名稱：可撓性印制電路板及其制備方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種可撓性印制電路板及其制備方法。
背景技術：
可撓性印制電路板或柔性電路板(Flexible Printed Circuit，可撓性印制電路板或柔性電路板，以下簡稱FPC)，具有輕薄性和可撓性的特點，在個人消費電子產品中有較高的使用比例；隨著便攜性個人消費電子產品如智能手機、平板電腦的普及使用，FPC的性能也隨之提升；因需要支持高品質音視頻播放，需要FPC實現高清的音視頻信號傳輸，為降低高清的音視頻信號的傳輸干擾，從而對FPC的電磁干擾(Electro MagneticInterference,電磁干擾，以下簡稱EMI)屏蔽提出了更高的要求。現有技術中，對FPC的EMI屏蔽方法是通過在FPC的表面增加額外的屏蔽層，并使所述屏蔽層與FPC的接地層連通，形成EMI屏蔽。

發明內容
本發明的實施例提供一種可有效對EMI進行屏蔽的FPC結構及其制備方法。為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案一種FPC，包括背面覆蓋膜(CoverLay，覆蓋膜，以下簡稱CVL)；所述背面CVL上設置有可撓性層疊結構；所述可撓性層疊結構，包括位于所述可撓性層疊結構表層的接地焊盤和與所述接地焊盤相連接的接地層；在所述接地焊盤表面設置有導電結構；在所述可撓性層疊結構表層還設置有復合CVL，所述復合CVL，包括自下而上依次設置的粘結膠層、下撓性介質材料層、復合層和上撓性介質材料層；所述復合CVL包裹所述導電結構，且所述導電結構穿過所述粘結膠層和下撓性介質材料層，與所述復合層相連通，并不露出于所述復合CVL的上表面。一種FPC的制備方法，包括在可撓性層疊結構下表面熱壓背面CVL ；在所述可撓性層疊結構表層的接地焊盤表面，按設定的高度設置導電結構；在所述可撓性層疊結構表層熱壓復合CVL，所述復合CVL包裹所述導電結構，所述導電結構穿過所述復合CVL的粘結膠層和下撓性介質材料層，與所述復合CVL的復合層相連通，所述設定的高度使所述導電結構不露出于所述復合CVL的上表面。本發明實施例提供的一種FPC及其制備方法，通過在FPC的接地焊盤上形成導電結構，在可撓性層疊結構表層通過熱壓方式壓合復合CVL，使復合CVL包裹所述導電結構，且在一定壓力作用下使導電結構恰好刺穿復合CVL的粘結膠層和下撓性介質材料層，通過所述導電結構使可導電的復合層與可撓性層疊結構表面的接地焊盤連通，進行EMI屏蔽，且通過按設定的高度設置導電結構，使所述導電結構不露出于所述復合CVL的上表面，從而無需在FPC表面增加額外的屏蔽層，便可有效的實現對FPC的EMI的屏蔽，同時避免了導電結構的裸露所造成的電荷溢出和外界侵蝕，增強了 FPC對EMI的屏蔽效果，延長了 FPC的使用壽命。


圖1為本發明實施例所述的一種FPC的示意圖；圖2為本發明實施例所述的一種FPC中導電結構為尖錐形的示意圖；圖3為本發明實施例所述的一種FPC的制備方法的流程圖；圖4為本發明實施例所述的一種FPC的制備方法中通過印刷方式形成導電結構的流程圖；圖5為本發明實施例所述的一種FPC的制備方法中通過印刷方式形成導電結構時網版的剖面圖；圖6為本發明實施例所述的一種FPC的制備方法中通過噴印點涂方式形成導電結構的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明實施例一種FPC及其制備方法進行詳細描述。應當明確，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。一種FPC，如圖1所示，包括背面CVLl ；所述背面CVLl上設置有可撓性層疊結構2 ； 所述可撓性層疊結構2，包括位于所述可撓性層疊結構2表層的接地焊盤200和與所述接地焊盤200接觸的接地層20 ；在所述接地焊盤200表面設置有導電結構4 ；在所述可撓性層疊結構表層2還設置有復合CVL3，所述復合CVL3，包括自下而上依次設置的粘結膠層30、下撓性介質材料層31、復合層32和上撓性介質材料層33 ；所述復合CVL3包裹所述導電結構4，且所述導電結構4穿過所述粘結膠層30和下撓性介質材料層31連接至所述復合層32。通過在FPC的接地焊盤上形成導電結構，在可撓性層疊結構表層通過熱壓方式壓合復合CVL，使復合CVL包裹所述導電結構，且在一定壓力作用下使導電結構恰好刺穿復合CVL的粘結膠層和下撓性介質材料層，通過導電結構使可導電的復合層與可撓性層疊結構表面的接地焊盤連通，進行EMI屏蔽，可通過按設定的高度設置導電結構，使所述導電結構不露出于所述復合CVL的上表面，從而無需在FPC表面增加額外的屏蔽層，便可有效的實現對FPC的EMI的屏蔽，同時避免了導電結構的裸露所造成的電荷溢出和外界侵蝕，增強了FPC對EMI的屏蔽效果，延長了 FPC的使用壽命。所述接地層20為導電金屬，可選的，所述接地層的材料為銅。所述背面CVL1，包括用于增加FPC可撓性的第一撓性介質材料層10和用于與其他層結構粘結的第一粘結膠層11。在如圖1所示的場景中，所述可撓性層疊結構2為雙面可撓性覆銅板(FlexibleCopper Clad Laminate，以下簡稱FCCL)，但不限于此，可撓性層疊結構2還可為多個雙面FCCL、多個單面FCCL層或至少一個雙面FCCL和至少一個單面FCCL的組合的層疊結構；其中可包含多個接地層和多個可撓性介質材料層，所述多個接地層和所述多個可撓性介質材料層中間可通過粘結膠層粘結；為實現EMI屏蔽，如圖1所示，所述可撓性層疊結構2至少包括一層接地層20、至少一層可撓性介質材料層21和與接地層20連接的接地焊盤200。如圖1所示的FPC的雙面FCCL2a，包括接地層20和用于增加所述接地層20的可撓性的第二撓性介質材料層21 ；在該接地層20上間隔設置有接地焊盤200和用于傳輸數據的信號走線201，其中所述接地焊盤200和所述信號走線201間存在間隙。所述第一撓性介質材料層10、第二撓性介質材料層21、上撓性介質材料層33和下撓性介質材料層31的材料可以為聚酰亞胺(PolyLiiide，以下簡稱PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(PolyEthylene Ter印hthalate，以下簡稱 PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyEthyleneNaphthalate,以下簡稱PEN)或聚四氟乙烯(Poly Tetra Fluoro Ethylene,以下簡稱PTFE)。其中因PI擁有較好的耐熱性和柔軟性，并且成本相對較低，故優選的，所述第一撓性介質材料層10、第二撓性介質材料層21、上撓性介質材料層33和下撓性介質材料層31的材料為PI。所述復合層的材料為可撓性材料與金屬顆粒的復合材料，在保持了所述復合層可撓性的基礎上，通過導電的金屬顆粒使所述復合層具有導電特性；其中，所述復合層的材料，優選為PI和銀的復合材料。在所述背面CVLl和復合CVL3與可撓性層疊結構2熱壓后，為提高所述背面CVLl和復合CVL3與和可撓性層疊結構2粘結的熱穩定性，可選的，所述粘結膠層為環氧樹脂或丙烯酸酯。在圖1中，所述導電結構4可以呈圓臺形。所述導電結構通過印刷方式或噴印點涂(dispense，噴印點涂)方式形成；其中所述噴印點涂方式，具體為噴印點涂機在目標結構上通過特征點進行定位，所述特征點為固定的圖形，例如十字形，圓形或方形；根據特征點與需要噴印點涂的位置的關系，確定需要噴印點涂的位置；在需要噴印點涂的位置上，噴射目標材料。在本發明中，所述目標結構為可撓性層疊結構，所述目標材料為形成導電結構的導體材料。為在熱壓復合CVL3的過程中，使所述導電結構4更易刺穿復合CVL3的粘結膠層30和下撓性介質材料層31，可選的，如圖2所示，所述導電結構4可以呈尖錐形；其中如圖2所示的場景中，所述可撓性層疊結構2為雙面FCCLh。所述導電結構4的形狀還可以為其他形狀，本發明對所述導電結構4的形狀不作限定，只要通過所述導電結構可使導電的復合層與可撓性層疊結構表面的接地焊盤連通，形成EMI屏蔽即可，即能保證所述導電結構穿過所述復合覆蓋膜的粘結膠層和下撓性介質材料層，與所述復合覆蓋膜的復合層相連通，且不露出于所述復合覆蓋膜的上表面即可。其中，在背面CVLl和復合CVL3中，不限于本發明中所提到的膜結構，為實現其他功能，可以在背面CVLl和復合CVL3中設置其他材料的膜結構。無論為何種膜結構，在本發明中，通過設置于接地焊盤200表面的導電結構4刺穿其他膜結構以連接復合CVL3的復合層32，且不露出于復合CVL3的上表面，從而通過復合層32、導電結構4和接地焊盤200所形成的法拉第籠，有效實現FPC的EMI屏蔽，同時避免導電結構4的裸露所造成的電荷溢出和外界侵蝕，增強了 FPC對EMI的屏蔽效果，延長了 FPC的使用壽命。本發明對膜結構不作限定，本發明適用于需要設置導電結構4來實現EMI屏蔽且避免導電結構4裸露的各種場合及各種膜結構。與上述一種FPC相對應，本發明還提供了一種所述FPC的制備方法，如圖3所示，包括為使描述更加清楚，以下可撓性層疊結構2以如圖1和圖2所示的場景中的雙面FCCL2a為例進行描述。300、在可撓性層疊結構下表面熱壓背面CVL。在FPC的生產線上，將背面CVLl和雙面FCCUa疊放于熱壓機的下加熱板上；背面CVLl的第一粘結膠層11與雙面FCCUa的下表面貼合；熱壓機的上加熱板和下加熱板壓合，并給予一定壓力，例如120千克力；保持壓力，并使上加熱板和下加熱板持續保持一定溫度，該一定溫度根據所選用的粘結膠的材料進行選取，可以為50度至150度之間(包括50度和150度)的某一溫度，例如130度；因第一粘結膠層11為環氧樹脂或丙烯酸酯，在升溫至130度的情況下，環氧樹脂或丙烯酸酯會先變軟；超過環氧樹脂或丙烯酸酯的玻璃態轉化點后，所述第一粘結膠層11固化，使雙面FCCUa和背面CVLl穩定粘結。301、在所述可撓性層疊結構表層的接地焊盤表面，按設定的高度設置導電結構。雙面FCCI^a和背面CVLl粘結后，需要在接地焊盤200上按設定的高度形成導電結構4，該導電結構4的形成方式，一般通過印刷方式或噴印點涂方式。當通過印刷方式制備導電結構4時，如圖4所示，具體為400、將所述可撓性層疊結構放置于印刷機中，并將網版放置于所述可撓性層疊結構表面，其中所述接地焊盤與網版上的網孔相對應。將與背面CVLl粘合后的雙面FCCLh取出，并放置于印刷機中；將如圖5所示包含有網孔50的網版5放置于雙面FCCUa上，并通過在雙面FCCUa上進行光學定位將網孔50與雙面FCCUa上的接地焊盤200相對應。401、在所述網版上傾倒形成所述導電結構的導體材料，通過刮刀將所述導體材料填滿所述網孔。印刷機在網版5上傾倒形成導電結構4的導體材料，并通過印刷機的刮刀將導體材料刮入網孔50中，使導體材料均勻地填滿網孔50，從而也使網孔50中的導體材料可以與雙面FCCLh上的接地焊盤200充分接觸；為使導體材料形成的導電結構4恰好刺穿粘結膠層30和下撓性介質材料層31，可根據復合CVL3的厚度調整導電結構4的高度；該導電結構4的高度與網版5的厚度相關，故通過調整所使用的網版5的厚度，便可形成高度適中的導電結構4，以使導電結構4可與復合CVL3中的復合層32連接。402、向上提起網版，使所述導體材料呈尖錐形。因通過刮刀使導體材料填滿網孔50時，在網版5上網孔50的周圍會有部分導體材料堆積，此時，印刷機向上提起網版5，使堆積的部分導體材料向網孔50中心移動，從而使導體材料在接地焊盤200上呈尖錐形。為使所述導體材料的頂端尖錐形更加尖銳，在壓合復合CVL3時，使導體材料固化后的導電結構4更容易刺穿粘結膠層30和下撓性介質材料層31，可選的，所述網版5的網孔50的截面呈梯形。通過控制截面梯形的坡度，在向上提起網版5時，可使形成的尖錐形的導體材料的頂端更加尖銳，形成尖錐形。在向上提起網版5時，可加快提起的速度，使所述導體結構4更加尖銳，形成尖錐形。403、固化所述導體材料，形成導電結構，其中所述導電結構的高度通過所述網版的厚度控制。對呈尖錐形的導體材料進行固化，因所述導體材料中混有環氧樹脂或丙烯酸酯，故可通過紫外線光固化方式或加熱方式使導體材料固化，該導體材料固化后，形成導電結構4。所述設定的高度可以通過控制印刷機網版5的厚度來設定，即可通過設置印刷機網版的厚度來設定所述高度，所述網版5可通過電鑄工藝形成；在該網版上設置有多個網孔50，網孔50與需要形成目標結構的位置相對應；所述網版5的厚度可根據復合CVL3的厚度確定。例如，在本發明的場景中，當復合CVL3的粘結膠層30為25微米，且下撓性介質材料層31、復合層32和上撓性介質材料層33的總厚度為25微米時，網版5的厚度可以設置為30-35微米。因為在向上提起網版5的過程中，會提高充滿網孔50的導電材料的高度，使通過導電材料形成的導電結構4的高度略高于網版5的厚度。所以在網版5形成時，網版5的厚度可以略小于復合CVL3從粘結膠層30的下表面到復合層32的下表面或上表面的高度，以保證所形成的導電結構4的高度能穿過復合CVL3的粘結膠層30和下撓性介質材料層31，使可導電的復合層32與可撓性層疊結構2表面的接地焊盤200連通，且不露出復合CVL3的上表面。當通過噴印點涂方式制備導電結構4時，如圖6所示，具體為600、將所述可撓性層疊結構放置于噴印點涂機中。將與背面CVL1粘合后的雙面FCCLh取出，并固定于噴印點涂機(或可稱為dispense設備)中，以使噴印點涂機可對雙面FCCUa進行光學對位。601、噴印點涂機對所述可撓性層疊結構表層的接地焊盤進行光學對位，并對應于所述接地焊盤噴印點涂形成所述導電結構的導體材料。噴印點涂機在可撓性層疊結構上，通過光學對位查找雙面FCCLh上的特征點，并根據該特征點確定接地焊盤200的位置，其中所述特征點設置于雙面FCCLh上，且與雙面FCCUa上其他結構的形狀不同，例如可為十字形，圓形或方形；噴印點涂機的噴口在對應接地焊盤200的位置上噴射導體材料。602、在噴印點涂機噴射的作用下，在所述接地焊盤表面使導體材料呈尖錐形。通過控制點涂機噴射導體材料時的壓力和時間，調整噴口噴出的導體材料的高度和形態，以使導體材料固化形成的導電結構4與復合CVL3中的復合層32連接，一般的，噴印點涂機的噴射壓強為0.7兆帕；在該壓力的作用下，使滴落在接地焊盤200的導體材料形成尖錐形。603、固化所述導體材料，形成所述導電結構，其中所述導電結構的高度通過設置噴印點涂機噴射導體材料的壓力和時間控制。對呈尖錐形的導體材料進行固化，因所述導體材料中混有環氧樹脂或丙烯酸酯，故可通過紫外線光固化方式或加熱方式使所述導體材料固化，該導體材料固化后，形成導電結構4。可以通過設置噴印點涂機噴射導體材料的壓力和時間來設定所述導電結構的高
302、在所述可撓性層疊結構表層熱壓復合CVL，所述復合CVL包裹所述導電結構，所述導電結構穿過所述復合CVL的粘結膠層和下撓性介質材料層，與所述復合CVL的復合層相連通，所述設定的高度使所述導電結構不露出于所述復合CVL的上表面。可選地，所述設定的高度可以通過設置印刷機的網版的厚度來設定所述高度。可選地，所述設定的高度也可以通過設置噴印點涂機噴射導體材料的壓力和時間來設定所述高度。固化形成導電結構4后，將下端覆蓋有背面CVLl，并在接地焊盤200上設置有導電結構4的雙面FCCUa與復合CVL3疊放，其中所述復合CVL3的粘結膠層30與雙面FCCUa相接觸；疊放后，放置于熱壓機的下加熱板；上加熱板與下加熱板壓合，并保持一定的壓力與溫度，一般的，壓力為120千克力，溫度可以為50度至150度之間(包括50度和150度)的某一溫度，例如130度；固化的梯形或尖錐形結構的導電結構4，在該壓力的作用下，刺穿復合CVL3的粘結膠層30和下撓性介質材料層31與復合CVL3中的復合層32接觸，所述設定的高度使所述導電結構4不露出于復合CVL3的上表面，從而形成法拉第籠，以使制備的FPC具有屏蔽EMI的效果。本發明實施例提供的一種FPC及其制備方法，通過在FPC的接地焊盤上形成導電結構，在可撓性層疊結構表層通過熱壓方式壓合復合CVL，使復合CVL包裹所述導電結構，且在一定壓力作用下使導電結構恰好刺穿復合CVL的粘結膠層和下撓性介質材料層，通過所述導電結構使可導電的復合層與可撓性層疊結構表面的接地焊盤連通，進行EMI屏蔽，且通過按設定的高度設置導電結構，使所述導電結構不露出于所述復合CVL的上表面，從而無需在FPC表面增加額外的屏蔽層，便可有效的實現FPC的EMI的屏蔽，同時避免了導電結構的裸露所造成的電荷溢出和外界侵蝕，增強了 FPC對EMI的屏蔽效果，延長了 FPC的使用壽命。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種可撓性印制電路板，包括背面覆蓋膜；所述背面覆蓋膜上設置有可撓性層疊結構；所述可撓性層疊結構，包括位于所述可撓性層疊結構表層的接地焊盤和與所述接地焊盤相連接的接地層；其特征在于，在所述接地焊盤表面設置有導電結構；在所述可撓性層疊結構表層還設置有復合覆蓋膜，所述復合覆蓋膜，包括自下而上依次設置的粘結膠層、下撓性介質材料層、復合層9和上撓性介質材料層，所述復合覆蓋膜包裹所述導電結構，且所述導電結構穿過所述粘結膠層和下撓性介質材料層，與所述復合層相連通，并不露出于所述復合覆蓋膜的上表面。
2.根據權利要求1所述的可撓性印制電路板，其特征在于，所述導電結構通過印刷方式或噴印點涂方式形成。
3.根據權利要求2所述的可撓性印制電路板，其特征在于，所述導電結構呈尖錐形。
4.根據權利要求1所述的可撓性印制電路板，其特征在于，所述導電結構為環氧樹脂或丙烯酸酯，與金屬顆粒的混合物。
5.根據權利要求4所述的可撓性印制電路板結構，其特征在于，所述金屬顆粒的材料為銀。
6.根據權利要求1所述的可撓性印制電路板，其特征在于，所述上撓性介質材料層和所述下撓性介質材料層的材料為聚酰亞胺。
7.根據權利要求1所述的可撓性印制電路板，其特征在于，所述復合層的材料為聚酰亞胺和銀的復合材料。
8.一種可撓性印制電路板的制備方法，其特征在于，包括在可撓性層疊結構下表面熱壓背面覆蓋膜；在所述可撓性層疊結構表層的接地焊盤表面，按設定的高度設置導電結構；在所述可撓性層疊結構表層熱壓復合覆蓋膜，所述復合覆蓋膜包裹所述導電結構，所述導電結構穿過所述復合覆蓋膜的粘結膠層和下撓性介質材料層，與所述復合覆蓋膜的復合層相連通，所述設定的高度使所述導電結構不露出于所述復合覆蓋膜的上表面。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述設定的高度具體通過設置印刷機的網版的厚度來設定所述高度。
10.根據權利要求8所述的可撓性印制電路板結構的制備方法，其特征在于，所述設定的高度具體通過設置噴印點涂機噴射導體材料的壓力和時間來設定所述高度。
全文摘要
本發明公開了一種可撓性印制電路板及其制備方法，屬于通信技術領域，為解決現有技術中，需要在可撓性印制電路板表面，進行電磁干擾的屏蔽而設計。一種可撓性印制電路板，包括背面覆蓋膜、可撓性層疊結構、導電結構和復合覆蓋膜；所述可撓性層疊結構表面的接地焊盤與所述導電結構連接；該復合覆蓋膜，包括自下而上依次設置的粘結膠層、下撓性介質材料層、復合層和上撓性介質材料層；所述復合覆蓋膜包裹所述導電結構，且所述導電結構穿過所述粘結膠層和下撓性介質材料層連接至所述復合層，并且所述導電結構不露出于所述復合覆蓋膜的上表面。
文檔編號H05K9/00GK102573285SQ20121000469
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優先權日2011年12月26日
發明者孫睿 申請人:華為終端有限公司