一种用于柔性线路板制作的柔性模具及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于柔性线路板制作的柔性模具及其制备方法，包括以下步骤：提供一表面覆盖有金属层的柔性基底；在所述金属层表面贴上一层干膜并图形化，并以图形化之后的干膜为掩模对所述金属层进行刻蚀，形成金属线路图形；去除所述干膜，得到自下而上依次为柔性基底及金属线路图形的柔性模具。本发明专利技术工艺简单，模具成本极低，在用于微纳米压印制备柔性线路板时，能够满足柔性线路板行业对其导电性能的要求。本发明专利技术的柔性模具为柔性基底-金属线路图形二元材料，其中，柔性基底可以满足在大面积基底上进行微纳米压印的均匀性要求，而金属材质的线路图形又具有较高的硬度，可以减少压印过程中的图形变形，提高微纳米压印制作柔性线路板的质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，包括以下步骤：提供一表面覆盖有金属层的柔性基底；在所述金属层表面贴上一层干膜并图形化，并以图形化之后的干膜为掩模对所述金属层进行刻蚀，形成金属线路图形；去除所述干膜，得到自下而上依次为柔性基底及金属线路图形的柔性模具。本专利技术工艺简单，模具成本极低，在用于微纳米压印制备柔性线路板时，能够满足柔性线路板行业对其导电性能的要求。本专利技术的柔性模具为柔性基底-金属线路图形二元材料，其中，柔性基底可以满足在大面积基底上进行微纳米压印的均匀性要求，而金属材质的线路图形又具有较高的硬度，可以减少压印过程中的图形变形，提高微纳米压印制作柔性线路板的质量。【专利说明】
本专利技术属于柔性电路板领域，涉及。
技术介绍
近些年，日新月异的电子产品朝着体积小，重量轻，功能复杂的方向不断发展。印刷电路板(PCB)作为电子产品不可缺少的主要基础零件，提供了电气信号的互联以及电子元件的支撑。尤其是柔性线路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，是发展势头最旺盛的行业之一。 传统软板材料主要是以聚酰亚胺(PI)膜/接着剂/铜箔之三层结构为主，接着剂是以Epoxy/Acrylic为主，但接着剂的耐热性与尺寸安定性不佳，长期使用温度限制在100?200°C，而一般在软板上做SMT焊接时，温度大多超过300°C，另外软硬结合板(Rigid-Flex)生产中的压合过程温度也高达200摄氏度，从而使得三层有胶软板基材(3-Layer Flexible Copper Clad Laminate, 3-Layer FCCL)的应用领域受限。新发展的二层无胶软板基材结构一一无胶软板基材(2-Layer FCCL)仅由PI膜/铜箔所组成，因为不需使用耐热差的粘着剂，所以耐热性相当优异，且长期使用温度可达300°C以上，从而增加了产品长期使用的依赖性及应用范围。 回顾过去两年的软板市场，发现拉动软板的主要是来自于智能手机，电子书，LED板和笔记本电脑。随着可穿戴电子设备向人们生活中的渗透，电子设备小型化，复杂化的特点相结合，使得其对内置电路板提出了更高的要求，尤其是在布线密度方面，越来越多的高密度版成为产品追寻的方向，因为传统的印刷制版的方法中100 μ m左右的线宽已经成为制约电路板小型化的一个主要障碍。此外，电子元件构裝的小型化以及阵列化也对电路板的密度提出了更高的要求。业内可以生产出用于手机，手环使用的FPC板，但是对于更小的智能戒指或者植入式器件，当前的集成度就显得捉襟现肘了。因此，柔性和高集成度，就成为了下一代线路板必不可少的特点。 制作柔性线路板的传统工艺采用蚀刻铜的方式，除了无法产出高密度板之外，还会造成大量的铜刻蚀废液，经济型也不高。因此，我们提出了利用微纳米压印的工艺制备线路板的工艺，可以用于制备线宽在2-40微米的细线条线路板。 目前制作压印模具的方法大概分为以下三种:整体式的微细精密机械加工、LIGA技术以及准LIGA技术。微细精密机械加工技术要求昂贵的精密机械加设备，而LIGA技术需要昂贵的同步辐射X光光源和X光掩模版且光源稀少，大大限制了 LIGA技术的应用。准LIGA技术同样需要昂贵的设备。并且，对于大面积基底，使用硬质石英模板很难在大面积基底上实现均匀的接触。 因此，提供一种用于柔性线路板制作的低成本细线条柔性模具及其制备方法实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供，用于解决现有技术中柔性模具的制备工艺复杂，成本高，使得柔性线路板的制作成本相应升高的问题。 为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于柔性线路板制作的柔性模具的制备方法，至少包括以下步骤: 提供一表面覆盖有金属层的柔性基底； 在所述金属层表面贴上一层干膜； 图形化所述干膜，并以图形化之后的干膜为掩模对所述金属层进行刻蚀，形成金属线路图形； 去除所述干膜，得到自下而上依次为柔性基底及金属线路图形的柔性模具。 可选地，所述金属层与柔性基底之间还具有接着剂层。 可选地，所述柔性基底为PI基底、PDMS基底或PET基底。 可选地，所述金属层的材料包括Au、Ag、Cu、Al中的一种或多种。 可选地，所述柔性基底为PI基底，所述金属层为Cu层。 可选地，所述金属线路图形的线宽范围是20?800 μ m。 可选地，通过湿法腐蚀或干法蚀刻对所述金属层进行刻蚀。 可选地，对所述金属层进行刻蚀时，刻蚀深度小于所述金属层的厚度。 本专利技术还提供一种用于柔性线路板制作的柔性模具，所述柔性模具自下而上依次包括柔性基底及金属线路图形。 可选地，所述柔性基底为PI基底、PDMS基底或PET基底，所述金属线路图形的材料包括Au、Ag、Cu、Al中的一种或多种。 可选地，所述柔性基底为PI基底，所述金属线路图形的材料为Cu。 可选地，所述金属线路图形的线宽范围是20?800 μ m。 可选地，所述金属线路图形的间隙底部未到达所述柔性基底。 可选地，所述柔性基底与所述金属线路图形之间还具有一接着剂层。 如上所述，本专利技术的用于柔性线路板制作的柔性模具及其制备方法，具有以下有益效果:(1)本专利技术的用于柔性线路板制作的柔性模具的制备方法通过在表面覆盖有金属层的柔性基底上贴干膜，并对干膜进行曝光显影，蚀刻金属层得到金属线路图形，继而去除干膜，制备得到细线条柔性模板；该制备过程工艺简单，得到的细线条柔性模板能用于微纳米压印制备柔性线路板，满足柔性线路板行业对其导电性能的要求，可广泛应用于电路板行业；(2)由于覆铜PI技术已经非常成熟，无论是PI基底/接着剂/铜层之三层结构覆铜PI基材，还是二层无胶覆铜PI基材，Cu层与PI基底之间的结合力均很强，本专利技术可以采用商业化的覆铜PI板作为原始材料来制作细线条柔性模板，可以极大降低柔性模具制作成本，并使得工艺更加简化；(3)本专利技术的柔性模具为柔性基底-金属线路图形二元材料，其中，柔性基底可以满足在大面积基底上进行微纳米压印的均匀性要求，而金属材质的线路图形又具有较高的硬度，可以减少压印过程中的图形变形，提高微纳米压印制作柔性线路板的质量。 【专利附图】【附图说明】 图1显示为本专利技术的用于柔性线路板制作的柔性模具的制备方法中表面覆盖有金属层的柔性基底的剖面结构示意图。 图2显示为本专利技术的用于柔性线路板制作的柔性模具的制备方法中在金属层表面贴上一层干膜的示意图。 图3显示为本专利技术的用于柔性线路板制作的柔性模具的制备方法中图形化干膜，并刻蚀金属层的示意图。 图4显示为本专利技术制备得到的柔性模具的剖面结构示意图。 图5显示为本专利技术另一实施例中的柔性模具的剖面结构示意图。 图6显示为制作柔性线路板时提供的PET膜的示意图。 图7显示为制作柔性线路板时在PET膜表面涂上UV胶的示意图。 图8显示为制作柔性线路板时将本专利技术的柔性模具置入UV胶中并紫外固化的示意图。 图9显示为制作柔性线路板时脱模后得到的结构示意图。 图10显示为进一步去除凹槽中残余的UV胶后得到的结构示意图。 元件标号说明 I 柔性基底 2 金属层 3 干膜 4 金属线路图形 5 PET 膜 6 UV 胶 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柔性线路板制作的柔性模具的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：提供一表面覆盖有金属层的柔性基底；在所述金属层表面贴上一层干膜；图形化所述干膜，并以图形化之后的干膜为掩模对所述金属层进行刻蚀，形成金属线路图形；去除所述干膜，得到自下而上依次为柔性基底及金属线路图形的柔性模具。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恺，林晓辉，平财明，徐厚嘉，陈春明，
申请(专利权)人：上海蓝沛新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31