CN103178350B - 超材料柔性基板封装模具及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超材料柔性基板封装模具以及封装方法。该封装模具的底层上设置有垂直相交的第一缝隙和第二缝隙，这两条缝隙经设置能够容许光线通过，并且这两条缝隙在模具底层上所包围形成的部分适合放置该超材料柔性基板。通过使用本发明的柔性超材料基板封装模具，能实现高精确度的基板对齐，从而显著地提高所生产的超材料的性能。

Description

超材料柔性基板封装模具及封装方法

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，具体地涉及一种改进的超材料柔性基板封装模具以及封装方法。

【背景技术】

超材料由于优越的性能，较高的性价比，越来越广泛地应用在当下的工业生产中。与普通材料不同，超材料的基本单元都是人工制造的，并且这些人造基本单元的空间排列与分布也可按照特定的工业需求而进行特殊的安排和设置，从而获得所需的产品性能(比如电磁响应特性)。

通过对多层超材料柔性基板进行封装所得到的超材料可以扩大其使用领域，比如，可应用于更严苛的环境，并达到以超材料刚性基板的难以达到的功能。这种具有特殊电磁响应特性的新型超材料往往在工业应用上具有特殊的应用价值，因而具有极大的市场价值。

通过对多层超材料基板按照特定的方式进行封装，可以获得所需的电磁响应性能。首先，超材料基板本身的微结构排列会导致基板具有一定的电磁响应特性；其次，通过重复地排列多层具有相同微结构或者不同微结构的基板并控制不同基板之间的距离，则可以产生不同的电磁场响应。由此可见，多层超材料基板的的排列方式以及各层超材料基板之间的距离，会对多层超材料基板组成的超材料的性质产生很大的影响。

因此，对多层基板的封装工艺的要求，在实际工业生产中是很高的。

目前的多层超材料柔性基板的封装方法主要有两种。一种方法是利用硅胶材料来对已经排列成层的柔性基板进行灌封。这种方法的缺点是基板周围的硅胶材料使得整个成品的介电常数过高，一般会高于3.0；并且在弯曲过程中，内侧和外侧基板拉伸程度不同而使得微结构的相对位置发生改变，从而影响材料性能。

另一种方法是使用柔性环氧树脂胶来对柔性基板进行封装。这种方法虽然符合强度方面的要求但是由于其特殊的灌封方式，使得柔性基板在封装过程中很难保持精确地对齐，从而影响该超材料的性能。

具体来说，使用柔性环氧树脂胶来对柔性基板进行封装时，由于在粘贴每层柔性基板时需要使其与前一层基板对齐。在目前的工艺中，该对齐只能使用肉眼进行，非常不可靠。此外，在对齐每一层基板时，只能向前一层基板对齐，这样会导致每一层的误差的积累。由于现有方法不能实现精确的对齐，而不精确的对齐又影响了基板上微结构的排列，从而极大地影响了超材料的性能。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现精确对齐的超材料柔性基板封装模具。

为了实现该发明目的，本发明采用的技术方案是，一种用于封装超材料柔性基板的模具，所述模具的底层上设置有垂直相交的第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙和所述第二缝隙经设置以容许光线通过，并且所述第一缝隙和所述第二缝隙在所述模具的底层上所包围形成的部分适合放置所述超材料柔性基板。

优选地，所述第一缝隙和所述第二缝隙是长条形。

优选地，所述第一缝隙和所述第二缝隙是镂空的。

优选地，所述第一缝隙与所述模具的底层的第一边相平行，所述第二缝隙与所述模具的底层的第二边相平行，所述第一边与所述第二边垂直相交。

优选地，所述模具的底层上进一步被设置有第三条缝隙，所述第三条缝隙与所述第一缝隙垂直，且与所述第二缝隙相平行。

本发明还提供一种用于封装超材料柔性基板的方法，该方法使用如前所述的封装模具，该方法至少包括以下步骤：

a)在所述封装模具的底层上放置薄层的粘接材料，

b)在所述薄层的粘接材料完全固化之前将所述超材料柔性基板贴在所述薄层上，并使得所述超材料柔性基板的边缘与所述封装模具的底层上的缝隙相对齐

优选地，该方法中使用的所述粘接材料是环氧树脂。

优选地，该方法进一步包括，重复步骤a)和b)直到获得所需层数的超材料结构。

优选地，该方法进一步包括，在所述模具的底层的下方放置光源。

优选地，该方法中所述薄层的放置采用浇注的方式来进行

通过使用根据本发明的超材料柔性基板封装模具和封装方法，极大地提高了超材料柔性基板的对齐精度，从而大大改进了超材料成品的性能。

【附图说明】

图1是根据本发明的第一实施例的模具底层的截面图。

图2是根据本发明的第一实施例的模具底层的截面图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，模具的底层101上开设有第一缝隙103和第二缝隙105。第一缝隙103和第二缝隙105都是细长方形。备选地，第一缝隙103和第二缝隙105也可以实施为长条形。

其中第一缝隙103与模具底层101的第一边107相平行，而第二缝隙105与第二边109相平行。其中第一缝隙103和第二缝隙105所围成的区域121可以用于施加粘接材料，放置并黏贴柔性基板。需要理解的是，第一缝隙和第二缝隙并不必须分别与第一边107和第二遍109相平行，只要第一缝隙103和第二缝隙105相互垂直，且围成的区域121足够放置柔性基板即可。

其中，第一缝隙103和第二缝隙105的长度可以分别根据基板的长度和宽度即边107和109的长度来设定。备选地，其缝隙103和105的长度也可以自由设定，只要小于边107和109的长度即可。

第一缝隙103和第二缝隙105都是镂空透光的，从而可以用于柔性基板的对齐。

根据图1所示的模具进行封装时，可先在底层101的下方放置一个光源。适当地选择光源的位置，以使得从光源发出的光线能够透过缝隙103和105，且可以被很容易地观察到，以便用于基板的对齐。

然后在底层101上施加一薄层的粘接材料比如柔性环氧树脂胶。然后，在该薄层完全固化之前，以第一缝隙103和第二缝隙105为参照进行对齐，把柔性基板粘贴在该薄层上。

注意，在对齐的时候，可以手持基板，使用基板的一个直角去逼近由第一缝隙103和第二缝隙105所形成的直角，直到基板的直角恰好与这两条缝隙103和105所形成的直角相重合为止，以基板正好不挡住从第一缝隙103和第二缝隙105透过的光为准。亦即，使得基板的边缘正好与第一缝隙103和第二缝隙105对齐。然后将柔性基板粘贴并固定到该薄层上。

然后，重复上述过程，在该柔性基板上继续浇注一薄层环氧树脂，并在其完全固化之前，继续以第一缝隙103和第二缝隙105为参照物，以该柔性基板不遮住从第一缝隙103和第二缝隙105透过的光为准，来把柔性基板贴在该薄层上。

根据需要，可以重复上述过程，直到制造出具有所需层数的柔性基板的超材料。

在缝隙103和105的辅助下，柔性基板可以准确无误地按照预定的标准形成在模具上，从而能够制造出符合预定要求的超材料。

根据图1所示的模具以及其封装方法，与现有技术相比，具有以下优点：

1)消除了由于肉眼对齐而造成的误差，比原有的用肉眼对齐的方式更精确和高效；

2)在对齐的时候不须向前一层对齐，而只要向缝隙对齐即可；即，所有的层都使用同一个参照物进行对齐，消除了累计误差，从而可以提高对齐的精确度，

这样以来，随着对齐精确度的提高，现有技术中由于对齐精确度不高而造成的超材料性能变劣的问题得以克服。

图2示出了根据本发明的第二个实施例。如图2所示，该模具的底层201上开设有三条缝隙203、205和211。与图1类似，缝隙203、205和211都是细长方形。当然，缝隙203、205和211也可以实施为长条形。

其中缝隙203与缝隙205垂直相交，且缝隙203与模具底层201的第一边207相平行，而缝隙205与第二边209相平行。

需要注意的是，不同于图1所示出的实施例，图2所示的实施例中的模具底层还具有第三缝隙211。该第三缝隙211平行于缝隙203，并和缝隙205垂直相交，并且被设置在靠近模具底层201的第三边213的一侧。缝隙203与第三缝隙211之间的距离，亦即缝隙205的长度，根据柔性基板的宽度来设定。而缝隙203与211的长度，则可根据柔性基板的长度来设定。

缝隙203、缝隙205和缝隙都是镂空透光的，以用于柔性基板的对齐。

进行封装之前，在底层201的下方放置一个或多个光源。选择合适的光源位置，以使得从光源发出的光线能够透过缝隙203、205和211，且光线可以被很容易地被处在另一方的人眼所观察到，以便用于基板的对齐。

在进行封装时，首先在底层201上施加一薄层的粘接材料比如柔性环氧树脂胶。然后，在该薄层完全固化之前，以缝隙203、205和211为参照物进行对齐，把柔性基板粘贴在该薄层上。

在对齐的时候，使用基板的两个长边分别对齐缝隙203和缝隙211，然后逐渐逼近缝隙205，直到基板的短边的边缘恰好与缝隙205相重合为止，以基板的边缘正好不挡住分别从缝隙203、缝隙205和缝隙211透过的光为准。亦即，使得基板的边缘正好分别与缝隙203、缝隙205和缝隙211对齐。

在实现对齐之后，将基板粘贴并固定该薄层上。

然后，根据需要，重复上述过程，直至获得具有所需基板层数的超材料。

根据图2所示的模具以及其封装方法，消除了由于肉眼对齐而造成的误差，并通过使用同一个参照物进行对齐从而消除了累计误差，从而可以提高对齐的精确度，还可以实现三边对齐，从而使得对齐更准确高效，更便于操作。

这样以来，随着对齐精确度的提高，现有技术中由于对齐精确度不高而造成的超材料性能变劣的问题得以克服。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (6)

1.一种用于封装超材料柔性基板的模具，其特征在于，所述模具的底层上设置有垂直相交的第一缝隙和第二缝隙，及第三缝隙，所述第三缝隙与所述第一缝隙垂直相交，且与所述第二缝隙相平行，所述第一缝隙、所述第二缝隙及所述第三缝隙是长条形，所述第一缝隙、所述第二缝隙及所述第三缝隙经设置以容许光线通过，所述第一缝隙、所述第二缝隙及所述第三缝隙是镂空的，并且所述第一缝隙、所述第二缝隙及所述第三缝隙在所述模具的底层上所包围形成的部分适合放置所述超材料柔性基板，所述底层的下方设置有光源，所述光源的位置使得光源发出的光线能够透过第一缝隙、第二缝隙及第三缝隙且被观察到。

2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，所述第一缝隙与所述模具的底层的第一边相平行，所述第二缝隙与所述模具的底层的第二边相平行，所述第一边与所述第二边垂直相交。

3.一种用于封装超材料柔性基板的方法，该方法使用如权利要求1或2所述的封装模具，该方法至少包括以下步骤：

a)在所述封装模具的底层上放置薄层的粘接材料，

b)在所述薄层的粘接材料完全固化之前将所述超材料柔性基板贴在所述薄层上，并使得所述超材料柔性基板的边缘与所述封装模具的底层上的缝隙相对齐，对齐方法为使用所述超材料基板的其中两个平行边缘分别对齐相互平行的第二缝隙和第三缝隙，然后逐渐逼近所述第一缝隙，直到所述超材料基板的边缘恰好与所述第一缝隙相重合为止。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述粘接材料是环氧树脂。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，重复步骤a)和b)直到获得所需层数的超材料结构。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述薄层的放置采用浇注的方式来进行。