CN218163021U - 一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，包括：相互接合的不锈钢金属基层和涂树脂铜箔层，涂树脂铜箔层包括相互接合的铜箔层和绝缘层，涂树脂铜箔层的绝缘层通过绝缘粘结剂层与不锈钢金属基层接合；一个不锈钢金属基层，与一个或两个涂树脂铜箔层相接合；与绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的一侧的表面粗糙度Ra数值为大于等于50um，不锈钢金属基层的热膨胀系数为小于16*10^‑6m/mk。本实用新型解决了当前在电子产品的基板的生产中使用PET银浆工艺或者柔性铜箔基板贴合覆盖膜油墨生产，导致生产工序复杂，材料尺寸涨缩偏大，产品的良品率不高的问题。

Description

一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板

技术领域

本实用新型涉及一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板。

背景技术

随着全球电子产业的蓬勃发展，其核心零部件印刷电路板的行业规模已经突破650亿美元，其设计趋势向超细电路板(IC载板或类载板)，高可靠性电路板(功率器件基板)，三维电路板(可穿戴、超薄电子产品)的需求也不断增加，技术趋势也向轻薄化、高可靠性、高精密化，结构和电子一体化的方向发展。

目前全球电子产业的发展趋势向轻薄短小、高耐热性、多功能性、高密度化、高可靠性且低成本的方向发展，因此电子产品的基板如何选用就成为很重要的影响因素。而良好的基板必须具备高热传导性、高尺寸安定性、高遮色效果、高散热性、高耐热性、及低热膨胀系数的材料特性。尤其是笔记本电脑产业，因市场客观需要，逐渐向更轻更薄，高性能方向发展。

当前在电子产品的基板的生产中存在使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)银浆工艺或者柔性铜箔基板贴合覆盖膜油墨生产的，生产工序复杂，材料尺寸涨缩偏大，产品的良品率不高。

因此，需要一种新的柔性电路基板的技术方案来解决当前在电子产品的基板的生产中使用PET银浆工艺或者柔性铜箔基板贴合覆盖膜油墨生产，导致生产工序复杂，材料尺寸涨缩偏大，产品的良品率不高的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，解决了当前在电子产品的基板的生产中使用PET银浆工艺或者柔性铜箔基板贴合覆盖膜油墨生产，导致生产工序复杂，材料尺寸涨缩偏大，产品的良品率不高的问题。

本申请实施例提供一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，包括：相互接合的不锈钢金属基层和涂树脂铜箔层，其中，

涂树脂铜箔层包括相互接合的铜箔层和绝缘层，其中涂树脂铜箔层通过绝缘粘结剂层与不锈钢金属基层接合；

其中，一个不锈钢金属基层，与一个或两个涂树脂铜箔层相接合；与绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的一侧的表面粗糙度Ra数值为大于等于50um，不锈钢金属基层的热膨胀系数为小于16*10^-6m/mk。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括导热部，导热部为柱状结构；导热部的柱状结构的一端，与铜箔层和热源的接触位置相接触；导热部的柱状结构的另一端，与不锈钢金属基层和绝缘粘结剂层的接触位置相接触。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述导热部的导热材料包括银、铜或铝，所述导热部为一个或多个。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述不锈钢金属基层还设置导热结构件，导热结构件不与涂树脂铜箔层接触。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述绝缘层包括：聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚萘酯膜或液晶聚合物膜，绝缘层的厚度为5um至100um。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述铜箔层包括：压延铜箔、电解铜箔或高延展铜箔；铜箔层的厚度为3um至70um。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述绝缘粘结剂层包括：环氧树脂胶、丙烯酸酯胶、聚酯胶、聚氨酯胶或聚酰亚胺胶，绝缘粘结剂层的厚度为5um至50um。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述不锈钢金属基层包括铁素体不锈钢箔或奥氏体不锈钢箔。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

所述不锈钢金属基层包括散热系数高于16W的铁素体不锈钢箔或散热系数高于16W的奥氏体不锈钢箔。

进一步地，上述复合式柔性电路基板还可包括：

一个不锈钢金属基层通过一个绝缘粘结剂层与一个涂树脂铜箔层相接合，在不与该绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的另一侧的表面，与一绝缘树脂层接合，绝缘树脂层的厚度为5um至100um；所述绝缘树脂层包括：聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚萘酯膜或液晶聚合物膜。

在本申请实施例中，基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，具有以下优点：

1、极低尺寸涨缩率：因为采用极低膨胀系数(低于万分之一)的不锈钢箔为基底，再通过超薄涂布工艺实现8um超薄PI绝缘层和10um超薄绝缘粘结剂层，极大程度降低了PI绝缘层和绝缘粘结层收缩带来的涨缩影响。使用基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，生产过程中可以保持极佳的尺寸稳定性，保证了电路图形焊盘位置和孔位置的高精密度，大大提高了良品率。

2、高散热性：因为采用高散热系数(高于16W)的不锈钢箔为基底，使得本申请的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板具备高散热性，高热负载的特性。

3、电子与结构一体化：因为采用了具备良好拉伸性，可塑性的不锈钢金属基层为基底，配合高拉伸PI绝缘层和高拉伸绝缘粘结剂，使得基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板可以通过冲切弯折工艺，生产出独特的不锈钢基三维电路板，极大的简化了三维电路板的生产工艺，降低了成本。

4、轻薄：可卷式柔性生产，又有良好的硬度和刚性，易大批量生产，降低成本；

5、结构组合灵活：可实现单面的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，也可实现双面的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板；并作为多层板芯材使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。

图1为一示例性实施例提供的一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板的结构示意图；

图2为一示例性实施例提供的一种包括导热部和导热结构件的复合式柔性电路基板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为一示例性实施例提供的一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板的结构示意图，如图1所示，一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，包括：相互接合的不锈钢金属基层10和涂树脂铜箔层20，其中，

涂树脂铜箔层20包括相互接合的铜箔层201和绝缘层202，其中涂树脂铜箔层20的绝缘层202通过绝缘粘结剂层12与不锈钢金属基层10接触；

其中，一个不锈钢金属基层，与一个或两个涂树脂铜箔层相接合；与绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的一侧的表面粗糙度Ra数值为大于等于50um，不锈钢金属基层的热膨胀系数为小于16*10-6m/mk。

在实际测试中，本申请通过对与绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的一侧的表面进行处理，使与绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的一侧的表面粗糙度Ra数值为大于等于50μm，更利于不锈钢金属基层和涂树脂铜箔层的接合，可以适应热压的方式，提高了产品的良品率。

在实际测试中，本申请通过采用热膨胀系数为小于16*10-6m/mk的不锈钢金属基层，可以使得不锈钢金属基层适应热压的方式，既可确保了复合式柔性电路基板的刚性，又可通过超薄涂布工艺实现8um超薄PI绝缘层和10um超薄绝缘粘结剂层，极大程度降低了PI绝缘层和绝缘粘结剂层收缩带来的涨缩影响，使绝缘层和绝缘粘结剂层达到接近的热膨胀系数，将不锈钢金属基层和涂树脂铜箔层结合成一体化的材料，从而形成一种整体性的、极低尺寸涨缩率的柔性电路板材料。同时不锈钢金属基层的韧性和可塑性，还可以达到冲型后保持立体的结构，丰富了产品设计和组装的需要。

不锈钢金属基层：主要是不锈钢金属；涂树脂铜箔层(RCC),包括铜箔层和绝缘层；绝缘粘结剂层(其中绝缘粘结剂包括涂布型和可压合型的绝缘粘结剂)。

以传统的笔记本背光柔板为例，传统的笔记本背光柔板是使用PET印银浆或者柔性铜箔基板贴合覆盖膜和油墨生产的，生产工序复杂，材料尺寸涨缩偏大，产品的良品率不高，通过基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，可以使得生产工序大大简化，生产效率提升，良率提高；在实际测试中通过胶体配方的调整以及不锈钢金属基层的刚性，达到了绝缘层和绝缘粘结剂层接近的热膨胀系数，从而形成一种整体性的、极低尺寸涨缩率的柔性电路板材料；通过不锈钢金属基层的韧性和可塑性，可以达到冲型后保持立体的结构，丰富了产品设计和组装的需要。

综上所述，本申请的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板具有以下效果优点：

1、通过使用柔性的不锈钢金属基层，减少了生产工序，减薄了产品设计，节约了生产成本；

2、提高产品生产的良品率，扩展了产品的使用范围；

3、极低的尺寸涨缩率、高的导热性以及立体可塑性。

进一步地，一个不锈钢金属基层通过一个绝缘粘结剂层与一个涂树脂铜箔层相接合，在不与该绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的另一侧的表面，与一绝缘树脂层接合，绝缘树脂层的厚度为5um至100um。通过超薄涂布方式在未进行表面处理操作的不锈钢金属基层的表面上涂覆一绝缘树脂层，使绝缘树脂层的厚度达到5um至100um。其中，所述绝缘树脂层包括：聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚萘酯膜或液晶聚合物膜。优选的是聚酰亚胺膜，产品成熟，成本较低；同时本申请的绝缘树脂层的厚度的设置可使绝缘树脂层适应于在线涂布的方式涂覆在不锈钢金属基层上，便于大规模生产，更大地提高了生产的效率。

对绝缘树脂层进行固化处理操作,以免在收卷时相互粘附，并通过后续的烘烤工艺达到成分反应固化。通过涂覆一绝缘树脂层，可以防止静电通过不锈钢金属基层对复合式柔性电路基板进行损害，延长了复合式柔性电路基板的寿命，带来了良好的用户体验。

如图2所示，还包括导热部30，导热部30为柱状结构；导热部30的柱状结构的一端，与铜箔层201和热源R的接触位置相接触；导热部30的柱状结构的另一端，与不锈钢金属基层10和绝缘粘结剂层12的接触位置相接触。所述导热部30的导热材料包括银、铜或铝(导热材料可以包括银、铜或铝，本申请并不限于上述导热材料，任何良好导热效果的材料都适应于本申请，实际使用中，可采用镀铜方式将铜填实于导热部的腔体中，这样的方式成本低，便于操作，利于大规模生成)，所述导热部30为一个或多个，导热部设置的数量与需要散热的位置的数量相适应，可以更好的便于散热。所述不锈钢金属基层10还设置导热结构件101，导热结构件为独立结构，导热结构件101不与涂树脂铜箔层20接触。

在实际测试中，当基于不锈钢金属箔的复合式柔性电路基板需要导热输出时，可以用激光刻蚀方式将导热接触区域的绝缘层和绝缘粘结剂层进行刻蚀形成柱状腔体结构，让不锈钢金属层通过导热部直接接触铜箔层和热源的接触位置，并通过导热结构件传导散热，可以达到最佳的散热效果。同时可以在不锈钢柔性电路板的热源器件边缘通过在导热柱的柱状腔体结构中填实导热金属材料的方式将热源直接传导到不锈钢金属层，再由不锈钢金属层吸收和传导到导热结构件。由于良好的散热，大幅降低了复合式柔性电路基板的温度，提高了采用复合式柔性电路基板的设备的性能，同时延长了设备的使用寿命。

所述绝缘层包括聚酰亚胺(PI)膜、聚酯膜、聚萘酯膜或液晶聚合物膜，绝缘层的厚度可以为5um至100um。优选的是聚酰亚胺膜，产品成熟，成本较低；同时本申请的绝缘层的厚度的设置可使绝缘层适应于在线涂布的方式涂覆在铜箔层上，便于大规模生产，更大地提高了生产的效率。

所述铜箔层包括压延铜箔、电解铜箔或高延展铜箔；铜箔层的厚度为铜箔层的厚度为3um至70um。本申请的铜箔层的厚度的设置可适应于可卷式柔性生产，更大地提高了生产的效率。

所述绝缘粘结剂层包括环氧树脂胶、丙烯酸酯胶、聚酯胶、聚氨酯胶或聚酰亚胺胶，绝缘粘结剂层的厚度为5um至50um。本申请通过胶体配方的调整以及不锈钢金属基层的刚性，达到了绝缘层和绝缘粘结剂层接近的热膨胀系数，从而形成一种整体性的、极低尺寸涨缩率的柔性电路板材料。同时本申请的绝缘粘结剂层的厚度的设置可使绝缘粘结剂层通过在线涂布的方式涂覆在涂树脂铜箔层的绝缘层上，便于大规模生产，更大地提高了生产的效率。

所述不锈钢金属基层包括铁素体不锈钢箔或奥氏体不锈钢箔。

其中，铁素体不锈钢箔为在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢箔，其含铬量在11％～30％,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点。

奥氏体不锈钢箔是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢箔。奥氏体不锈钢中含Cr约18％、Ni 8％～25％、C约0.1％时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢一般是指含Cr和Ni的不锈钢，如304钢、316钢等，这类不锈钢成本较低，利于大规模生产，同时这类不锈钢一般没有磁性，耐腐蚀性也好，不能热处理强化，加工后会产生一定的磁性。

所述不锈钢金属基层包括所述不锈钢金属基层为散热系数高于16W的铁素体不锈钢箔或散热系数高于16W的奥氏体不锈钢箔。采用散热系数高于16W的铁素体不锈钢箔或散热系数高于16W的奥氏体不锈钢箔，使得本申请的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板具备高散热性，高热负载的特性。

下面结合具体实施方式对本申请作进一步说明。

第一具体实施方式：

包括：单面无胶铜箔基板：铜箔层，涂覆于铜箔层一侧的绝缘层；可压合铜箔基材：铜箔层，涂覆于铜箔层一侧的绝缘层，涂覆于绝缘层一侧的绝缘粘结剂层或可压合型绝缘粘结剂层；不锈钢金属基层：经过表面处理的不锈钢金属基层。

具体流程如下：通过有机溶剂来混合溶解所需的各组分，形成绝缘聚合物基层的液态分散体，使用在线涂布生产设备将此液态绝缘聚合物基层涂覆至铜箔层上，使通过涂布后的绝缘层，经过在线干燥烘箱，除去内含的有机溶剂并达到固化，以免在收卷时相互粘附，并通过后续的烘烤工艺达到成分反应固化，形成单面无胶铜箔基板；

通过有机溶剂来混合所需的各组分，形成绝缘胶层的液态分散体，将此绝缘层的液态分散体使用在线涂布生产设备涂覆于铜箔层的粗糙面一侧，经过在线干燥烘箱的烘烤，去除内含的有机溶剂，并使绝缘胶体达到半流动半固化状态。

使用单面涂胶的铜箔层通过在线涂布或者热压的方式与不锈钢金属基层进行热固结合。

第二具体实施方式，尺寸涨缩率测试结果如下所示：

通过以上测试结果可以看出，本申请的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板具有极低的尺寸涨缩率、高的导热性以及立体可塑性等特性，可以解决当前键盘背光柔板使用PET银浆工艺或者柔性铜箔基板贴合覆盖膜油墨生产，导致生产工序复杂，材料尺寸涨缩偏大，产品的良品率不高的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，

包括：相互接合的不锈钢金属基层和涂树脂铜箔层，其中，

涂树脂铜箔层包括相互接合的铜箔层和绝缘层，其中涂树脂铜箔层的绝缘层通过绝缘粘结剂层与不锈钢金属基层接合；

其中，一个不锈钢金属基层，与一个或两个涂树脂铜箔层相接合；与绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的一侧的表面粗糙度Ra数值为大于等于50um，不锈钢金属基层的热膨胀系数为小于16*10^-6m/mk。

2.根据权利要求1所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，

还包括导热部，导热部为柱状结构；导热部的柱状结构的一端，与铜箔层和热源的接触位置相接触；导热部的柱状结构的另一端，与不锈钢金属基层和绝缘粘结剂层的接触位置相接触。

3.根据权利要求2所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述导热部的导热材料包括银、铜或铝，所述导热部为一个或多个。

4.根据权利要求2或3所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述不锈钢金属基层还设置导热结构件，导热结构件不与涂树脂铜箔层接触。

5.根据权利要求4所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述绝缘层包括：聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚萘酯膜或液晶聚合物膜，绝缘层的厚度为5um至100um。

6.根据权利要求4所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述铜箔层包括：压延铜箔、电解铜箔或高延展铜箔；铜箔层的厚度为3um至70um。

7.根据权利要求4所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述绝缘粘结剂层包括：环氧树脂胶、丙烯酸酯胶、聚酯胶、聚氨酯胶或聚酰亚胺胶，绝缘粘结剂层的厚度为5um至50um。

8.根据权利要求4所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述不锈钢金属基层包括铁素体不锈钢箔或奥氏体不锈钢箔。

9.根据权利要求8所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

所述不锈钢金属基层包括散热系数高于16W的铁素体不锈钢箔或散热系数高于16W的奥氏体不锈钢箔。

10.根据权利要求9所述的基于不锈钢金属的复合式柔性电路基板，其特征在于，还包括：

一个不锈钢金属基层通过一个绝缘粘结剂层与一个涂树脂铜箔层相接合，在不与该绝缘粘结剂层接触的不锈钢金属基层的另一侧的表面，与一绝缘树脂层接合，绝缘树脂层的厚度为5um至100um；所述绝缘树脂层包括：聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚萘酯膜或液晶聚合物膜。

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