[发明专利]一种在可延展柔性基底上制造电路的方法

说明书

本发明提供了一种在可延展柔性基底上制造电路的方法，步骤为将薄铜箔展平后固定于硬质薄板上，对薄铜箔不接触硬质薄板的上表面进行清洗；在薄铜箔清洗后的表面上固定柔性基底；将柔性基底和薄铜箔整体从硬质薄板上剥离翻转，将具有柔性基底的一面固定在硬质薄板上，并对薄铜箔不接触柔性基底的一面进行清洗；在薄铜箔表面制造出所需电路的阻剂膜图案；将具有阻剂膜图案的薄铜箔层置于铜腐蚀液中，去除多余的薄铜箔层；利用脱模剂去除残留阻剂膜，使用水和丙酮进行清洗；将薄铜箔和柔性基底一起从硬质薄板上剥离，完成制作过程。本发明有效避免了金属与柔性基底的不匹配问题，克服金属导线裂纹和断路问题，工艺可靠性强，材料和工艺成本低。

技术领域

本发明属于柔性电子器件制造技术领域，尤其涉及一种在可延展柔性基底上制造电路的方法。

背景技术

可穿戴电子器件是信息产业发展最快的领域之一。目前制约可穿戴电子器件性能和体积的关键问题之一是其使用的刚性基板印刷电路板(PCB)无法满足该类器件在服装、皮肤、器官等非平面环境中的使用要求，迫切需要发展在可弯曲，可延展柔性基底上制造各种功能电子器件的技术。现有的在柔性衬底上进行电路图形制造主要是采用基于聚酰亚胺(PI)基底的印刷电路板(FPC)技术。但聚酰亚胺材料的弹性性能较低，可延展性不强，仅能够实现弯曲而不能实现拉伸，不适合在皮肤、弹性衣物等表面使用。另外由于其结构致密，透气性较差，不太适合在长期接触人体使用。使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯等柔性可延展材料基底制备的电子设备能够实现更好的贴合性、降低可穿戴设备长时间佩戴不适度，改善佩戴者的生活质量。特别是对于需要紧密接触人体的应用，基于柔性可延展材料基底的传感器能够显著提高测量的准确性。因此，在可延展柔性基底上制造电路成为技术发展的重点。

由于金属与可拉伸材料的热膨胀系数和应力参数差异较大，采用物理沉积、电镀等方法直接在柔性可拉伸材料材料表面(如PDMS)制作金属电路，容易出现结合力不强和裂纹、断路等问题，严重影响电路的可靠性和实用性。目前主要有两种方法解决该问题，一种技术方案在金属电路与柔性可延展材料之间增加一层聚酰亚胺层作为缓冲层。另外，可以采用金属牺牲层工艺或种子层的方法，例如公开号为CN201610674619.X的发明专利公开了一种基于金属牺牲层工艺的弹性电路制备方法；包括如下步骤：在基底上粘贴金属薄膜；在金属薄膜的表面旋涂光刻胶并光刻电路及焊盘版图；在电路及焊盘版图区域制作金属电路和焊盘，接着旋涂光敏型有机可溶聚合物并光刻阻焊层版图；在焊盘上焊接电子元器件；去除光刻胶及光敏型有机可溶聚合物，浇铸上层弹性聚合物并固化；将金属薄膜及其上层结构从基底上剥离；刻蚀金属薄膜；旋涂下层弹性聚合物并固化。

公开号为CN201510973775.1的发明专利提供的一种基于弹性衬底的可拉伸电路板的制备方法及可拉伸电路板，包括如下步骤：步骤1，在模具中制备衬底；步骤2，在所述衬底的表面溅射金属种子层；步骤3，在所述金属种子层的表面旋涂光刻胶，在所述光刻胶上光刻电路版图；步骤4，在所述光刻胶上经光刻的部分制作金属电路和焊盘；步骤5，去除所述光刻胶，蚀刻所1述金属种子层；步骤6，在所述金属电路和焊盘上焊接电子元器件；步骤7，旋涂保护层，并固化；步骤8，将制备好的电路板从所述模具中剥离，完成制备。

上述技术方案的主要缺点在于，(1)在柔性可拉伸材料表面与金属之间引入聚酰亚胺过渡层，一方面聚酰亚胺的图形化工艺复杂，增加了电路制造的工艺流程和生产成本。另一方面，拉伸性较差的聚酰亚胺层会降低电路整体的可延展性能，也带来透气性等问题。(2)采用金属牺牲层工艺或种子层的方法需要使用物理沉积工艺、光刻胶或光敏性聚合物，所需的加工成本和材料成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺点，本发明的提供一种工艺简单、拉伸性能良好的在可延展柔性基底上制造电路的方法。

本发明采用以下的技术方案：

一种在可延展柔性基底上制造电路的方法，包括以下步骤：