电路板的制造方法及利用该方法制备的电路板技术

一种电路板的制造方法，包括：将导电前驱体与透明材料的预聚物混合后与固化剂混合，得到透明混合物；将透明混合物涂覆在集成有电子器件的基材上，包裹电子器件接口；固化透明混合物，得到透明封装体；利用飞秒激光照射透明封装体内部，将导电前驱体转变成导电线路，利用导电线路将电子器件连接在一起。该方法制成的电路板具有较好的封装效果，可有效避免电子器件间的导电线路接触到空气和水分。本发明专利技术还提供利用该方法制备的电路板。

The manufacturing method of circuit board and the circuit board made by this method

【技术实现步骤摘要】
电路板的制造方法及利用该方法制备的电路板
本专利技术涉及电路板领域，特别是涉及一种电路板的制造方法及利用该方法制备的电路板。
技术介绍
随着电子技术的快速发展，电子器件的电路布线密度，导电线路使用寿命，多种电路信号抗干扰等电路效能的要求也逐步提高。导电线路直接暴露在空气中容易被腐蚀氧化，影响使用寿命且在多层复杂的线路环境中为避免相互干扰，往往也需要对导电线路进行封装保护。现在常用的封装技术需要在基材上制备好导电线路后，再涂以封装材料进行包裹，导电线路难免接触到空气及水分，对于敏感材料易造成封装前的污染缺陷，而且该封装技术的操作比较繁琐。前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种电路板的制造方法以及利用该方法制备的电路板，使得利用该方法制成的电路板具有较好的封装效果，可有效避免电子器件间的导电线路接触到空气和水分。本专利技术提供的电路板的制造方法，包括如下步骤：将导电前驱体与透明材料的预聚物混合后与固化剂混合，得到透明混合物；将透明混合物涂覆在集成有电子器件的基材上，包裹电子器件接口；固化透明混合物，得到透明封装体；利用飞秒激光照射透明封装体内部，将导电前驱体转变成导电线路，利用导电线路将电子器件连接在一起。进一步地，所述导电前驱体包括硝酸银粉末、氧化锌纳米颗粒、或氧化石墨烯。进一步地，所述透明材料包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或热塑性聚氨酯。进一步地，所述透明混合物中导电前驱体的质量百分比为5％～30％。进一步地，固化透明混合物时采用的固化温度为60℃～150℃。进一步地，所述透明封装体的透光率为50％～100％。进一步地，利用飞秒激光照射透明封装体内部时采用的激光的波长为400nm～1100nm。进一步地，利用飞秒激光照射透明封装体内部时采用的激光的平均功率为1mW～10W。进一步地，利用飞秒激光照射透明封装体内部，将导电前驱体转变成导电线路，利用导电线路将电子器件连接在一起包括：将透明封装体固定在三维电位移平台或扫描振镜的工作台上；利用显微镜或测位仪并配合计算机调整激光聚焦点的位置，使激光的聚焦点与预先规划出的扫描路径的起始位置重合；利用计算机控制三维电位移平台移动或利用计算机控制调整扫描振镜中扫描镜的角度，控制激光聚焦点在透明封装体内部移动，根据预先规划出的激光扫描路径进行扫描，将激光扫描路径上的导电前驱体转变为导电线路，利用导电线路将电子器件连接在一起。本专利技术提供的电路板，包括电路基板和设于电路基板上的多个电子器件，其特征在于，所述电路基板包括基材和与基材相连的透明封装体，所述电子器件的至少一部分位于所述透明封装体内，且所述电子器件之间通过原位封装于所述透明封装体内部的导电线路连接。综上所述，本专利技术至少具有如下有益效果其中之一：本专利技术将导电前驱体掺入透明材料的预聚物中，与固化剂混合加热后，固化成内嵌导电前驱体的透明封装体，然后利用飞秒激光引起材料的多光子吸收特性，在透明封装体内部直写二维乃至三维导电线路，实现电子器件的原位封装互连，使得本专利技术形成的电路板中，透明封装体紧紧包裹在导电线路外侧，将导电线路与空气和水完全隔离，具有较好的封装效果，且本专利技术的电路板制造方法操作比较简单。附图说明图1为本专利技术实施例的电路板的制造方法的部分流程示意图。图2为本专利技术实施例利用飞秒激光还原或转变导电前驱体的装置的示意图。图3a为第一实施例中透明封装体在飞秒激光照射前的示意图。图3b为第一实施例中透明封装体在飞秒激光照射后的示意图。图4a为第二实施例中透明封装体在飞秒激光照射前的示意图。图4b为第二实施例中透明封装体在飞秒激光照射后的示意图。图5a为第三实施例中透明封装体在飞秒激光照射前的示意图。图5b为第三实施例中透明封装体在飞秒激光照射后的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供的电路板的制造方法包括：步骤S10：提供导电前驱体、以及透明材料的预聚物和固化剂。步骤S10中，导电前驱体包括但不限于硝酸银粉末、氧化锌纳米颗粒、或氧化石墨烯。透明材料的预聚物和固化剂一般成套出售，不同的预聚物对应不同的固化剂。透明材料包括但不限于聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或热塑性聚氨酯(TPU)，其具体型号可以为美国道康宁Sylgard184、韩国LG化学IF850、德国拜耳Makrolon6465和德国拜耳U-95A。步骤S20：将导电前驱体掺入透明材料的预聚物中，搅拌好后与固化剂按一定比例混合，得到透明混合物，将透明混合物充分搅拌均匀，并在真空干燥环境中去除气泡。步骤S20中，透明材料的预聚物和固化剂的质量百分比范围为1:1～10:1。导电前驱体在透明混合物中的质量百分比优选为5％～30％，掺入比例过低会导致反应物质过于分散，影响形成的导电线路图形的质量，过大会影响透明混合物的透明度。步骤S30：将透明混合物涂覆在集成有电子器件的基材上，包裹电子器件接口。在步骤S30中，电子器件指电阻、电感、电容、二极管等常用电子器件。集成电子器件的基材可以是柔性基材(如PI)或刚性基材(如Si)等。电子器件的连接点可以位于同一水平面上，也可以不在同一水平面上。在涂覆透明混合物时采用的方法包括但不限于旋涂法、喷涂法或刷涂法。步骤S40：在一定温度下，固化透明混合物，形成具有一定透明度的透明封装体。在步骤S40中，固化温度优选范围为60℃～150℃，温度低于60℃会导致烘干所需时间过长，降低效率；温度高于150℃易导致材料老化，影响透明封装体的成型质量，固化时间优选为1min～20min。形成的透明封装体的透光率通过调整掺入的导电前驱体的比例来控制，透明封装体的透光率优选范围为50％～100％，透光率低于50％会导致光能在内部传输时衰减过多，无法有效作用于透明封装体内部。步骤S50：使用飞秒激光聚焦在透明封装体的内部，通过计算机控制激光束在透明封装体的内部移动，在飞秒激光的多光子效应下，透明封装体被照射部分的导电前驱体在激光作用下转变成导电线路，将电子器件电性连接在一起，形成所需电路板，在形成的电路板中，导电线路直接嵌入透明封装体的内部，实现电子器件的一体化封装，与空气和水分完全隔绝，最终实现电子器件的原位封装互连。在步骤S50中，激光的波长优选为400nm～1100nm，激光波长小于400nm，即激光为紫外光激光时，透明封装体对光线的吸收率较高，影响激光的穿透深度，不利于激光在透明封装体内任意位置的聚焦直写。扫描时，激光的平均功率优选范围为1mW～10W，扫描速度优选为1μm/s～1000mm/s。当激光功率小于1mW时，激光能量不足以穿透至透明封装体内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：/n将导电前驱体与透明材料的预聚物混合后与固化剂混合，得到透明混合物；/n将透明混合物涂覆在集成有电子器件的基材上，包裹电子器件接口；/n固化透明混合物，得到透明封装体；/n利用飞秒激光照射透明封装体内部，将导电前驱体转变成导电线路，利用导电线路将电子器件连接在一起。/n

【技术特征摘要】
1.一种电路板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
将导电前驱体与透明材料的预聚物混合后与固化剂混合，得到透明混合物；
将透明混合物涂覆在集成有电子器件的基材上，包裹电子器件接口；
固化透明混合物，得到透明封装体；
利用飞秒激光照射透明封装体内部，将导电前驱体转变成导电线路，利用导电线路将电子器件连接在一起。


2.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，所述导电前驱体包括硝酸银粉末、氧化锌纳米颗粒或氧化石墨烯。


3.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，所述透明材料包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或热塑性聚氨酯。


4.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，所述透明混合物中导电前驱体的质量百分比为5％～30％。


5.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，固化透明混合物时采用的固化温度为60℃～150℃。


6.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，所述透明封装体的透光率为50％～100％。


7.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，利用飞秒激光照射透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，艾骏，陈颖，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33