柔性基板上的电子部件制造技术

电子部件(1)连接到柔性基板(3)上的导电轨道(2)。将包含热塑性材料(TPM1)的组合物的连接层(4)设置在导电轨道(2)上。连接层(4)具有至少一个切口(5)，至少一个切口对准成与导电轨道(2)重叠。使用液态的热固性材料(TSM1)来填充切口(5)。将电子部件(1)设置在连接层(4)的顶部。通过施加热，将连接层(4)的温度升高至热塑性材料(TPM1)的软化温度以上。施加压力以形成机械连接。通过施加热(H)，将热固性材料(TSM1)的温度升高至其热固性温度以上，以使热固性材料(TSM1)固化并形成电连接(E)。热固性材料(TSM1)固化并形成电连接(E)。热固性材料(TSM1)固化并形成电连接(E)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性基板上的电子部件


[0001]本公开涉及一种用于将电子部件连接到柔性基板上的导电轨道的方法。本公开还涉及一个或多个电子部件在具有导电轨道的柔性基板上的组件，以及涉及具有集成电子部件的服装。

技术介绍

[0002]电信号通过柔性和/或可拉伸基板上的导电布线(例如轨道)到电子部件的传输或通过柔性和/或可拉伸基板上的导电布线(例如轨道)来自电子部件的传输会受到外部电磁辐射的干扰、轨道电子性能(电阻)的变化以及电子部件与基板上的线路之间的不稳定互连的阻碍。电阻变化和/或故障互连会对传输的信号质量产生负面影响。
[0003]编号为6,449,836的美国专利描述了一种将印刷电路板互连的方法，电路板中的一个具有由热塑性树脂制成的绝缘基板和带焊盘(land)的导电图案。通过将这些焊盘与第二印刷电路板的焊盘重叠，可以形成电互连部分，该电互连部分可以用热塑性树脂的软化和变形部分覆盖。然而，制造具有由热塑性树脂制成的绝缘基板的印刷电路板可能是困难的。由电互连部分形成的电连接通常具有较差的稳定性，例如形成的互连容易发生电阻变化或裂开，或甚至损失电连接，特别是在热塑性树脂反复弯曲和/或拉伸时。
[0004]在将电子部件持久地连接到柔性基板上的导电轨道方面仍然需要进一步改进。

技术实现思路

[0005]本公开的各方面涉及电子部件和柔性基板上的导电轨道之间的连接。如本文所述，可以在导电轨道上设置连接层。连接层优选由包含热塑性材料的组合物形成。连接层可以具有一个或多个贯穿其中的开口。例如，开口可以表现为从连接层切出的区域。开口中的至少一个可以对准成与导电轨道至少部分地重叠。优选地，连接层与柔性基板紧密贴合，使得具有切口的连接层和下方的柔性基板限定出腔体。
[0006]优选地，使用热固性材料来填充由开口或切口形成的腔体。热固性材料可以以液态提供到切口。因此，具有切口的连接层可以限定将电子部件的接触点连接到导电轨道的电连接的体积、形状和/或位置。应当理解，连接层优选地是电绝缘体。优选地，热固性材料是稠的粘性组合物，诸如糊状物。有利地，稠的粘性液体(例如糊状物)可以保留在切口中至少达完成后续步骤所需的时间。热固性材料至少在固化时是导电的。电子部件可以设置在连接层的顶部，例如使电子部件的接触点对准成与填充切口的热固性材料接触。
[0007]优选地，将连接层的温度升高到接近连接层的热塑性材料的软化温度(Tg)或连接层的热塑性材料的软化温度(Tg)以上。将连接层加热到软化温度以上可引起连接层软化和热塑性变形。例如，连接层的塑性变形一方面可以改善连接层与电子部件之间的接触，另一方面可以改善连接层与具有导电轨道的柔性基板之间的接触。在热塑性材料固化后，连接层在电子部件和柔性基板之间形成持久的机械连接。在一些实施例中，例如在加热期间或之后，将压力施加到软化的连接层。施加压力可以改善接触并因此改善连接层分别与电子
部件和/或导电轨道的粘附。热塑性层可以由多个层组成，例如具有相对较低的热塑性温度状况的外胶层和具有相对较高的热塑性温度状况的内层。这种组合可以确保层在所述过程中的结构完整性。合适的热塑性层包括用于纺织应用的型热塑性聚氨酯(TPU)，其通常具有两层或三层，外层为胶，内层更可拉伸但热稳定性更高(例如，BEMIS prod.#3916)。
[0008]优选地，施加热以将热固性材料的温度升高到其热固性温度以上。有利地，这可以是与用于软化热塑性层的热相同的热。例如，连接层的温度升高可能足以使热塑性材料的温度也升高。将热固性材料加热到其热固性温度以上可以触发热固性材料的固化。以这种方式，热固性材料可以有利地在电子部件的接触点和柔性基板上的导电轨道之间形成电连接。应当理解，切口中的电连接可以与电子部件和柔性基板之间的机械连接机械地分离，从而进一步提高持久性。
[0009]替代性地，也可以应用压敏粘合剂(PSA)作为导电粘合剂。这是一种如下的材料，该材料在压力下重组，使得粘合剂中的导电颗粒形成渗透路径，从而获得体导电性质。对于基于PSA的热固性材料，在层压过程中的压力可以用于获得导电性。可以施加温度以在部件(例如具有印刷轨道的柔性基板和电子部件)之间形成机械互连。
[0010]在一些优选实施例中，柔性基板本身也由包含热塑性材料的组合物形成。这原则上可以是与连接层相同的材料，或者可以包括不同的第二热塑性材料。使用由热塑性材料形成的柔性基板有利地使得能够将柔性基板粘附到另外的基板，诸如柔性载体和/或层，如将在下文阐明的。在一个实施例中，柔性基板的第二热塑性材料的软化温度(例如玻璃化转变温度)不同于连接层的热塑性材料的软化温度，例如比连接层的热塑性材料的软化温度高或低至少5摄氏度或更多。使用软化温度高于连接层的软化温度的基板可以防止柔性基板在连接层的软化期间发生塑性变形。因此，包括将柔性基板粘附到载体的制造过程可以在单独的过程步骤中执行。替代性地，使用软化温度低于连接层的软化温度的的基板可以使得能够例如通过加热到柔性基板的软化温度和连接层的软化温度之间的温度来从载体移除粘附的基板，而不会降低连接层的粘附性。
[0011]在其他或进一步优选的实施例中，将热塑性材料的柔性层施加在部件和连接层上并加热，以形成覆盖层。优选地，覆盖层是斜面的，以形成总堆叠厚度从电子部件向外的逐渐减小。应当理解，对于连接层，热塑性材料的柔性层优选地具有在低于或大约高达分别包含在柔性基板和/或连接层中的热塑性材料的软化条件的范围内的软化条件。以这种方式，可以施加温度和压力，使得可以将覆盖层塑化并粘附到电子部件，而不熔化和/或降解下面的任何部件或层。提供覆盖层有利地使电子部件外表面上存在的表面拓扑结构平齐。这保护电子部件上的各个部件免受损坏(例如接触损坏)和/或使电子部件和堆叠体整体的外表面触摸起来更平滑。应当理解，覆盖层可以进一步有助于减轻在使用期间，例如在柔性基板的弯曲和/或拉伸期间，可能在靠近电子部件边缘的位置集中(例如积聚)在轨道上的应力。优选地，覆盖层的至少一部分形成为具有倾斜表面，即逐渐减小的厚度。逐渐倾斜的厚度可以进一步对提供层和部件的堆叠的整体刚度在横向表面方向上的逐渐降低进行改进，从而有助于减轻导电轨道上的应力和/或减少导电轨道上的应力集中。因此，覆盖层可以通过减少对导电轨道特别是沿着电子部件的边缘的分层和/或损坏的可能性来提高连接的使用寿命。
[0012]本公开的一些方面可以体现为电子部件连接到柔性基板上的至少一个导电轨道的组件。例如，该组件可以通过本文公开的方法之一的产品或中间产品，或者其他方法来获得。该组件通常包括导电轨道上的连接层。例如，连接层由包含热塑性材料的组合物形成。优选地，连接层具有至少一个切口，该至少一个切口对准成与导电轨道至少部分地重叠。该组件可以包括在切口中例如填充切口的固化的导电热固性材料。电子部件设置在连接层的顶部，其中电子部件的接触点对准成与热固性材料，例如固化的热固性材料接触。在组件中，连接层形成电子部件与柔性基板和/或柔性基板上的导电轨道之间的机械连接。连接层可以至少在与电子部件和/或柔性基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将电子部件(1)连接到柔性基板(3)上的导电轨道(2)的方法，所述方法包括：
‑
在所述导电轨道(2)上设置连接层(4)，其中所述连接层(4)由包含热塑性材料(TPM1)的片材形成，其中所述连接层(4)具有至少一个切口(5)，其中所述至少一个切口(5)对准成与所述导电轨道(2)至少部分地重叠；
‑
用液态的热固性材料(TSM1)至少部分地填充所述至少一个切口，其中所述热固性材料(TSM1)至少在固化时是导电的；
‑
随后将所述电子部件(1)定位在所述连接层(4)的顶部，其中所述电子部件(1)的接触点(7)对准成与所述切口(5)中的所述热固性材料(TSM1)接触；
‑
施加热(H)，以将所述连接层(4)的温度升高至所述连接层(4)的所述热塑性材料(TPM1)的软化温度(Tg)以上，并施加压力(P)，以通过所述连接层的塑性变形来形成所述电子部件(1)与所述柔性基板和/或所述柔性基板上的导电轨道之间的机械连接(M)；其中所述施加热(H)还确保，将所述热固性材料(TSM1)的温度升高至所述热固性材料的热固性温度(Ts)以上，以使所述热固性材料(TSM1)固化并形成所述电子部件(1)的接触点(7)与所述柔性基板(3)上的所述导电轨道(2)之间的电连接(E)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接层(4)的长度和/或宽度在所述连接层(4)上的所述电子部件(1)的相应横截面尺寸的1.1倍至1.8倍之间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将热塑性材料(TPM3)的柔性层施加在所述部件和所述连接层上并加热，以形成覆盖层(8)，其中所述覆盖层倾斜，以形成总堆叠体厚度从所述电子部件向外的逐渐减小。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，热塑性材料中的至少两个由表现出重叠塑化条件的组合物形成。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述导电轨道(2)沿着相互平行的方向以形成平行轨迹。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述热固性材料(TSM1)包括导电粘合剂材料。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将所述柔性基板连接到载体(20)。8.一种电子部件(1)连接到柔性基板(3)上的至少一个导电轨道(2)的组件(30)，所述柔性基板由热塑性基板材料(TPM2)形成，所述组件包括：
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：