一种柔性器件封装结构及封装方法技术

一种柔性器件封装结构，包括柔性电路板和设置于柔性电路板上的元器件，元器件与柔性电路板之间形成有相连接的金丝；所述元器件表面设有第一封装层，第一封装层与柔性电路板之间设有第二封装层，柔性电路板外包裹有第三封装层；所述第一封装层包裹元器件和金丝设置；所述第二封装层为透明材质，且第二封装层形成于第一封装层表面；所述第三封装层为黑色结构，且第三封装层包裹柔性电路板的同时，元器件顶部不与第三封装层相接触；与现有技术相比，在柔性期间外层使用黑色的第三封装层，通过两次第三封装层注料，形成上下两个柔性衬体，既保证了使用过程中的光损失，又在拉伸弯曲时保护了柔性电路，使其没有过大的变形。使其没有过大的变形。使其没有过大的变形。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性器件封装结构及封装方法


[0001]本专利技术涉及柔性电子
，具体涉及一种柔性器件封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]随着电子系统变得更轻更小，电子系统采用的半导体封装已不断缩减尺寸。随着对便携式和可穿戴电子系统的关注增加，柔性电子设备越来越受到大家的重视，这种设备是指在存在一定范围的形变(弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸)条件下仍可工作的电子设备。
[0003]但是相应的技术要求同样制约了柔性电子的发展。其主要面对的技术问题包括：封装尺寸较大，难以满足伸展性和弯曲性；结构复杂，导致封装工艺过于复杂。柔性电子技术的发展，对柔性电子的封装及可靠性提出了更高的要求。在面临拉、压、弯，扭等问题的情况下仍能维持自身良好的性能，具有可携带性和良好的环境适应性。
[0004]现有技术中，柔性器件在使用过程存在的问题，光源及探测器需直接与皮肤接触，频繁的接触会导致金丝断裂或失效。金丝的第一焊点与第二焊点不在同一水平面上，在使用过程中易与焊盘脱落。柔性器件在使用过程中直接与皮肤贴合，在柔性器件的头上会出现较小的弯曲半径，会对器件稳定性提出更高要求。
[0005]中国专利号CN112736056A公开了一种柔性芯片封装结构、柔性芯片的封装方法，该柔性芯片封装结构包括：柔性电路板，所述柔性电路板上具有焊盘；柔性芯片，所述柔性芯片通过引线和所述焊盘电性互连，其中，所述柔性电路板发生弯折时，所述引线可发生拉伸变形。
[0006]上述公开的这种封装方式，通过引线的设置，实现柔性芯片与柔性电路板始终保持连接，但当皮肤与柔性器件接触时，柔性器件会产生一定的变形，从而影响柔性器件的使用。

技术实现思路

[0007]本专利技术是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种使用时具有较高的稳定性，较小的封装的尺寸，封装工艺简单的柔性器件封装结构及封装方法。。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种柔性器件封装结构，包括柔性电路板和设置于柔性电路板上的元器件，元器件与柔性电路板之间形成有相连接的金丝；所述元器件表面设有第一封装层，第一封装层与柔性电路板之间设有第二封装层，柔性电路板外包裹有第三封装层；所述第一封装层包裹元器件和金丝设置；所述第二封装层为透明材质，且第二封装层形成于第一封装层表面；所述第三封装层为黑色结构，且第三封装层包裹柔性电路板的同时，元器件顶部不与第三封装层相接触。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述柔性电路板包括柔性基底和导电层，导电层由溅射于柔性基底表面的铬溶液和金溶液固化形成。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述导电层经正交光刻形成所需柔性电路，且柔性电路板包括涂抹有导电银浆的凸台，元器件按压于所述凸台上。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述第一封装层为派瑞林材质。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述第三封装层为添加有黑色颜料的聚二甲基硅氧烷。
[0013]一种柔性器件封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：设计与所需柔性电路板相对应的模具，包括相对应的上模座和下模座，上模座上形成有与元器件位置相对应的模腔，且上模座上还形成有注料孔，下模座上形成有凹陷的主模腔；步骤B：在下模座的主模腔内涂抹脱模剂，并将配置好的第三封装层溶液倒入下模座的主模腔内；步骤C：待第三封装层溶液固化后，将连接后的柔性器件放置于第三封装层溶液上；步骤D：盖上上模座，确保上模座与下模座紧密贴合；步骤E：将第三封装层溶液通过注料孔注入，直至上模座和下模座的各个模腔内均填满第三封装层溶液；步骤F：待第三封装层溶液固化后，将上模座和下模座分离，取出封装后的柔性器件，从而得到封装好的柔性器件。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤A中的上模座和下模座边角处设有相对应的卡孔和卡销。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤B中的第三封装层溶液为添加有黑色颜料的聚二甲基硅氧烷。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤D中盖上上模座后，确保上模座的模腔盖住元器件。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，所述上模座的模腔包括不同结构的第一模腔、第二模腔和第三模腔。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、在元器件表面先溅射一层第一封装层再涂一封透明的第二封装层结构，第一封装层起到初步固定金丝的作用，并在元器件的回收利用中可保持器件表面的洁净可轻易剥除上层的第一封装层，并在第一封装层表面滴一滴透明的第二封装层，避免了金丝在使用过程中直接与皮肤接触，同时不影响光源和探测器的性能光源发射光通过探测器接收；2、在柔性器件外层使用黑色的第三封装层，通过两次第三封装层注料，形成上下两个柔性衬体，柔性器件被夹在中间形成“三明治”结构，由于其具有较好的密封性，既保证了使用过程中的光损失，又在拉伸弯曲时保护了柔性电路，使其没有过大的变形，避免了由应力集中而导致的元器件与柔性电路的连接失效，且第三封装层具有很好的安全性，在与人体的皮肤接触时，不会发生过敏反应；3、通过模具的设计，方便了外层黑色第三封装层的封装，确定了元器件封装的尺寸厚度，且模具模腔的设计，解决了封装时，液体第三封装层易流至元器件表面，影响其性能。
附图说明
[0019]图1是上模座的结构示意图；图2是下模座的结构示意图；图3是柔性器件的整体封装结构示意图；图4是柔性器件封装后的爆炸图；图5是柔性器件封装后的结构示意图；附图标记：柔性电路板1，元器件2，金丝3，第二封装层4，第一封装层5，导电层6，第三封装层7，注料孔8，第一模腔9，第二模腔10，第三模腔11，卡孔12，主模腔13，卡销14。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术实施例作详细说明。
[0021]如图1
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5所示，一种柔性器件封装结构，包括柔性电路板1和设置于柔性电路板1上的元器件2，元器件2与柔性电路板1之间形成有相连接的金丝3；所述元器件2表面设有第一封装层5，第一封装层5与柔性电路板1之间设有第二封装层4，柔性电路板1外包裹有第三封装层7；所述第一封装层5包裹元器件2和金丝3设置；所述第二封装层4为透明材质，且第二封装层4形成于第一封装层5表面；所述第三封装层7为黑色结构，且第三封装层7包裹柔性电路板1的同时，元器件2顶部不与第三封装层相接触。
[0022]柔性电路板1包括柔性基底和导电层6，导电层6由溅射于柔性基底表面的铬溶液和金溶液固化形成，柔性基底可为PI聚酰亚胺、Parylene聚对二甲苯、PDMS聚二甲基硅氧烷中至少一种，优选PI聚酰亚胺，PI聚酰亚胺具有较好的柔性并且与导电层粘附性好，可以方便后续制作导电层6，柔性基底的厚度为5um，厚度太薄会影响表面元器件2的稳定性，太厚会限制元器件2的柔性。
[0023]导电层6经正交光刻形成所需柔性电路，且柔性电路板1包括涂抹有导电银浆的凸台，元器件2按压于所述凸台上，等待5
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10min，元器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性器件封装结构，包括柔性电路板（1）和设置于柔性电路板（1）上的元器件（2），元器件（2）与柔性电路板（1）之间形成有相连接的金丝（3）；其特征在于，所述元器件（2）表面设有第一封装层（5），第一封装层（5）与柔性电路板（1）之间设有第二封装层（4），柔性电路板（1）外包裹有第三封装层（7）；所述第一封装层（5）包裹元器件（2）和金丝（3）设置；所述第二封装层（4）为透明材质，且第二封装层（4）形成于第一封装层（5）表面；所述第三封装层（7）为黑色结构，且第三封装层（7）包裹柔性电路板（1）的同时，元器件（2）顶部不与第三封装层（7）相接触。2.根据权利要求1所述的一种柔性器件封装结构，其特征在于，所述柔性电路板（1）包括柔性基底和导电层（6），导电层（6）由溅射于柔性基底表面的铬溶液和金溶液固化形成。3.根据权利要求2所述的一种柔性器件封装结构，其特征在于，所述导电层（6）经正交光刻形成所需柔性电路，且柔性电路板（1）包括涂抹有导电银浆的凸台，元器件（2）按压于所述凸台上。4.根据权利要求1所述的一种柔性器件封装结构，其特征在于，所述第一封装层（5）为派瑞林材质。5.根据权利要求1所述的一种柔性器件封装结构，其特征在于，所述第三封装层（7）为添加有黑色颜料的聚二甲基硅氧烷。6.一种柔性器件封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：制作柔性器件，在柔性电路板（1）上溅射铬溶液和金溶液，固化形成导电层（6），并将该导电层（6）经正交光刻形成所需柔性电路，在柔性点路的凸台上涂抹导电银浆，将元器件按压于凸台上，使元器件（2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪华伟，徐泽，王明雨，吕博，吴欣，倪敬，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：