电路保护复合物制造技术

一种用作柔性电路的复合物，包括导电体的至少一部分，该导体具有与第二表面相对的第一表面。第一均匀聚合物膜与导电体的至少一部分的第一表面接触。第二均匀聚合物膜与第一薄膜的至少一部分和导电体至少一部分的第二表面接触。第一和第二薄膜浸渍形成包围导电体的至少一部分的连续相。有密封的柔性电路的制造方法包括步骤：提供至少一个导电轨线，它具有与第二表面相对的第一表面。第一表面的至少一部分与第一均匀聚合物薄膜相接。第二均匀聚合物膜与第一薄膜至少一部分和第二表面至少一部分接触。然后，在所选温度下对第一和第二薄膜施加压力一段时间，促使聚合物浸渍，形成包围至少一部分导电轨线的连续相。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及液晶聚合物(LCP)薄膜层叠物，更具体的涉及柔性电路，该层叠物是LCP基质薄膜与作为覆盖层的LCP薄膜层压而成的，用来包覆导电性电路轨线，保护其免受环境污染。
技术介绍
热喷墨打印机是快速安静的装置，它能将墨水喷到图像记录介质上产生高质量的印刷品。图像记录介质例如纸张，在图像形成过程中仅在打印头在纸张表面上移动时纸张才被墨水击中。热喷墨打印机芯是通过将蒸发的墨水喷射经过一个或多个喷孔，在记录介质上产生墨点的。喷墨在快速加热小体积墨水以后迅速发生。喷孔可以在喷嘴板上排列成阵列。随着打印头在记录介质上移动，一系列墨水的喷射就形成所需图像的打印部分。通常，在每行打印头的移动以后，记录介质移动一下，使打印头下一行的移动能将墨水喷射到靠近的行上，直到完整图像出现。典型的喷墨打印机机芯包括打印头和装有液体墨水的墨水储器(其中的墨水传输到打印头)和用来对打印头传递信号的柔性电路。打印头可以是任何各种各样的常规结构，包括那些具有镍喷嘴板的结构等，或者可以用自动粘合带(TAB)形成。打印头机芯的损伤可以几种方式发生。常见的问题是喷墨组合物损伤喷墨打印头室和喷嘴的表面。通过磨蚀对于表面的损伤在墨滴喷射之前和过程中发生。液滴喷射的过程在约300℃发生。这样的高温可能加速打印头中的磨蚀。已知用有机聚合物保护柔性电路不受环境因素，例如灰尘和湿气的损伤。有机聚合物虽然不适合防止打印头的磨蚀，用来保护喷墨打印头附近印刷电路内部连线等结构免受环境因素，例如灰尘和湿气的损害，尤其是免受墨水喷射的损害。墨水喷射存在于喷墨打印机操作过程中，可作为墨滴沉积在由携带电子信号的导电轨线(通常用铜制成)构成内部连线上。墨滴含有离子成分。各电路轨线之间的间隔是离子导电的墨滴可横跨邻近轨线之间的间隔，导致短路。在出现短路的情况下，喷墨打印机会出现故障。如果电路轨线没有保护性绝缘包覆层，而暴露在外，明显更可能发生短路。即使具有这样的保护性包覆层，在导电电路轨线区域内墨滴的沉积最终也会导致回路轨线之间短路。这可能是由于喷墨墨水含有溶剂和离子成分的缘故。墨水中的溶剂会逐步溶解某些绝缘包覆层，使下面的电路轨线暴露出来。喷墨墨水中也含有的表面活性剂会方便地促进溶剂的这种溶解破坏作用。关于喷墨墨水组合物的信息可见例如JP3097771、US4,853,037、US4,791,165、US4,786,327、EP 259001、US 4,694,302、US 5,286,286、US5,169,438、US 5,223,026、US5,429,860、US5,439,517、US 5,421,871、US5,370,370、US 5,000,786和US 4,990,186。与喷墨室和喷嘴磨蚀有关的问题会影响喷墨机芯的操作寿命。当信号控制电路受损时，连接柔性电路的电路轨线之间短路的问题引起了打印头过早出现故障的更严重问题。该类故障主要会发生在聚酰亚胺薄膜上形成的导电轨线上，聚酰亚胺是最常见的用作柔性电路基底的聚合物。此用途所用的聚酰亚胺聚合物的所需性质包括高介电常数和热稳定性。聚酰亚胺上的导电轨线通常需要保护性涂层，以防止各种污染物包括墨水喷射引起的磨蚀。为了实现最佳的保护，面层材料可抵抗化学侵蚀，避免被排气污染，并紧密附着于导电电路轨线和聚酰亚胺电路支撑基底上。用聚酰亚胺薄膜进一步加工的主要缺点是聚酰亚胺会吸收水份达到一定程度，会影响高频装置的性能。更高频率操作需要找出或开发不易吸收水分的电子包装材料。液晶聚合物(LCP)薄膜是一种日益适合用作柔性电路基底材料的聚合物，它具有较佳的高频性能。相比聚酰亚胺薄膜，它通常具有较低的介质损耗，且吸收较少的水分。人们已经知道液晶聚合物的这些有益性质，但是液晶聚合物不易加工，对其应用到复杂电子设备中形成了障碍。多轴(如双轴)薄膜加工技术的发展扩展了液晶聚合物薄膜在柔性电路用途中的使用。美国专利No.4975312提出了一种印刷电路板基底，该基底是由多轴取向的向温性液晶聚合物薄膜制成的，该聚合物薄膜具有所需求的X-Y方向的热膨胀系数，其厚度不超过大约100微米。作为柔性电路基底，这种类型的材料相比聚酰亚胺薄膜具有一些潜在的优点。利用这些潜在的优点，可以使用现有的加工方法来制备由一层或多层液晶薄膜基底支撑的单层或多层电路结构，多层柔性电路是三层或多层单面或双面柔性电路层压在一起的组合，并使用钻孔机进行了加工，再电镀形成电镀的通孔。这样就在各个层之间形成了导电通路，而无需使用多步钎焊操作。美国专利No.4,737,398描述了一种由金属箔和聚合物层层压形成的层叠薄膜。0.005-0.076mm范围内的金属箔可以层压到形成各向异性熔体相的聚合物上，得到0.01-0.254mm厚的聚合物层叠物。得到的层叠物可作各种用途用的基材，包括电的和电子的线路。已知液晶聚合物薄膜可以互相层压在一起，或与其它材料层压。根据美国专利NO.5,248,530，为了获得良好的附着，此层压过程要加热LCP直到它熔化并流动，在层压的层之间形成结合。不幸的是，当LCP加热到其软化点或熔化点以上时，其分子取向和整个形状会随着聚合物流动而发生变化。如美国专利No.5,248,530所述，这个问题可以使用一种是共挤压液晶聚合物(LCP)薄膜或片的材料来克服，此时是由在两层低熔点的LCP层包住或夹住一层高熔点的LCP层。这两个LCP层是从同一个模具中共挤压出来的。该薄膜或片然后可以在外层低熔LCP的熔点和内层高熔LCP的熔点之间的一个温度下层压到其它材料上。在上述条件下，内层的LCP维持其形状、取向和机械特性，而外层熔融的LCP流动并与其它材料结合。EP07646515所述的另一层压结构体提供了一种复合材料，它具有至少三种不同区域，由最外区域的多孔聚四氟乙烯(PTFE)、内区域的液晶聚合物和通过将LCP渗透进入多孔PTFE形成的中间区域所形成。将PTFE层压到LCP上，使用比向温性LCP熔点高10-50℃的温度范围操作的加热印压机。此含有LCP的复合结构体在熔融条件下形成。液晶聚合物材料作为电气和电子电路及装置的保护性包覆材料没有引起多大注意。德国专利DE 198 38 266描述了一种装置和方法，用来以注射浇注方法包覆电子电路。日本专利JP 2000068263使用绝缘LCP覆盖集成电路装置，例如芯片规模包装袋中的裸露芯片的表面。在LCP层接触芯片表面的地方有明显的分界。由于大多数电子装置的包装会由于分层或电路金属腐蚀，沿芯片表面和LCP层之间分界的任何分离会产生让液体和其他试剂进入的部分，结果会损害电路装置的完整性。鉴于与已知电子包装材料有关的缺陷，为减轻这些缺陷并对用户提供益处，开发了本专利技术。在下文根据本专利技术的几个实施例将详细的描述这些改进和益处。专利技术简述本专利技术在几个将述的实施例中提供了一种复合结构体，用来包装电子装置用的柔性电路。按照本专利技术，柔性电路优选包括LCP薄膜基底和层压于液晶聚合物的保护性覆盖薄膜的印刷电路。本文公开的层压结构体提供了与常规包装的、包含聚酰亚胺基底的电子电路装置相比性能有所提高。本专利技术还能促进电相互连接，同时保持密封性，能减少电路轨线与能损伤电路完整性的环境污染物的接触。与聚酰亚胺柔性电路比较，LCP薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合物，其特征在于，该复合物包括：导电体的至少一部分，该导电体具有第一表面，与第二表面相背；与所述导电体所述至少一部分的所述第一表面接触的第一均匀聚合物薄膜；与所述所述第一薄膜至少一部分和所述导电体的所述至少一部分的所述第二表面接触的第二均匀聚合物薄膜，所述第一和第二薄膜浸入形成包围所述导电体的所述至少一部分的连续相。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]