電路板組件的制作方法
【專利摘要】描述了一種電路板組件。電路板組件(1)包括：模塊(2)，包括第一柔性基底(7)和安裝在第一柔性基底上的器件；以及電路板(3)，包括第二柔性基底(4)，其中模塊安裝在電路板上。
【專利說明】電路板組件發(fā)明領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電路板組件。
[0002]背景
[0003]電子元件越來越多地被并入到印刷物品中，例如圖書、海報以及賀卡，以允許印刷物品變得更具交互性。交互式印刷物品的示例在GB 2464537 A、WO 2004077286A、WO2007035115 A 和 DE 19934312672 A 中進行了描述。
[0004]照慣例，分立器件(例如電容器)和封裝器件(比如微控制器)被安裝到印刷線路板，并且印刷線路板被安裝到或者插入到印刷物品中。
[0005]概述
[0006]本發(fā)明旨在便于將器件并入到諸如游戲、圖書、賀卡、產(chǎn)品包裝以及海報之類的物品中。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種模塊，包括第一柔性基底和安裝在第一柔性基底上的器件；以及電路板，包括第二柔性基底，其中模塊安裝在電路板上。
[0008]這樣，不僅是可以使用移動的連續(xù)制板工藝(continuous sheet process)或者其他可使用印刷和/或轉(zhuǎn)化工藝(比如GB 2472047 A中描述的過程)實施的大體積工藝(high-volume process)來封裝器件以形成模塊,而且也可使用相同或者相似的工藝將模塊安裝到印刷物品或印刷物品的一部分。
[0009]器件包括一組端子。該組端子可連接(例如通過導(dǎo)電膠、油墨或者帶粘合)至被提供在第一柔性基底上的第一組接觸襯墊。接觸襯墊中的一些或全部可比端子大。
[0010]第一組接觸襯墊可連接(例如通過導(dǎo)電膠、油墨或者帶粘結(jié))至被布置在第二柔性基底上的第二組接觸襯墊。
[0011]第一組接觸可被布置在第一柔性基底的第一面上，并且不但可充當(dāng)與器件的接觸區(qū)域，還可充當(dāng)與電路板的接觸區(qū)域。例如，模塊可以以反向的狀態(tài)(或“翻轉(zhuǎn)的”)安裝到第二柔性基底上，其中第一組接觸襯墊面向第二柔性基底?？商娲兀谝换椎牟糠挚烧郫B到模塊下方，使得第一組接觸中的一些或者全部的部分面向第二柔性基底，并且模塊可以以直立狀態(tài)安裝到第二柔性基底上。第一柔性基底可包括切口或者槽，例如，從第一基底的邊緣延伸以允許或者幫助第一基底的一些(但不是其他)部分被折疊。
[0012]第一組接觸襯墊可連接到被布置在第一柔性基底上的第三組接觸襯墊。這樣，第一組接觸襯墊可以充當(dāng)與器件的接觸區(qū)域，而電連接到第一組接觸襯墊的第三組接觸襯墊充當(dāng)與電路板的分離的接觸區(qū)域。
[0013]第三組接觸襯墊可被布置在第一柔性基底的第一面上，但與第一組接觸襯墊間隔開并且通過導(dǎo)電跡線連接。因此，第三組接觸襯墊可以是第一組接觸襯墊的延伸。例如，第一接觸襯墊和第三組接觸襯墊以及導(dǎo)電跡線可形成在同一導(dǎo)電材料層中。這樣，模塊可以以反向狀態(tài)或者直立狀態(tài)安裝到第二柔性基底上，其中第三組接觸襯墊被布置在第一柔性基底的折疊部分上。
[0014]第三組接觸襯墊可布置在第一柔性基底的相對的第二面上。
[0015]第一組接觸襯墊和第三組接觸襯墊可使用填充穿過第一柔性基底的第一面和第二面之間的通孔(或者孔)的導(dǎo)電膠或者油墨被電連接。另外或者可替代地，第一組接觸襯墊和第三組接觸襯墊可以使用從第一面上的第一組接觸在第一柔性基底的一個或者多個邊緣上方行進到第二面上的第一組接觸上的導(dǎo)電膠、油墨、帶或者箔被連接。
[0016]第三組接觸襯墊可例如使用導(dǎo)電膠、油墨或者帶，連接到被布置在第二柔性基底上的第二組接觸襯墊。
[0017]被布置在第二柔性基底上的第二組接觸襯墊可以或者連接到例如由導(dǎo)電油墨或箔形成的一組導(dǎo)電跡線。
[0018]器件可置于第一柔性基底和第二柔性基底之間。第一柔性基底可置于器件和第二柔性基底之間。
[0019]第一柔性基底可包括紙、卡、紙板或者其他類似的纖維基材料。紙或者卡可包括可成形的紙或者卡。第一柔性基底可被成形(或者被模制)。例如，第一柔性基底可形成凸起。第一柔性基底可包括塑料。例如，該基底可包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)或者聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。第一柔性基底可包括層壓制件，例如包括覆蓋有塑料層或者介于兩個塑料層之間的纖維基材料層。通過使用纖維基材料，可使用較少的材料，這有利于環(huán)境保護。纖維基材料可包括循環(huán)使用的材料。
[0020]第一柔性基底和第二柔性基底可包括大體上相同的材料。
[0021 ] 器件可使用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電油墨或者導(dǎo)電帶安裝到第一柔性基底上。導(dǎo)電油墨可包括非導(dǎo)電粘合劑。導(dǎo)電油墨或膠可以基于水。導(dǎo)電油墨或膠可以基于溶劑。導(dǎo)電油墨可以是可固化的，例如使用紫外(UV)線。導(dǎo)電油墨或膠可采用漿料形式，即導(dǎo)電漿料。
[0022]第一柔性基底可具有不大于200cm2或者不大于1cm2 (為了不大于裸芯片或芯片)的面積。
[0023]第二柔性基底可包括紙、卡、紙板或者其他類似的纖維基材料。紙或者卡可包括可成形的紙或者卡。第二柔性基底可被成形(或者被模制)。例如，第二柔性基底可形成凸起。第二柔性基底可包括塑料。例如，該基底可包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)或者聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。第二柔性基底可包括層壓制件，例如包括被塑料層覆蓋或者介于兩個塑料層之間的纖維基材料層。
[0024]模塊可使用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電油墨或者導(dǎo)電帶安裝到第二柔性基底。封裝器件可使用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電油墨或者導(dǎo)電帶安裝到第二柔性基底。導(dǎo)電油墨可包括非導(dǎo)電粘合劑。導(dǎo)電油墨或I父可以基于水。導(dǎo)電油墨或I父可以基于溶劑。導(dǎo)電油墨可以是可固化的，例如使用UV線。
[0025]水基導(dǎo)電油墨或者膠可具有90至300厘泊(cP)之間的施加粘度(applicat1nviscosity).UV固化的導(dǎo)電油墨或者膠可具有約250至600cP的施加粘度。溶劑基導(dǎo)電油墨或者膠可具有100至500cP的施加粘度。
[0026]水基或者溶劑基導(dǎo)電油墨可在體積上具有15 %至80 %的固體含量和/或在重量上具有高達95%的固體含量。UV固化的導(dǎo)電油墨實際上可被認為在體積或重量上是100%。
[0027]導(dǎo)電油墨或膠(例如第一接觸襯墊和/或第二接觸襯墊和/或粘結(jié)材料)可具有至少I μ m或者至少2 μ m的厚度。導(dǎo)電油墨或膠可具有至少5 μ m或者至少10 μ m的厚度。導(dǎo)電油墨或膠可具有不大于100 μ m或者不大于50 μ m的厚度。導(dǎo)電油墨或膠可具有不大于20 μ m或者不大于10 μ m的厚度。例如被柔性版印刷施加的干的導(dǎo)電油墨可具有I至10 μ m之間的厚度。
[0028]第二柔性基底可具有至少500cm2的面積。這樣，電路板可具有大的面積,例如A4大小或者更大。
[0029]器件可包括半導(dǎo)體裸芯片。器件可包括微控制器。器件可包括發(fā)光二極管。
[0030]第二柔性基底可支撐例如采用指尖大小(例如具有0.2mm2至2_2之間的面積)形式的一個或者多個電容式觸摸開關(guān)和/或用于觸摸板的觸摸電極陣列。這樣，微控制器和其他器件可直接安裝或者通過一個或多個其他柔性基底安裝，以形成增強的印刷物(比如海報或者賀卡)，用戶可使用觸摸為該增強的印刷物提供輸入。
[0031]模塊可包括例如使用各自的模塊安裝到第一柔性基底的至少兩個器件。此外或可替代地，模塊可包括安裝到第三柔性基底的至少一個另外的器件，第三柔性基底安裝到第二柔性基底。
[0032]電路板組件可包括印刷物品或者印刷物品的一部分(比如封面)。印刷物品可以是賀卡、海報、產(chǎn)品包裝、銷售點顯示器、地圖或者小冊子。
[0033]印刷物品或者印刷物品的部分可提供第二柔性基底。導(dǎo)電區(qū)域(比如導(dǎo)電跡線)可布置在第二柔性基底的第一面上，并且印刷的標(biāo)記可布置在第二柔性基底的相對的第二面上。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種制造電路板組件的方法，該方法包括在電路板上安裝模塊，其中模塊包括第一柔性基底和安裝在第一柔性基底上的器件，并且電路板包括第二柔性基底。
[0035]該方法包括使用導(dǎo)電膠、油墨或者帶將器件貼附到第一柔性基底上。該方法可包括在第一柔性基底的接觸襯墊上放置膠、油墨或者帶，以及使器件和第一柔性基底相接觸。
[0036]該方法可包括使用導(dǎo)電膠、油墨或者帶將模塊貼附到第二柔性基底。該方法可包括在第一柔性基底和/或第二柔性基底上的接觸襯墊上放置膠、油墨或者帶，以及使模塊和第二柔性基底相接觸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是柔性電路板組件的部分的簡化透視圖；
[0038]圖2是柔性模塊的簡化透視圖；以及
[0039]圖3示出將圖1的柔性模塊安裝到柔性電路板。

【具體實施方式】
[0040]圖1示出柔性電路板組件I的部分。
[0041 ] 此外，參考圖2和圖3，電路板組件I包括模塊2和電路板3。電路板3包括柔性基底4，其具有支撐一組接觸襯墊6的面5?；?由絕緣材料形成，比如卡、紙或者塑料。基底4可采用卡片或者紙片的形式?；?可以是層壓制件。在本示例中，僅示出兩個接觸襯墊6。然而，可提供許多接觸襯墊6，例如二十個或者更多。
[0042]接觸襯墊6包括導(dǎo)電油墨，比如銀基導(dǎo)電油墨，并且可直接形成于電路板基底4上。接觸襯墊6可以是連接到一組導(dǎo)電跡線(未示出)的分立襯墊。然而，接觸襯墊6可由導(dǎo)電跡線的區(qū)段或者末端提供。在一些示例中，接觸襯墊6可由例如直接形成在電路板基底4上的金屬箔提供。接觸襯墊6可具有至少100 μ m的尺寸(例如寬度和/或長度)。例如，接觸襯墊6具有I至1mm之間的寬度。
[0043]模塊2包括柔性基底7，例如卡片或者塑料片，其具有第一面8和第二面9、器件10以及在基底7的第一面8上支撐的一組接觸襯墊11。模塊2可包括保護罩12。接觸襯墊11包括導(dǎo)電油墨，比如銀基導(dǎo)電油墨，并且可直接形成于模塊基底7上。在一些示例中，接觸襯墊11可由金屬箔提供。接觸襯墊11可具有至少100 μ m的尺寸(例如寬度和/或長度)。例如，接觸襯墊11具有I至1mm之間的寬度。
[0044]器件10包括一組端子13，比如粘合襯墊。典型地，端子13具有約100 μ m的尺寸。但是，端子13可更大。在本示例中，示出簡單的兩端子器件10。但是，器件10可具有許多端子，例如20個端子或者更多。端子13電連接到接觸襯墊11。例如，每個端子13完全或者部分地與相應(yīng)的接觸襯墊11重疊，并且使用導(dǎo)電膠、油墨或者帶(未示出)貼附。
[0045]GB 2472047 A中描述了適合的模塊和制作這種模塊的方法，通過引用將其合并于此。
[0046]具體參考圖3，使用導(dǎo)電油墨14將模塊2貼附到電路板3上。模塊2被“面朝下”，即被翻轉(zhuǎn)安裝到電路板3上，使得器件10置于基底4、7之間。
[0047]模塊接觸襯墊11電連接到電路板接觸襯墊6。例如，每個模塊接觸襯墊11完全或者部分地與相應(yīng)的電路板襯墊6重疊，并且使用導(dǎo)電油墨14固定。導(dǎo)電油墨14可包括非導(dǎo)電粘合劑，比如聚醋酸乙烯脂(PVA)、硅樹脂或者環(huán)氧樹脂，以增加粘合力?？墒褂脤?dǎo)電帶代替油墨。
[0048]在一些示例中，模塊2可“面朝上”安裝到電路板3上，使得模塊基底7被置于器件10和電路板基底4之間?？梢砸远喾N不同的方式實現(xiàn)模塊接觸襯墊11和電路板襯墊6之間的電連接。
[0049]例如，模塊2的相對端可被折疊在模塊2的和下方，從而使得模塊接觸襯墊11的被折疊的部分面向電路板3。
[0050]可替代地，一組通孔可穿過接觸襯墊11和模塊基底7形成，并填充導(dǎo)電油墨。另一組接觸襯墊(未示出)可形成在模塊基底7的第二面9上，并且通孔中的導(dǎo)電油墨形成兩組模塊接觸襯墊之間的連接。但是，另一組接觸襯墊可被省略，并且用于填充通孔的油墨也可用來提供至電路板接觸襯墊6的電連接。油墨可在模塊2和電路板3已對準(zhǔn)并形成接觸之后引入。在這種情況下，油墨可通過毛細管作用被吸入通孔以及模塊2和電路板3之間。
[0051]模塊2和電路板組件I可以以大體上相同的方式組裝，例如，使用連續(xù)制板工藝或者其他可使用印刷和/或轉(zhuǎn)化工藝(比如GB 2472047 A中描述的過程)實施的大體積工藝?？墒褂萌嵝园嬗∷⒐に??？墒褂脫?放型機器人。
[0052]模塊2和電路板組件I (包括模塊2)可在相同的車間甚至是相同的生產(chǎn)線上組裝。這可有助于簡單地制造電路板組件。
[0053]此外，相同或者相似類型的材料可用于第一基底和第二基底，這有助于減少機械應(yīng)力。
[0054]可以理解，可以對上文中描述的實施例進行多種修改。
[0055]第一基底和/或第二基底不需要由絕緣材料形成?；卓砂ǜ采w有絕緣層的導(dǎo)電材料(比如箔)。
[0056]接觸襯墊和跡線不一定要使用導(dǎo)電油墨。例如，可使用去金屬化膜，其中覆蓋塑料膜(比如PET)的金屬層(比如鋁)通過掩蔽和隨后的蝕刻被部分移除(即去金屬化)以留下電極和跡線。
[0057]第一基底和/或第二基底無需是平的。基底可被成形(或者被模制)為例如具有凸起和/或波狀外形。因此，器件可采用三維(即非平)物品的形式，比如計算機鼠標(biāo)?；卓捎煽沙尚蔚募埢蚩ㄐ纬?，比如畢瑞纖維形式(Billerud FibreForm, RTM)。
[0058]第一基底和/或第二基底可具有不同的輪廓形狀。例如，基底不需要具有筆直的邊緣，而是可具有彎曲的邊緣。第一基底和/或第二基底可包括槽、縫、洞(其與基底的大小相比相對小)和/或孔(其與基底的大小相比相對大)。
【權(quán)利要求】
1.一種電路板組件包括: 模塊，包括第一柔性基底和安裝在所述第一柔性基底上的器件，以及 電路板，包括第二柔性基底，其中所述模塊安裝在所述電路板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板組件，其中所述器件包括一組端子，其中所述一組端子連接到被提供在所述第一柔性基底上的第一組接觸襯墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板組件，其中所述第一組接觸襯墊連接到被布置在所述第二柔性基底上的第二組接觸襯墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板組件，其中所述第一組接觸襯墊連接到被布置在所述第一柔性基底上的第三組接觸襯墊，并且所述第三組接觸襯墊連接到被布置在所述第二柔性基底上的所述第二組接觸襯墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電路板組件，其中第二組接觸襯墊包括一組導(dǎo)電跡線。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述器件被置于所述第一柔性基底和所述第二柔性基底之間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第一柔性基底被置于所述器件和所述第二柔性基底之間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第一柔性基底包括紙、卡或者紙板。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第一柔性基底包括塑料材料。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第一柔性基底包括層壓制件。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第一柔性基底和所述第二柔性基底包括大體上相同的材料。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述器件使用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電油墨或者導(dǎo)電帶被安裝到所述第一柔性基底。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第一柔性基底具有不大于200cm2的面積。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述模塊使用導(dǎo)電膠、導(dǎo)電油墨或者導(dǎo)電帶被安裝到所述第二柔性基底。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述器件包括半導(dǎo)體裸芯片。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述器件包括微控制器。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述模塊包括安裝在所述第一柔性基底上的至少兩個器件。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述模塊包括安裝在第三柔性基底上的至少一個另外的部件，所述第三柔性基底安裝在所述第一柔性基底上。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第二柔性基底包括紙、卡或者紙板。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第二柔性基底包括塑料材料。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第二柔性基底包括層壓制件。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第二柔性基底具有至少500cm2的面積。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述第二柔性基底支撐至少一個電容式觸摸開關(guān)和/或觸摸電極陣列。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電路板組件，其中所述電路板組件包括印刷物品或者支持印刷標(biāo)記的印刷物品的部分。
25.—種制造電路板組件的方法，所述方法包括: 將包括第一柔性基底和安裝在所述第一柔性基底模塊上的器件的模塊安裝在包括第二柔性基底的電路板上。
【文檔編號】H05K3/00GK104247578SQ201380019551
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】凱特·斯通 申請人:諾瓦利亞公司