[發明專利]用于密封具有熱敏電路元件的柔性電路的方法和設備

無效

• 申請號: 200680007364.6
• 申請日: 2006-01-31
• 公開（公告）號: CN101146665A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: C·W·辛金·史密斯;C·M·牛頓;P·B·杰恩斯
• 申請（專利權）人: 哈里公司
• 主分類號: B29C65/00
• 分類號: B29C65/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 范莉

技術領域

本發明涉及柔性電路，并且更特別地，涉及用于密封柔性電路的電路元件的方法和設備，所述柔性電路包括熱敏電路元件，其安裝在由液晶聚合物形成的基片上以防止它們暴露在濕氣和污染物中。

背景技術

在電路必須圍繞拐角彎曲或在操作過程中彎曲的各種應用中使用可彎曲或“柔性”電路。柔性電路薄、輕、可彎曲并且呈現出高可布線性。傳統上，聚酰亞胺薄膜由于其良好的熱穩定性和機械強度而在柔性電路的制造中用作基片。但是，聚酰亞胺薄膜的其他性質限制了安裝于其上的電子元件可以工作的速度或頻率。

在近幾年中，開發液晶聚合物(“LCP”)作為柔性電路中聚酰亞胺薄膜的替代物。LCP為具有熱穩定性的熱塑性芳香聚酯，其具有超過250℃的使用溫度上限和良好的固有阻燃性質。與聚酰亞胺薄膜比較而言，LCP薄膜具有大約十分之一的濕氣吸收量和較低的濕度擴散系數。較低的吸濕性導致較高頻率的信號和數據處理穩定性。另外，與聚酰亞胺薄膜相比，LCP薄膜在1kHz到45GHz的工作頻率范圍內具有較低的介電常數和較低的損失或損耗因子，從而具有可忽略的濕氣影響。

可以預料到，制造具有LCP薄膜的柔性電路使得它們可以在具有大量濕氣和其他污染物的更高要求的環境中使用。尤其是在這類應用中，必須防止安裝到柔性電路的LCP基片上的電路元件受到損壞。已經考慮將阻焊涂層與LCP基片一起使用，其中所述阻焊涂層在聚酰亞胺薄膜中用于防止其受到濕氣和污染物的損害。另外，由于LCP的熱塑性，已經建議將LCP薄膜覆蓋層施加到LCP基片上作為封裝電路元件的方法。就LCP覆蓋層而言，目前的方法是使用氣刀或激光使LCP覆蓋層和LCP基片沿著柔性電路的外周局部加熱。該方法會引起許多問題。覆蓋層和基片之間沿柔性電路外周任一點處的密封失效都會使所有電路元件暴露在濕氣、化學制品或其他污染物中。如果覆蓋層和基片之間的空氣沒有完全去除，例如存在于水下應用中的柔性電路的加壓可以壓縮該空氣并且產生可能導致覆蓋層和/或基片破裂的氣泡，從而使整個電路發生故障。

LCP材料的熔融溫度為大約283℃，并且阻焊涂層還在較高溫度下施加。盡管許多標準電路元件不受高溫影響，但是例如微機電系統(“MEMS”)傳感器、紅外線傳感器和許多其他電路元件的部件為熱敏的，并且可在暴露于高溫下時受到損壞或破壞。需要一種有效且可靠的方法和設備，其能夠單獨密封或封裝使用LCP基片的電路的電氣部件，同時保護電路的熱敏部件免受密封加工所處溫度造成的損害。

發明內容

本發明涉及用于將LCP覆蓋層附接到由安裝在LCP基片上的電路元件組成的柔性電路上的方法和設備，以便分別防止由于濕氣、化學制品和其他污染物的存在造成的電路元件受損和/或工作效率降低，其中至少一部分電路元件為熱敏的。

在目前的優選實施例中，所述設備包括等靜壓力機(iso-staticpress)，其具有連接到油或其他液體源的中空內部，所述液體的溫度可以精確控制和保持。油加熱到大約283℃到320℃范圍內的溫度，并且從儲存器傳送到壓力機內部。壓力機的底座具有由柔性材料形成的板或薄膜，所述柔性材料覆蓋有不粘附到LCP上的不粘接表面。

柔性電路位于支座的導熱頂板的表面上，使得電路元件露出。隔熱化合物可以位于每個熱敏電路元件上面以加強熱保護。支座包括形成有腔室的殼體，多個管道安裝在所述腔室內，每個管道具有與形成在頂板下側的通道連通的頂端。來自源頭的冷卻流體通過選定管道，即，位于柔性電路的熱敏電路元件下面的那些管道循環，從而在層壓過程中對這些元件進行局部冷卻。不位于熱敏電路元件附近的其他管道可以被提供熱流體，從而提高位于選定區域內的支座頂板的溫度，由此在層壓過程中起到輔助作用。

當柔性電路放于支座的頂板上，并且支座內的管道接收冷卻流體或加熱流體以冷卻或加熱頂板的選定區域時，LCP覆蓋層放在柔性電路的頂上并且壓力機啟動以與覆蓋層形成接觸。位于壓力機底座上的柔性膜能夠大體上符合電路元件的形狀，從而將每個電路元件周圍的LCP覆蓋層分別推向位于下面的柔性電路的LCP基片。由壓力機施加的溫度和壓力以及支座頂板的選定區域的升高的溫度足以使LCP覆蓋層和基片“松軟”或熔化至有限的程度，從而粘合在一起以形成牢固的結合，使得電路元件分別封裝在兩層之間。

附圖說明

在結合附圖考慮下列說明的基礎上，本發明目前的優選實施例的結構、操作和優點將變得更加明顯，其中：

圖1是本發明設備的示意性透視圖；

圖2是圖解說明了圖1中設備的壓力機的操作的框圖；