CN111726937A - 一种无线充电用单面双层fpc及制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电用单面双层FPC及制作工艺，涉及无线充电线路板技术领域。该单面双层FPC由上至下依次包括第一单面FCCL、铁氧体隔磁片层、第二单面FCCL；所述第一单面FCCL的线路为外层线路；所述第二单面FCCL的线路为内层线路；所述第二单面FCCL的线路区域包括线路端点区域，所述线路端点区域设有外露焊盘。本发明提供的无线充电用单面双层FPC，将铁氧体隔磁片通过叠层压合的方式合成在产品内部，且无需外贴补强，解决了常规无线充电线圈产品在板面外贴补强及铁氧体隔磁片导致的板厚偏厚的问题。本发明提供的制备工艺，方法简单，采用单面FCCL制作，将铁氧体隔磁片置于FPC内层，易于实现。

Description

一种无线充电用单面双层FPC及制作工艺

技术领域

本发明涉及无线充电线路板技术领域，尤其涉及一种无线充电用单面双层FPC及制作工艺。

背景技术

无线充电技术已广泛应用在智能手机等移动终端上，作为载体的电路板其结构设计主要为双面双层结构，且线路铜厚一般＞60μm。同时为提高充电效率、降低能量损耗，常在成品FPC表面贴上铁氧体隔磁片，来增强发送端的磁场强度及减少接收端的磁场衰减、干扰。

常规的无线充电线圈线路板成品具有以下特点：

1、为双面双层结构，通过中间的导通孔连接两面线路，导通孔需过孔金属化，镀铜均匀性极易受到影响，存在铜厚不均现象，影响产品特性阻值；

2、采用超薄覆盖膜作为保护层和绝缘层，压合时容易出现覆盖膜贴合不良及压破现象；

3、由于需要通过外贴补强、铁氧体隔磁片来增强成品的硬度及提高充电效率，成品厚度一般≥0.5mm，使得电子产品尺寸(厚度)难以缩减，制约了电子产品的应用领域。

随着智能可穿戴设备(例如无线耳机、智能手表等)的问世，此类电子产品普遍体积小，对电路板要求更轻、更薄、更短、更小。因此，上述传统的无线充电用电路板设计结构(双面双层结构)极大的制约了其在可穿戴设备上的应用，亟需开发出新的无线充电电路板结构，在符合性能的同时，使得产品厚度更薄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线充电用单面双层FPC及制备工艺，使得电路板更加轻、薄，符合小体积电子产品的要求。

为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种无线充电用单面双层FPC，由上至下依次包括第一单面FCCL、铁氧体隔磁片层、第二单面FCCL；

所述第一单面FCCL的线路为外层线路；

所述第二单面FCCL的线路为内层线路；

所述第二单面FCCL的线路区域包括线路端点区域，所述线路端点区域设有外露焊盘。

其进一步地技术方案为，所述第二单面FCCL中，线路端点区域的非外露焊盘位置与铁氧体隔磁片层之间设有阻焊油墨，所述阻焊油墨的厚度为5-10μm。

其进一步地技术方案为，所述第二单面FCCL中，非线路区域设有感光覆盖膜，所述感光覆盖膜的厚度与线路厚度相同。

其进一步地技术方案为，所述铁氧体隔磁片层的结构为热固胶-铁氧体隔磁片-热固胶，两热固胶分别与第一单面FCCL和第二单面FCCL相贴。

其进一步地技术方案为，所述第一单面FCCL中，线路面上还设有阻焊层，并在线路端点区域设有焊盘。

其进一步地技术方案为，所述的无线充电用单面双层FPC的外层线路还设有经沉金处理的沉金层。

其进一步地技术方案为，所述第一单面FCCL中，设有为所述外露焊盘让位的第一通孔。

其进一步地技术方案为，所述铁氧体隔磁片层中，设有为所述外露焊盘让位的第二通孔。

其进一步地技术方案为，外露焊盘的孔径≤第二通孔的孔径≤第一通孔的孔径。

第二方面，本发明提供一种制作无线充电用单面双层FPC的方法，包括以下步骤：

S1、制作含有外露焊盘的第二单面FCCL；

S2、制作第一单面FCCL：在第一单面FCCL中镭射出与所述外露焊盘对应的第一通孔，制作出外层线路；

S3、制作铁氧体隔磁片层：将热固胶和铁氧体隔磁片按照热固胶-铁氧体隔磁片-热固胶的结构贴合后切割出与所述外露焊盘对应的第二通孔；

S4、压合：将S1、S2、S3制得的产品按第一单面FCCL-铁氧体隔磁片层-第二单面FCCL的叠构进行压合，得到单面双层板；

S5、阻焊；

S6、沉金。

其进一步地技术方案为，所述步骤S1具体包括：

S11、在第二单面FCCL的线路面蚀刻出内层线路；

S12、在第二单面FCCL的线路面贴感光覆盖膜，通过曝光显影的方式，保留非线路区域的感光覆盖膜；

S13、在线路端点区域丝印阻焊油墨，除去焊盘位置的油墨，得到含有外露焊盘的第二单面FCCL。

其进一步地技术方案为，所述步骤S12中，感光覆盖膜的厚度与线路厚度相同。

其进一步地技术方案为，所述步骤S13中，阻焊油墨的厚度为5-10μm。

与现有技术相比，本发明所能达到的技术效果包括：

本发明提供的无线充电用单面双层FPC，将铁氧体隔磁片通过叠层压合的方式合成在产品内部，且无需外贴补强，解决了常规无线充电线圈产品在板面外贴补强及铁氧体隔磁片导致的板厚偏厚的问题，同时内置的铁氧体隔磁片对于充电传输效率更高更稳定(成品板厚约0.18-0.20mm，远小于常规无线充电线圈产品的0.5mm程度)。

本发明提供的无线充电用单面双层FPC，第二FCCL采用了内层焊盘外露以实现内外层电气性能导通的设计，无需通过金属化过孔导通，解决了常规无线充电线圈产品电镀铜厚不均造成的特性阻值不稳定的问题。

本发明提供的无线充电用单面双层FPC的制备工艺，方法简单，采用单面FCCL制作，将铁氧体隔磁片置于FPC内层，阻焊之后采用沉金作为表面处理工艺，无需额外贴感光膜作为保护层或绝缘层，不存在贴膜压不实或膜破损的问题，制得的FPC更加轻薄、性能稳定。

附图说明

图1为本发明提供的无线充电用单面双层FPC截面示意图；

图2为本发明提供的无线充电用单面双层FPC制作工艺中的第二单面FCCL的流程图。

附图标记

第一单面FCCL 1，外层线路11，铁氧体隔磁片层2，热固胶21，铁氧体隔磁片22，第二单面FCCL 3，内层线路31，绝缘材料4，感光覆盖膜5，外露焊盘6，阻焊油墨7，阻焊层8。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

参见图1，其为本发明一实施例提供的一种无线充电用单面双层FPC截面示意图。

需要说明的是，图1示意性地标出了各结构的相对位置，图中的高度并不代表其实际厚度。

由图可知，无线充电用单面双层FPC由上至下依次包括第一单面FCCL 1、铁氧体隔磁片层2、第二单面FCCL 3；

所述第一单面FCCL 1的线路为外层线路11；

所述第二单面FCCL 3的线路为内层线路31；

所述第二单面FCCL 3的线路区域包括线路端点区域，所述线路端点区域设有外露焊盘6。

本发明所述的单面FCCL的结构为铜箔粘接在绝缘材料4的一面，铜箔可加工为线路。

可以理解地，FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)即挠性覆铜板，单面FCCL是在绝缘材料的一面与铜箔粘接在一起。绝缘材料可以是聚酯(PET)薄膜、聚酰亚胺(PI)薄膜、聚酯酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄膜、亚酰胺纤维纸、聚丁烯对酞酸盐薄膜等。其中，目前使用得最广泛的是聚酯薄膜(PET薄膜)和聚酰亚胺薄膜(PI薄膜)。

本发明采用的第一单面FCCL 1，绝缘材料4的厚度为12-15μm，Cu厚度为12-16μm。

本发明采用的第二单面FCCL 3，绝缘材料4的厚度为12-15μm，Cu厚度为32-36μm。

本发明提供的无线充电用单面双层FPC，第二单面FCCL采用了内层焊盘外露以实现内外层电气性能导通的设计，无需通过金属化过孔导通，解决了常规无线充电线圈产品电镀铜厚不均造成的特性阻值不稳定的问题。

进一步地，所述第二单面FCCL 3中，线路端点区域的非外露焊盘位置与铁氧体隔磁片层2之间设有阻焊油墨7，所述阻焊油墨7的厚度为5-10μm。

阻焊油墨7的厚度为5-10μm，在实际生产中该厚度非常薄，不会影响第二单面FCCL3的线路层的平整。

所述第二单面FCCL 3中，非线路区域设有感光覆盖膜5，所述感光覆盖膜5的厚度与内层线路41的厚度相同。

例如，对于第二单面FCCL 3的Cu厚度为32-36μm，感光覆盖膜5的厚度可为30-35μm，只要满足感光覆盖膜5的厚度与内层线路41的厚度相同即可。

需要说明的是，本发明的第二单面FCCL 3中，非线路区域用感光覆盖膜填充，感光覆盖膜的厚度与线路厚度相同或相近，保证线路层表面的平整，还可以起到保护非线路区域的绝缘材料4的作用。此外，阻焊油墨7的厚度必须做的特别薄，使之对线路层的表面平整影响小。本发明实施例中的感光覆盖膜的厚度与内层线路的厚度相同也可以指相近，只要保证线路层表面平整即可。

进一步地，所述铁氧体隔磁片层2的结构为热固胶21-铁氧体隔磁片22-热固胶21，两热固胶21分别与第一单面FCCL 1和第二单面FCCL 3相贴。

进一步的，所述热固胶21厚度为23-27μm。

本发明提供的无线充电用单面双层FPC，将铁氧体隔磁片通过叠层压合的方式合成在产品内部，且无需外贴补强，解决了常规无线充电线圈产品在板面外贴补强及铁氧体隔磁片导致的板厚偏厚的问题，同时内置的铁氧体隔磁片对于充电传输效率更高更稳定(最终的成品板厚约0.18-0.20mm，远小于常规无线充电线圈产品的0.5mm程度)。

进一步地，所述第一单面FCCL 1中，线路面上还设有阻焊层8，并在线路端点区域设有焊盘。

第一单面FCCL 1和第二单面FCCL 3分别设有焊盘，在SMT打件后通过元器件可以实现电气性能的导通。

进一步地，所述的无线充电用单面双层FPC的外层线路还设有经沉金处理的沉金层(图未示)。

沉金的厚度为镍厚2-6μm，金厚0.025-0.1μm。

沉金层可以使得FPC产品的外层无需额外贴感光膜作为保护层或绝缘层。

可以理解地，本发明提供的无线充电用单面双层FPC，其厚度的控制是通过改进线路板内部结构的方式得到，上述指出的厚度范围是制作无线充电用的FPC厚度的优选，本领域技术人员可以根据性能需求来调整各层的厚度，都属于本发明保护的范围。

在另一实施例中，本发明提供一种制作无线充电用单面双层FPC的方法，包括以下步骤：

S1、制作含有外露焊盘的第二单面FCCL，外露焊盘R为0.9-1.1mm；

S2、制作第一单面FCCL：在第一单面FCCL中镭射出与所述外露焊盘对应的第一通孔，制作出外层线路；

可以理解地，第一通孔需为外露焊盘做让位设计，孔径R1为1.5-1.8mm。

S3、制作铁氧体隔磁片层：将热固胶和铁氧体隔磁片按照热固胶-铁氧体隔磁片-热固胶的结构贴合后切割出与所述外露焊盘对应的第二通孔；

可以理解地，第二通孔也需为外露焊盘做让位设计，孔径R2为1.0-1.2mm。

S4、压合：将S1、S2、S3制得的产品按第一单面FCCL-铁氧体隔磁片层-第二单面FCCL的叠构进行压合，得到单面双层板；

压合时，采用对位套PIN叠层，再采用传统压合机压合成所需的单面双层结构。

S5、阻焊；

S6、沉金。

本发明提供的无线充电用单面双层FPC的制备方法，采用单面FCCL进行制作，将铁氧体隔磁片置于FPC内层，阻焊之后采用沉金作为表面处理工艺，无需额外贴感光膜作为保护层或绝缘层，不存在贴膜压不实或膜破损的问题，使制得的FPC更加轻薄、性能稳定。

进一步地，参见图2，所述步骤S1具体包括：

S10、开料；

S11、在第二单面FCCL的线路面图形转移，蚀刻出内层线路；

S12、在第二单面FCCL的线路面贴感光覆盖膜，通过曝光显影的方式，保留非线路区域的感光覆盖膜；

S13、在线路端点区域丝印阻焊油墨，除去焊盘位置的油墨，得到含有外露焊盘的第二单面FCCL。

进一步地，所述步骤S12中，感光覆盖膜的厚度与线路厚度相同。

进一步地，所述步骤S13中，阻焊油墨的厚度为5-10μm。

可以理解地，感光覆盖膜选用与铜厚相近的规格，起到保护PI和填充整平的效果，使得成品压合后平整度更好；外露焊盘采用油墨压PAD设计，同时阻焊油墨控制在5-10um的超薄厚度，也是为了满足成品的平整度需要。

一具体的制作方法如下：

1、第二单面FCCL的制作：

1.1开料：将卷料单面铜箔裁切成适合生产的尺寸。

1.2图形转移制作：

1.2.1贴干膜：在第二单面FCCL的铜面贴附干膜；

1.2.2曝光：将干膜对应的非线圈线路区域通过工作底片的阻光区遮挡，阻光区未发生干膜曝光；将干膜的的线圈线路区域通过工作底片透光区，再通过曝光机曝光；

1.2.3显影：将干膜没有发生曝光的区域通过干膜显影去除干膜，露出铜面；

1.2.4蚀刻：铜面再通过酸性蚀刻机蚀刻出第二单面FCCL的内层线路。

1.3感光覆盖膜制作：

1.3.1贴膜：在第二单面FCCL的线路面贴附感光覆盖膜；

1.3.2曝光：将非线圈线路区域的感光覆盖膜设置透光区，线圈线路区域的感光覆盖膜设置非透光区，通过曝光机曝光；

1.3.3显影：将没曝光的线圈线路区域感光覆盖膜显影除去，保留非线圈线路位置感光覆盖膜，感光覆盖膜厚度与线路厚度相同，起到表面平整的作用。

1.4阻焊油墨的制作：

1.4.1丝印：通过目数为90T的丝网在线圈线路端点区域丝印上一层的油墨，油墨厚度为5-10μm；

1.4.2曝光：在线圈线路端点区域的工作底片上设置直径为R的非透光区域，其他区域都设置为透光区域，该非透光区域为焊盘位置，R为0.9-1.1mm；

1.4.2显影：将线圈线路端点区域的非透光区域的油墨除去，露出线路端点的外露焊盘，其余位置的油墨起绝缘保护作用。

2、第一单面FCCL的制作

2.1开料：将卷料单面铜箔裁切成适合生产的尺寸；

2.2镭射钻孔：在第一单面FCCL上将外露焊盘对应的位置镭射出孔径为R1的通孔，R1为1.5-1.8mm；

2.3图形转移制作：

2.3.1贴干膜：在第一单面FCCL的铜面贴附干膜；

2.3.2曝光、显影、蚀刻：同1.2.2-1.2.4的方法，将第一单面FCCL的外层线路制作出来。

3、铁氧体隔磁片层的制作

3.1将两热固胶通过背胶机背胶至铁氧体隔磁片的两面。

3.2使用UV激光切割机在背胶后的铁氧体隔磁片上将外露焊盘对应的位置切割出直径为R2的开窗，R2为1.0-1.2mm。。

4、压合

将第一单面FCCL、铁氧体隔磁片层、第二单面FCCL2按照顺序叠合在一起，通过传统压合机压合成单面双层板，第一单面FCCL的线路在外层，第二单面FCCL的线路在内层。

5、阻焊

将合成后的单面双层板，在外层的线路面铜板上通过丝印的方式印制上一层油墨阻焊层，同时，将第一FCCL线路面上所需要的焊盘裸露出来，其余位置的油墨起到绝缘及保护作用。

6、沉金

为提高产品的使用通用性，在FPC表面处理选择为沉金，将第一FCCL线路面做沉金处理，其中镍厚2-6μm，金厚0.025-0.1μm。。

7、冲切

连片产品再通过模具按照产品外形冲切得到所要的无线充电用单面双层FPC，最终得到的成品板厚范围在0.18-0.20mm。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无线充电用单面双层FPC，其特征在于，由上至下依次包括第一单面FCCL、铁氧体隔磁片层、第二单面FCCL；

所述第一单面FCCL的线路为外层线路；

所述第二单面FCCL的线路为内层线路；

所述第二单面FCCL的线路区域包括线路端点区域，所述线路端点区域设有外露焊盘。

2.如权利要求1所述的无线充电用单面双层FPC，其特征在于，所述第二单面FCCL中，线路端点区域的非外露焊盘位置与铁氧体隔磁片层之间设有阻焊油墨，所述阻焊油墨的厚度为5-10μm。

3.如权利要求2所述的无线充电用单面双层FPC，其特征在于，所述第二单面FCCL中，非线路区域设有感光覆盖膜，所述感光覆盖膜的厚度与线路厚度相同。

4.如权利要求1所述的无线充电用单面双层FPC，其特征在于，所述铁氧体隔磁片层的结构为热固胶-铁氧体隔磁片-热固胶，两热固胶分别与第一单面FCCL和第二单面FCCL相贴。

5.如权利要求1所述的无线充电用单面双层FPC，其特征在于，所述第一单面FCCL中，线路面上还设有阻焊层，并在线路端点区域设有焊盘。

6.如权利要求5所述的无线充电用单面双层FPC，其特征在于，所述的无线充电用单面双层FPC的外层线路还设有经沉金处理的沉金层。

7.一种制作无线充电用单面双层FPC的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作含有外露焊盘的第二单面FCCL；

S2、制作第一单面FCCL：在第一单面FCCL中镭射出与所述外露焊盘对应的第一通孔，制作出外层线路；

S3、制作铁氧体隔磁片层：将热固胶和铁氧体隔磁片按照热固胶-铁氧体隔磁片-热固胶的结构贴合后切割出与所述外露焊盘对应的第二通孔；

S4、压合：将S1、S2、S3制得的产品按第一单面FCCL-铁氧体隔磁片层-第二单面FCCL的叠构进行压合，得到单面双层板；

S5、阻焊；

S6、沉金。

8.如权利要求7所述的无线充电用单面双层FPC的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11、在第二单面FCCL的线路面蚀刻出内层线路；

S12、在第二单面FCCL的线路面贴感光覆盖膜，通过曝光显影的方式，保留非线路区域的感光覆盖膜；

S13、在线路端点区域丝印阻焊油墨，除去焊盘位置的油墨，得到含有外露焊盘的第二单面FCCL。

9.如权利要求8所述的无线充电用单面双层FPC的方法，其特征在于，所述步骤S12中，感光覆盖膜的厚度与线路厚度相同。

10.如权利要求7所述的无线充电用单面双层FPC的方法，其特征在于，所述步骤S13中，阻焊油墨的厚度为5-10μm。

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