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CN103391679A - 刚性-柔性印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

刚性-柔性印刷电路板及其制造方法 Download PDF

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CN103391679A
CN103391679A CN2013101648322A CN201310164832A CN103391679A CN 103391679 A CN103391679 A CN 103391679A CN 2013101648322 A CN2013101648322 A CN 2013101648322A CN 201310164832 A CN201310164832 A CN 201310164832A CN 103391679 A CN103391679 A CN 103391679A
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CN
China
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rigid
flexible
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CN2013101648322A
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朴汀用
郑明熙
郑在祐
柳大馨
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种刚性-柔性衬板，该刚性-柔性衬板包括：刚性区域，该刚性区域包括电路层；柔性区域，该柔性区域形成在所述刚性区域的一端；和原料，该原料形成在所示柔性区域的上方，并且所述原料的表面上形成有凹部。

Description

刚性-柔性印刷电路板及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2012年5月7日、名称为“Rigid-Flexible PrintedCircuit Board And Method For Manufacturing Thereof（刚性-柔性印刷电路板及其制造方法）”的韩国专利申请No.10-2012-0048139的优先权，所述专利申请以引用的方式整体结合于此。
技术领域
本发明涉及刚性-柔性印刷电路板和制造该刚性-柔性印刷电路板的方法。
背景技术
随着近来IT产业的发展，诸如多媒体等产品增加，并且随着网络通信技术的发展，增加了对用于超高速通信的高密度、高集成印刷电路板技术的需求。此外，由于增加了对轻薄型移动设备的需求，对实现印刷电路板最小化、轻、薄、多功能和多种设计的技术的需求也增加。
如上所述，由于高密度电子设备的设计的多样化，增加了刚性-柔性印刷电路板的应用。
刚性-柔性印刷电路板利用多层印刷电路板技术和柔性技术。也就是说，所述刚性-柔性印刷电路板包括柔性区域和刚性区域，在所述柔性区域内，电路图形形成在具有柔性的柔性膜上，在所述刚性区域内，通过在柔性膜上设置多层绝缘层而增加物理硬度。（美国专利No.5362534）。
可以在立体结构内对所述刚性-柔性印刷电路板设置电线并简单地组装，并且因此，所述刚性-柔性印刷电路板可以应用于笔记本、数码相机、移动通信终端等。
发明内容
本发明致力于提供一种刚性-柔性衬板和一种用于制造该刚性-柔性衬板的方法，该方法能够提高原材料的粘性。
根据本发明的优选实施方式，提供一种刚性-柔性衬板，该刚性柔性衬板包括：刚性区域，该刚性区域包括电路层；柔性区域，该柔性区域形成在所述刚性区域的一端；以及原料，该原料形成在所述柔性区域上方，并且所述原料的表面上形成有凹部（indentation）。
所述原料可以是电子元件。
所述原料可以是电磁干扰（EMI）装置。
根据本发明的优选实施方式，提供一种用于制造刚性-柔性衬板的方法，该方法包括：提供基板，该基板包括刚性区域和柔性区域，所述刚性区域包括电路层；在所述柔性区域中形成原料；在所述刚性区域和所述柔性区域的上方形成第一辅助材料；在所述第一辅助材料上形成第一夹具（first jig）；向形成有所述原料、所述第一辅助材料和所述第一夹具的基板提供热量；以及移除所述第一辅助材料和所述第一夹具。
在形成所述原料时，该原料可以为电子元件。
在形成所述原料时，所述原料可以为电磁干扰（EMI）元件。
在形成所述第一辅助材料时，该辅助材料可以由热塑性材料形成。
在形成所述第一辅助材料时，该辅助材料可以由聚氯乙烯（PVC）形成。
在形成所述第一夹具时，该第一夹具可以包括第一本体和第一凸起，所述第一本体沿长度方向延伸地形成，所述第一凸起形成在所述第一本体的一部分的下面并且从所述第一本体凸出。
在形成所述第一夹具时，所述第一凸起可以设置在设置有所述原料的区域的上方。
所述方法还可以包括：在形成所述第一辅助材料之后，在所述刚性区域和所述柔性区域下方形成第二辅助材料。
在形成所述第二辅助材料时，该第二辅助材料可以由热塑性材料形成。
在形成所述第二辅助材料时，该第二辅助材料可以由聚氯乙烯（PVC）形成。
所述方法还可以包括：在形成所述第二辅助材料后，在该第二辅助材料的下面形成第二夹具。
在形成所述第二夹具时，该第二夹具包括第二本体和第二凸起，所述第二本体沿长度方向延伸地形成，所述第二凸起形成在所述第二本体的一部分的下面并且从所述第二本体凸出。
在形成所述第二夹具时，所述第二凸起可以设置在设置有所述原料的区域的下方。
附图说明
通过以下结合附图的描述将更好地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，其中：
图1至图6是显示制造根据本发明的优选实施方式的刚性-柔性衬板的方法的示意图；
图7至图12是显示制造根据本发明的所述优选实施方式的刚性-柔性衬板的所述方法的示意图；
图13是显示未使用夹具时根据本发明的实施方式的刚性-柔性衬板的示意图；和
图14是显示使用夹具时根据本发明的实施方式的刚性-柔性衬板的示意图。
具体实施方式
通过下文中结合附图对优选实施方式的具体描述将更清楚地理解本发明的目的、特征和优点。在所有附图中，相同的附图标记用于标示相同或相似的部件，并且对这些附图标记的多余的描述将被省略。此外，在下文的描述中，术语“第一”、“第二”、“一侧”、“另一侧”等用于将某一部件与其他部件相区分，但是这些部件的结构并不受所述术语限制。此外，在描述本发明时，如果确定对相关技术的描述会使本发明的主旨晦涩，那么将省略对相关技术的描述。
下文中，将结合附图具体描述本发明的优选实施方式。
图1至图6是显示制造根据本发明的优选实施方式的刚性-柔性衬板的方法的示意图。
参照图1，可以设置包括电路层（未示出）的刚性区域110和包括柔性区域120的100。
柔性区域120可以形成为柔性衬板121，所述电路层（未示出）形成在柔性衬板121上。
柔性衬板121可以由绝缘材料形成。此外，柔性衬板121可以具有卓越的柔性。柔性衬板121可以由聚酰亚胺（polyimide）形成。然而，柔性衬板121的材料并不限于聚酰亚胺。也就是说，可以使用任何具有包括塑性性能的绝缘材料作为柔性衬板121的材料。柔性衬板121可以包括电路层（未示出）。
刚性区域110可以形成为刚性衬板111，该刚性衬板111上形成有电路层（未示出）。此外，刚性区域110可以包括柔性衬板121。刚性区域110可以包括柔性衬板121、位于柔性衬板121的顶部和底部上的绝缘层（未示出）、包括电路图形的电路层（未示出）和通孔等。在这种情况下，刚性区域110可以形成为该刚性区域110的厚度大于柔性区域120的厚度。
参照图2，原料130可以形成在柔性区域120中。原料130可以设置在柔性区域120的柔性衬板121的顶部。可以利用粘性材料预先形成原料130的与柔性衬板121接触的底部。原料130可以为电子元件。例如，原料130可以为电磁干扰（EMI）元件，该电磁干扰元件可以防止因噪音造成的功能退化。原料130并不限于EMI元件。即，任意可以粘结于所述柔性衬板的材料都可以用作原料130。
参照图3，第一辅助材料141可以形成在刚性区域110和柔性区域120上方。第一辅助材料141可以从刚性区域110的上方延伸至形成在柔性区域120中的原料130的顶部。在这种情况下，可以形成第一辅助材料141，以粘结至基板100的顶部。
第一辅助材料141可以由热塑性材料形成。例如，第一辅助材料141可以由聚氯乙烯（PVC）形成。第一辅助材料141可以用于向原料130传递热量。第一辅助材料141由热塑性材料形成，并且因此，第一辅助材料141可以在高温下变形。
参照图4，第一夹具210可以形成在第一辅助材料141上。
第一夹具210可以形成为包括第一本体211和第一凸起212。
第一本体211可以沿长度方向延伸地形成。第一本体211的长度可以形成为使该第一本体211足以至少部分地覆盖刚性区域110和柔性区域120。例如，第一本体211可以形成为覆盖刚性区域110的一部分或整个刚性区域110。此外，第一本体211可以形成为覆盖柔性区域120的一部分或整个柔性区域120。在这种情况中，当第一本体211部分地覆盖柔性区域120时，第一本体211可以形成为具有足以覆盖原料130形成的区域的长度。
第一凸起212可以形成在第一本体211的下面。第一凸起212可以从第一本体211上凸出。在这种情况下，第一凸起212可以形成为具有足以使第一辅助材料141的底表面与原料130的顶表面相接触的厚度。
当将第一夹具210设置在第一辅助材料141上时，第一夹具210的第一凸起212可以位于原料130上。
第一夹具210可以由敷铜箔叠层板（CCL）、环氧树脂等形成。例如，第一夹具210的第一本体211由CCL形成，并且第一凸起212由环氧树脂形成。然而，第一夹具210并不限于此，并且因此，第一夹具210可以由具有耐热性但不具有柔性的材料形成。
参照图5，可以将热量传递至基板100。
热量可以传递至形成有原料130、第一辅助材料141和第一夹具210的基板100。如上所述，当基板100处于高温状态时，可以改变第一辅助材料141的形状。
例如，当刚性区域110形成为该刚性区域110的厚度厚于柔性区域120的厚度时，刚性区域110和柔性区域120之间存在高度差异。在这种情况下，在高温状态下，形成在刚性区域110和柔性区域120上方的第一辅助材料141可以因为刚性区域110和柔性区域120之间的高度差异而弯曲。也就是说，第一辅助材料141可以从柔性区域120向下延伸。第一辅助材料141可以延伸至柔性区域120的原料130的顶表面。在这种情况中，第一辅助材料141可以接触原料130的顶表面。
此外，可以通过形成在第一辅助材料141上的第一夹具210挤压第一辅助材料141。即，第一夹具210的第一凸起212可以挤压形成在该第一凸起212下面的第一辅助材料。因此，第一辅助材料141被第一夹具210的第一凸起212挤压，可以增加所述第一辅助材料141和原料130的顶表面之间的接触面积。
随着第一辅助材料141和原料130之间的接触面积因高温和第一夹具210的压力而增加，热量通过第一辅助材料141充分地传递至原料130。
可以通过第一辅助材料141向原料130供应足够的热量，以增加形成在原料130的底表面上的粘性材料的粘性。向原料130供应足够的热量以增加粘性，并且原料130可以可靠地粘结至柔性衬板121。
参照图6，可以移除第一辅助材料141和第一夹具210。
在原料130可靠地粘结至柔性衬板121之后，可以移除第一辅助材料141和第一夹具210。可以通过从基板100和原料130上分离或剥除第一辅助材料141和第一夹具210来移除第一辅助材料141和第一夹具210。
图7至图12是显示制造根据本发明的所述优选实施方式的刚性-柔性衬板的所述方法的示意图。
参照图7，可以设置包括电路层（未示出）的刚性区域110和包括柔性区域120的基板100。
柔性区域120可以形成为形成有电路层（未示出）的柔性衬板121。
柔性衬板121可以由绝缘材料形成。此外，柔性衬板121可以具有优越的柔性。柔性衬板121可以由聚酰亚胺形成。然而，柔性衬板121的材料并不限于聚酰亚胺。也就是说，可以使用任何具有包括塑性性能的绝缘材料作为柔性衬板121的材料。柔性衬板121可以包括电路层（未示出）。
刚性区域110可以形成为形成有电路层（未示出）的刚性衬板111。此外，刚性区域110可以包括柔性衬板121。在这种情况下，柔性衬板121可以包括电路层（未示出）。刚性区域110可以包括柔性衬板121、柔性衬板121的顶部和底部上的绝缘层（未示出）、包括电路图形的电路层（未示出）和通道等。在这种情况下，刚性区域110可以形成为厚于柔性区域120。
参照图8，原料130可以形成在柔性区域120中。原料130可以设置在柔性区域120的柔性衬板121的顶部。可以利用粘性材料预先形成原料130的与柔性衬板121接触的底部。原料130可以为电子元件。例如，原料130可以为电磁干扰（EMI）元件，该电磁干扰元件可以防止因噪音造成的功能退化。原料130并不限于EMI元件。也就是说，可以使用任何可以粘结于所述柔性衬板的材料作为原料130。
参照图9，可以在形成有原料130的基板100上形成第一辅助材料141和第二辅助材料145。第一辅助材料141可以形成在刚性区域110和柔性区域120上方。第一辅助材料141可以从刚性区域110的上方延伸至形成在柔性区域120中的原料130的顶部。第二辅助材料145可以形成在刚性区域110和柔性区域120的下方。第二辅助材料145可以从刚性区域110的下方延伸至形成在柔性区域120中的原料130的底部。可以形成第一辅助材料141和第二辅助材料145以粘结至基板100的顶部和底部。
第一辅助材料141和第二辅助材料145可以由热塑性材料制成。例如，第一辅助材料141和第二辅助材料145可以由聚氯乙烯（PVC）制成。第一辅助材料141和第二辅助材料145可以用于向原料130传递热量。第一辅助材料141和第二辅助材料145由热塑性材料制成，并且因此，第一辅助材料141和第二辅助材料145可以在高温下变形。
参照图10，可以在第一辅助材料141上形成第一夹具210。此外，可以在第二辅助材料145的下面形成第二夹具220。
第一夹具210可以形成为包括第一本体211和第一凸起212。
第一本体211可以沿长度方向延伸地形成。第一本体211的长度可以形成为使该第一本体211足以至少部分地覆盖刚性区域110和柔性区域120。在这种情况下，当第一本体211部分地覆盖柔性区域120，第一本体211可以形成为具有足以覆盖形成原料130的区域的长度。
第一凸起212可以形成在第一本体211的下方。第一凸起212可以从第一本体211上凸出。在这种情况下，第一凸起212可以形成为具有足以使第一辅助材料141的底表面接触原料130的顶表面的厚度。
第二夹具220可以形成为包括第二本体221和第二凸起222。
第二本体221可以沿长度方向延伸形成。第二本体221的长度可以形成为使第二本体221足以至少部分地覆盖刚性区域110和柔性区域120。在这种情况中，当第二本体221部分地覆盖柔性区域120时，第二本体221可以形成为具有足以覆盖形成有原料130的区域的长度。
第二凸起222可以形成在第二本体221上。第二凸起222可以从第二本体221凸出。在这种情况下，第二凸起222可以形成为具有足以使第二辅助材料145的顶表面接触柔性衬板121的底表面的厚度。
当第一夹具210设置在第一辅助材料141上时，第一夹具210的第一凸起212可以设置在原料130上。此外，当第二夹具220设置在第一辅助材料145下面时，第二夹具220的第二凸起222可以设置在原料130的下方。在这种情况下，第一夹具的第一凸起212和第二夹具的第二凸起220可以彼此相对设置。
第一夹具210和第二夹具220可以由敷铜箔叠层板（CCL）、环氧树脂等形成。例如，第一夹具210的第一本体211由敷铜箔叠层板形成，并且第一凸起212可以由环氧树脂形成。然而，第一夹具210并不限于此，并且因此，第一夹具210可以由具有耐热性但不包括柔性的材料形成。第二夹具220可以由与形成第一夹具210相同的材料形成。
参照图11，热量可以传递至基板100。
热量可以传递至形成有原料130、第一辅助材料141、第二辅助材料145、第一夹具210和第二夹具220的基板100。如上所述，当基板100处在高温状态时，可以改变第一辅助材料141和第二辅助材料145的形状。
例如，当刚性区域110形成为该刚性区域110的厚度厚于柔性区域120的厚度时，刚性区域110的和柔性区域120的之间可以存在高度差异。在这种情况下，在高温状态下，形成在刚性区域110上方的第一辅助材料141和形成柔性区域120下方的第二辅助材料145可以因第一辅助材料141和第二辅助材料145之间的高度差异而弯曲。
第一辅助材料141可以延伸至柔性区域120的原料130的顶表面。在这种情况下，第一辅助材料141可以接触原料130的顶表面。
第二辅助材料145可以延伸至柔性区域120的柔性衬板121。在这种情况下，第二辅助材料145可以接触柔性衬板121的底表面。
此外，可以通过形成在第一辅助材料141上的第一夹具210挤压第一辅助材料141。也就是说，第一夹具210的第一凸起212可以挤压形成在该第一凸起212下面的第一辅助材料141。例如，当第一夹具210的第一凸起212挤压第一辅助材料141时，可以增加第一辅助材料141和原料130的顶表面之间的接触面积。
可以通过形成在第二辅助材料145下面的第二夹具220挤压第二辅助材料145。也就是说，第二夹具220的第二凸起222可以挤压形成在该第二凸起上面的第二辅助材料145。因此，由于第二辅助材料145被第二夹具220的第二凸起222挤压，可以增加第二辅助材料145与柔性衬板121的形成有原料130的底表面之间的接触面积。
随着第一辅助材料141与原料130之间的接触面积因高温和第一夹具210第二夹具220的挤压而增加，热量通过第一辅助材料141充分地传递至原料130。
可以通过第一辅助材料141向原料130提供充足的热量，以增加形成在原料130的底表面上的粘性材料的粘性。向原料130供应充足的热量以增加粘性，并且原料130可以可靠地与柔性衬板121粘结。
根据本发明的优选实施方式，第一辅助材料141和第二辅助材料145可以通过第一夹具210和第二夹具220同时挤压原料130的顶部和底部。也就是说，原料130和柔性衬板121可以更加牢固地彼此粘结。因此，与只使用了一个辅助材料和一个夹具的情况相比，在使用两个辅助材料和两个夹具的情况中，柔性衬板121可以进一步提高原料130和柔性衬板121之间的粘性。
参照图12，可以移除第一辅助材料141、第二辅助材料145、第一夹具210和第二夹具220。
在原料130可靠地粘结至柔性衬板121上之后，可以移除第一辅助材料141、第二辅助材料145、第一夹具210和第二夹具220。可以通过从基板100和原料130上分离和剥除第一辅助材料141、第二辅助材料145、第一夹具210和第二夹具220而将第一辅助材料141、第二辅助材料145、第一夹具210和第二夹具220移除。
图13是显示未使用夹具时根据本发明的实施方式的刚性-柔性衬板的示意图。
参照图13，可以确定未使用所述夹具时柔性衬板121的表面122。当柔性衬板121的表面122在高温高压过程中熔化时，柔性衬板121可以形成有褶皱。参照图13，可以确定柔性衬板121的表面122可以形成有褶皱。当图3中的原料130粘结至柔性衬板121的形成有褶皱的表面122时，柔性衬板121的表面122与图3中的原料130的底表面之间可能产生间隙。在这种情况中，当图3中的第一辅助材料141未向图3中的原料130提供充足的热量和压力时，柔性衬板121与图3中的原料130之间难以形成可靠的粘结。
图14是显示使用夹具时根据本发明的实施方式的刚性-柔性衬板的示意图。
参照图14，可以确定未使用所述夹具时柔性衬板121的表面122。由于在图13中所示在高温高压过程中柔性衬板121的表面122熔化，所以柔性衬板121可能形成褶皱。当图5中的原料130粘结至柔性衬板121的形成有褶皱的表面122时，可以使用图5中的第一夹具210向形成在图5中的原料130上的图4中的第一辅助材料141施加压力。通过图5的第一夹具210施加的的压力，图4中的第一辅助材料141可以向图5中的柔性衬板121和原料130施加压力。在这种情况中，图5中的第一辅助材料141和图5中的第一夹具210可以对图5中的柔性衬板121和原料130施加的压力而使柔性衬底121和原料130彼此粘结。如上所述，柔性衬板121的表面122通过压力粘结在图5的原料130上，并且因此，如图14所示，柔性衬板121的表面122可以是平的。由于柔性衬板121的表面122是平的，可以增加柔性衬板121的表面122与图5中的原料130的接触面积。如上所述，在柔性衬板121的表面122与图5中的原料130之间的接触面积增加的状态下，当图5中的第一辅助材料141提供充足的用于粘结的热量时，柔性衬板121和图5中的原料130可以容易地彼此粘结。
在图13和图14的优选实施方式中，以示例的方式描述了第一夹具210和第一辅助材料141，但第一夹具210和第一辅助材料141并不限于此。也就是说，当使用第一夹具210和第一辅助材料141时，可以同时使用第二夹具220和第二辅助材料142。
根据本发明的优选实施方式，当所述原料粘结至所述基板的所述柔性区域时，使用了形成有所述凸起的所述夹具，并且因此可以通过所述辅助材料向所述原料提供充足的热量。因此，可以防止所述原料因所述原料粘性增加而被提起，并且防止所述原料因形成在所述原料和所述基板之间的孔而彼此分离等。
根据所述刚性-柔性衬板及其制造方法，可以提高粘结至所述柔性区域的所述原料的粘性。
虽然出于说明的目的公开了本发明的实施方式，但是，应当理解的是，本发明并不限于比，并且本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出多种修改、增加和替换。
因此，任意和所有的修改、变形或等同设置都将被认为落入本发明的范围内，并且将通过所附权利要求公开本发明的具体范围。

Claims (16)

1.一种刚性-柔性衬板，该刚性-柔性衬板包括：
刚性区域，该刚性区域包括电路层；
柔性区域，该柔性区域形成在所述刚性区域的一端；和
原料，该原料形成在所述柔性区域的上方，并且所述原料的表面上形成有凹部。
2.根据权利要求1所述的刚性-柔性衬板，其中，所述原料为电子元件。
3.根据权利要求1所述的刚性-柔性衬板，其中，所述原料为电磁干扰装置。
4.一种用于制造刚性-柔性衬板的方法，该方法包括：
提供基板，该基板包括刚性区域和柔性区域，所述刚性区域包括电路层；
在所述柔性区域上形成原料；
在所述刚性区域的上方和所述柔性区域的上方形成第一辅助材料；
在所述第一辅助材料上形成第一夹具；
给形成有所述原料、所述第一辅助材料和所述第一夹具的所述基板供应热量；和
移除所述第一辅助材料和所述第一夹具。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在形成所述原料时，该原料为电子元件。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在形成所述原料时，该原料为电磁干扰元件。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，在形成所述第一辅助材料时，该第一辅助材料由热塑性材料形成。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，在形成所述第一辅助材料时，该第一辅助材料由聚氯乙烯形成。
9.根据权利要求4所述的方法，其中，在形成所述第一夹具时，该第一夹具包括第一本体和第一凸起，所述第一本体沿长度方向延伸地形成，所述第一凸起形成在所述第一本体的一部分的下面，并且所述第一凸起从所述第一本体凸出。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在形成所述第一夹具时，所述第一夹具设置为在设置有所述原料的区域的上方。
11.根据权利要求4所述的方法，该方法还包括：在形成所述第一辅助材料之后，在所述刚性区域的下方和所述柔性区域的下方形成第二辅助材料。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成所述第二辅助材料时，该第二辅助材料由热塑性材料形成。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成所述第二辅助材料时，该第二辅助材料由聚氯乙烯形成。
14.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括在形成所述第二辅助材料之后，在所述第二辅助材料的下面形成第二夹具。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在形成所述第二夹具时，该第二夹具包括第二本体和第二凸起，所述第二本体沿长度方向延伸地形成，所述第二凸起形成在所述第二本体的一部分的下面，并且所述第二凸起从所述第二本体凸出。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在形成所述第二夹具时，所述第二凸起设置在设置有所述原料的区域下方。
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