專利名稱：用于導管的柔性印刷電路板、使用其的導管及導管的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于導管的柔性印刷電路板、使用電路板的導管以及導管的制造方法。更具體地，用于導管的柔性印刷電路板長但容易制造，并且提高了在管內的變形和移動的自由度。
背景技術：
按照常規(guī)，根據例如加熱元件、壓力傳感器、溫度測量熱敏電阻等的電子部件發(fā)送的電信號來進行各種測試和治療，電子部件設定在插入病人體內的導管的管子的前端或中間部分內。例如，在JP-A-11-56794和JP-A-2001-170013中描述了這樣的電子部件承載導管。
上述“管子的前端”指的是導管(管子)沿長度方向的頭端，管子的前端要插入病人體內，而本說明書下面描述中的“管子的前端”指的是導管(管子)插入病人體內時沿長度方向的頭端，而“管子的后端”指的是管子沿長度方向的另一端，另一端是頭端的相對側。
在管內包含電子部件的上述導管中，通過連接到位于病人體外的管子后端的測量裝置等來處理由電子部件發(fā)送的電信號，電子部件位于插入病人體內的管子的前端或中間部分內。當要對上述電子部件的操作進行控制時，由連接到位于病人體外的管子后端的控制設備來對它進行遠程控制。因此，在電子部件和測量裝置、控制設備等之間傳送電信號的信號線需要安裝在電子部件承載導管的管內。按照常規(guī)已經使用例如扁平電纜等的信號電纜作為這樣的信號線，如上述JP-A-11-56794和JP-A-2001-170013中描述的導管內。然而，最近，為了使設定在管內的電子部件具有更高的功能，就需要這種導管容納更多數量的信號線。當增加信號電纜的數量來容納許多信號線時，需要使容納信號電纜的管子更厚。結果，出現這些問題，即導管在病人體內的可操作性更低，病人在導管操作期間感覺到的痛苦增加，以及病人體內可能受到損害。由于電子部件的安裝位置要限制到位于信號電纜尖端的特定區(qū)域，要安裝的電子部件數量受到限制。另外，由于電子部件要安裝的位置限于信號電纜的尖端，電子部件操作的地方以及它們的功能成問題地受到限制。
因此，本發(fā)明人已經考慮到使用柔性印刷電路板作為要安裝在管內的信號線。具體地，由于當柔性印刷電路板用作要安裝在管內的信號線時，所述柔性印刷電路板能形成超細高密度布線，信號線的數量能增加而無需極大地增加管子厚度。此外，由于安裝電子部件的端子能形成在柔性印刷電路板內的給定位置上，能容易設計出要安裝的電子部件的位置和數量。
然而，當柔性印刷電路板插入管內來用作信號線時，由于柔性印刷電路板需要形成為長線性圖案，顯示出高度均勻性能的產品的制造成本變高。明確地，在大多數情況下，柔性印刷電路板的制造中包括光刻步驟，光刻步驟使用具有通常約為250mm×250mm方形曝光區(qū)域的通用曝光裝置。當要制造一個總長度不小于300mm的線性柔性印刷電路板時，需要在多個步驟中進行多次曝光，或者需要制備具有相當延伸長度的曝光掩模，或者曝光表面需要具有相當大的線性長度，這導致高成本。而且，在多個步驟中進行多次曝光可能導致出現曝光區(qū)域之間斷開。
另外，盡管與線纜比較，柔性印刷電路板有利于降低導管直徑，但在管內的移動自由度通常小于線纜，并且使用柔性印刷電路板作為信號線的導管的可操作性(可變形性)不能完全滿意。
考慮到上述情形，本發(fā)明要解決的問題是提供一種用于導管的柔性印刷電路板、包含柔性印刷電路板的導管及其制造方法，柔性印刷電路板足夠細長以便用作導管的信號線，使用通用生產裝置能進行制造，并且能提高在管內的移動自由度。

發(fā)明內容
本發(fā)明通過下列構造來解決上述問題。
(1)一種用于導管的柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板形成為在預定位置具有折邊的單個非線性帶狀圖案，其中當在所述折邊處折疊時，所述柔性印刷電路板可以變成單個線性產品。
(2)上述(1)的柔性印刷電路板，其中所述單個線性產品的總長度不小于300mm。
(3)上述(1)的柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板整體上具有帶狀曲折圖案，所述柔性印刷電路板包含多個線性部分和折邊，所述多個線性部分配置成相互近似平行，所述折邊連接到沿所述多個線性部分的兩個相鄰線性部分的縱向方向上的一個端部，以及當所述折邊雙折以便平行于所述線性部分的軸線的折線形成在所述折邊的近似中心處，并且，在所述折邊處，連接到所述折邊的所述兩個線性部分中的任何一個沿以180°相對的方向折回時，所述柔性印刷電路板可以變成單個線性產品。
(4)上述(3)的柔性印刷電路板，其中所述單個線性產品的總長度不小于300mm。
(5)上述(1)的柔性印刷電路板，其中在折疊之前作為整體所述帶狀圖案的尺寸在250mm×250mm的方形區(qū)域內。
(6)上述(1)的柔性印刷電路板，其還包括金屬支撐板，所述金屬支撐板設置在所述折線之外的區(qū)域中。
(7)上述(1)的柔性印刷電路板，其中在所述折邊處折疊之后的兩個相對襯底表面通過粘合層粘合。
(8)一種導管，包括以插入管子中的單個線性產品形式的上述(1)-(7)中任何一個的柔性印刷電路板。
(9)一種導管的制造方法，包括步驟1在折邊處折疊上述(1)-(6)中任何一個的柔性印刷電路板以便獲得單個線性產品，以及步驟2將所獲得的柔性印刷電路板插入管子中。
(10)上述(9)的制造方法，其中所述柔性印刷電路板是上述(3)的柔性印刷電路板，并且，在步驟1中，所述折邊進行雙折以便平行于所述線性部分的軸線的折線形成在所述折邊的近似中心處，并且，在所述折邊處，連接到所述折邊的所述兩個線性部分中的任何一個沿以180°相對的方向折回，以便將所述電路板轉變成單個線性產品。
(11)上述(9)的制造方法，其中所述步驟(1)包括在所述折邊處折疊之后通過粘合層粘合兩個相對襯底表面。


圖1是本發(fā)明一個實施例的用于導管的柔性印刷電路板的簡化平面圖。
圖2是圖1中用虛線圍繞的區(qū)域A的放大圖。
圖3表示本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板如何順序折疊而形成線性產品的簡化圖。
圖4是通過在折邊處將如圖1中所示用于導管的柔性印刷電路板折疊成單個線性產品而獲得的線性產品的簡化圖。
圖5表示本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板的折邊變形示例。
圖6是圖1中所示用于導管的柔性印刷電路板的剖視圖。
圖7是本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板中的端子布置的一個實施例的平面圖。
圖8是本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板中的端子布置的另一實施例的平面圖。
圖9是本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板中的端子曝光的一個實施例的平面圖。
圖10表示本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板中的金屬支撐板布置的簡化圖。
圖11包括簡化側視圖，顯示本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板中的折疊部分穩(wěn)定結構。
圖12是表示本發(fā)明導管的管子中電子部件和柔性印刷電路板之間的連接部分及其附近的簡化剖視圖。
圖13是在示例1中制備的用于導管的柔性印刷電路板的簡化平面圖。
圖14表示本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板的折邊變形示例。
在這些圖中，每個附圖標記指定如下。1線性部分，2折邊，10基部絕緣層，11布線圖案，12蓋絕緣層，100柔性印刷電路板(FPC)。
具體實施例方式
盡管本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板最初是非線性產品，但它能通過在折邊處折疊而變成單個線性產品。
因此，可能制造折疊之前整個帶狀圖案尺寸在例如250mm×250mm的方形區(qū)域內的非線性電路板產品。然后，電路板能通過在折邊處折疊而變成總長度不小于300mm的線性產品。
因此，在制造期間的光刻步驟中，不需要在多個步驟中進行多次曝光或者使用具有相當延伸線性部分的曝光掩模。而是，能使用通用曝光裝置同時進行曝光，這樣能減低制造成本。另外，能實現性能高度均勻的用于導管的柔性印刷電路板。
在通過在折邊處折疊而形成單個線性產品的柔性印刷電路板中，折疊部分吸收施加到折疊部分之前和之后的線性部分上的應力，因此，在管子中的移動自由度變高。因此，當本發(fā)明的柔性印刷電路板用作信號布線時，能實現具有小直徑和高可操作性(可變形性)的導管。
下面參考圖更詳細地解釋本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明一個實施例的用于導管的柔性印刷電路板的平面圖，而圖2是圖1中主要部分(用虛線圍繞的區(qū)域A)的放大圖。
如圖所示，在柔性印刷電路板(下文中也縮寫成“FPC”)100的所述實施例中，已經按照總長度通常不小于300mm的非線性、細長帶狀圖案形成本發(fā)明用于導管的柔性印刷電路板。在圖2中，11是布線圖案，而12是蓋絕緣層。布線圖案11形成在未圖示的基部絕緣層上，形成蓋絕緣層12來覆蓋布線圖案11。
在所述實施例中，柔性印刷電路板100包括多個線性部分1和折邊2，并且整體上具有帶狀曲折圖案，線性部分1配置成相互近似平行，折邊2連接到多個線性部分的每組兩個相鄰線性部分1沿縱向方向的端部的一端。在各個折邊2處進行預定折疊之后，柔性印刷電路板100變成單個線性產品。
具體而言，如圖3(a)中所示，折邊2雙折以使平行于線性部分1的軸線L1的折線L2形成在折邊2的近似中心處，如圖3(b)中所示，并且如圖3(c)中所示，連接至折邊2的兩個線性部分1(1A，1B)中的任何一個在以180°相對的方向上折回。在各個折邊2處執(zhí)行這個步驟以提供總長度不小于300mm的單個線性產品(圖4)。
如上所述，如上述實施例的FPC100中所示，本發(fā)明用于導管的FPC在折邊2處折疊之前具有單個非線性帶狀圖案，并且能通過在預定位置上形成的折邊2處進行折疊而變成總長度不小于300mm的單個線性產品。除了這種構造之外，折疊之前的整個帶狀圖案配置成尺寸在250mm×250mm的方形區(qū)域內。結果，在制造的光刻步驟期間，不需要在多個步驟中進行多次曝光或者使用具有相當延伸線性部分的曝光掩模。而是，能使用通用曝光裝置同時進行曝光。因此，在無需高生產成本的情況下能獲得性能高度均勻的產品。
當FPC是在每個折邊2處預定折疊之后總長度不小于300mm的單個線性產品時，折邊2內的折疊部分吸收施加到折疊部分之前和之后的線性部分上的應力，因此，在管子中的移動自由度變高。因此，當本發(fā)明的FPC用作信號布線而連接到電子部件時，能實現可操作性高的導管。
在折邊處折疊之前本發(fā)明用于導管的FPC的“非線性帶狀圖案”指的是包括多個線性部分和將變成折邊的彎曲部分的組合的圖案，以便避免FPC在單獨一個方向伸長。
這個圖案可以不同于上述實施例內例如FPC 100的曲折圖案，而是通過渦流或渦形圖案等進行例證。由于在折邊處折疊以制造單個線性產品的方式能夠簡化，因此上述實施例內FPC 100的曲折圖案是優(yōu)選的。
而且，“在折邊處折疊之后的單個線性產品”指的是，在平面圖內，FPC作為整體在折邊處折疊之后通常呈現為單個線性產品，而在本文中指的并不是這樣的一種結構，其中多個線性部分的軸線高精度地對齊成一條直線。
當本發(fā)明用于導管的FPC是形成為作為整體具有帶狀曲折圖案的FPC時，如同在上述實施例的FPC 100中，包括多個線性部分1和折邊2，線性部分1配置成相互近似平行，折邊2連接到多個線性部分的每組兩個相鄰線性部分1沿縱向方向的一端，盡管圖1的FPC包括4個線性部分1，但可以根據要制造的導管的尺寸(長度)和結構，從2-10的范圍中適當地選擇線性部分1的總數量。
通常從100-400mm的范圍中選擇線性部分1的長度D1(沿軸線方向的寬度)，而從0.1-3mm的范圍中選擇寬度D2(沿垂直于軸線的方向的寬度)。
由于線性部分1的總數量是2-10，因此通常從1-9的范圍中選擇折邊2的總數量，而通常從0.3-10mm的范圍中選擇沿垂直于折邊2軸線的方向的寬度D3。
相鄰兩個線性部分1之間的間隙D4通常在0.02-5mm的范圍內。
在本發(fā)明用于導管的FPC中，線性部分1的“線性”指的是軸線是線性的，而線性部分1的外線可以不是線性的。另外，不對折邊2的形狀進行特別限定。例如，能提到的是如圖2中所示的矩形形狀(方形形狀)、如圖5(a)中所示的半圓形狀和混合形狀、如圖5(b)中所示的梯形形狀等等。
當折邊2是這種半圓類型或梯形類型時，與方形類型相比，由折疊導致的折疊部分面積更小。在這種折邊的實施例中，折邊2從單個線性FPC的外部形狀伸出的可能性優(yōu)選為較小，即使折邊之前和之后的線性部分1(它們的軸線)未能具有使它們對齊成一條直線的優(yōu)選形狀。
盡管在它為線性產品時根據要制造的導管的尺寸(長度)和結構適當地確定本發(fā)明的FPC的總長度，但它通常在不小于300mm和不大于2500mm的范圍內。
圖6是上述一個實施例的FPC 100沿垂直于布線圖案軸線的平面的剖視圖。如圖6中所示，本發(fā)明的FPC具有疊層結構，其中基部絕緣層10、布線圖案11和蓋絕緣層12按照這個順序進行疊層，并且基本上與常規(guī)FPC的疊層結構相同。對于基部絕緣層10、布線圖案11和蓋絕緣層12的材料來說，常規(guī)用于FPC的公知材料都可以使用。
作為基部絕緣層10的材料，例如，能提到的是聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物樹脂、聚碳酸酯樹脂、有機硅樹脂、氟樹脂、等等。根據耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學腐蝕性等方面，這些樹脂中的聚酰亞胺樹脂是優(yōu)選的。根據柔性和電絕緣方面，基部絕緣層10的厚度優(yōu)選約為5-100μm，更優(yōu)選約為8-30μm。
作為布線圖案11的材料，例如，能提到的是不銹鋼、銅、銅合金、鋁、銅鈹合金、磷青銅、42合金等等。根據導電性和剛性方面，優(yōu)選為銅和銅合金。
布線圖案11的厚度優(yōu)選為3-50μm，更優(yōu)選為5-20μm。當布線圖案11的厚度小于3μm時，非優(yōu)選地，由于機械應力例如彎曲等、局部壓力、磨損等而容易受到損害，而當布線圖案11的厚度大于50μm時，難以實現按照細距進行布線，并且不容易發(fā)生變形。
布線圖案11的寬度優(yōu)選為5-100μm，在沒有例如電信號中出現不必要的噪聲、由于金屬離子遷移而造成的短路等等的不方便的范圍內，多個布線圖案11內相鄰布線之間的空間優(yōu)選為盡可能地窄，并且通常從5-100μm的范圍內選擇它。
通常，布線圖案11的一部分(通常為端部)未用蓋絕緣層12進行覆蓋，并且用作與其它導體部件進行電氣連接的端子部，例如金屬線等等。如果需要，端子部可以用高導電金屬進行涂布，例如鎳、金、焊劑、錫等等。
圖7和圖8是本發(fā)明FPC的多個布線圖案的端部附近的平面圖。在本發(fā)明的FPC中，如在圖7所示的實施例中，多個布線圖案11的端部11A可以對齊成單條直線，或者如在圖8所示的實施例中，尖端側上的端部和后端側上的端部可以交替安置以形成圖案?？梢灾圃於瞬?1A以便具有由如上所述交替安置在不同位置的端部形成的圖案，從而使每個布線圖案的端子部(端部表面)20的面積能優(yōu)選地擴大和容易地連接到金屬線等等。
在圖7和圖8所示的實施例中，布線圖案的端子部(端部的表面)20完全暴露給外部。如圖9中所示，布線圖案的一部分可以被形成為從蓋絕緣層12的開口露出。
蓋絕緣層12的厚度優(yōu)選為2-50μm。當它小于2μm時，由于彎曲和磨損而出現厚度分散和局部絕緣失效，而當它超過50μm時，柔性易于降低。
圖10(a)-(c)是放大本發(fā)明的FPC另一實施例的基部絕緣層主體部分的平面圖，基部絕緣層主體部分位于與形成布線圖案的表面相對的表面上。如這些圖中所示，本發(fā)明的FPC可以具有這樣一種結構，其中金屬支撐板13層疊在基部絕緣層10的表面上，所述表面與形成布線圖案11的表面相對。
當FPC具有這樣的金屬支撐板13時，易于將FPC插入管子中，由于金屬支撐板13增加了FPC整體上的剛性。而且，導管等的不必要彎曲不容易出現，導管能容易地在主體內沿所需方向前進。結果，提高了導管插入主體的可操作性。
在圖10(a)的實施例中，金屬支撐板13沒有層疊在折邊2和線性部分1之間的邊界以及折邊2上。金屬支撐板13只層疊在線性部分1上。
由于在折邊2雙折時金屬支撐板13沒有層疊并且折疊部分的厚度沒有增加，因此本實施例有利于到管子的可插入性。另外，它的柔性優(yōu)越和能容易折疊。
在圖10(b)所示的實施例中，金屬支撐板13沒有層疊在[在折疊步驟期間沿以180°相對的方向折回的兩個線性部分1(1A，1B)中之一(1A)]和折邊2之間的邊界以及連接到邊界的折邊2(折邊的約一半區(qū)域)上。換句話說，在該實施例所示的實施例中，金屬支撐板13層疊在兩個線性部分1A、1B上，且在折疊步驟期間未沿以180°相對的方向折回的兩個線性部分1(1A，1B)中另一個(1B)上層疊的金屬支撐板13伸出線性部分1B和折邊2之間的邊界以便覆蓋折邊2的約一半面積。
在本實施例中，通過沿以180°相對的方向折回線性部分1A(連接到折邊2這一半面積的線性部分，它沒有金屬支撐板)，FPC變成單個線性產品。在這種情況下，當FPC變成單個線性產品時，由于金屬支撐板13出現在折疊部分上，能均勻地增強整個線性產品的剛性。因此，與上述圖10(a)實施例中的FPC相比，進一步地方便了將產品插入管子中。
在圖10(c)的實施例中，金屬支撐板13沒有層疊在折邊2和連接到折邊2的兩個線性部分1A，1B之間的邊界上和與兩個線性部分1A，1B之一連接到邊界的折邊2的約一半面積上。換句話說，在該圖的實施例中，金屬支撐板13層疊在兩個線性部分1A，1B以及折邊2的剩余一半上。
在本實施例的FPC中，由于金屬支撐板13沒有層疊在折邊2和連接到折邊2的兩個線性部分1A，1B之間的邊界上，連接到折邊2的兩個線性部分1A，1B中任何一個都可以沿以180°相對的方向折回。因此，與上述圖10(b)實施例中的FPC相比，能快速執(zhí)行用于形成單個線性產品的折疊步驟。
盡管金屬支撐板不存在于折邊2和連接到折邊2的兩個線性部分1A，1B之間的邊界上，但由于金屬支撐板13存在于折邊2上，當FPC變成單個線性產品時，能增強整個線性產品的總體剛性，與上述圖10(a)實施例中的FPC相比，這依次進一步更易于將產品插入管子中。
為了在折疊期間方便折邊2的雙折和減少施加到FPC的應力，如圖14中所示，可以在與折邊2的折線L2重疊的部分內形成通孔H1。通孔H1需要形成在沒有布線圖案的部分內。
圖10(a)-(c)中的虛線是在折疊FPC期間形成的折(回)線。平行于線性部分軸線的折線形成在折邊2和連接到折邊2的兩個線性部分1A，1B之間的邊界內以及折邊2的近似中心內。在本發(fā)明的布線電路板內，優(yōu)選地安裝有金屬支撐板13，避免這部分成為FPC的折線。結果，能平滑地完成FPC的折疊。
當FPC是帶有金屬支撐板13的疊層時，金屬支撐板13的寬度(沿垂直于FPC軸線的方向的寬度)優(yōu)選為小于基部絕緣層10的寬度(沿垂直于FPC軸線的方向的寬度)，并且沿FPC的短(寬度)方向(垂直于FPC軸線的方向)在兩端上沒有金屬支撐板13。
由于這種構造，即使當沿FPC短方向的拐角在將FPC插入管子期間碰到管內壁時，管內壁沒有受到損害，并且FPC能平滑地插入。金屬支撐板的寬度和基部絕緣層10的寬度之差優(yōu)選約為0.02-0.5mm。
在本發(fā)明中，作為金屬支撐板13的材料，能提到的是單金屬元件，例如不銹鋼、鋼、鎳、鉻、鐵、錫、鉛、鋁等，以及這些金屬中兩個或更多個的合金等等?？紤]到它的高彈性模量，在這些材料中優(yōu)選為不銹鋼。
考慮到柔性印刷電路板到管子的可插入性和導管的可操作性，金屬支撐板13的彈性模量優(yōu)選為不小于50GPa，更優(yōu)選為不小于100GPa。然而，當彈性模量太高時，金屬支撐板在插入管子之后難以彎曲或者缺少柔性。因此，彈性模量優(yōu)選為不大于400GPa，更優(yōu)選為不大于300GPa。
如此處所使用，“彈性模量”指的是在測試件寬度為20mm、夾具之間的距離為100mm、拉伸速率為50mm/min的測試條件下測量的拉伸彈性。
另外，金屬支撐板13的厚度通常優(yōu)選約為10-200μm，更優(yōu)選為20-50μm。當金屬支撐板13的厚度小于10μm時，FPC容易發(fā)生卷曲和膨脹，這反過來可以致使FPC插入管子困難。另一方面，當它比200μm更厚時，FPC的柔性降低，這又可能致使FPC插入管子困難。
在本發(fā)明中，在折疊之前FPC的總厚度(包括帶有金屬支撐板13的FPC和沒有金屬支撐板13的FPC)優(yōu)選為30-300μm，更優(yōu)選為40-150μm。當總厚度小于30μm時，機械強度變得不足，管子插入變得困難或容易出現斷線。當總厚度大于300μm時，導管的柔性降低，導管插入主體期間的可操作性降低。
本發(fā)明用于導管的FPC在設定到預定位置的折邊處進行折疊以便形成單個線性產品(通常，線性產品的總長度不小于300mm)，然后，將單個線性FPC插入管內，管子是導管的外包裝材料。
通過在折邊處折疊而形成的折疊部分(襯底的重疊)可能變得不穩(wěn)定，因為FPC的剛性試圖恢復在折疊之前的形狀。因此，為了穩(wěn)定折疊部分的形狀，折疊之后的兩個相對襯底表面可以經由粘合劑進行粘合。
圖11(a)，(b)表示這種加強(穩(wěn)定)結構的具體示例。圖11(a)顯示了一種結構，其中在折邊2的近似中心處對其進行雙折，并且經由粘合層3來粘合面對的表面。圖11(b)是這樣的一種結構，其中在折邊2的近似中心處對其進行雙折，經由粘合層3來粘合面對的表面，并且與折邊2的粘合面對表面之一相對的表面的背面用粘合劑(粘合層3)粘合到疊加到其上、沿以180°相對的方向折回的線性部分1的一部分。
作為用于折疊部分的穩(wěn)定化的粘合劑，能提到的是硅氧烷粘合劑、丙烯酸類粘合劑(acrylic adhesive)、環(huán)氧粘合劑等等。
粘合層3的厚度優(yōu)選為5-50μm，更優(yōu)選為10-30μm。當厚度小于5μm時，不能容易地實現足夠高的粘合，而當它超過50μm時，被折疊部分(折疊部分)可能加厚，或者被折疊部分(折疊部分)和其它部分(非折疊部分)之間的臺階(step)變得更大，這不利地導致插入管子中受到抑制和插入管子中之后可彎曲性受到限制。
本發(fā)明的柔性印刷電路板的制造方法沒有進行特別地限定，通過按照常規(guī)用來制造柔性印刷電路板的公知膜(層)形成技術、膜(層)圖案形成技術、布線形成技術和印刷等用的光刻技術等等的適當組合能夠制造所述板。例如，它可以與相減法、半加法等等組合。
當基部絕緣層10和蓋絕緣層12按照給定圖案形成時，例如，能提到的是使用光敏樹脂(例如光敏聚酰亞胺等)的方法(即，光敏樹脂(前體)層受到曝光、顯影、熱固化處理等等以便按照給定圖案形成絕緣樹脂層)，包括通過激光或用等離子體對絕緣樹脂層進行蝕刻來形成給定圖案的方法等等?？紤]到作業(yè)性、定位精確度等，使用光敏樹脂的方法是優(yōu)選的。
例如，通過用光刻技術形成掩模圖案，以及用例如噴涂、電鍍等的金屬沉積膜形成技術形成用于布線的金屬沉積膜，能形成布線圖案11。
當要制備具有金屬支撐板13的柔性印刷電路板時，制備具有按照這個順序層疊的基部絕緣層10、布線圖案11和蓋絕緣層12的柔性印刷電路板，金屬支撐板13可以用粘合劑粘合到基部絕緣層10，或者基部絕緣層10、布線圖案11和蓋絕緣層12可以按照這個順序層疊在金屬支撐板13上。
當要制備具有金屬支撐板13的柔性印刷電路板時，金屬支撐板13沿板襯底短方向在兩端沒有金屬支撐，制備具有金屬支撐板13的層疊結構，并且對金屬支撐板13進行局部蝕刻。
通過折疊上述本發(fā)明的FPC，在折邊處折疊而形成單個線性產品，以及將產品插入管子中，能獲得本發(fā)明中的導管。
換句話說，通過在折邊處折FPC以便獲得單個線性產品(步驟1)，以及將通過步驟1而成為單個線性產品的FPC插入管子中來制造導管(步驟2)。
當引入在折疊部分上具有上述粘合劑的單個線性FPC的穩(wěn)定結構時，在折邊處折疊FPC以便形成穩(wěn)定結構，然后插入管子中。
如本發(fā)明的背景技術部分中所述，通常，在管內包含電子部件的導管中，將導管插入病人體內之后，安裝在管子前端或中部內的電子部件產生的電信號由連接到病人體外的管子后端的測量裝置等進行處理，電子部件由連接到病人體外的管子后端的控制設備進行遠程控制。
因此，在使用本發(fā)明FPC的導管中，要插入管子的FPC的長度至少是從管內電子部件的附近到管子后端，插入管內之后，在沿縱向方向(軸向)位于管子后端側上的端部處暴露的布線圖案端部(端子部)電連接到外部測量裝置、控制設備等等。
位于管子后端側上連接到外部測量裝置、控制設備等等的FPC端部的寬度小于或大于管內徑，它可以容納在管內或者從管子后開口伸出。
作為本發(fā)明導管的管子(外包裝材料)材料，使用例如氟樹脂(例如聚四氟乙烯等)、有機硅樹脂、高密度聚乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯等等的絕緣樹脂材料?？紤]到柔性、耐熱性、耐化學腐蝕性、生物適應性、進入管子的可處理性等等，氟樹脂是優(yōu)選的。
盡管垂直于管子軸線的截面(橫向截面)的形狀沒有進行特別地限定，但沒有拐角的形狀例如圓形、橢圓形等是優(yōu)選的(通常為圓形)。采用圓形作為示例，圓形的內徑優(yōu)選約為0.2-3.5mm，而圓形的外徑優(yōu)選約為0.3-4mm。優(yōu)選地，確定內徑和外徑以使管子的厚度為0.05-1.0mm。
當使用不是圓形的截面形狀的管子時，優(yōu)選地，管子截面的內圓周最大直徑和外圓周最大直徑都是在上述圓形截面的內徑和外徑的優(yōu)選數值范圍內。
在本發(fā)明的導管中，通常從30-2500mm的范圍內選擇管子的長度(沿軸線方向的長度)。
作為要安裝在本發(fā)明導管的管內的電子部件，可以使用按照常規(guī)用于電子部件承載導管的任何電子部件。特別地，能提到的是加熱元件、壓力傳感器、用于溫度測量的熱敏電阻、超聲波振蕩器、壓電元件等等。
當制造安裝壓力傳感器的導管時，布置壓力傳感器(電子部件)以便它的敏感表面從形成在管子側壁上的通孔暴露。
在本發(fā)明的導管中，例如如圖12中所示，通過在FPC 100的布線圖案11的端子部20和電子部件50的端子(未圖示)上焊接金屬線7的一端和另一端的金屬焊接方法、用導電粘合層覆蓋形成在布線圖案內的端子部分20和電子部件50的端子的方法等讓電子部件50和FPC 100之間的連接(電連接)形成在管子101內。
如圖11中所示，優(yōu)選地，通過用樹脂8進行密封來保護布線圖案11的端子部分20和電子部件50的端子之間的連接。作為用于密封的樹脂8，例如，能提到的是環(huán)氧樹脂、氟樹脂、有機硅樹脂等等。
為了將電子部件固定在管子101內，如圖12中所示，電子部件50優(yōu)選地安裝(固定)在無布線圖案的區(qū)域10A上，區(qū)域10A鄰近形成到位于FPC基部絕緣層10之上的布線圖案11內的端子部分20。這樣，布線圖案11和電子部件50都跟隨FPC 100移動，從而最小化它們之間連接部分上的載荷，并且提高了電子部件50的端子和布線圖案11的端子部分20之間的連接可靠性。
為了將電子部件安裝(固定)在基部絕緣層10上，例如，如圖12中所示，使用樹脂8來密封形成在布線圖案11上的端子部分20和電子部件50的端子之間的連接，其中將樹脂8施加到電子部件50的大約整個側表面，跨接基部絕緣層10的表面和電子部件50的外圍。由于這種構造，能同時有效地執(zhí)行電子部件50的安裝(固定)和電子部件50的端子到布線圖案11的連接?？梢杂谜澈蟿㈦娮硬考?0固定在端子部分20附近的區(qū)域10A內，端子部分20形成在基部絕緣層10上的布線圖案11內。
如在圖12所示一個實施例的導管100中，當制造導管時，其中導管使一部分電子部件50從形成在管子101側壁上的通孔H中暴露，優(yōu)選地施加密封樹脂9來覆蓋通孔H周圍的管壁外圍和電子部件50的上表面，以便確定地阻塞管內部和管子外部。
作為用于密封的樹脂9，例如，使用環(huán)氧樹脂、氟樹脂、有機硅樹脂等等。當電子部件的敏感表面不需要暴露給管子外部時，如在溫度傳感器中，管壁可以沒有通孔，而電子部件可以封閉在管內。在這種情況下，用于密封的樹脂不是必需的。
示例下面參考示例更詳細地解釋本發(fā)明，但這并不能解釋成限定。
示例1在本示例中，通過半加法(semi-additive method)制造圖13中所示的FPC 200，所述FPC 200包括形成在不銹鋼襯底上的八個布線圖案。
這個FPC 200包括三個線性部分1和具有矩形圖案以連接線性部分的折邊2，并且整體上具有帶狀曲折圖案。在沿軸線方向位于一側的端部內分割電子部件安裝部分52，布置八個布線圖案11，其中每個端部設定成靠近電子部件安裝部分52，與電子部件連接的端子20形成在端部上。容納電子部件安裝部分52和各個布線圖案11的端子20的區(qū)域被暴露，而沒有用蓋絕緣層12進行覆蓋。沿著軸向方向在另外的一側上的端部內分割具有以便與外部設備進行連接的近似方形平面形狀的襯底部分51B。襯底部分51B包含有與外部設備進行連接的八個端子53，這些端子53從形成在蓋絕緣層內的開口暴露。當FPC 200插入管內時，用于連接的襯底部分51B從管子后端向外突出。每個部分的尺寸如下所示。
線性部分1的長度(D1)210mm線性部分1的寬度(D2)1mm相鄰線性部分之間的間隙(D4)50μm折邊(矩形圖案部分)2的寬度(D3)2mm與外部設備進行連接的襯底部分51B的平面尺寸8mm×8mm從線性部分1的端部到用于連接的襯底部分51B的延引部分54的長度0.5mm從位于分割電子部件安裝部分52的側面上的FPC終端邊沿到蓋絕緣層12的終端邊沿的距離(D6)2mm布線圖案11從蓋絕緣層12的終端邊沿的暴露長度(D7)500μm端子20的平面尺寸80μm×160μm端子53的平面尺寸1.5mm×2mm通過下列步驟來制備具有上述結構和尺寸的FPC 200。
首先，將光敏聚酰亞胺前體施加到作為金屬支撐板的不銹鋼襯底(SUS304)(長度總長度250mm，寬度250mm，厚度20μm，彈性模量205GPa)，然后對光敏聚酰亞胺前體進行曝光、顯影和加熱來得到10μm厚的基部絕緣層，基部絕緣層由聚酰亞胺制成且具有預定形狀。
然后，通過連續(xù)噴涂，將金屬薄膜(鉻薄膜(厚度100nm)/銅薄膜(厚度100nm))沉積在基部絕緣層的表面和金屬支撐板上。通過光致抗蝕劑來制備電鍍掩模，電鍍掩模的圖案與要形成的布線圖案相反(即，圖案具有與要形成的布線圖案相同的開口面積)。
然后，通過電解銅電鍍將銅層(厚度10μm)種植在無抗蝕劑(resist)的部分(用于電鍍的掩模開口)上，形成八個布線圖案，它們沿著基部絕緣層的縱向方向相互平行地延伸，這之后，剝離用于電鍍的掩模(抗蝕劑)，并且通過蝕刻來消除暴露的金屬薄膜。
銅布線圖案的寬度是30μm，相鄰圖案之間的空間是30μm。
然后，按照與基部絕緣層中相同的方式，連續(xù)執(zhí)行光敏聚酰亞胺前體的涂布、顯影和加熱，形成由聚酰亞胺制成的蓋絕緣層(厚度5μm)，蓋絕緣層具有在端部上包括開口(沒有形成聚酰亞胺層的部分)的給定圖案，所述端部變成銅布線圖案的端子部，并且對銅布線圖案的端部進行鎳(厚度5μm)/金(厚度0.2μm)電鍍以便形成端子部，所述端部從蓋絕緣層的開口暴露。
然后，光致抗蝕劑圖案形成在與形成金屬支撐板(不銹鋼襯底)的基部絕緣層的表面相對的表面上，使用光致抗蝕劑圖案作為掩模，通過蝕刻移除金屬支撐板(不銹鋼襯底)沿寬度方向的兩端。通過移除光致抗蝕劑圖案，基部絕緣層沿寬度方向的兩端從金屬支撐板(不銹鋼襯底)沿寬度方向的兩端(端部)突出50μm。在這種情況下，從折邊的一半區(qū)域(將連接到兩個線性部分之一)以及所述區(qū)域和所述一個線性部分之間的邊界移除金屬支撐板(不銹鋼襯底)，以便能暴露基部絕緣層。結果，從金屬支撐板側觀察的平面圖顯示在圖10(b)中。
這樣，制備了FPC 200，所述FPC 200的尺寸配合在俯視圖13的方形區(qū)域內(250mm×250mm)。
主襯底部分51A(將插入管子中)與襯底部分51B(8mm×8mm)進行連接以便與外部設備連接。
上述主襯底部分51A由三個線性部分和連接到三個線性部分的兩個矩形圖案構成，并且是曲折帶。矩形圖案是折邊。
上述三個線性部分各自具有210mm的長度(D1)和1mm的寬度(D2)，這三個部分配置成相互平行且有50μm的間隙(D4)。
上述矩形圖案(折邊)沿著垂直于其軸線的方向具有2mm的寬度(D3)。
這個FPC 200在兩個折邊處進行折疊以便獲得總長度(＝主襯底部分51A的總長度)為622mm的單個線性產品，在折疊部分內的面對的襯底之間的位置上涂覆粘合劑并進行固化。粘合劑層的厚度設定為20μm。
制備內徑為1.2mm、外徑為1.5mm和長度(沿軸線方向的長度)為600mm的氟樹脂管，并且沿著管子軸線方向從離一個端部5mm處，通孔(孔的尺寸2mm×0.4mm(四邊形))形成在側壁上。
然后，將壓力傳感器(整體尺寸(長度＝3mm，寬度＝0.5mm，厚度＝250μm)，端子尺寸80μm×80μm(四邊形))放置在電子部件安裝部分52上，在要變成上述單個線性產品的FPC 200的基部絕緣層端部內分割電子部件安裝部分52。壓力傳感器的端子和形成在布線圖案11末端內的端子20用金線進行引線接合以便將它們電連接。此后，沿著軸線方向從上述氟樹脂管的另一端部(后端側)插入FPC 200。然后，經由形成在管側壁上的通孔，用環(huán)氧樹脂對壓力傳感器的端子和形成在布線圖案端部內的端子之間的金線連接進行密封。進一步將密封有機硅樹脂施加到管通孔周圍的區(qū)域和壓力傳感器的間隙以便獲得帶有壓力傳感器的導管。
在導管制造期間，FPC能平滑地插入管子中。獲得的帶有壓力傳感器的導管包含八個布線圖案但顯示出優(yōu)良柔性，并且以具有良好的操作性能插入測試對象(受檢者)的身體內。測試對象在插入導管期間沒有抱怨疼痛。
本申請是基于在日本提交的No.2005-121493的專利申請，其內容包含在本文中作為參考。
權利要求
1.一種用于導管的柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板形成為在預定位置具有折邊的單個非線性帶狀圖案，其中當在所述折邊處折疊時，所述柔性印刷電路板可以變?yōu)閱蝹€線性產品。
2.根據權利要求1所述的柔性印刷電路板，其中所述單個線性產品的總長度不小于300mm。
3.根據權利要求1所述柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板整體上具有帶狀曲折圖案，所述柔性印刷電路板包含多個線性部分，所述多個線性部分相互近似平行配置；以及折邊，所述折邊連接到在所述多個線性部分的兩個相鄰線性部分的縱向方向上的一個端部，以及當所述折邊雙折以使平行于所述線性部分的軸線的折線形成在所述折邊的近似中心處，并且，在所述折邊處，連接至所述折邊的所述兩個線性部分中的任何一個在以180°相對的方向上折回時，所述柔性印刷電路板可以變?yōu)閱蝹€線性產品。
4.根據權利要求3所述柔性印刷電路板，其中所述單個線性產品的總長度不小于300mm。
5.根據權利要求1所述柔性印刷電路板，其中在折疊之前作為一個整體所述帶狀圖案的尺寸在250mm×250mm方形區(qū)域內。
6.根據權利要求1所述柔性印刷電路板，其還包括金屬支撐板，所述金屬支撐板設置在所述折線之外的區(qū)域中。
7.根據權利要求1所述柔性印刷電路板，其中在所述折邊處折疊后的兩個相對的襯底表面通過粘合層粘合。
8.一種導管，包括以插入管中的單個線性產品形式的根據權利要求1至7中任何一項所述的柔性印刷電路板。
9.一種導管的制備方法，該方法包括步驟1在折邊處折疊如權利要求1至6中任何一項所述的柔性印刷電路板，以形成單個線性產品；以及步驟2將所獲得的柔性印刷電路板插入管中。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其中所述柔性印刷電路板是權利要求3中所述的柔性印刷電路板，并且，在步驟1中，所述折邊被雙折，以使平行于所述線性部分的軸線的折線形成在所述折邊的近似中心處，并且，在所述折邊處，連接到所述折邊的所述兩個線性部分中的任何一個在以180°相對的方向上折回，以將所述電路板轉變?yōu)閱蝹€線性產品。
11.根據權利要求9所述的制備方法，其中所述步驟(1)包括步驟在所述折邊處折疊后通過粘合層粘合兩個相對的襯底表面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柔性印刷電路板(100)，所述柔性印刷電路板整體上具有帶狀曲折圖案，所述柔性印刷電路板包括多個線性部分(1)，所述多個線性部分相互近似平行配置；和折邊，所述折邊連接到沿著多個線性部分的兩個相鄰線性部分的縱向方向上的一個端部，當折邊(2)在其近似中心處雙折，并且在折邊(2)處，連接到折邊(2)的兩個線性部分(1)中任何一個沿著以180°相對的方向折回時，柔性印刷電路板(100)可以變成總長度不小于300mm的單個線性產品。結果，足夠細長以便用作導管的信號線的用于導管的柔性印刷電路板可以使用通用的生產裝置制造，這改進了管內的移動自由度。
文檔編號A61B5/0215GK1856213SQ20061007460
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月19日 優(yōu)先權日2005年4月19日
發(fā)明者金戶正行, 大脅泰人, 大澤徹也 申請人:日東電工株式會社