專利名稱：撓性印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種印刷電路板，尤指一種撓性印刷電路板。
(2)背景技術(shù)撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board；簡(jiǎn)稱FPC)是印刷電路板(Printed Circuit Board；PCB)產(chǎn)品中最復(fù)雜、用途最多的。FPC其實(shí)是將一撓性銅箔基板，經(jīng)過蝕刻等加工工藝，最后留下所需的線路作為電子產(chǎn)品信號(hào)傳輸?shù)拿浇槎谱鞫?。撓性印刷電路板主要是用以搭載電子零件，如集成電路芯片、電阻、電容、連結(jié)器等元件，以使電子產(chǎn)品能發(fā)揮既定的功能，常常應(yīng)用在小型或薄形電子機(jī)構(gòu)及硬板間的連接等領(lǐng)域。
FPC具有多種優(yōu)點(diǎn)及特性1.具有高度曲撓性，可立體配線，依空間限制改變形狀。2.耐高低溫，耐燃。3.可折疊而不影響信號(hào)傳遞功能，可防止靜電干擾。4.化學(xué)變化穩(wěn)定，安定性、可信賴度高。5.利于相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，可減少裝配工時(shí)及錯(cuò)誤，并提高有關(guān)產(chǎn)品的使用壽命。6.使應(yīng)用產(chǎn)品體積縮小，重量大幅減輕，功能增加，成本降低。因此，在現(xiàn)代科技化電子產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)輕薄短小、可折撓性的趨勢(shì)中，軟式印刷電路板的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，而其發(fā)展在相關(guān)的電子產(chǎn)業(yè)中也就更顯得重要。
一般來說，F(xiàn)PC的功能可區(qū)分為四種，其分別可做為引線路(Lead Line)、印刷電路(Printed Circuit)、連接器(Connector)以及多功能整合系統(tǒng)(Integrationof Function)。當(dāng)FPC做為引線路時(shí)，可應(yīng)用于硬式印刷電路板間的連接、或是立體電路、可動(dòng)式電路、高密度電路等，例如汽車儀表板、打印機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、傳真機(jī)、移動(dòng)電話、筆記本電腦等。當(dāng)FPC做為印刷電路時(shí)，可應(yīng)用于高密度薄型立體電路，例如照相機(jī)、攝影機(jī)、CD-ROM、手表等。當(dāng)FPC做為多功能整合系統(tǒng)時(shí)，可應(yīng)用于低成本硬板間的連接。當(dāng)FPC做為印刷電路時(shí)，可應(yīng)用于硬板引線路及連接器的整合，例如電腦、照相機(jī)、醫(yī)療儀器設(shè)備。其用途廣泛，涵蓋了電腦、電腦周邊輔助系統(tǒng)、消費(fèi)性民生電器以及汽車等范圍。
請(qǐng)參閱圖1，其是現(xiàn)有技術(shù)的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)的示意圖。該撓性印刷電路板10包含有一絕緣基材11、一線路層12以及一端子結(jié)構(gòu)層13。請(qǐng)參閱圖2，其是現(xiàn)有技術(shù)的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)的放大示意圖。其中該線路層12是形成于該絕緣基材11表面且包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣15，而該端子結(jié)構(gòu)層13則位于該絕緣基材11的側(cè)邊，用以導(dǎo)電而進(jìn)行電連接，其中包含有多個(gè)金手指18，且金手指18與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣15之間有多個(gè)端子接點(diǎn)19以相互連接。如前所述，撓性印刷電路板10具有高度曲撓性，常常需要配合不同裝置而被彎折，而最常作為彎折處的部分便是端子結(jié)構(gòu)層13與該絕緣基材11的交界面17。一般而言，該交界面17并未經(jīng)過任何特殊設(shè)計(jì)，而根據(jù)P＝F/A，壓力與受力面積成反比的原理，當(dāng)該交界面17被板折時(shí)，其所產(chǎn)生的壓力則由每一金手指18與絕緣基材11之間的界面16來承受，此時(shí)，由于應(yīng)力較為集中，因此金手指18與絕緣基材11之間的界面16常常會(huì)有斷裂的情形。當(dāng)金手指18與導(dǎo)電線路圖樣15之間的電連接斷線時(shí)，便會(huì)造成短路，進(jìn)而降低了產(chǎn)品的良率，更何況，由于該斷線情形并不易馬上被檢測(cè)到，若是待完成部分組裝時(shí)才檢測(cè)到該斷線情形，則此時(shí)已經(jīng)花費(fèi)多余的人力及成本，經(jīng)濟(jì)性就很差。
綜上可知，如何減少金手指18與絕緣基材11之間的界面16所發(fā)生的斷裂情形，防止短路的發(fā)生，以提高生產(chǎn)良率并同時(shí)降低生產(chǎn)成本，即成為現(xiàn)今相關(guān)產(chǎn)業(yè)亟欲解決的迫切課題。
(3)發(fā)明內(nèi)容因此就要求提供一種撓性印刷電路板，不僅免除現(xiàn)有技術(shù)中金手指與絕緣基材之間的界面常常斷裂的情形，制程上也不需要額外的步驟，可以滿足降低成本的需求，并進(jìn)一步提高產(chǎn)品的良率，以可在產(chǎn)業(yè)中大量應(yīng)用實(shí)施。
根據(jù)本發(fā)明一方面的撓性印刷電路板，其包含一絕緣基材；一線路層，其是形成于該絕緣基材表面且包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣；一端子結(jié)構(gòu)層，其是位于該絕緣基材的至少一側(cè)邊，其中該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的交界面是呈現(xiàn)一波浪形狀；以及多個(gè)金手指，其位于該端子結(jié)構(gòu)層中且與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣之間有多個(gè)端子接點(diǎn)以相互連接。
根據(jù)上述構(gòu)想，該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的該交界面是作為該撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)的彎折界面。
根據(jù)上述構(gòu)想，該波浪形狀是由多個(gè)彎曲度相同的圓弧所組成。
根據(jù)上述構(gòu)想，該多個(gè)金手指兩兩之間的相隔距離均相同。
根據(jù)上述構(gòu)想，該相隔距離愈大，則該多個(gè)圓弧的彎曲度愈小。
根據(jù)上述構(gòu)想，該圓弧的的中心是位于該金手指的垂直中心線上。
根據(jù)上述構(gòu)想，該絕緣基材是為一種撓性絕緣片。
根據(jù)上述構(gòu)想，該撓性絕緣片為熱塑性合成材料所制成。
根據(jù)上述構(gòu)想，該熱塑性合成材料是選自于聚酯(Polyester；PE)、聚2，6-奈二甲酸乙二酯(Polyethylene-2，6-naphthalatc；PEN)、聚硫化亞苯(Polyphenylenesulfide；PPS)、聚酰亞胺(Polyimide；PI)、亞酰酸(Polyamic acid)纖維、強(qiáng)化玻璃纖維復(fù)合材料、以及氟碳樹酯其中之一。
根據(jù)上述構(gòu)想，該線路層是以印刷方式形成。
根據(jù)上述構(gòu)想，該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣是由選自于電鍍銅箔、壓延(Rolled)銅箔、鉑銅合金、鋁、鎳基合金(Inconel)、不銹鋼、以及導(dǎo)電高分子其中之一所制成。
本發(fā)明另一方面的撓性印刷電路板，其是包含一絕緣基材；多個(gè)線路層，其是形成于該絕緣基材的上表面或下表面，且每一該多個(gè)線路層是包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣；一端子結(jié)構(gòu)層，其是位于該絕緣基材的至少一側(cè)邊，其中該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的交界面是呈現(xiàn)一波浪形狀；以及多個(gè)金手指，其位于該端子結(jié)構(gòu)層中且與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣之間有多個(gè)端子接點(diǎn)以相互連接。
根據(jù)上述構(gòu)想，該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的該交界面是作為該撓性印刷電路板的彎折界面。
根據(jù)上述構(gòu)想，該波浪形狀是由多個(gè)彎曲度相同的圓弧所組成。
根據(jù)上述構(gòu)想，該多個(gè)金手指兩兩之間的相隔距離均相同。
根據(jù)上述構(gòu)想，該相隔距離愈大，則該多個(gè)圓弧的彎曲度愈小。
根據(jù)上述構(gòu)想，該圓弧的的中心是位于該金手指的垂直中心線上。
根據(jù)上述構(gòu)想，該絕緣基材是為一種撓性絕緣片。
根據(jù)上述構(gòu)想，該撓性絕緣片為熱塑性合成材料所制成。
根據(jù)上述構(gòu)想，該熱塑性合成材料是選自于由聚酯(Polyester；PE)、聚2，6-奈二甲酸乙二酯(Polyethylene-2，6-naphthalatc；PEN)、聚硫化亞苯(Polyphenylene sulfide；PPS)、聚酰亞胺(Polyimide；PI)、亞酰酸(Polyamicacid)纖維、強(qiáng)化玻璃纖維復(fù)合材料、以及氟碳樹酯其中之一。
根據(jù)上述構(gòu)想，該多個(gè)線路層是以印刷方式形成。
根據(jù)上述構(gòu)想，該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣是由選自于電鍍銅箔、壓延(Rolled)銅箔、鉑銅合金、鋁、鎳基合金(Inconel)、不銹鋼、以及導(dǎo)電高分子其中之一所制成。
本發(fā)明的撓性印刷電路板，該結(jié)構(gòu)中，其端子結(jié)構(gòu)層與絕緣基材的交界面不易被折斷，可防止端子結(jié)構(gòu)層與導(dǎo)電線路圖樣之間的電連接斷線，便不會(huì)發(fā)生短路的情形；該結(jié)構(gòu)在端子結(jié)構(gòu)層與絕緣基材的交界面是呈現(xiàn)一波浪形狀，因而金手指與絕緣基材之間的界面的面積變大，因此當(dāng)該交界面被彎折時(shí)，應(yīng)力被分散且壓力變小，因此金手指與絕緣基材之間的界面不易被折斷。
(4)


本發(fā)明藉由下列附圖及詳細(xì)說明，而可獲得一更深入了解圖1是現(xiàn)有技術(shù)的撓性印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的撓性印刷電路板的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板的放大示意圖。
圖5是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)中的金手指放大示意圖。
圖6是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)中的金手指放大示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明的撓性印刷電路板，將可由以下的實(shí)施例說明而得到充分了解，使得熟悉本技術(shù)的人士可以據(jù)以完成，然而本發(fā)明的實(shí)施并非由下列實(shí)施例而被限制其實(shí)施型態(tài)。
請(qǐng)參閱圖3，其是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。該撓性印刷電路板30包含有一絕緣基材31、一線路層32、以及一端子結(jié)構(gòu)層33。請(qǐng)參閱圖4，其是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板的放大示意圖，其中該線路層32是形成于該絕緣基材31表面且包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣35，而該端子結(jié)構(gòu)層33則位于該絕緣基材31的一側(cè)邊，用以導(dǎo)電而進(jìn)行電連接。當(dāng)然，該端子結(jié)構(gòu)層33并不限于僅位于一側(cè)邊，其亦可視需求而同時(shí)位于兩側(cè)邊。該端子結(jié)構(gòu)層33中包含有多個(gè)金手指38，且金手指38與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣35之間有多個(gè)端子接點(diǎn)39以相互連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例，本發(fā)明的撓性印刷電路板30，其絕緣基材31是為一種撓性絕緣片，具有高度的曲撓性，不僅可依空間限制改變形狀，折疊時(shí)也不會(huì)影響信號(hào)傳遞功能，其是為熱塑性合成材料所制成，例如聚酯(Polyester；PE)、聚2，6-奈二甲酸乙二酯(Polyethylene-2，6-naphthalatc；PEN)、聚硫化亞苯(Polyphenylene sulfide；PPS)、聚酰亞胺(Polyimide；PI)、亞酰酸(Polyamic acid)纖維、強(qiáng)化玻璃纖維復(fù)合材料、以及氟碳樹酯等材料。較佳者，該線路層32則可以印刷方式形成，而形成于絕緣基材31表面的導(dǎo)電線路圖樣35可以通過多種不同材質(zhì)來制造，例如電鍍銅箔、壓延(Rolled)銅箔、鉑銅合金、鋁、鎳基合金(Inconel)、不銹鋼、以及導(dǎo)電高分子等等。
在本發(fā)明中，撓性印刷電路板30作為彎折處的界面，也就是端子結(jié)構(gòu)層33與該絕緣基材31的交界面37，其是呈現(xiàn)一波浪形狀。如圖4所示，該交界面37的波浪形狀是由多個(gè)彎曲度相同的圓弧所組成，而每一個(gè)金手指38兩兩之間(L1與L2之間)均相隔一長(zhǎng)度相同的距離d。請(qǐng)參閱圖5，其是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)中的金手指放大示意圖。當(dāng)該交界面37被彎折時(shí)，其所產(chǎn)生的壓力是由每一金手指38與絕緣基材31之間的圓弧面50來承受，此時(shí)，根據(jù)P＝F/A，壓力與受力面積成反比的原理，由于受力面積由原本的界面36變大成為圓弧面50，因此壓力變小，與現(xiàn)有技術(shù)中將應(yīng)力集中于界面36的情形不同，本發(fā)明通過該圓弧面50使得應(yīng)力被分散開來，因此，金手指38與絕緣基材31之間的交界面37也就不易在彎折時(shí)發(fā)生斷裂，而金手指38與導(dǎo)電線路圖樣35之間的電連接也就不會(huì)發(fā)生斷線及短路的情形。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明，該交界面37的波浪形狀是依據(jù)金手指38兩兩之間的相隔距離d所設(shè)計(jì)，當(dāng)該相隔距離d愈大，則該圓弧的彎曲度愈小。此外，該圓弧面50的中心是位于該金手指38的垂直中心線L1上，這樣，當(dāng)交界面37受力彎折時(shí)，應(yīng)力便能平均地分散到整個(gè)圓弧面50上，進(jìn)而更增加彎折時(shí)整個(gè)撓性印刷電路板30的穩(wěn)定度。此外，由于應(yīng)力被平均分散的原因，本發(fā)明的撓性印刷電路板30將較現(xiàn)有技術(shù)中以平面為彎折界面的電路板更具有彈性，因此在進(jìn)行印刷電路板的彎折時(shí)，可以多次地被彎折而不易發(fā)生斷裂。
根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例，該波浪形狀的界面并不限于上述實(shí)施例中具有單一線路層的單面電路板(Single Side FPC)，本發(fā)明亦可適用于具有多層線路層的雙面電路板(Double Side FPC)或是多層電路板(Multi-layerFPC)。最佳者，該雙面電路板(或多層電路板)中的結(jié)構(gòu)是與上述的實(shí)施例相似，然而其具有雙層(或多層)的線路層，此處則不予贅述其余相同的結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)同樣地在于，該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材之間的交界面是為一波浪形狀，因此在彎折時(shí)，該波浪形狀的界面具有較大的彈性，也不易發(fā)生斷裂的情形。此外，本發(fā)明亦可適用于軟硬結(jié)合電路板(Rigid-Flex Circuit)。
請(qǐng)參閱圖6，其是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)中的金手指放大示意圖。其中，金手指38與絕緣基材31之間的圓弧面52是為一往下的圓弧面，同樣地，當(dāng)該交界面37被彎折時(shí)，其所產(chǎn)生的壓力是由每一金手指38與絕緣基材31之間的圓弧面52來承受，此時(shí)，受力面積由原本的界面36變大成為圓弧面52，因此壓力變小，此實(shí)施例是通過該圓弧面52使得應(yīng)力被分散開來，便使得金手指38與絕緣基材31之間的交界面37不易在彎折時(shí)發(fā)生斷裂，同時(shí)使得該撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)更具有彈性。同樣地，該圓弧52的中心是位于該金手指38的垂直中心線L1上，這樣，當(dāng)交界面37受力彎折時(shí)，應(yīng)力便能平均地分散到整個(gè)圓弧面52上，進(jìn)而更增加彎折時(shí)整個(gè)撓性印刷電路板30的穩(wěn)定度。
此外，上述較佳實(shí)施例中的介于端子結(jié)構(gòu)層與絕緣基材之間的波浪形交界面，其并不需要額外的制程或步驟來形成，而只要在該撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)成形時(shí)，以彎曲模具取代一般的模具進(jìn)行加壓即可，因此，本發(fā)明的撓性印刷電路板不僅在結(jié)構(gòu)上具有其特點(diǎn)及功效，在制程上也僅需要稍微的改變便能輕易完成，而能在不增加額外制程的情況下，輕易地達(dá)到提高生產(chǎn)良率，降低成本的目的。綜上所述，本發(fā)明的撓性印刷電路板，確實(shí)免除了現(xiàn)有技術(shù)中所遇到的缺點(diǎn)，當(dāng)彎折本發(fā)明的撓性印刷電路板時(shí)，端子結(jié)構(gòu)層與絕緣基材間的波浪形交界面不易被折斷，因而可防止電連接斷線及短路情形的發(fā)生，不僅大大地提升了撓性印刷電路板的良率，更降低了生產(chǎn)成本。而且，本發(fā)明的撓性印刷電路板具有良好的彈性，即使經(jīng)過多次的彎折也因?yàn)槎鄶?shù)的應(yīng)力均為該波浪界面的圓弧面所分散，而不易發(fā)生斷裂，因而可提供一結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度高的撓性印刷電路板。
權(quán)利要求
1.一種撓性印刷電路板，其包含一絕緣基材；一線路層，其是形成于該絕緣基材表面且包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣；一端子結(jié)構(gòu)層，其是位于該絕緣基材的至少一側(cè)邊，其中該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的交界面是呈現(xiàn)一波浪形狀；以及多個(gè)金手指，其位于該端子結(jié)構(gòu)層中且與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣之間有多個(gè)端子接點(diǎn)以相互連接。
2.如權(quán)利要求1所述的撓性印刷電路板，其特征在于該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的該交界面是作為該撓性印刷電路板的彎折界面。
3.如權(quán)利要求1所述的撓性印刷電路板，其特征在于該波浪形狀是由多個(gè)彎曲度相同所述的圓弧所組成。
4.如權(quán)利要求3所述的撓性印刷電路板，其特征在于該多個(gè)金手指兩兩之間的相隔距離均相同。
5.如權(quán)利要求4所述的撓性印刷電路板，其特征在于該相隔距離愈大，則該多個(gè)圓弧的彎曲度愈小。
6.如權(quán)利要求5所述的撓性印刷電路板，其特征在于該圓弧的中心是位于該金手指的垂直中心線上。
7.如權(quán)利要求1所述的撓性印刷電路板，其特征在于該絕緣基材是為一種撓性絕緣片。
8.如權(quán)利要求7所述的撓性印刷電路板，其特征在于該撓性絕緣片為熱塑性合成材料所制成。
9.如權(quán)利要求8所述的撓性印刷電路板，其特征在于該熱塑性合成材料是選自于聚酯、聚2，6-奈二甲酸乙二酯、聚硫化亞苯、聚酰亞胺、亞酰酸纖維、強(qiáng)化玻璃纖維復(fù)合材料、以及氟碳樹酯其中之一。
10.如權(quán)利要求1所述的撓性印刷電路板，其特征在于該線路層是以印刷方式形成。
11.如權(quán)利要求1所述的撓性印刷電路板，其特征在于該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣是由選自于電鍍銅箔、壓延銅箔、鉑銅合金、鋁、鎳基合金、不銹鋼、以及導(dǎo)電高分子其中之一所制成。
12.一種撓性印刷電路板，其包含一絕緣基材；多個(gè)線路層，其是形成于該絕緣基材的上表面或下表面，且每一該多個(gè)線路層包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣；一端子結(jié)構(gòu)層，其是位于該絕緣基材的至少一側(cè)邊，其中該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的交界面是呈現(xiàn)一波浪形狀；以及多個(gè)金手指，其位于該端子結(jié)構(gòu)層中且與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣之間有多個(gè)端子接點(diǎn)以相互連接。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種撓性印刷電路板，其包含一絕緣基材；一線路層，其是形成于該絕緣基材表面且包含多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣；一端子結(jié)構(gòu)層，其是位于該絕緣基材的至少一側(cè)邊，其中該端子結(jié)構(gòu)層與該絕緣基材的交界面是呈現(xiàn)一波浪形狀；以及多個(gè)金手指，其位于該端子結(jié)構(gòu)層中且與該多個(gè)導(dǎo)電線路圖樣之間有多個(gè)端子接點(diǎn)以相互連接。
文檔編號(hào)H05K1/00GK1602134SQ03125489
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者張政衍 申請(qǐng)人:華生科技股份有限公司