CN100548087C - 柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，在采用冲压用冲头未从底模的冲头孔插入到向锥状部突出的位置的较短的行程的模具的情况下，柔性印刷电路衬底的冲裁废料不飞出到底模的表面上，能从底模的锥状部依次向下方排出。在柔性印刷电路衬底(14)中，在绝缘层(17)的两面，通过铜箔(16a、16b)形成圆形焊盘，对通过虚线(A)围绕的部分进行冲孔加工，在此场合，预先通过蚀刻去除虚线(A)的内侧部分(18)的铜箔，使绝缘层(17)露出。如果通过冲压用冲头对虚线(A)部分进行冲孔加工，则由于仅仅形成绝缘层(17)，故冲裁废料的内侧部分18容易弯曲，可减缓冲裁废料和底模的回弹力、可防止冲裁废料从底模飞出的情况。

Description

柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法

技术领域

本发明涉及用于电子设备的柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，本发明特别是涉及针对装载电子器件用的非通孔加工或不用部位的去除等的形状加工，采用冲压用冲头而以冲压方式形成开口部的冲孔加工方法。

背景技术

作为在具有柔性的柔性印刷电路衬底中，形成非通孔或接纳电子器件的开口部等的方法，广泛地进行采用冲压用冲头的冲孔加工。通常，在绝缘衬底上通过铜箔等形成必要的导体电路，通过覆盖层、焊锡保护层等覆盖之后进行冲孔加工。

在过去的冲孔加工中，人们知道有在顶模和底模之间插入柔性印刷电路衬底，通过顶模的压板按压柔性印刷电路衬底，同时进行冲孔的方法(比如，参照专利文献1)。图7表示专利文献1所述的模具。该模具由顶模11和底模12构成，顶模11由板11a和压板(在专利文献1中，为顶模板)11c构成，该板11a嵌接有冲压用冲头13的基端部，该压板11c具有使冲压用冲头13的前端部插入的支承孔11b，在底模12中具有冲头孔12a，在该冲头孔12a中插入上述冲压用冲头13的前端部，该冲头孔12a通过对柔性印刷电路衬底冲压而形成，该冲头孔12a的底部的直径慢慢地扩大，设置锥状部12b。

像图8所示的那样，在顶模11和底模12之间插入柔性印刷电路衬底14，使立设于底模12上的导向销穿过开设于柔性印刷电路衬底14中的导向孔进行位置对准，虽然这一在图中未示出。

像图9所示的那样，如果顶模11下降，则首先压板11c将柔性印刷电路衬底14夹持于其与底模12之间，对柔性印刷电路衬底14的变形、弯曲等进行矫正。该压板11c通过弹簧机构(图中未示出)在夹持柔性印刷电路衬底14的状态固定，在该状态，如果顶模的板11a和与其嵌合的冲压用冲头13成一体下降，则将冲压用冲头13的前端部插入底模的冲头孔12a中，通过冲压用冲头13和底模12的剪切，对柔性印刷电路衬底14进行冲压。

像图10所示的那样，如果冲压用冲头13从底模的冲头孔12a中脱出，插入到锥状部12b的位置，则柔性印刷电路衬底14的冲裁废料15向底模12的下方下落，该冲裁废料15不塞满于底模12的内部。为此，必须增加冲压用冲头13的全长和底模12的行程(底模的冲头孔12a的贯穿长度)。

一般，在冲压用冲头13的全长较短时加工精度良好，另外，在与顶模的板11a嵌接时，突出长度较短时垂直角度的精度提高。此外，在底模12的行程较短时摩擦小、模具的寿命也延长。因此，冲压用冲头13的全长和行程最好尽可能地短，如果柔性印刷电路衬底14的前端部按照0.3～0.5mm的距离从底模12的表面向冲头孔12a插入，则柔性印刷电路衬底14的冲压所必需的行程便足够了。

相对该情况，从底模的冲头孔12a的表面，到锥状部12b的最顶部的长度即使在底模12采用比如HS钢等的硬度较高的材料的情况下，仍必须在2mm或以上，以便确保强度。因此，像前述那样，在柔性印刷电路衬底14的冲压行程在0.3～0.5mm的范围内的场合，像图11所示的那样，冲压用冲头13的前端部未与底模的冲头孔12a脱开，插到锥状部12b的位置，柔性印刷电路衬底14的冲裁废料15塞满于冲头孔12a的内部，像虚线G部分所示的那样冲裁废料15依次累积。

冲裁废料15到达底模的锥状部12b而依次排出，则不产生问题，但是，像图12所示的那样，冲裁废料15从冲头孔12a向底模12的表面飞出。

人们认为冲裁废料15从冲头孔12a飞出的原因如下面那样。为了在柔性印刷电路衬底14中形成非通孔等，对在两面具有铜箔的部位进行冲压加工，在此场合，像图13所示的那样，冲裁废料15的顶侧的铜箔部分16a呈大于底侧的铜箔部分16b的基本倒梯形状。其原因在于在冲压加工中，通过剪切而将其剪断。

因此，像图14所示的那样，在将柔性印刷电路衬底14的冲裁废料15压入底模的冲压孔12a的内部时，像虚线H部分那样，顶面侧呈凸状弯曲，因其回弹力冲裁废料15向底模12的表面飞出。

另一方面，在对柔性印刷电路衬底14的不用部分进行冲孔加工的场合，在通过蚀刻而去除铜箔，仅仅形成绝缘层时，由于机械强度较低，故像图15所示的那样，处于冲裁废料15弯折的状态。

因此，人们认为，像图16所示的那样，在将柔性印刷电路衬底14的冲裁废料15压入底模的冲压孔12a的内部时，像虚线I部分所示的那样弯折的冲裁废料15难以挂在底模的冲头孔12a的内周面上，在冲压用冲头13上升时，冲裁废料15在瞬间通过真空而吸附到冲压用冲头13的前端部的底面上，上抬到底模12的上方。

像这样，如果因某种原因，柔性印刷电路衬底14的冲裁废料15飞出到底模12的表面上，则在通过下述的步骤，对新的柔性印刷电路衬底14进行冲孔加工时，飞出的冲裁废料15夹于底模12和柔性印刷电路衬底14之间，在柔性印刷电路衬底14上不产生压痕等的缺陷。

由此，具有下述的问题，即，在安装新的柔性印刷电路衬底14时，每次确认在底模12的表面上没有冲裁废料15，在万一具有冲裁废料15时，必须在通过吹气、刷子去除冲裁废料15后，安装下一柔性印刷电路衬底14，作业效率差。

人们还考虑按照柔性印刷电路衬底14中的冲裁废料15飞出到底模12的表面的方式，使底模12的底部形成密封结构，通过空气吸引排出冲裁废料15的方法，但是，在具有多个对柔性印刷电路衬底14进行冲孔加工的部位，通过同一系统吸引的场合，具有在多个部位中的任何一个部位，排出冲裁废料15的瞬间，吸引压力下降，吸引排出操作不能连续进行的缺点。可在进行冲孔加工的全部的部位分别设置吸引机构，但是，模具结构复杂难以实现。

此外，为了防止在冲孔加工时，在开口部周边产生裂缝的情况，人们还知道有在冲孔加工的部位预先通过钻孔加工而开设小于开口部的孔的方法(比如，参照专利文献2和专利文献3)，在对开口部进行冲孔加工前，在开口内侧周边通过钻孔加工而开设多个孔的方法(比如，参照专利文献4)，在缝孔形成部中预先开设较小直径的预备孔，通过设置突起的缝孔用冲头，冲压加工预备孔的方法(比如，参照专利文献5)等。

专利文献1：JP特开平7-24792号文献

专利文献2：JP特开昭64-51295号文献

专利文献3：JP特开平7-256594号文献

专利文献4：JP特开平6-164100号文献

专利文献5：JP特开平7-24793号文献

发明内容

对于专利文献1所述的发明，像前述那样由于冲压用冲头的前端部从底模的冲头孔，到向锥状部突出的位置的行程较长，故难以提高加工精度和垂直角度的精度，由于摩擦较多故模具的寿命容易变短。如果缩短行程，则具有在冲头孔的内部累积冲裁废料，上述冲裁废料飞出到底模的表面上，作业效率变差的不利情况。

专利文献2、专利文献3、专利文献4所述的发明均可防止在开口部周边产生裂缝的情况，并且可防止即使未通过空气吸引的情况下，冲裁废料仍飞出到底模的表面上的情况。可是，最近，具有通过冲压加工而形成直径小于1mm的非通孔的情况，另外具有在局部冲压较细的形状的情况，难以通过钻孔加工而开设预备孔。

在对比文献5所述的发明中，采用设置突起的缝孔用冲头，但是，其必须要求预备孔加工，如果不形成预备孔而设置冲头的突起则冲压形状变形。

因此，本发明的目的在于提供一种冲孔加工方法，其涉及针对柔性印刷电路衬底的非通孔、不用部分的去除等的形状加工，采用冲压用冲头，以冲压方式形成开口部的冲孔加工方法，即使在采用冲压用冲头未从底模的冲头孔插入到向锥状部突出的位置的较短的行程的模具情况下，柔性印刷电路衬底的冲裁废料仍不飞出到底模的表面上，而能从底模的锥状部依次向下方排出。

本发明是为了实现上述目的而提出的，技术方案1所述的发明为在柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，涉及进行该冲孔加工的部位为在绝缘层的一个面或两个面上设置铜箔的图案形成部位的场合的冲孔加工，其特征在于在对上述开口部进行冲孔加工之前，预先通过蚀刻而去除形成上述开口部的内侧的上述图案形成部位，使上述绝缘层露出。

按照该方案，在对设置非通孔这样的铜箔的图案形成部位进行冲孔加工的场合，通过预先以蚀刻方式去除形成开口部的内侧的铜箔，由于冲裁废料中的去除掉铜箔的部分仅仅形成绝缘层，故该部分可容易弯曲，可减缓回弹力防止冲裁废料飞出到底模的表面上的情况。

本发明技术方案2所述的发明提供一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其为在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，涉及进行该冲孔加工的部位为在绝缘层的一个面或两个面上粘贴片、薄膜等的电路衬底用增强件的增强件部位的场合的冲孔加工，其特征在于在对上述开口部进行冲孔加工之前，预先通过去除形成上述开口部的内侧的上述增强件，使上述绝缘层露出。

按照该方案，在对片、薄膜等的电路衬底用增强件粘贴于绝缘层上的部位进行冲孔加工的场合，通过预先以冲压处理等方式去除形成开口部的内侧的增强件，冲裁废料中的去除掉增强件的部分仅仅形成绝缘层，由此，其可容易弯曲，可减缓回弹力防止冲裁废料飞出到底模的表面上的情况。

本发明技术方案3所述的发明提供一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其为在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，涉及在对进行该冲孔加工的部位未设置铜箔，绝缘层露出的露出部位的场合的冲孔加工，其特征在于在对上述开口部进行冲孔加工之前，在形成该开口部的内侧的上述露出部位，预先在图案形成的蚀刻处理时，在绝缘层的一个面或两个面的至少一部分残留有铜箔。

按照该方案，在对铜箔未设置于柔性印刷电路衬底上的部位进行冲孔加工的场合，在形成开口部的内侧的绝缘层露出的部位的至少一部分预先残留有铜箔，冲裁废料的剖面呈凸状，由此，机械强度增加，冲裁废料的弯折可受到抑制，可容易挂到底模的冲头孔的内周面，不实现朝向冲压用冲头的真空吸附，可防止冲裁废料向底模的顶部的飞出的情况。

本发明技术方案4所述的发明提供一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其是在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，在对进行该冲孔加工的部位未设置铜箔，形成绝缘层露出的露出部位，其特征在于在对上述开口部进行冲孔加工之前，在形成该开口部的内侧的上述露出部位，预先在焊锡保护层形成时，在绝缘层的一个面或两个面上形成焊锡保护层。

按照该方案，在对铜箔未设置于柔性印刷电路衬底上的部位进行冲孔加工的场合，在形成开口部的内侧的绝缘层露出的部位的至少一部分预先形成焊锡保护层，这样，冲裁废料的截面呈凸状，由此，机械强度增加，冲裁废料的弯折可受到抑制，可容易挂到底模的冲头孔的内周面，不实现朝向冲压用冲头的真空吸附，可防止冲裁废料向底模的顶部的飞出的情况。

本发明像上述那样，涉及一种冲孔加工方法，该方法针对装载柔性印刷电路衬底的电子器件用的非通孔加工、不用部件的去除等的形状加工采用冲压用冲头，以冲压方式形成开口部分，其中，即使在采用冲压用冲头未从底模的冲头孔插入到向锥状部突出的位置的较短的行程的模具的情况下，冲裁废料仍不飞出到底模的表面上，而能从底模的锥状部以良好的效率依次向下方排出，由此，可消除伴随冲裁废料的各种的缺陷。另外，在开始新的冲孔加工之前，不需要每次确认在底模的表面上没有冲裁废料的作业，可显著地提高作业效率。

附图说明

图1表示本发明的柔性印刷电路衬底的冲孔加工的一个实例，图1(1)为在冲孔位置设置铜箔的焊盘形状的平面图，图1(2)为图1(1)的X-X线的剖视图；

图2为表示按照图1所示的焊盘形状进行冲孔加工时的底模内的冲裁废料的运动的纵向剖视图；

图3(1)～(3)为表示图1的焊盘形状的变形实例的说明平面图；

图4表示本发明的柔性印刷电路衬底的冲孔加工的一个实例，图4(1)为在冲孔位置未设置铜箔的焊盘形状的平面图，图4(2)为图4(1)的Y-Y线的剖视图；

图5为表示按照图4所示的焊盘形状进行冲孔加工时的底模内的冲裁废料的运动的纵向剖视图；

图6(1)～(3)为表示图4所示的焊盘形状的变形实例的说明平面图；

图7为表示已有的冲孔模的基本结构的纵向剖视图；

图8为表示采用图7所示的冲孔模，对柔性电路衬底进行冲孔加工的方法的纵向剖视图；

图9为表示图8所示的冲孔加工方法的下一步骤的纵向剖视图；

图10为表示图9所示的加工方法的下一步骤的纵向剖视图；

图11为表示在过去的冲孔模中，冲头的行程较短的场合的底模内的冲裁废料的运动的纵向剖视图；

图12为表示在过去的冲孔模中，冲头的行程较短的场合冲裁废料从底模的冲头孔飞出的运动的立体图；

图13为在过去的冲孔模中，对在两个面上设置铜箔的部分进行冲孔加工时的冲裁废料的纵向剖视图；

图14为在过去的冲孔模中，对在两个面上设置铜箔的部分进行冲孔加工的场合冲裁废料从底模的冲头孔飞出的运动的纵向剖视图；

图15为表示在过去的冲孔模中，对仅仅绝缘层的部分进行冲孔加工时的冲裁废料的纵向剖视图；

图16为表示在过去的冲孔模中，对仅仅绝缘层的部分进行冲孔加工的场合冲裁废料从底模的冲头孔飞出的运动的纵向剖视图。

具体实施方式

下面列举适合的实施例对本发明的柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法进行描述。针对柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，提供柔性印刷电路衬底的冲裁废料不飞出到底模的表面上，而从底模的锥状部，依次向下方排出的冲孔加工方法的目的通过下述方式实现，该方式为：比如，在柔性印刷电路衬底上进行开口部的冲孔加工之前，预先通过蚀刻而去除设置形成该开口部的内侧的铜箔的的图案形成部位，使绝缘层露出。

另外，为了便于说明，对于与图7～图16所描述的结构相同的组成部分，采用同一标号、省略重复的描述。

实施例1

图1表示在柔性印刷电路衬底上，在通过铜箔而形成的图案部位(圆形焊盘)形成圆形的开口部(非通孔)的冲孔加工的一个实例，图1(1)为平面图，图1(2)为X-X线的剖视图。在柔性印刷电路衬底14上，在绝缘层17的两面上通过铜箔16a、16b形成圆形焊盘(布线图案部分)，在由虚线A围绕的部分冲压开口部形成非通孔。形成开口部的虚线A的内侧部分18预先通过蚀刻而去除铜箔使绝缘层17露出。

如果通过冲压用冲头13，对上述柔性印刷电路衬底14的虚线A部分进行冲孔加工，则像图2所示的那样，冲裁废料15累积于底模12的冲头孔12a的内部，但是，由于冲裁废料15的内侧部分18中的铜箔16a、16b被去除，仅仅形成绝缘层17，故该内侧部分18容易弯曲，像虚线B部分所示的那样，内侧部分18的变形容易，像虚线C部分所示的那样，可减缓铜箔16a、16b残留的冲裁废料15的周缘部和底模的冲头孔12a的内周面的回弹力，防止冲裁废料15向底模12的表面飞出的情况，冲裁废料15依次到达底模的锥状部12b，有效地排向下方。

另外，上述虚线B部分所示的冲裁废料15的变形因柔性印刷电路衬底14的绝缘层17的柔性而不同，但是，如果进行冲孔加工的虚线A的部分中的，通过蚀刻而去除铜箔的内侧部分18由从虚线A到0.3mm以内的区域形成，则是有效的。即，残留有铜箔16a，16b，直至从虚线A到0.3mm以内的位置。因此，比如，在从圆形焊盘到1.0mmφ的非通孔的场合，通过冲孔方式而去除铜箔的内侧部分18大于等于0.4mmφ。如果对位精度良好则最好，进一步增加去除铜箔的内侧部分18，其最好在0.6～0.8mmφ的范围内。

此外，对于通过冲孔而形成的开口部的形状，在为纵向和横向近似的尺寸的场合，像前述那样，最好，为与冲压形状相同的形状，并且形成从虚线A到0.3mm以内的区域蚀刻的铜箔去除部分。但是，对于通过冲压而形成的开口部的形状，如果在于纵向和横向，尺寸差为1.5倍或以上的场合，按照沿纵向的端部，去除铜箔的部分的方式设定，则也可不必为与冲压的开口部相同的形状。

比如，像图3(1)～(3)所示的变形实例那样，即使在分别呈各种形状，对虚线A的内侧部分18进行蚀刻，去除铜箔的情况下，仍可获得与前述相同的效果。其原因在于具有纵向的冲裁废料的变形容易因蚀刻而产生，底模的冲头孔12a和冲裁废料15之间的回弹力减缓的更进一步的效果。

还有，在上面描述的实施例1的柔性印刷电路衬底14中，示出在绝缘层17的两面上具有铜箔16a、16b的焊盘，显然，即使在仅仅于一个面上具有铜箔的情况下，仍获得相同的效果。

另外，通过冲孔加工而在于绝缘层的一面或两面上粘贴粘接剂层、粘合剂层、在至少1个面上具有粘接剂或粘合剂的增强板、电磁防护片、挡光薄膜等的、各种片、薄膜等的电路衬底用增强件的部位形成开口部，这一点在图示中未示出，同样在此场合，在对开口部进行冲孔加工之前，通过预先以冲压处理等方式去除该开口部的内侧的增强件，由于冲裁废料中的去除掉增强件的部分仅仅形成绝缘层，故该部分可容易弯曲，可减缓回弹力，可防止冲裁废料向底模的表面飞出的情况。对于去除增强件的区域，与通过图1～图3而描述的去除铜箔的冲孔加工相同。

实施例2

图4给出在柔性印刷电路衬底上没有铜箔，在绝缘层露出的部位，以冲压方式形成不用部分的圆形的开口部的冲孔加工的一个实例，图4(1)为平面图，图4(2)为沿Y-Y线的剖视图。在柔性印刷电路衬底14中，在由虚线D所示的开口部未设置铜箔，绝缘层17露出。在虚线D的内侧部分，预先在图案形成的蚀刻处理时，在绝缘层17的一面或两面的至少一部分上残留有铜箔，或像图所示的那样，预先在绝缘层17的一个面或两个面的至少1部分上，形成焊锡保护层21a、21b。

如果通过冲压用冲头13，对柔性印刷电路衬底14的虚线D的内侧部分进行冲孔加工，则像图5所示的那样，冲裁废料15累积于底模12的冲头孔12a的内部中，但是，由于冲裁废料15的截面呈凸状，故机械强度增加，像虚线E部分和虚线F部分所示的那样，冲裁废料15的弯折受到抑制，容易挂在底模的冲头孔12a的内周面上，可防止向冲压用冲头13的真空吸附，冲裁废料15向底模12的顶部的飞出的情况。

为了抑制上述冲裁废料15的弯折，如果通过从虚线D到0.3mm以内的区域，形成进行冲孔加工的虚线D部分中的，铜箔或焊锡保护层21a、21b，则是有效的。即，使绝缘层17露出，直至从虚线D到0.3mm以内的位置。对于通过铜箔或焊锡保护层21a、21b形成的凸状部分，如果按照冲头13不产生冲裁废料的方式考虑，则最好在从虚线D到0.1～0.3mm的区域，形成截面呈凸状的部分。因此，比如在进行1.0mmФ的圆形的冲压的场合，形成0.4～0.8mmФ的截面呈凸状的部分。

此外，对于通过冲孔而形成的开口部的形状，在为纵向和横向近似的尺寸的场合，像前述那样，最好，呈与冲压形状接近相同的形状，并且通过铜箔或焊锡保护层21a、21b，形成截面呈凸状的部分，直至从虚线D到0.3mm以内的区域。但是，如果呈通过截面呈凸状的部分，冲裁废料15的弯折受到抑制，冲裁废料15容易挂于底模的冲头孔12a的内周面上，减缓冲裁废料15和冲压周冲头13的真空吸附的形状，则也可不必呈与冲孔加工的开口部相同的形状。

比如，像图6(1)～(3)所示的变形实例那样，在虚线D的内侧，分别以各种形状，通过铜箔或焊锡保护层21a、21b，形成截面呈凸状的部分，即使在该情况下，仍可抑制冲裁废料的弯折，与前述相同而获得效果。

还有，只要不脱离本发明的精神，本发明可实现各种改变，另外，显然，本发明涉及该改变的方案。

Claims (4)

1.一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其为在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，其涉及进行该冲孔加工的部位为在绝缘层的一个面或两个面上设置铜箔的图案形成部位的场合的冲孔加工，其特征在于：

在对上述开口部进行冲孔加工之前，预先通过蚀刻而去除形成上述开口部的内侧的上述图案形成部位，使上述绝缘层露出。

2.一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其为在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，其涉及进行该冲孔加工的部位为在绝缘层的一个面或两个面上粘贴片、薄膜的电路衬底用增强件的增强件部位的场合的冲孔加工，其特征在于：

在对上述开口部进行冲孔加工之前，预先去除形成上述开口部的内侧的上述增强件，使上述绝缘层露出。

3.一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其是在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，涉及在对进行该冲孔加工的部位未设置铜箔，柔性印刷电路衬底的绝缘层露出的露出部位的场合的冲孔加工，其特征在于：

在对上述开口部进行冲孔加工之前，预先进行形成铜箔图案的蚀刻处理时，在形成该开口部的内侧的上述露出部位，在所述电路衬底绝缘层的一个面或两个面的至少一部分残留有铜箔。

4.一种柔性印刷电路衬底的冲孔加工方法，其为在于柔性印刷电路衬底中通过冲压方式形成开口部的冲孔加工，涉及在对进行该冲孔加工的部位未设置铜箔，柔性印刷电路衬底的绝缘层露出的露出部位的场合的冲孔加工，其特征在于：

在对上述开口部进行冲孔加工之前，在形成该开口部的内侧的上述露出部位，预先在焊锡保护层形成时，在绝缘层的一个面或两个面上形成焊锡保护层。

Images