CN102870504A - 柔性电路基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性电路基板及其制造方法，该柔性电路基板结构简单，可在机器人的可动部等要求可伸缩的配线的情形下，使配线伸缩和/或扭转变形，且轻量化、小型化优异，并在反复变形时不易引起配线层的断线、剥离。其特征在于，柔性电路基板1具有由液晶聚合物形成的绝缘膜（2）；形成于绝缘膜（2）上的配线层3A和形成于配线层（3A）上的，由液晶聚合物形成的绝缘层（4），在至少一部分上形成有螺旋状的螺旋部（5），螺旋部（5）可伸缩和/或扭转变形。

Description

柔性电路基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种柔性电路基板及其制造方法。具体来说，本发明涉及一种柔性电路基板及其制造方法，其主要应用于以通信、影像设备等的各种电子设备为代表的，用于安装于汽车、飞机、机器人等的结构部件间的连接、或装有装配部件的装备电路基板，特别是，机器人的可动部等要求有伸缩性的部位。

背景技术

近年来，机器人的发展迅速，出现了可完成多种动作的机器人。在可安装于人体或衣服的可佩戴电子设备领域，也开发出多种设备。在上述机器人及可佩戴电子设备中，大多使用了动力供给用及信号传送用的电线，但通常电线为以铜线为芯线，其外周包裹绝缘体，因而电线本身几乎不能伸缩。因此，在布置电线时需留出余量，以不妨碍机器人或人体的动作，这经常会在装置设计和实用上产生障碍。

因此，现有技术中，为了避免在装置设计和实用上产生障碍，需要可以伸缩的电线。特别是，最先进的人型机器人，或安装于人体辅助肌肉力量的助力装置等的设备，布置有众多经过多自由度的关节，用于驱动末端的马达的电线，或用于传送来自安装在末端的各种传感器的信号的电线，为提高多自由度关节处的配线的自由度，进一步提高对可伸缩的电线的要求。专利文献1中公开了相关的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利公开第平8-57792号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

但是，在现有的技术中存在以下问题。作为可伸缩的现有的电线的代表例，有线圈状的卷线。但是，卷线用于固定电话机等，一般较粗且较重，还容易与周围线缠绕在一起，因此并不适用于使用很多电线的人型机器人或助力装置。

另一方面，近几年，作为产业用机器人，悬臂式机器人被广泛使用。在这种悬臂式机器人中，需要从机器人悬臂的根部一侧到前端一侧布置电缆，这些电缆是安装于机器人悬臂前端一侧的末端执行器或机器人悬臂关节部等所使用的动力供给用或信号传送用的电缆。并需要根据末端执行器或机器人悬臂的关节部的驱动方式，在从机器人悬臂的根部一侧到前端一侧之间配置空气(空压)管路或油压管路。

因此，在现有的悬臂机器人中采用的布线方法是，使缆线在机器人悬臂的关节部的靠基端位置处引出到外侧，在关节部的外侧空间配置缆线，并在相对关节部靠前端的位置在此引入至悬臂内，并且，当在关节部布置电缆、空气管路、油压管路等的各种缆线时，要防止电缆线折弯或断线。

另外，已知有如下技术，即，在悬臂机器人的关节部的关节旋转中心位置设置支持棒，将预先卷绕有缆线的支持棒收容于机器人悬臂的内部，由此防止缆线折弯或断线。具体来说，在机器人悬臂的关节部做旋转动作时，使在缆线中卷绕于支持棒的部分随关节部的旋转弹性伸缩，由此防止缆线的折弯或断线(例如，参照专利文献1)。

然而，对于在机器人悬臂的外侧空间配置电缆的方法，因缆线松弛于机器人悬臂的关节部的周围而需要空间。而且，在机器人悬臂的关节部做旋转动作时，缆线会受到强制的力，或与机器人悬臂发生抵触，可能造成缆线损伤、断线。

如专利文献1所示，当在关节旋转中心位置设置支持棒时，需要另外设置支持棒，因此导致制造成本增加，并且由于缆线的容纳部结构复杂，因此存在在缆线布置、维护时拆解、或取出缆线耗时的问题。即，根据上述现有结构，在机器人的可动部等要求可伸缩的配线的情形下，还不能提供结构简单，可使配线伸缩，且轻量化、小型化优异，并在反复变形时不易引起配线层的断线、剥离的电路基板，及其制造方法。

因此，本发明的目的在于，提供一种柔性电路基板及其制造方法，该柔性电路基板结构简单，在机器人的可动部等要求可伸缩配线的情形下可使配线伸缩，且有利于轻量化、小型化，并且即使在反复变形时也不易发生配线层的断线、剥离。解决课题的技术手段

为达到上述目的，本发明的柔性电路基板的特征在于，具有

由热塑性树脂形成的绝缘膜；

形成于所述绝缘膜上的配线层；和

形成于所述配线层上的、由热塑性树脂形成的绝缘层，

所述柔性电路基板的至少一部分，设置为螺旋状成型的螺旋部，

所述螺旋部可伸缩和/或可扭转变形。

根据上述结构，由于使用柔性电路基板，与现有的电线相比，可实现小型化、轻量化。另外由于柔性电路基板，可在设置于至少一部分的螺旋部处伸缩，因此例如，可在部件间的小空间里插入收缩状态的柔性电路基板。即，能够使柔性电路基板的安装场所处的无效区域得到有效利用，可使装置轻薄短小，减少安装部件。也可以在柔性电路基板上设置多个螺旋部，也可以是例如，将柔性电路基板大致全部成型为螺旋状。此时，具有更好的伸缩性。

在本发明中，由于螺旋部可伸缩，因此不需为使柔性电路基板伸缩，而例如以上所述那样设置以往的支持棒等。因此，能够以简单的结构使柔性电路基板伸缩。本发明的螺旋部为“成型”为螺旋状的部分。即，在柔性电路基板变形时，保持螺旋形状，因此即使反复变形，也不易引起配线层断线、剥离，保持优异的连接可靠性。此处所谓“成型”是指，在做成形状后，不需要外部的支持机构、辅助机构，就能利用产品自身保持形状的状态。

在本发明中，螺旋部不仅可伸缩，还可扭转变形，因此可进一步提高柔性电路基板的变形自由度，并且，此时螺旋部整体发生扭转变形，从而可以防止局部应力集中。即使反复收缩、伸张、或扭转，也能够利用基板整体缓和配线层施加于承受的应力，配线层发生剥离、断裂的可能性低，可保持优异的连接可靠性。

本发明中，由于柔性电路基板的绝缘膜和绝缘层由热塑性树脂形成，因此对于不再需要的柔性电路基板，经再次加热可使其恢复原先的形状，有利于资源再利用。此处所谓“形成于绝缘膜上的配线层”，不仅包含在绝缘膜上直接形成配线层的情形，还包含利用粘接层等在绝缘膜上设置配线层的情形。

所述螺旋部的周面一部分与周面的一部分重叠而成型。

根绝上述结构，即使在柔性电路基板变形时，在螺旋部处也不易产生间隙，因此不仅能够防止柔性电路基板彼此发生缠绕，还能够防止柔性电路基板在螺旋部与其他配线发生缠绕。能进一步确保柔性电路基板的伸缩性，因而使柔性电路基板的安装处的无效区域得到有效利用，可使电子设备等的轻薄短小，并减少安装部件。

所述螺旋部，由在所述螺旋部尚未成型的状态下形成于所述柔性电路基板的圆弧状部成型而成。

根据上述结构，由于利用圆弧状部形成螺旋部，因此可使螺旋部的中空部的直径大致为一定。其结果是，例如当在螺旋部的中空部穿入其他的配线等时，可降低该配线与螺旋部相互抵触的可能性。

所述热塑性树脂为液晶聚合物。

根据上述结构，通过利用较廉价且容易成型的液晶聚合物，可抑制柔性电路基板的制造成本。

所述配线层形成于所述绝缘膜的两面，

形成于一个表面的配线层用作信号传送的信号线，

形成于另一表面的配线层用作动力供给的电源线。

根据上述结构，即使流过大电流或提高电压，也能够使动力供给用电源线所使用的配线层的厚度变薄，可使柔性电路基板进一步轻量化、小型化。可以提高伸缩性、柔软性。

所述配线层形成于所述绝缘膜的两面，

形成于一个表面的配线层用作信号传送的信号线或动力供给的电源线中至少一方，

形成于另一表面的配线层用作接地图案，并且

在所述螺旋部，与所述一个表面相比，所述另一表面位于外周侧。

根据上述结构，由于在螺旋部中，在外周侧配置有接地图案，因此接地图案起到屏蔽层的功能，可以防止外部的干扰传播到配置于内周侧的信号线、电源线。

所述螺旋部，可在其中空部穿过其他配线。

根据上述结构，使得柔性电路基板的无效区域得到有效利用，可使电子设备等轻薄短小，减少安装部件。

另外，为了实现上述目的，本发明的柔性电路基板的制造方法包括，

第一工序：在对所述柔性电路基板的两端施加张力的状态下，将所述柔性电路基板卷绕于圆柱状的成型装置，和

第二工序：对所述柔性电路基板中卷绕于所述成型装置的部分加热，而在所述柔性电路基板成型所述螺旋部。

根据上述制造方法，能够利用较简单的制造方法对柔性电路基板成型螺旋部，可抑制柔性电路基板的制造成本。

所述热塑性树脂为液晶聚合物，

在所述第二工序中，

加热温度为，使所述柔性电路基板的表面温度为在150℃以上，且小于液晶聚合物的热变形开始温度的温度，

加热时间在1小时以内。

根据上述制造方法，由于以不足液晶聚合物的热变形开始的加热温度加热液晶聚合物，因此液晶聚合物不发生流动，不会使柔性电路基板的外观、功能损坏。另外，由于柔性电路基板的表面温度为150℃以上的加热温度，因此对于液晶聚合物来说可确实地成型螺旋部，并且在加热完成后中空部的径向的大小可保持，螺旋部不会恢复到原来的形状。提高使加热时间为一小时以内，可提高生产效率，并且，由于可避免因长时间加热产生的液晶聚合物变色、热变形的问题，并可避免配线层损坏。

发明效果

如上所述，根据本发明可提供一种柔性电路基板及其制造方法，该柔性电路基板在机器人的可动部等要求可伸缩的配线的情形下，可利用简单结构使配线伸缩和/或扭转变形，且有利于轻量化、小型化，并在反复变形时也不易发生配线层断线、剥离。

附图说明

图1为本发明的柔性电路基板的概略结构图。

图2为用于说明本发明的柔性电路基板的制造方法的图。

图3为用于说明本发明的柔性电路基板的制造方法的图。

图4为本发明的柔性电路基板的概略结构图。

图5为用于说明本发明的柔性电路基板的制造方法的图。

图6为用于说明本发明的柔性基板的伸缩试验方法的图。

附图记号说明

1 柔性电路基板

1A 端子

1B 圆弧状部

2 绝缘膜

3A～3C 配线层

4 绝缘层

5 螺旋部

6 中空部

8 粘接层

具体实施方式

以下结合附图，以例示详细说明用于实施本发明的方式。除非有特别的说明，本发明的范围不限于以下实施方式中所述的构成要素的尺寸、材质、形状、其相对配置等。

(实施方式)

结合图1～图6，说明可应用本发明的实施方式的柔性电路基板及其制造方法。

(1：柔性电路基板的概略结构)

结合图1(a)、图1(b)、图4(a)，说明本实施方式的柔性电路基板的概略结构。图1(a)、图1(b)、图4(a)分别表示本实施方式的柔性电路基板的概略结构。

如图4(a)所示，柔性电路基板1具有，由热塑性树脂形成的绝缘膜2，形成于绝缘膜2上的配线层3A，和形成于配线层3A上的、由热塑性树脂形成的绝缘层4。配线层3A通过粘接层8粘接在绝缘膜2上，但是也可以不设置粘接层8，将配线层3A直接设置于绝缘膜2上。

如图1(a)所示，在柔性电路基板1上，在至少一部分设置有成形为螺旋状的螺旋部5，在螺旋部5处可以伸缩和/或扭转变形。图1(a)所示的符号6表示螺旋部5的中空部分，符号1A表示设置于柔性电路基板1的两端的端子(与配线层3A电连接)。

如图1(b)所示，在柔性电路基板1的螺旋部5中，由其周面的一部分与周面的一部分(相邻的螺旋的一方外周面的一部分与另一方内周面的一部分)相互重叠。由此，使柔性电路基板1进一步小型化，并且可进一步提高螺旋部5处的伸缩性，因此，可有效地利用柔性电路基板的安装部位的无效区域，使电子设备等更轻薄短小，使安装部件减少。由于变形时在螺旋部5上不易产生间隙，因此可避免其他配线与柔性电路基板1发生缠绕的问题。

通过压延铜箔及电解铜箔等的公知的金属箔，利用粘接层8贴附于绝缘膜2，而形成配线层3A。或者是，也可以在绝缘膜2的表面(或者是在形成于绝缘膜2上的粘接层8的表面)，由铜或银等金属，通过蒸镀或溅射等方法而形成配线层3A。粘接层8使用聚酰亚胺等的公知的热塑性树脂、或氰酸酯系树脂、聚苯醚系树脂、酚醛系树脂、萘树脂、脲甲醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂及聚氨酯树脂等公知的热硬化性树脂。或者，也可以利用在上述有机树脂中分散二氧化硅(silica)或氧化铝等的无机填料的物质形成粘接层8。

绝缘膜2和绝缘层4，尤其是在要求有耐热性的情形下，推荐使用热塑性树脂，优选液晶聚合物(例如，商品名“Rodlan”(UNITIKA公司制)、“EPE”(三菱化学公司制)、“发光LCP”(出光石油化学公司制)、“ECONOL”(住友化学公司制)、“XYDAR”(日本石油化学公司制)、“LCP”(东曹公司制)、“VECTRA”(赫斯特公司制)、“SRP”(ICI公司制)、“VECSTAR”(可乐丽公司制)、“BIAC”(日本戈尔公司制)、“スミカス一パ一LCP”(住友化学公司制))、聚酰胺(例如，从偏苯三酸酐和二苯基甲烷二、二氨基苯基醚、m-或p-苯二胺等的芳香族二胺得到的聚酰胺等)、热塑性聚酰亚胺(例如，商品名“Aurum”(三井化学制))等。另一方面，不要求耐热性时，可以使用以下的热塑性树脂，例如，聚对苯二酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸(PET)、环烯聚合物(COP，例如，商品名“ZEONEX”(日本ZEON制)、“ZEONOR”(日本ZEON制))。在绝缘膜2和绝缘层4中所使用的热塑性树脂，可以用相同的材料，也可以分别选用不同的材料。以下说明在绝缘膜2和绝缘层4中使用液晶聚合物的情形。

如上所述，本实施方式的柔性电路基板1，至少在一部分处设置具有中空部6的螺旋部5。由于具有此种形状，柔性电路基板1可以伸缩变形，且在外力作用时，通过使柔性电路基板1整体伸缩变形，可以防止局部应力集中。不仅可以伸缩变形，还可以扭转变形，因此使柔性电路基板1的变形自由度进一步提高，并且，此时通过使螺旋部5整体扭转变形，可以防止局部应力集中。即使反复收缩、伸展、或扭转，可在基板整体上缓和施加于配线层3A的应力，因此可以降低配线层3A发生剥离、断裂的可能性，能维持良好的连接可靠性。

而且，在螺旋部5的中空部6中可通过其他的配线。由此，可有效地利用柔性电路基板的无效区域，使电子设备等轻薄短小，并可减少安装部件。

在本实施方式的柔性电路基板1中，螺旋部5为“成形为螺旋状”的部分。即，成形柔性电路基板1，使其不需要外部的支撑单元、辅助单元等，而能够以其自身维持螺旋形状。因此，不需要如现有的电缆那样另外设置支持杆。在本实施方式中，由于绝缘膜2和绝缘层4由热塑性树脂形成，因此对于不再需要的柔性电路基板1，可以通过再次加热使其形状复原，实现资源的再利用。

(2：配线层的结构)

如图4(a)所示，对上述仅在绝缘膜2的单侧面设置配线层3A的结构进行了说明，但配线层3A的结构不限于此，如图4(b)所示，也可以在绝缘膜2的两侧面设置配线层3A、3B。此时，可以将形成于一个表面的配线层3A用作信号传送用的信号线，将形成于另一表面的配线层3B用作动力供给用的电源线。

通常，动力供给用的电源线3B要流过大电流，或若提高电压则要变厚，而需要更大的空间，但是根据本实施方式，由于可使电源线3B所使用的配线层的厚度变薄，因此可进一步使柔性电路基板1轻量化、小型化，还可以提高伸缩性、柔软性。

如图4(c)所示，可将形成于一个表面的配线层3A、3B用作各信号传送用的信号线、动力供给用的电源线，将形成于另一表面的配线层3C用作接地图案，并且在螺旋部5中，使接地图案相对于信号线、电源线位于外周侧。即，在图4(c)中，上侧为螺旋部5的外周侧，下侧为螺旋部5的内周侧。

根据上述结构，由于在螺旋部5中，在外周侧配置有接地图案，因此接地图案起到屏蔽层的功能，由此可防止来自外部的干扰传播到配置于内周侧的信号线、电源线。即，可以得到更高的连接可靠性。

(3：柔性电路基板的制造方法)

结合图3(a)～图3(c)，说明本实施方式的柔性电路基板1的制造方法。

如图3(a)所示，准备金属贴膜9。在由热塑性树脂形成的绝缘膜2的表面形成粘接层8，在粘接层8的表面层叠金属箔30，并通过热压使3个层一体化，从而形成金属贴膜9。形成金属贴膜9的其他方法还可列举有，在金属箔上涂布作为绝缘膜前体的涂料(varnish)，并使该前体干燥的方法；通过蒸镀或溅射等在绝缘膜上形成金属层的方法；以及通过对涂布导电性浆料的绝缘膜进行电镀而形成配线层的方法等。

接着，如图3(b)所示，将金属层(金属箔30)蚀刻成所希望的配线图案而形成配线层3A，得到柔性电路基板1。然后，如图3(c)所示，通过在配线层3A上涂布热塑性树脂，而形成绝缘层4。或者，也可以通过热压粘合由热塑性树脂形成的绝缘膜而形成绝缘层4。通过上述说明的图3(a)～图3(c)所示工序，能够得到具有绝缘层4的单面柔性电路基板1。

本实施方式的柔性电路基板1不仅可采用上述的单面结构，也可以采用以下所示的多层结构。结合图5(a)～5(c)，说明具有3层结构的多层柔性电路基板的制造方法。

首先，如图5(a)所示，在多层柔性电路基板的制造中，首先准备金属贴膜9、单面柔性电路基板1、以及金属箔10，然后准备2张用于粘接3个片材的粘接膜11。将上述绝缘层4用的热塑性树脂形成为片状，用作粘接膜11。将它们如图所示进行层叠，通过对层叠物加热加压使其成为一体。

然后，如图5(b)所示，在所希望的位置用钻孔机或激光形成贯通孔12，形成通孔镀层12a，使金属贴膜9的金属箔30、配线层3A、金属箔10各层之间电连接。在图5(b)中表示使配线层之间利用镀层连接的状态。作为其他方法还可以是，通过在贯通孔12内充填导电性浆料，并使导电性浆料硬化，而使各层之间电连接。

接着，如图5(c)所示，利用蚀刻等的方法，将设置于各表面的金属箔30、10形成为具有所希望的配线图案的配线层3A。然后，与上述方法(参照图3(c))同样地，在两面形成绝缘层4。由此，可以制造具有3层结构的多层柔性电路基板。在此，说明了具有3层结构的实施方式，但多层柔性电路基板的结构不限于3层结构。

(4：螺旋部的形成方法)

结合图2(a)、图2(b)，说明本实施方式的柔性电路基板1的制造方法，特别是说明螺旋部5的成型方法。在通过上述的制造方法制造柔性电路基板1后，通过对于所制造的柔性电路基板1进行规定的成型加工而形成螺旋部5。

如图2(b)所示，本实施方式的柔性电路基板1，在对螺旋部5成型前的状态下，形成有圆弧形状1B，通过对该圆弧状部1B进行以下说明的成型加工而形成螺旋部5。在图2(b)中，柔性电路基板1的大致全体形成圆弧状，但也可以是仅至少相当于螺旋部5的部分形成为圆弧形状。如此，通过利用圆弧状部1B形成螺旋部5，可以使得螺旋部5的中空部6的直径大致为一定。其结果是，例如，能够减小当在螺旋部5的中空部6中穿过其他配线等时，其配线与螺旋部5发生干涉的可能性。

螺旋部5的成型加工包括，第一工序：在对柔性电路基板1的两端施加张力的状态下，将柔性电路基板1卷绕在圆柱状的成型装置13上，而成型螺旋部5；第二工序：加热卷绕在成型装置13上的部分，对柔性电路基板1成型螺旋部5。

在第一工序中，通过图中未表示的牵拉机构牵拉柔性电路基板1的两端，在对柔性电路基板1的两端施加张力的状态下，将柔性电路基板1卷在成型装置13上，由此将柔性电路基板1的一部分的形状做成螺旋状。可通过变更成型装置13的直径来变更中空部6的径向的大小，同样地，通过适当变更成型装置13的数量、间隔，可自由设定螺旋部5的卷数、螺旋部5彼此的间隔等。在对柔性电路基板1施加张力时的牵拉力，可以至少是能够在柔性电路基板1上确实地成型螺旋部5的加压力，可根据柔性电路基板1的厚度、材质等适当变更。

在第二工序中，对于通过在两端施加张力而将形状做成螺旋状的柔性电路基板1，至少加热其形状做成螺旋状的部分(卷绕在成型装置13上的部分)。在本实施方式中，通过将形状做成螺旋状的柔性电路基板1，将成型装置13整体放入加热装置，来加热柔性电路基板1，但也可以是在成型装置13的内部设置加热部件，利用由成型装置13产生的热对至少是形状做成螺旋状的部分进行加热。通过如上所述对形状做成螺旋状的部分进行加热，可对柔性电路基板1成型螺旋部5。

在本实施方式中，加热温度为使柔性电路基板1的表面温度达到150℃以上且不足液晶聚合物的热变形开始温度的温度，加热时间设定为一小时以内。在使柔性电路基板1的表面温度为150℃以上且不足液晶聚合物的热变形开始温度的温度下进行加热，则液晶聚合物不发生流动，不会损坏柔性电路基板1的外观、性能，而且，由于是柔性电路基板1的表面温度为150℃以上的加热温度，因而对于液晶聚合物来说可确实地形成螺旋部5，进而，在加热结束后，螺旋部5不能恢复原先的形状。通过使加热时间为一小时以内，可以提高生产效率，并能够避免因长时间加热产生的液晶聚合物变色、热变形问题，并可避免配线层3A损伤。

在此，说明了对于绝缘膜2、绝缘层4使用液晶聚合物的情形，但如上所述，适用于绝缘膜2、绝缘层4的材料不仅限于此，在选择其他材料时，可通过适当变更上述加热温度、加热时间，来成型螺旋部5(其中，加热温度上限为不足所选择的材料的热变形开始温度的温度)。

通过进行上述第一工序和第二工序，可以制造成型有螺旋部5的可伸缩和/或扭转变形的柔性电路基板1。并且第一工序和第二工序可以同时进行。

(5：验证效果)

为了验证本实施方式的柔性电路基板及其制造方法的效果，根据如下所述的验证试验，对本实施例与比较例进行比较。说明其验证结果。

首先，在比较例1～5中，作为铜贴膜，准备单面贴铜箔2层聚酰亚胺膜的S′PERFLEX(エスパ一フレツクス：商品名)(住友金属矿山制，聚酰亚胺膜：Kapton-EN，膜厚：50μm，铜箔的厚度：18μm)。在比较例6～10中，作为铜贴膜，准备单面贴铜箔3层聚酰亚胺膜(聚酰亚胺膜：Kapton-EN，膜厚：50μm，压延铜箔的厚度：18μm，粘接剂：环氧树脂，粘接剂的厚度：10μm)。对上述样品做蚀刻处理，形成具有图6(a)所示配线图案的配线层3A，获得单面柔性电路基板1。电路基板的宽度、配线宽度等，如图所示。在此所用的聚酰亚胺膜：Kapton-EN具有热硬化性，至少在这点上，比较例1～10的电路基板与本实施方式的柔性电路基板1不同。

其次，在表1记载的条件(基板的表面温度(℃)、成型时间(h))下形成单面柔性电路基板。在此，作为成型装置，与本实施方式所用的成型装置13相同。

【表1】

为评价所得到的各样品的连接可靠性，进行“反复伸缩试验”。结合图6(b)，简单说明试验方法。图6(b)示意性地表示了用于实施“反复伸缩试验”的装置。首先，在实施试验时，将作为试验对象的柔性电路基板1的两端，在固定部15处，分别固定于固定板14和上下可动板16。在实验开始前的阶段，设定固定板14和上下可动板16之间的距离为使柔性电路基板1缩至最短的状态。另一方面，设定柔性电路基板1伸长至极限状态下的固定板14和上下可动板16之间的距离为，柔性电路基板1成为最大伸展的值。

接着，使上下可动板16以100mm/秒的速度上下往复移动100,000次。然后，将配线层3A电阻值从伸缩前的配线层3A电阻值上升10％者视为“不良”。对于各样品试验数(N)设为20。表2表示其试验结果。表2中的“可否保持形状”用于评价试验后的形状，看是否能够维持螺旋部5的中空部6的径向的大小。“可否成型”用于检查在从成型装置13取出柔性电路基板后，中空部6的径向大小是否是达到目标值。

表2中，对于可否成型的标准、可否保持形状的标准设定为，

○：中空部的径向的大小为设计值的不足±10％，

△：中空部的径向的大小为设计值的±10％以上，不足±20％，

×：中空部的径向的大小为设计值的±20％以上，

对于外观的标准设定为，

○：未见绝缘膜或绝缘层流出，

×：可见绝缘膜或绝缘层流出。

【表2】

根据表2可知，在比较例1～比较例7中，即便加热也不能对柔性电路基板成型螺旋部。另外可知，在比较例8～比较例10中，加热则可形成螺旋部，然而在进行上述伸缩试验时，中空部的径向的大小发生很大的变化，很难保持其大小。因而，针对以下的样品A～E实施同样的试验。样品A～E的条件如下(表3)。

在样品A～E中，与本实施方式同样，对绝缘膜2和绝缘层4使用液晶聚合物。即，最初，作为铜贴膜，准备单面贴铜液晶聚合物膜的ESPANEX L(商品名)(新日铁化学制，膜厚：50μm，压延铜箔的厚度：18μm，热变形开始温度：290℃)。然后，对上述样品做蚀刻处理，形成如图6(a)所示的具有配线图案的配线层3A，得到单面柔性电路基板1。电路基板的宽度、配线的宽度等，如图所示。根据表3所示条件，成型螺旋部5，对于成型有螺旋部5的柔性电路基板1实施上述伸缩试验。表4中显示试验结果。

【表3】

【表4】

根据表4所示的实验结果，如样品A可知，加热柔性电路基板1使其表面温度达到100℃后，其自身难以成型螺旋部5。另一方面，如样品E可知，加热柔性电路基板1使其表面温度达到300℃后，由于超过了液晶聚合物的热变形开始温度，液晶聚合物的热变形开始，液晶聚合物发生流动。即，可知，即使形成螺旋部5，加热后很难保持中空部6的径向的大小。由于液晶聚合物的流动，因此确认外观也达不到容许标准。

如样品B～D可知，柔性电路基板1的表面温度为150℃以上，未达到液晶聚合物的热变形开始温度，则可成型螺旋部5，而且，实行上述试验后也能保持中空部6的径向的大小，外观也为容许标准。即，“150℃”为能够成型螺旋部5，且能够在实施伸缩试验后保持已成型的中空部6的径向的大小的下限加热温度。(在本实施方式中使用液晶聚合物，但在使用其他材料时，当然这个温度可能发生改变)。在此将加热时间设定为1小时，但发明人在认真研究后得知，即使加热时间为1小时以内，“可否成型”、“可否保持形状”、“外观”也充分达到容许标准。

综上所述，可以得出以下结论。

·在使用热硬化树脂时，不能对螺旋部5进行成型，或不能保持中空部6的径向的大小。

·在使用热塑性树脂时(液晶聚合物时)，在加热温度为，使柔性电路基板的表面温度为150℃以上，且不足液晶聚合物的热变形开始温度的温度，成型时间为1小时以内的情形下，可以成型螺旋部5，且即使进行上述伸缩试验，也可保持中空部6的径向的大小。外观也达到容许标准。

如上述说明，根据本发明可以提供一种柔性电路基板及其制造方法，该柔性电路基板结构简单，可在机器人的可动部等要求可伸缩的配线的情形下，使配线伸缩，且轻量化、小型化优异，并在反复变形时不易引起配线层断线、剥离。

Claims (9)

1.一种柔性电路基板，其特征在于，具有

由热塑性树脂形成的绝缘膜；

形成于所述绝缘膜上的配线层；和

形成于所述配线层上的、由热塑性树脂形成的绝缘层，

所述柔性电路基板的至少一部分，设置为螺旋状成型的螺旋部，

所述螺旋部可伸缩和/或可扭转变形。

2.根据权利要求1所述的柔性电路基板，其特征在于，

所述螺旋部的周面一部分与周面的一部分重叠而成型。

3.根据权利要求1或2所述的柔性电路基板，其特征在于，

所述螺旋部，由在所述螺旋部尚未成型的状态下形成于所述柔性电路基板的圆弧状部成型而成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的柔性电路基板，其特征在于，

所述热塑性树脂为液晶聚合物。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的柔性电路基板，其特征在于，

所述配线层形成于所述绝缘膜的两面，

形成于一个表面的配线层用作信号传送的信号线，

形成于另一表面的配线层用作动力供给的电源线。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的柔性电路基板，其特征在于，

所述配线层形成于所述绝缘膜的两面，

形成于一个表面的配线层用作信号传送的信号线或动力供给的电源线中至少一方，

形成于另一表面的配线层用作接地图案，并且

在所述螺旋部，与所述一个表面相比，所述另一表面位于外周侧。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的柔性电路基板，其特征在于，

所述螺旋部，可在其中空部穿过其他配线。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的柔性电路基板的制造方法，其特征在于，包括，

第一工序：在对所述柔性电路基板的两端施加张力的状态下，将所述柔性电路基板卷绕于圆柱状的成型装置，和

第二工序：对所述柔性电路基板中卷绕于所述成型装置的部分加热，而在所述柔性电路基板成型所述螺旋部。

9.根据权利要求8所述的柔性电路基板的制造方法，其特征在于，

所述热塑性树脂为液晶聚合物，

在所述第二工序中，

加热温度为，使所述柔性电路基板的表面温度为在150℃以上，且小于液晶聚合物的热变形开始温度的温度，

加热时间在1小时以内。

Images