CN102918934B - 柔性电路基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柔性电路基板,其具有散热层(3b),可实现薄型化,并可容易地实施弯曲加工,且可保持散热层(3b)的平面性。该柔性电路基板至少具有可以与电路元件电连接的配线层(3a)、绝缘层(2)、和散热层(3b),配线层(3a)由拉伸强度为250MPa以下,且厚度为50μm以下的铜箔构成,散热层(3b)由拉伸强度为400MPa以上,且厚度为70μm以上的铜箔构成。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性电路基板,特别是涉及一种具有优良散热性的柔性电路基板。
背景技术
以往,已知柔性电路基板被用作安装电路元件的电路基板。柔性电路基板在作为基层的绝缘膜的表面上由铜箔等形成配线层,因此具有轻薄、柔软、可弯曲的特性,所以近年来,不仅用于电子设备,例如还用于以LED(LightEmittingDiode:发光二极管)为光源的照明装置等。
另一方面,近年来,对于电子设备的操作、控制的高速·复杂化,照明装置的发光亮度增大等要求日益提高,为了满足上述要求,需要在柔性电路基板中流过大电流。但是,当在柔性电路基板中流过大电流时,由连接于配线层的电阻、发光元件等电路元件产生的热量增大,其结果,由于发热量大产生电路元件损坏、电路元件的寿命缩短等问题。
作为对配线层或电路元件产生的热进行散热的方法,已知有在安装电路元件的部分的背面层叠铝板等散热板的结构。安装上述电路基板,且使得散热板与设备壳体紧密接触,由此可使电路元件所产生的热量通过散热板向壳体释放。在专利文献1~3中公开了相关的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本专利)特开平5-191013号公报
专利文献2:(日本专利)实用新型登录第2537639号公报
专利文献3:(日本专利)特开2000-167979号公报
但是,上述现有技术存在以下问题。
<问题1:产生翘曲>
在由线膨胀系数代表值为17×10-6/K,厚度为35~70μm的铜箔形成配线层,并以线膨胀系数代表值为23×10-6/K,厚度为1~3mm的铝板为散热板时,由于配线层与散热板分别由膨胀系数及厚度不同的材质形成,成为所谓的双金属结构,因此在温度上升时导致铝板翘曲,铝板和设备壳体之间接触面积下降。因铝板的散热性能下降,电路元件产生的热量不能充分释放。
<问题2:厚度的增大>
采用铝板作为散热板时,为确保充分地散热性,铝板的厚度必须为1~3mm,其结果是电路基板整体变厚。为了防止因铝板的翘曲导致铝板剥落,而使将铝板粘贴于电路基板的绝缘粘合剂层变厚,电路基板整体将变得更厚。
对此,人们试图以100μm单位对安装有电路基板的设备进行薄型化,采用如上所述厚度的电路基板是妨碍设备薄型化的主要原因。在这里说明了使用铝板作为散热板的情形,此外还已知有使用陶瓷基板、厚铜板制金属基板作为散热板的情形,此时与铝板一样也存在电路基板整体的厚度增大的问题。
<问题3:形状加工的困难性>
因安装电路基板的设备的不同,需要沿设备的壳体形状对电路基板实施弯曲加工(专利文献1)。但是,在用铝板、陶瓷基板、或金属基板等作为散热板时,当实施弯曲加工时,产生裂缝、破裂、配线层断线的可能性大,因此这些电路基板只能作为平面板形状使用。这影响了设备的机械尺寸。还已知有在铝板的弯曲部设置窄缝使铝板容易弯曲的方法,但是此时窄缝阻碍了导热,铝板的散热性能降低(专利文献2)。
<问题4:平面性的保持>
有人提出了采用薄铜箔作为散热层的柔性电路基板来代替上述铝板、陶瓷板、或金属基板。与铝的热传导率160W/m·K相比,铜的热传导率为394W/m·K,所以使用薄铜箔作为散热层时,柔性电路基板整体的厚度变薄,并可以确保不低于铝板的、充分的散热性能。
而且,由于配线层也是由铜箔形成的,因此配线层和散热层由同种材料形成,可以解决上述散热板的翘曲问题和厚度增大的问题。由于使用铜箔作为散热层时,与使用铝板的情形相比,容易对柔性电路基板实施弯曲加工,因此容易实施形状加工。
但是,这样的柔性电路基板存在以下问题。即,在柔性电路基板的制造工序、搬运工序、向壳体安装的工序等中,作为散热层的铜箔发生凹凸变形从而破坏平面性,使得与壳体紧密接触的散热层的接触面积减少(平面性的问题)。当散热层和壳体之间的接触面积减少时,两者间的热阻抗增大,不能有效地从散热层向壳体进行热传导,因此大大降低了散热层的散热性。散热层的凹凸变形的主要原因是,铜箔的弹性低且软,因此容易在冲击等作用下使铜箔发生塑性变形。
即使采用有一定厚度的铜箔,如果铜箔较软也容易产生塑性变形、凹凸变形从而有损平面性。专利文献3中公开了在压延铜箔的配线上,以增加强度为目的,粘贴厚的电解铜箔的技术,但是没有公开为了保持铜箔的弹性(硬度)、或平面性的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术,其目的在于提供一种具有散热层的柔性电路基板,其可实现薄型化,并可以容易实施弯曲加工,且保持散热层的平面性。
解决问题的方法
为达到上述目的,本发明的柔性电路基板,其特征在于,至少具有可以与电路元件电连接的配线层、绝缘层以及散热层,所述配线层由拉伸强度为250MPa以下,且厚度为50μm以下的铜箔形成,
所述散热层由拉伸强度为400MPa以上,且厚度为70μm以上的铜箔形成。
根据上述结构,由于配线层和散热层均由铜箔形成,因此可容易地对柔性电路基板实施弯曲加工,以配合壳体的形状将柔性电路基板加工成所期望的形状。由于配线层和散热层都是铜箔,因此在温度上升时没有一方翘曲而剥离的问题。因此,可以避免用于防止剥离的绝缘粘合剂层导致变厚的问题,达到柔性电路基板薄型化的目的。
由于散热层由拉伸强度为400MPa以上的高弹性(硬)铜箔形成,因此在柔性电路基板的制造工序、搬运工序、安装于壳体的工序等中,作为散热层的铜箔不易凹凸变形,可以保持散热层的平面性。其结果是,散热层和壳体之间的热阻降低,可以有效地使热量从散热层向壳体释放。散热层有用于保持柔性电路基板的形状的增强单元的功能,因此可以使所安装的电路元件的安装位置、姿态稳定。
在柔性电路基板的制造工序实施加热处理时,通过该处理会使铜箔的拉伸强度产生变化,在此,所谓“拉伸强度”是指,在柔性电路基板的完成状态(进行加热处理的情形下而所经受该热处理之后的状态)下的拉伸强度。
优选所述散热层由厚度为250μm以下的铜箔形成。
根据上述结构,由于散热层的厚度在250μm以下,达到柔性电路基板的薄型化,并可以更容易地实施弯曲加工。
优选所述散热层具有,层叠有所述配线层或所述绝缘层的第一区域,和从所述第一区域延伸,且没有层叠所述配线层和所述绝缘层的第二区域,所述第二区域用作散热器区域。
根据上述结构,延伸散热层使散热层的表面积扩大,并将扩大的区域(第二区域)作为散热区域,因此可以增大从散热层放出的热量。即,可进一步提高散热性能。
优选在所述散热器区域设置散热片。
根据上述结构,由于通过设置散热片可以使散热器区域的导热面积增大,因此可以进一步增大散热器区域的散热量。即,可进一步提高散热性能。
如上所述,根据本发明,可提供一种具有散热层的柔性电路基板中,可实现薄型化,并可容易地实施弯曲加工,且可以保持散热层的平面性。
附图说明
图1为第一实施方式的柔性电路基板的概略剖面图。
图2为说明第一实施方式的柔性电路基板的制造工序的图。
图3为第一实施方式的柔性电路基板的概略剖面图。
图4为第一实施方式的柔性电路基板的概略剖面图。
图5为第一实施方式的柔性电路基板的概略剖面图。
图6为第二实施方式的柔性电路基板的概略构成图。
图7为说明第二实施方式的柔性电路基板的组装的图。
附图标记说明
1电路元件
2聚酰亚胺层
3a配线层
3b散热层
4热传导性粘合剂层
5高热传导粘合剂层
6保护纸
7掩模
8连接部
10镀铜
具体实施方式
以下参照附图,以示例详细说明用于实施本发明的实施例。另外,以下的实施方式中所述结构部件的尺寸、材质、形状、及其相对配置等,如无特殊说明,本发明的范围不限定于此。
<第一实施方式>
[1-1:柔性电路基板的概略结构]
参照图1(a)、图1(b),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)表示本实施方式的柔性电路基板的概略剖面。
柔性电路基板,在散热层3b(厚度为100μm~150μm)的上侧,按顺序层叠热传导性粘合剂层4、聚酰亚胺膜2(绝缘层:厚度约为3μm)、配线层3a(厚度为18μm、或35μm);在散热层3b的下侧,设置贴有保护纸6的高热传导粘合剂层5(厚度约为50μm)。在配线层3a的上侧,保留接地部及连接端子部(以这些作为连接部8),通过掩模7(厚度约为20μm)覆盖保护。由此,可以保护配线层3a免受冲击等,并且能够在连接部8处,使安装的电路元件与配线层3a电连接。在本实施方式中,电路元件为LED1,为了使从LED1射出的光适当地反射以提高亮度,采用白色的掩模作为掩模7。
对LED1的安装位置没有特别的限定,只要是可与连接部8可靠连接的位置。即,如图1(a)所示可以在与聚酰亚胺膜2之间设置空隙来安装LED1;如图1(b)所示也可以在散热层3b的上表面直接安装LED1。在如图1(a)所示的结构的情况下,通过在LED1与聚酰亚胺膜2之间的空隙中形成配线层3a(虚拟图案:dummypatten),可以将LED1产生的热量利用虚拟图案有效地传导到散热层3b。如图1(b)所示,如果在散热层3b的上表面直接安装LED1,LED1产生的热量可以更有效地利用散热层3b散热。
[1-2:散热机制]
本实施方式的柔性电路基板,通过剥掉保护纸6,将由此露出的高热传导粘贴剂层5粘贴于设备的壳体,完成向设备的安装。当在向设备安装完毕的状态下使LED1通电时,利用聚酰亚胺膜2、热传导性粘合剂层4使LED1产生的热量从配线层3a向散热层3b传导,在散热层3b内沿面方向(与厚度方向垂直的方向)扩散,再经过高热传导粘合剂层5、保护纸6从散热层3b向壳体传导。由此,LED1产生的热量可以释放至壳体,可以很好地冷却LED1。
为了降低从LED1到壳体的导热路径的热阻,即,为了使LED1产生的热量更有效地向壳体释放,优选粘合剂层5具有高热传导性。基于同样的原因,优选粘接聚酰亚胺膜2和散热层3b的粘合剂层4也具有热传导性。
[1-3:可以用于配线层和散热层的材料]
在本实施方式中,配线层3a和散热层3b均由铜箔形成。在制造柔性电路基板之后的阶段,形成散热层3b的铜箔的拉伸强度为400MPa以上。在此详细说明适用于配线层3a和散热层3b的材料。
作为配线层3a可以采用韧铜箔(toughpitchcopper)(纯度为99.90%以上)、无氧压延铜箔(纯度为99.96%以上)、或者电解铜箔(纯度为99.90%以上)。这些铜箔,导体电阻较低,且低弹性,易于实施弯曲加工。使用这些材料,且使其厚度在50μm以下,可以形成在外部的冲击下不会断裂,可柔软变形的配线层3a。
需要注意,在本实施方式中,令配线层3a的拉伸强度为250MPa以下,此处的拉伸强度为在柔性电路基板的制造工序(之后进行说明)中实施加热处理,受该热处理之后的数值。通常用于配线层3a的纯度高的铜箔,尤其是压延铜箔,具有在加热处理后钝化,拉伸强度下降的特性。即,即使是加热处理前拉伸强度为400MPa的铜箔,通过进行热处理接受超过100℃的加热处理,加热后拉伸强度也会变为250MPa以下。即,此处所说的配线层3a(以下说明的散热层3b也同样)的拉伸强度是指加热处理后,即,受热处理以后的拉伸强度。
作为散热层3b,采用具有即使在柔性电路基板的制造工序中受加热处理也不钝化(=拉伸强度无大幅降低)的耐热性的铜箔。进一步具体来说,使用具有在热压、开放硬化温度(150℃~200℃)下不钝化耐热性的高弹性铜箔。作为这样的具有耐热性的高弹性铜箔,比如有合金化的铜箔,在本实施方式中,使用日矿金属株式会社的压延铜箔(HS1200)。该压延铜箔由于具有即使接受300℃的加热处理,拉伸强度也不会大幅降低的特性,所以即使在制造柔性电路基板之后的阶段,散热层3b的拉伸强度也能维持在400MPa以上。散热层3b的厚度,在70μm以上,可以充分地对LED1产生的热进行散热;在250μm以下,可以更容易地对柔性电路基板实施弯曲加工。
这样,由于采用高弹性铜箔作为散热层3b,可以降低在柔性电路基板制造工序、搬运工序、安装于壳体的工序等中,散热层3b凹凸变形破坏平面性的可能性。由于不会使与壳体紧密接触的散热层3b的接触面积减少,因此可以维持高水平的散热性能。在将高弹性的铜箔用于散热层3b时,由于散热层3b具有维持柔性电路基板的形状的增强结构的功能,因此可以使被安装在配线层3a的LED1的安装位置、姿态稳定。
以下,补充说明适用于配线层3a的韧铜箔,和适用于散热层3b的高弹性铜箔的特性的不同。如上所述,高纯度的韧铜箔具有受加热处理后会钝化,加热后拉伸强度大幅降低的特性。另一方面,高弹性铜箔具有,即使受加热处理也很难钝化,很难降低拉伸强度的特性。以下,表示的是对于韧铜箔和高弹性铜箔(日矿金属株式会社制:HS1200),实施退火处理(200℃下加热30分钟的处理)时,“拉伸强度”、“延展率”、“弹性率”的变化。
<韧铜箔(厚度为35μm)>
·退火处理前
拉伸强度:450MPa、延展率:2.0%、弹性率:105GPa;
·退火处理后
拉伸强度:230MPa、延展率:20.0%、弹性率:105GPa
<韧铜箔(厚度为150μm)>
·退火处理前
拉伸强度:420MPa、延展率:2.0%、弹性率:105GPa;
·退火处理后
拉伸强度:240MPa、延展率40.0%、弹性率:105GPa
<高弹性铜箔(HS1200)(厚度为150μm)>
·退火处理前
拉伸强度:520MPa、延展率:2.0%、弹性率:105GPa;
·退火处理后
拉伸强度:510MPa、延展率6.0%、弹性率:105GPa
综上所述,可知,韧铜箔在接受退火处理后,拉伸强度大幅降低,与此不同,高弹性铜箔即便接受退火处理,拉伸强度几乎不会降低。虽然在此没有列举,无氧压延铜箔或电解铜箔作为可适用于配线层3a的材料,也具有与韧铜箔同样的特性。
[1-4:柔性电路基板的制造工序]
参照图2,说明柔性电路基板的制造工序。图2(a)~图2(e)按顺序表示柔性电路基板的制造工序。
制造柔性电路基板时,首先,准备在配线层用的低弹性的铜箔3a的一面贴附聚酰亚胺膜2的单面铜贴板和、膜状的热传导性粘合剂4、和散热层用的高弹性的厚铜箔3b(图2(a))。然后,利用热传导性粘合剂4,层叠单面铜贴板的聚酰亚胺膜2和厚铜箔3b,进而进行加热、加压制造层叠体(图2(b))。如上所述,本实施方式所使用的厚铜箔3b具有即使在此时接受加热处理也不会钝化的特性。
在制造的层叠体的配线层3a上形成规定的反图案的蚀刻掩模(图中未表示),蚀刻除去露出的部分的铜,而形成配线图案(图2(c))。由此,形成具有规定图案的配线层3a。进而除去配线图案上的规定的开口部,通过屏蔽膜、或者盖层(阻焊剂)等的覆盖层9覆盖,绝缘保护配线层3a(图2(d))。
然后,对从覆盖层9露出的配线图案实施防锈处理、或镀铅、镀锡、镀金等规定的表面处理,并安装LED、IC等的电路元件。根据需要对柔性电路基板实施形状加工形成希望的形状(图2(e))。通过以上制造工序,可以获得作为散热层3b具有厚铜箔的柔性电路基板。
[1-5:热通路]
参照图3说明柔性电路基板的热通路(导热路径)。本实施方式的柔性电路基板除图1所示的结构外,还可采用例如图3所示的具有热通路的结构。
图3(a)表示具有TH(通孔:ThroughHole)的热通路的实施方式。层结构与图1(a)相同,利用NC钻床等开设从配线层3a贯通散热层3b的孔,形成基于镀铜10的通孔。LED1的正下方形成通孔的热通路,LED1产生的热量可以通过通孔有效地传导到散热层3b。
图3(b)表示具有BVH(盲孔:BlindViaHole)的热通路的实施方式。与图3(a)不同,利用激光等开设连通到散热层3b表面的非贯通孔,形成基于镀铜10的形成盲孔。与图3(a)同样,在LED1的正下方形成盲孔的热通路,LED1产生的热量可以通过盲孔有效地传导到散热层3b。
[1-6:两面结构]
参照图4,说明具有两面结构的柔性电路基板。以上说明了在聚酰亚胺膜2的单面形成配线层3a的单面结构,还可采用在聚酰亚胺膜2的两侧形成配线层3a的两面结构。
图4(a)表示用通孔连接两面的两面柔性电路基板的实施方式。两面柔性电路基板,隔着热传导性粘合剂层4与散热层3b层叠。安装于两面柔性电路基板的LED1产生的热量,通过通孔等传导到背面的镀铜10,再通过热传导性粘合剂层4传导至散热层3b。在图示的方式中,为了提高层间绝缘性,在散热层3b上形成薄聚合物层2。
图4(b)表示利用盲孔(BlindViaHole)连接两面的两面柔性电路基板的一个方式。在图示的示例中,与图3(b)一样,由于盲孔直接连通到散热层3b,因此安装于两面柔性电路基板的LED1产生的热量可以更有效地传导至散热层3b。
[1-7:多层结构]
参照图5说明具有多层结构的柔性电路基板。在本实施方式中曹永,配线层3a跨越多层而构成的多层结构。
图5(a)为将LED1和IC11安装于表面的实施方式。配线层3a为3层结构,在散热层3b的上侧隔着热传导性粘合剂层4和聚酰亚胺膜2形成配线层3a,然后在其上侧借助层间粘合剂层4层叠两面柔性电路基板。利用镀铜10形成各个连接配线层3a的盲孔。
在图示的实施方式中,为了以高密度形成配线层3a,将从图中左侧开始数,连接全部配线层3a的阶梯状的台阶通路、LED1的热量的热通路、连接表面侧两层的表面通路、连接最外层和最内层的跨越通路,上述多种通路相组合。使LED1产生的热量通过热通路有效地传导至散热层3b。
图5(b)表示将LED1安装于表面、将IC11安装于多层结构的内部的实施方式。配线层3a为4层结构,经由热传导性粘合剂层4和聚酰亚胺膜2在散热层3b的上侧形成第一配线层3a,在其上侧介由第一层间粘合剂层4层叠具有第二配线层3a的单面柔性电路基板。
在单面柔性电路基板和第一层间粘合剂层4中,在IC11的安装部分设有空洞,将IC11安装在该空洞内而安装于第一配线层3a。对IC11覆盖表皮材料11a,无间隙地填充在空洞内。在此之上,利用第二层间粘合剂层4,层叠具有第三配线层3a和作为最外层的第四配线层3a的两面柔性电路基板。
在预定位置开设贯通孔或非贯通孔,通过镀铜10形成通孔或盲孔,使配线层3a之间连接。在图示实施方式中,从左侧开始数,形成有,传导LED1的热量的热通路、连接第四配线层3a和第二配线层3a的跨越通路、连接第四配线层3a和第三配线层3a的表面通路(热通路)、贯通所有层的通孔。由于将IC11安装于内部,因此能够在表面与其相应的位置安装其他电子元件。在图示的示例中,安装了两个LED1。
虽然在图中没有表示,但在上述实施方式中,利用在通路内填充镀铜10的填孔镀层(viafilledplating)形成填充通路,从而可进一步提高通路的热传导的效率。也可以将高热传导性的膏通过印刷灌入通路内。还可以将散热层3b作为接地层使用。
在具有多层结构的柔性电路基板中,在规定位置,除去形成于内部的配线层3a等,而形成中空结构,进而通过切开高热传导粘合剂层5、保护纸6,可将该位置作为弯曲部。根据该结构,能够降低特别是作用于外侧的配线层3a的应力,抑制配线层3a断线。在将柔性电路基板贴在壳体上时,在壳体侧的弯曲角度和弯曲部的弯曲角度不一致时,切开高热传导粘合剂层5、保护纸6,可以相应地缓和上述角度差。从弯曲性的观点考虑,优选为弯曲部中的配线层3a的数量在3层以内。
[1-8:对效果的验证]
根据两个验证试验(操作试验、弯曲形状保持试验)、和与现有的电路基板的比较试验的结果,验证本实施方式的效果。
(操作试验)
(1)试验方法
将单手的拇指的前端放置于距离试验片的短边的中心距端部约30mm附近处,在此处背面压上食指而夹持该试验片,在大致1秒内向下弯折90度并停止,此时观察其形状变化。各类型试验样品的数量为5个。
(2)试验片
结构:将作为配线层厚度为35μm韧铜箔,经28μm的绝缘层(厚度为3μm的聚酰亚胺膜和厚度为25μm粘合剂层)热压于作为散热层的厚度为150μm的厚铜箔进行热压而得到的平板。
尺寸:
A型:宽度30mm×长度300mm
B型:宽度200mm×长度200mm
(3)评价基准(手指处的变形状态)
◎...基本无变化
○...保持面状,变形为平缓的曲面状态
△...无法保持面状,少许变形为立体形状
×...无法保持面状,大幅变形为立体形状
(弯曲形状保持试验)
(1)试验方法
将单手的拇指的前端放置于距离试验片的短边的中心距端部约30mm附近处,在此处背面压上食指而夹持试验片,将向内弯曲面朝上,在大致1秒内向下弯折90度并停止,此时观察弯曲角度的变化。各类型试验样品的数量为5个。
(2)试验片
结构:将作为配线层厚度为35μm韧铜箔,经28μm的绝缘层(厚度为3μm的聚酰亚胺膜和厚度为25μm粘合剂层)热压于作为散热层的厚度为150μm的厚铜箔进行热压而得到的平板。
尺寸:
A型:宽度30mm×长度200mm。在长边方向的中心100mm处,以向内弯曲角度90度、R(半径)为1mm弯曲配线面。
B型:宽度30mm×长度200mm。在长边方向的中心100mm处,以向内弯曲角度90度、R(半径)为1mm弯曲配线面。
(3)评价基准(相对于角度90度的变化)
◎...保持角度为90度
○...张角最大在93度以内
△...张角最大在110度以内
×...张角在110度以上
表1表示上述两个验证试验的试验结果。
[表1]
由表1可知,用于散热层3b的厚铜箔的拉伸强度为420MPa,A型、B型均达到弯曲形状保持试验的基准,在操作试验中,可看到B型发生少许变形,但A型达到基准。根据以上结果可知,当厚铜箔的拉伸强度为约400MPa以上时,作为柔性电路基板,可以抑制不希望的凹凸变形的发生保持平面性,并且弯曲后可以加工成立体形状。即,既可以同时满足保持平面性又形状加工性。
厚铜箔的拉伸强度为520MPa时,A型、B型均可在弯曲形状保持试验中保持形状完整,操作试验中,A型几乎没有变型,B型达到基准。根据此结果可知,当厚铜箔的拉伸强度为500MPa以上时,能更好地同时满足保持平面性和形状加工性。
其次,利用现有的电路基板和本实施方式的柔性电路基板,分别将发热量为1.9W的LED安装于电路基板,比较根据材料的热阻值计算在LED通电时电路基板的上升温度的结果。在此,将作为散热结构的贴合有铝板的电路基板作为比较对象。比较结果如表2所示。
[表2]
(上表为“本实施方式的柔性电路基板”,下表为“现有的电路基板”)
如表2所示,本实施方式的电路基板(上表),LED通电后的上升温度为100℃,与此相对,现有的电路基板(下表)为110℃,即,本实施方式的柔性电路基板,能更有效地释放LED产生的热量。众所周知通常,如果LED的温度下降10℃,则使用寿命可以延长约2倍。因此,如果使用本实施方式的柔性电路基板,就可以延长LED的使用寿命。本实施方式的柔性电路基板与现有的电路基板相比,电路基板的整体的厚度大幅地变薄。即,使用本实施方式,达到了柔性电路基板的薄型化,并且由于比现有的电路基板更能发挥散热性,可以达到电路基板、和其所安装的设备的小型化,安装的电子元件的长寿命化。
[1-9:本实施方式的效果]
根据本实施方式,由于配线层3a和散热层3b均由铜箔形成,因此能够容易地根据安装设备的形状,将柔性电路基板加工成所希望的形状。与现有的结构相比,由于散热层3b的厚度可以变薄,因此可以实现柔性电路基板薄型化。
由于通过拉伸强度为400MPa以上且厚度为70μm以上的高弹性的厚铜箔形成散热层3b,因此在柔性电路基板的制造工序、搬运工序、安装于壳体的工序等中,散热层3b不发生凹凸变形。即,由于可以保持散热层3b的平面性,因此可以高水平地保持柔性电路基板的散热性能。
综上所述,根据本实施方式,可以提供,具有散热层的柔性电路基板,该柔性电路基板是可以实现薄型化,并且容易实施弯曲加工,且可以保持散热层的平面性的柔性电路基板。
<第二实施方式>
参照图6、图7说明应用本发明的第二实施方式。因为柔性电路基板的层结构与第一实施方式相同所以省略其说明,在此仅说明与第一实施方式不同的结构。
[2-1:散热器]
图6(a)表示第一实施方式的柔性电路基板。如上所述的第一实施方式的柔性电路基板可以容易地实施弯曲加工,可以加工柔性电路基板成为例如图示那样的阶梯状。这样的形状的柔性电路基板可以适用于例如汽车的前灯等。
图6(b)表示本实施方式的柔性电路基板的简要结构。如图所示,在柔性电路基板的散热层3b,形成有仅使散热层3b从层叠有配线层等的第一区域扩大的第二区域15。由此,使散热层3b伸展并使散热层3b的表面积扩大,扩大的区域(第二区域15)作为散热器区域,由此可以增大散热层3b的散热量。即,可以进一步提高散热性能。
如图6(c)所示,可以在散热器区域设置向外、向内弯折的散热片15a。根据此结构,通过设置散热片15a,增大了散热器区域的传导面积,可以进一步增大散热器区域的散热量。即,可以进一步提高散热性能。
[2-2:制造工序]
图7表示本实施方式的柔性电路基板的制造工序。如图7(a)所示,通过弯曲向四个方向延伸的散热层3b的基部,而由弯曲的区域形成散热器区域。弯曲部四角的圆孔是为了防止龟裂而设置的。如图7(b)所示,对于向四个方向延伸的散热层3b分别实施向外、向内弯折,可以形成设置有散热片15a的散热器区域。
综上所述,根据本实施方式,可以提供,具有散热层的柔性电路基板,该柔性电路基板是可以达到薄型化,并容易实施弯曲加工,且可以保持散热层的平面性的柔性电路基板。通过设置散热器区域并进而设置散热片,可以进一步提高散热层的散热性能。
<其他实施方式>
在第一、第二实施方式中,对利用聚酰亚胺膜2作为基层的结构进行了说明,但可用作基层的材料不仅限于此。只要是可以弯曲变形的材料,也可以用其他的材料作为基层。
在第一、第二实施方式中对以电路元件LED1、IC11为电路元件的结构进行了说明,但可用作电路元件的元件不仅限于此。除此外,还可以用CPU等的半导体元件。由于伴随着高速化数据的处理速度变得更快,因此在安装CPU、液晶驱动器用IC的半导体这些元件的柔性电路基板上追求更高的散热性能。此时可以得到与上述同样的效果。
Claims (4)
1.一种柔性电路基板,其特征在于:
所述柔性电路基板至少具有可与电路元件电连接的配线层、绝缘层以及散热层,
所述配线层,由拉伸强度为250MPa以下,且厚度为50μm以下的铜箔形成,
所述散热层,由拉伸强度为400MPa以上,且厚度为70μm以上的铜箔形成,具有实施了弯曲加工的弯曲部。
2.根据权利要求1所述的柔性电路基板,其特征在于,
所述散热层由厚度为250μm以下的铜箔形成。
3.根据权利要求1所述的柔性电路基板,其特征在于,
所述散热层具有,层叠有所述配线层或所述绝缘层的第一区域,和从所述第一区域延伸、且没有层叠所述配线层和所述绝缘层的仅扩大了散热层的第二区域,所述第二区域用作散热器区域。
4.根据权利要求3任意一项所述的柔性电路基板,其特征在于,在所述散热器区域中向外、向内弯折,设置有散热片。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |