CN104904325A - 柔性印刷电路 - Google Patents

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Abstract

一种柔性印刷电路，包括第一绝缘基板层和第一导电层，该第一导电层被定位为与绝缘基板层的第一侧相邻。第一导电层具有基本上实心的第一部分和第二部分，第二部分在第一导电层中以用于在第二部分中提供相对于第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，由此在第二部分中提供相对于第一部分更大的挠度。

Description

柔性印刷电路
背景技术
本公开涉及柔性印刷电路，其是多层柔性塑料基板以及导电电路(迹线)的层合。该层合还可以包括一个或多个屏蔽层以抵抗在迹线与柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。该技术允许柔性印刷电路更容易地符合期望的形状(或者弯曲)，减小产品的尺寸，以及供应一致的电路布线。
发明内容
在一个方面，一种柔性印刷电路包括第一绝缘基板层和第一导电层，该第一导电层被定位为与绝缘基板层的第一侧相邻。第一导电层具有第一部分和第二部分，该第一部分基本上是实心的，该第二部分在第一导电层中以用于在第二部分中提供相对于第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，由此在第二部分中提供相对于第一部分更大的挠度。
各个实施例可以包括一个或多个以下特征。柔性印刷电路可以进一步包括第二导电层，该第二导电层具有用于将一个或多个电气信号和电气功率从柔性印刷电路的第一部位传导至柔性印刷电路的第二部位的多个导电迹线。第二导电层可以被定位为与绝缘基板层的第二侧相邻。第一导电层可以包括用于将一个或多个电气信号和电气功率从柔性印刷电路的第一部位传导至柔性印刷电路的第二部位的多个导电迹线。第一导电层可以由铜制成。附着层可以被定位在第一导电层与绝缘层之间。附着层可以被定位在第二导电层与绝缘层之间。每个孔可以具有基本上方形形状的截面。第一导电层可以抵抗在迹线与柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。
柔性印刷电路可以进一步包括(i)第二绝缘层，该第一导电层被定位为与该第二绝缘层的第一侧相邻；以及(ii)第三导电层，该第三导电层被定位为与第二绝缘层的第二侧相邻，该第三导电层具有第一部分以及第二部分，该第一部分基本上是实心的，该第二部分在第三导电层中以用于在第三导电层的第二部分中提供相对于第三导电层的第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，由此在第三导电层的第二部分中提供相对于第三导电层的第一部分更大的挠度。
在另一方面，一种制造柔性印刷电路的方法包括提供绝缘层以及供应第一导电层，该第一导电层具有将被用来将一个或多个电气信号和电气功率从柔性印刷电路的第一部分传导至柔性印刷电路的第二部分的多个导电迹线。第一导电层被紧固为与绝缘层的第一侧相邻。具有第一部分和第二部分的基本上实心的第二导电层被供应。在导电层的第二部分中多个孔以用于在第二部分提供相对于第一部分更低的刚度的图案被产生。第二导电层被紧固为与绝缘层的第二侧相邻，由此控制柔性印刷电路的挠度。
各个实施例可以包括以上特征和/或以下所述的任意一个。包括所述第二导电层的所述第二部分的所述柔性印刷电路的第二部分可以相对于包括所述第二导电层的所述第一部分的所述柔性印刷电路的第一部分被弯曲，使得所述柔性印刷电路的所述第一部分和第二部分的每一个中的至少部分被定位在不同的平面中。孔可以具有基本上方形形状的截面。第二导电层可以抵抗在迹线与柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。绝缘层可以包括聚酰亚胺。
在另一方面，一种包括柔性印刷电路的电气装置具有第一导电层，该第一导电层具有用于将一个或多个电气信号和电气功率从柔性印刷电路的第一部分传导至柔性印刷电路的第二部分的多个导电迹线。第一导电层被定位为与第一绝缘层的第一侧相邻。第二导电层被定位为与绝缘层的第二侧相邻。第二导电层具有第一部分和第二部分，该第一部分基本上是实心的，该第二部分在导电层中以用于在第二部分中提供相对于第一部分更低的刚度的图案具有多个孔。柔性印刷电路的第二部分包括第二导电层的第二部分，该第二导电层的该第二部分相对于包括第二导电层的第一部分的柔性印刷电路的第一部分被弯曲。由此，柔性印刷电路的第一部分和第二部分被定位在不同的平面中。
各个实施例可以包括以上特征和/或以下所述的任意一个。孔具有基本上方形形状的截面。第二导电层抵抗在迹线与柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。第一附着层被定位在第一导电层与绝缘层之间。第二附着层被定位在第二导电层与绝缘层之间。柔性印刷电路可以进一步包括第二绝缘层。第一导电层可以被定位为与第二绝缘层的第一侧相邻。第三导电层可以被定位为与第二绝缘层的第二侧相邻。第三导电层可以具有第一部分和第二部分，该第一部分基本上是实心的，该第二部分在第三导电层中以用于在第三导电层的第二部分中提供相对于第三导电层的第一部分更低的刚度的图案具有多个孔。柔性印刷电路的第二部分包括第三导电层的第二部分，该第二导电层的该第二部分相对于包括第三导电层的第一部分的柔性印刷电路的第一部分被弯曲。
附图说明
图1A至图1C示出了柔性印刷电路的三个导电层；
图2是包括图1的导电层的柔性印刷电路中的各种层的截面示图；
图3是包括图1的导电层的柔性印刷电路的透视图，其中该柔性印刷电路的部分被弯曲；
图4是图3的柔性印刷电路的透视图，其中该柔性印刷电路的部分被连接至电气部件；以及
图5示出了用于柔性印刷电路的导电层的另一实施例。
具体实施方式
以下的描述涉及带有导电层的柔性印刷电路，该导电层具有多个导电迹线。存在位于迹线的任一侧上的导电屏蔽层。在屏蔽层的一些区段，移除一些部分以在这些区段中留下孔的图案。其结果是，屏蔽层的这些区段是更加柔性的，因而允许柔性印刷电路在将其组装进诸如通信耳机之类的产品中的制造过程期间更容易被弯曲。
参照图1A，柔性印刷电路10包括具有多个导电铜引线12的顶导电屏蔽层22，该多个导电铜引线12位于柔性印刷电路10的第一部位14。屏蔽层22优选地跨大多或所有柔性印刷电路10延伸并且优选地由铜制成。屏蔽层22具有导电层基本上是实心的的第一部分24以及屏蔽层具有大量孔的其它部分26、28、30和32。这些孔处于提供部分26、28、30和32相对于第一部分24更低的刚度的图案，由此在部分26、28、30和32中提供了相对于第一部分24的更大的挠度。
在部分26、28、30和32中的一系列孔处于类似于格栅的交叉线图案。在该示例中的每个孔具有基本上方形形状的截面(如在图1A中所示)。孔可具有不同的截面(例如圆形)。每个方形孔(如在图1A中所示)为大约0.5mm x 0.5mm。在相邻方形各自的相邻侧之间的距离是大约0.2mm(这也是在屏蔽层22中的剩余材料的每个区段的宽度)。孔基本上跨部分26、28、30和32的整个宽度延伸。在导电层的部分24与部分26、28、30和32中的每个部分之间的过渡(例如，过渡34)具有基本上曲线形状。柔性印刷电路10的部位33包括两个相对大的圆形特征，其在组装期间被用在将柔性印刷电路紧固至产品。例如，柱(未示出)可以被穿过一个圆形特征，并且螺钉(未示出)可以被穿过另一个圆形特征并且被紧固至该产品。
回到图1B，中间导电层40包括用于将一个或多个电气信号和电气功率从柔性印刷电路10的第一部位14传导至柔性印刷电路10的其它部位16、18和20(也在图1中示出)的多个导电迹线41。这些迹线和层40通常由铜制成。迹线41被电连接至导电引线12(图1A)。层40具有与层22基本上相似的形状。柔性印刷电路10的部位16、18和20中的圆形特征是用于将柔性印刷电路10电连接至其它电气部件的电气触点位置。
参照图1A和图1B，交叉线图案优选被定向为使得交叉图案中的剩余的导电材料与导电迹线不平行。这是在部分26和28中的情况。这导致交叉线图案中的所有材料弯曲以接受由弯曲柔性印刷电路10强加的应力。在部分30和32中存在次要区域36和38，在其中交叉图案中的一些剩余的导电材料与导电迹线平行或垂直(这是由于部分30和32曲线的布置)。与迹线垂直的交叉线图案中的导电材料趋向于在柔性印刷电路10局部弯曲时并不弯曲，并且因而基本上不吸收任何弯曲应力。然而，区域36和38优选仅在组装期间弯曲，但在柔性印刷电路的最终配置中并不弯曲。
参照图1C，柔性印刷电路10包括底导电屏蔽层43，其优选地跨大多或所有柔性印刷电路10延伸并且优选地由铜制成。屏蔽层43具有导电层基本上实心的第一部分45以及该屏蔽层具有大量孔的其它部分47、49、51和53。这些孔在提供了部分47、49、51和53相对于第一部分45具有更低的刚度的图案中，由此在部分47、49、51和53中提供了相对于第一部分45的更大的挠度。孔的图案优选与图1A所示的孔的图案基本上相似。图1C中的每个孔优选具有与图1A中所示的每个孔基本上相同的特性。层22位于层40以上，并且层43位于层22以下。层22和层43中的孔的图案在柔性印刷电路10中优选基本上与彼此对准。
回到图2，柔性印刷电路10包括若干层，并且可以以下列方式被制造。提供25μm厚的聚酰亚胺层42。18μm厚的RA铜层40利用18μm厚的热附着层44被紧固至聚酰亚胺层42。层40的导电迹线41和其它特征(图1B)随后通过酸性蚀刻掉铜层40中的一些而被做出(附着层44在层40与层42之间)。迹线41被定位为与聚酰亚胺层42的第一侧相邻。另一18μm厚的基本上实心的导电铜层46利用热附着基层48被紧固并且定位为与聚酰亚胺层42的第二侧相邻(附着层48在层46与层42之间)。像以上所述的，交叉线图案中的大量方形孔(以及图1C中的其它特征)被酸性蚀刻为铜层46的部分47、49、51和53(图1C)。
25μm厚的聚酰亚胺层50利用18μm厚的热附着层52被紧固至铜层40。迹线41被定位为与聚酰亚胺层50的第一侧相邻。又一另外的18μm厚的RA铜层54利用18μm厚的热附着层56被紧固至并且相邻于聚酰亚胺层50的第二侧。像以上所述的，交叉线图案中的大量方形孔(以及图1A中的其它特征)被酸性蚀刻为铜层54。层46和54中的孔在与这些孔眼神的方向垂直的方向上彼此对准。任何所需的过孔(例如，在图1A中的位置57)被钻入堆叠的层中。作为使用附着剂将导电层紧固至绝缘层的可替代的选择，导电层可以被直接沉积在绝缘层上(例如，通过电沉积)，由此排除附着剂。
附加的25μm厚铜层58和60相应地被镀(例如，化学镀或电镀)到铜层46和54中的剩余铜上。这四个铜层抵抗在迹线12与柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。铜层46和58形成以上提及的底导电屏蔽层43(图1C)。铜层54和60形成以上提及的在图1A中可见的顶导电屏蔽层22。顶盖层和底盖层是预钻的(或预冲的)。25μm厚的底盖层62利用35μm厚的热附着层64被紧固至铜层58。25μm厚的顶盖层66利用35μm厚的热附着层68被紧固至铜层60。
50μm厚的聚酰亚胺(PI)加强层70利用35μm厚的热附着层72被紧固至聚酰亚胺层62。PI层优选为仅被定位在柔性印刷电路10的第一部位14(图1A)，在该处柔性印刷电路10将被电连接至另一设备。1500μm厚的玻璃纤维增强热固性环氧树脂层压FR4加强层74利用35μm厚的热附着层76被紧固至聚酰亚胺层66。FR4层优选为仅被定位在柔性印刷电路10的部位16、18和20(图1A)，在该处柔性印刷电路10将被电连接至其它设备(例如，开关)。所有的热附着层通过热压堆叠的层而被活化。附着层和聚酰亚胺层是半透明的并且是电绝缘的。
参照图3和图4，柔性印刷电路10的部分26、28、30和32已经相对于柔性印刷电路的部位14被弯曲。由于部分26、28、30和32是比柔性印刷电路10的其它部分更加柔性的，在组装期间需要较小的力来弯曲部分26、28、30和32。此外，在部分26、28、30和32的弯曲位置中存在较小的剩余应力，这是由于存在柔性印刷电路10的这些位置中的孔。
在弯曲过程期间，区域36和38(图1A)被临时弯曲，同时将柔性印刷电路10操纵至其最终组装好的位置(图3和图4)，作为更大产品的部分。当柔性印刷电路10在最终组装好的位置时，区域36和38并不是基本上弯曲的。柔性印刷电路10的部分24中的至少部分被定位在与柔性印刷电路10的部分26、28、30和32中的每一个的至少部分不同的平面中。柔性印刷电路10的部位14被连接至诸如连接件78之类的电气部件。柔性印刷电路10的部位16、18和20被连接至诸如相应的连接件80、82和84之类的其它电气部件。
回到图5，提供了导电层86的另一实施例，其包括导电迹线88和部分90、92、94和96两者，每一个均包括如上所述的孔。具有包含迹线和受控刚度元件两者的单层的原因是产生了更加柔性、简单且更加符合成本效益的柔性印刷电路，同时不需要电磁屏蔽。
若干实施方式已经被描述。然而，将理解的是，可以做出附加的修改而不偏离本文描述的发明构思的精神和范围，并且相应地，其它实施例也处于以下权利要求书的范围以内。

Claims (20)

1.一种柔性印刷电路，包括：
第一绝缘基板层；以及
第一导电层，所述第一导电层被定位为与所述绝缘基板层的第一侧相邻，所述第一导电层具有第一部分和第二部分，所述第一部分基本上是实心的，所述第二部分在所述第一导电层中以用于在所述第二部分中提供相对于所述第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，由此在所述第二部分中提供相对于所述第一部分更大的挠度。
2.根据权利要求1所述的柔性印刷电路，进一步包括第二导电层，所述第二导电层包括用于将一个或多个电气信号和电气功率从所述柔性印刷电路的第一部位传导至所述柔性印刷电路的第二部位的多个导电迹线，所述第二导电层被定位为与所述绝缘基板层的第二侧相邻。
3.根据权利要求1所述的柔性印刷电路，其中所述第一导电层包括用于将一个或多个电气信号和电气功率从所述柔性印刷电路的第一部位传导至所述柔性印刷电路的第二部位的多个导电迹线。
4.根据权利要求1所述的柔性印刷电路，其中所述第一导电层由铜制成。
5.根据权利要求1所述的柔性印刷电路，其中附着层被定位在所述第一导电层与所述绝缘层之间。
6.根据权利要求2所述的柔性印刷电路，其中附着层被定位在所述第二导电层与所述绝缘层之间。
7.根据权利要求1所述的柔性印刷电路，其中所述孔中的每个孔具有基本上方形形状的截面。
8.根据权利要求2所述的柔性印刷电路，其中所述第一导电层抵抗在所述迹线与所述柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。
9.根据权利要求2所述的柔性印刷电路，进一步包括第二绝缘层，所述第一导电层被定位为与所述第二绝缘层的第一侧相邻；以及
第三导电层，所述第三导电层被定位为与所述第二绝缘层的第二侧相邻，所述第三导电层具有第一部分以及第二部分，所述第一部分基本上是实心的，所述第二部分在所述第三导电层中以用于在所述第三导电层的所述第二部分中提供相对于所述第三导电层的所述第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，由此在所述第三导电层的所述第二部分中提供相对于所述第三导电层的所述第一部分更大的挠度。
10.一种制造柔性印刷电路的方法，包括：
提供绝缘层；
供应第一导电层，所述第一导电层包括将被用来将一个或多个电气信号和电气功率从所述柔性印刷电路的第一部分传导至所述柔性印刷电路的第二部分的多个导电迹线；
将所述第一导电层紧固为与所述绝缘层的第一侧相邻；
供应基本上实心的第二导电层，所述第二导电层具有第一部分和第二部分；
在所述导电层的所述第二部分中以用于在所述第二部分提供相对于所述第一部分更低的刚度的图案产生多个孔；以及
将所述第二导电层紧固为与所述绝缘层的第二侧相邻，由此控制所述柔性印刷电路的挠度。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
使包括所述第二导电层的所述第二部分的所述柔性印刷电路的第二部分相对于包括所述第二导电层的所述第一部分的所述柔性印刷电路的第一部分弯曲，使得所述柔性印刷电路的所述第一部分和第二部分的每一个中的至少部分被定位在不同的平面中。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述孔具有基本上方形形状的截面。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二导电层抵抗在所述迹线与所述柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述绝缘层包括聚酰亚胺。
15.一种包括柔性印刷电路的电气装置，包括：
第一导电层，所述第一导电层包括用于将一个或多个电气信号和电气功率从所述柔性印刷电路的第一部分传导至所述柔性印刷电路的第二部分的多个导电迹线；
第一绝缘层，所述第一绝缘层基本上不导电，所述第一导电层被定位为与所述绝缘层的第一侧相邻；以及
第二导电层，所述第二导电层被定位为与所述绝缘层的第二侧相邻，所述第二导电层具有第一部分以及第二部分，所述第一部分基本上是实心的，所述第二部分在所述导电层中以用于在所述第二部分中提供相对于所述第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，包括所述第二导电层的所述第二部分的所述柔性印刷电路的第二部分相对于包括所述第二导电层的所述第一部分的所述柔性印刷电路的第一部分被弯曲，使得所述柔性印刷电路的所述第一部分和第二部分被定位在不同的平面中。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述孔具有基本上方形形状的截面。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述第二导电层抵抗在所述迹线与所述柔性印刷电路外部的环境之间传送的电磁辐射。
18.根据权利要求15所述的装置，其中第一附着层被定位在所述第一导电层与所述绝缘层之间。
19.根据权利要求18所述的装置，其中第二附着层被定位在所述第二导电层与所述绝缘层之间。
20.根据权利要求15所述的装置，进一步包括第二绝缘层，所述第二绝缘层基本上不导电，所述第一导电层被定位为与所述第二绝缘层的第一侧相邻；以及
第三导电层，所述第三导电层被定位为与所述第二绝缘层的第二侧相邻，所述第三导电层具有第一部分以及第二部分，所述第一部分基本上是实心的，所述第二部分在所述第三导电层中以用于在所述第三导电层的所述第二部分中提供相对于所述第三导电层的所述第一部分更低的刚度的图案具有多个孔，包括所述第三导电层的所述第二部分的所述柔性印刷电路的所述第二部分相对于包括所述第三导电层的所述第一部分的所述柔性印刷电路的所述第一部分被弯曲。
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