CN105102086A - 具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法 - Google Patents

Abstract

具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法，其包括：准备工序，形成在热硬化性树脂构成的预浸料坯的表面上配置有导电材料形成的导电层的准备基板；层叠工序，层叠多片所述准备基板；热硬化工序，对通过该层叠工序层叠在一起的多片所述准备基板进行加热的同时使彼此压抵贴合，并且使所述热硬化性树脂热硬化而一体化为中间基板；切削工序，在所述准备基板的层叠方向上对通过热硬化工序使热硬化性树脂热硬化而形成的绝缘层进行切削，形成在所述中间基板的对置的两边缘之间形成得薄的柔性部，从而构成完成基板；弯曲工序，将所述柔性部折弯；弯曲恢复工序，使通过所述弯曲工序折弯了的所述柔性部弯曲恢复，在所述弯曲恢复工序之前，进行使所述折弯状态的所述柔性部升温的脱水工序。

Description

具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法

技术领域

本发明涉及一种仅具有由热硬化性树脂构成的绝缘层的刚性印制线路板，并且涉及一种在由该绝缘层形成的柔性部的弯曲恢复时所使用的具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法。

背景技术

在计算机、便携信息终端设备等各种电子设备中安装有数量众多的电子部件等。为了安装这些电子部件，使用了形成有规定的布线电路图案的印制线路板。由布线电路图案构成的导电层形成于由环氧树脂等热硬化性树脂构成的绝缘层的表面。具有这样的绝缘层的印制线路板较硬不能弯曲，因此被称为刚性印制线路板。近年来，随着布线电路的高密度化，使用了具有多层导电层的、所谓的多层印制线路板。在该多层印制线路板中，为了应对设备的轻薄化、高速化、连接的可靠性等要求，存在具备具有挠性的柔性部的印制线路板。

作为柔性部，除由环氧树脂构成的绝缘层以外另外设置聚酰亚胺、聚酯等具有挠性的绝缘膜。或者，存在将由上述热硬化性树脂构成的绝缘层加工至0.1mm～0.3mm以下的非常薄的程度，从而使其具有近似于柔性的特性。

在专利文献1中公开了仅由环氧树脂形成柔性部的印制线路板。在这种由热硬化性树脂形成柔性部的情况下，在柔性部弯曲后恢复时，可能会在柔性部上产生裂纹。印制线路板经过柔性部的弯曲工序，而组装到装置、设备等产品中，并实施进行通电检查等的检查工序。需要说明的是，有时会在弯曲工序之前进行检查工序。当在该检查工序中发现不合格时通过修理工序进行修理。或者，即使在检查工序中视作合格而出厂到市场，在因产品故障等而退货的情况下仍通过修理工序进行修理。在进行该修理的修理工序之前，使柔性部的一度弯曲了的部分恢复。进行所谓的弯曲恢复工序。

但是，在通过修理工序进行修理所需的时间较长、或在出场后被置于较差的温湿度环境的情况下，成为基板中含有来自外部气体的水分的状态。即，因长时间的保存基板吸水(吸湿)，环氧树脂等热硬化性树脂和水产生氢键。由于含有该水分，从而成为在使柔性部弯曲恢复时产生裂纹的原因。作为主要的原因，考虑到热硬化性树脂的分子内的键被氢键阻碍、共价键的树脂交联密度降低、分子间的氢键被阻碍、由堆垛及范德瓦耳斯力产生的分子键被阻碍。由此，热硬化性树脂的弹性模量降低，容易破坏。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-36499号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是考虑了上述现有技术而实施的发明，其目的在于提供一种即使在由热硬化性树脂形成柔性部的情况下，也能够抑制在使该柔性部弯曲恢复时产生裂纹的、具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法。

用于解决课题的手段

为了达成所述目的，本发明提供一种具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法，其包括：准备工序，形成在预浸料坯(prepreg)的表面上配置有导电层的准备基板，所述预浸料坯为大致平板形状且由热硬化性树脂构成，所述导电层作为电路图案且由导电材料构成；层叠工序，层叠多片所述准备基板；热硬化工序，对通过该层叠工序层叠在一起的多片所述准备基板进行加热的同时使彼此压抵贴合，并且使所述热硬化性树脂热硬化而一体化为中间基板；切削工序，在所述准备基板的层叠方向上对通过该热硬化工序使热硬化性树脂热硬化而形成的绝缘层进行切削，形成在所述中间基板的对置的两边缘之间形成得薄的柔性部，从而构成完成基板；弯曲工序，将所述柔性部折弯；弯曲恢复工序，使通过所述弯曲工序折弯了的所述柔性部弯曲恢复，在所述弯曲恢复工序之前，进行使所述折弯状态的所述柔性部升温的脱水工序。

所述具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法的特征在于，优选的是，在所述脱水工序之前进行检查工序，在所述检查工序中进行所述完成基板的通电检查，在所述弯曲恢复工序之后进行修理工序，在所述修理工序中进行所述完成基板的修理。

发明效果

根据本发明，在弯曲恢复工序之前，进行使折弯状态的柔性部升温的脱水工程，因此能够降低绝缘层中所含有的水分。从而能够防止在使一度折弯的柔性部弯曲恢复时产生裂纹的情况。这解决了由环氧树脂等热硬化性树脂形成的柔性部特有的问题点。即，使原本具有刚性的热硬化性树脂变薄而作为柔性部，因此对于弯曲恢复的耐受性原本就较低。但是，通过经过脱水工序能够稍提高相对于弯曲恢复的耐受性，从而在不使用聚酰亚胺等绝缘薄膜的情况下也能够反复进行弯曲恢复。即，加上上述弯曲恢复耐受性的提高，由于无需为了形成柔性部而使用其他的绝缘树脂材料因此能够形成制造效率良好的基板。

另外，通过将本发明所涉及的方法用于具有检查工序和修理工序的流程中，能够降低在修理时的基板本身的更换。在检查工序中发现不合格或出厂后被退货的情况下，即使因基本的保存环境而导致基板吸水(吸湿)，也能够防止在修理工序中使柔性部弯曲恢复时产生裂纹的情况。能够将本发明优选应用于这样的产品的流通流程中。

附图说明

图1是本发明所涉及的具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法的流程图。

图2是表示从层叠工序到热硬化工序的概略图。

图3是表示通过热硬化工序而形成的中间基板的概略图。

图4是表示通过切削工序而形成的完成基板的概略图。

图5是图4所示的完成基板的概略俯视图。

图6是表示通过弯曲工序弯曲后的状态的完成基板的概略图。

图7是表示本发明的效果的曲线图。

图8是表示本发明的效果的曲线图。

图9是表示本发明的效果的曲线图。

具体实施方式

以下，参照图1的流程图及图2至图6来说明本发明所涉及的方法。对于本发明所涉及的具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法而言，首先从制造作为完成基板1(参照图4和图5)的具有柔性部的刚性印制线路板开始。

首先，进行准备工序(步骤S1)。在准备工序中，形成准备基板2(参照图2)。准备基板具有由环氧树脂等热硬化性树脂构成的预浸料坯3。预浸料坯3是平板形状。在该预浸料坯3的表面配置有作为电路图案的导电材料构成的导电层4。需要说明的是，在预浸料坯3跨及大致整个区域埋设有玻璃纤维布(未图示)。玻璃纤维布是用玻璃纤维的线织成的布，具有片形状。

作为准备基板2的形成的一例，首先准备将上述玻璃纤维布作为基体材料浸渗环氧树脂，并与铜箔层叠粘接而成的板即环氧玻璃纤维覆铜层压板(未图示)。然后，在利用印刷法或照相法对铜箔实施规定电路的掩膜形成之后，通过氯化铁等蚀刻液去除不需要的部分的铜箔而形成导电层4。即所谓的金属面腐蚀法。形成多片准备基板2。可以在各片准备基板2上形成电路图案不同的导电层4。

在准备工序之后，进行层叠工序(步骤S2)。在层叠工序中，层叠多片通过准备工序形成的准备基板2。然后，进行对通过层叠工序层叠的多片准备基板进行加热并加压从而使其彼此压抵贴合(图2的箭头标记T方向)的热硬化工序(步骤S3)。通过该加热加压使相互的准备基板2粘接而一体化，即热硬化性树脂热硬化而一体化成为中间基板5。因此，形成于准备基板2的表面的导电层4的一部分埋设到中间基板5内，一部分露出于表面上。为了实现这些导电层4之间的导通，也可以预先在准备基板2上形成导通孔。通过热硬化工序而一体化了的预浸料坯3成为绝缘层6(参照图3)。

在热硬化工序之后，进行切削工序(步骤S4)。在切削工序中，在中间基板5上形成切口部7。具体而言，从中间基板5的一面在准备基板2的层叠方向(中间基板5的厚度方向)上对绝缘层6进行切削。该切削加工跨及中间基板5的两边缘之间而形成，因此包括其侧面在内被切削。即，切口部7仅具有两个对置的侧面，这两个侧面和底面垂直。以剩余中间基板5的一部分的方式进行切削加工，该剩余部分成为柔性部8。在图4的例子中，以剩余与切削侧的表面相反侧的表面上所形成的导电层4和少量绝缘层5的方式进行切削。该剩余部分即柔性部8的厚度在1mm以下，优选为200mm左右。通过形成该薄度，从而即使剩余有由热硬化性树脂构成的绝缘层6，柔性部8也会具有挠性。需要说明的是，切削加工对不形成导电层4的部分实施。另外，使用刳刨机、激光等进行切削。不实施切削加工的区域由于绝缘层6硬化成为刚性较高的状态，从而成为刚性部9。如此形成的完成基板1(参照图4和图5)成为平板形状的刚性部9通过同样平板形状的柔性部8而彼此连接的形状。需要说明的是，在图5中省略了导电层4。

通过切削工序制造出的完成基板1为了组装到装置、设备等产品中而实施弯曲工序(步骤S5)。在该弯曲工序中，柔性部8被折弯。该弯曲角度是90°～180°。例如，在图6中图示了折弯了180°的状态的完成基板1。需要说明的是，在图6中仅图示了完成基板1的外形，省略了导电层4。如此，在这种折弯状态下将完成基板1组装到产品中，与产品一起在市场上流通。有时在流通前保存在保存场所。需要说明的是，也可以在组装到产品中后将柔性部8折弯。

在将完成基板1暂时组装到产品中后，进行检查工序(步骤S6)。在检查工序中，检查完成基板1的通电状态。在此，判断完成基板1的合格和不合格。在判断为不合格的情况下，产品被输送到修理区域，将完成基板1从产品中取出。需要说明的是，也可以在实施弯曲工序之前对完成基板1进行检查工序。即，对于步骤S5和步骤S6而言先进行哪一个步骤均可。

在进行修理时，首先进行脱水工序(步骤S7)。在脱水工序中，至少使柔性部8升温从而降低在保存场所吸收到绝缘层6中的水分。需要说明的是，也可以对完成基板1整体进行脱水工序。在该脱水工序之后，对完成基板1进行弯曲恢复工序(步骤S8)。在弯曲恢复工序中，将经过弯曲工序而折弯了的状态的柔性部重新伸直。即，使柔性部的弯曲恢复。之后，对完成基板1进行修理工序(步骤S9)，通过规定的方法实施修理。

如此，在弯曲恢复工序之前，进行使折弯状态的柔软部8升温的脱水工序，因此能够降低绝缘层6中所含有的水分。因此，能够防止在使一度折弯了的柔性部8弯曲恢复时产生裂纹。这解决了由环氧树脂等热硬化性树脂形成的柔性部8特有的问题点。即，对于完成基板1而言，由于使原本具有刚性的热硬化性树脂变薄而作为柔性部8，因此对于弯曲、恢复的耐受性原本就较低。但是，通过经过脱水工序能够提高对于弯曲、恢复的耐受性，从而在不使用聚酰亚胺等绝缘薄膜的情况下也能够反复进行弯曲恢复。即，加上上述折弯耐受性的提高，由于无需为了形成柔性部8而使用其他的绝缘树脂材料，因此能够形成制造效率良好的基板。

另外，通过将上述脱水工序用于具有检查工序和修理工序的完成基板1的流通的流程中，从而能够降低在修理时的完成基板1本身的更换。在这样的流通过程中，将完成基板1折弯并安装于装置、设备等产品中，在检查工序中发现不合格或出厂后返货的情况下，即使因完成基板1的保存场所的环境而导致完成基板1吸水(吸湿)，也能够防止在修理工序中使柔性部8弯曲恢复时产生裂纹。能够将本发明优选应用于这样的产品的流通流程中。

实际上，通过实验确认了通过进行脱水工序具有怎样的效果。准备6个样本，分别如下进行。

样品A：吸水96小时的完成基板1

样品B：吸水144小时的完成基板1

样品C：吸水192小时的完成基板1

样品D：在保存场所放置3个月，之后吸水192小时的完成基板1

样品E：在保存场所放置3个月，之后吸水288小时的完成基板1

样品F：在保存场所放置3个月，之后吸水288小时，并经过脱水工序的完成基板1

如图7所示，吸水时间越长则绝缘层6整体的吸水率越增大(样品A～C)。当在保存场所放置3个月时吸水率显著增加(样品D、E)。但是，通过实施脱水工序结果吸水率变得最低(样品F)。

如图8所示，测定反复对每个样品实施弯曲工序和弯曲恢复工序直至产生裂纹的弯曲次数(弯曲和弯曲恢复次数)。其结果是，确认实施了脱水工序的样品F对于弯曲次数的耐受性最高。

作为其他的实验，如图9所示，对在温度30℃、湿度60％的环境下放置96小时的完成基板1和吸水至饱和吸水量的完成基板1的弹性模量进行比较。在图中，用P表示前者，用Q表示后者。与用P表示的基板1相比，用Q表示的基板1的吸水率更高。其结果是，确认到吸水率较低的用P表示的基板1的弹性模量更高。

符号说明

1完成基板(具有柔性部的刚性印制线路板)

2准备基板

3预浸料坯

4导电层

5中间基板

6绝缘层

7切口部

8柔性部

9刚性部

Claims (2)

1.一种具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法，其特征在于，

包括：

准备工序，形成在预浸料坯的表面上配置有导电层的准备基板，所述预浸料坯为大致平板形状且由热硬化性树脂构成，所述导电层作为电路图案且由导电材料构成；

层叠工序，层叠多片所述准备基板；

热硬化工序，对通过该层叠工序层叠在一起的多片所述准备基板进行加热的同时使彼此压抵贴合，并且使所述热硬化性树脂热硬化而一体化为中间基板；

切削工序，在所述准备基板的层叠方向上对通过该热硬化工序使热硬化性树脂热硬化而形成的绝缘层进行切削，形成在所述中间基板的对置的两边缘之间形成得薄的柔性部，从而构成完成基板；

弯曲工序，将所述柔性部折弯；

弯曲恢复工序，使通过所述弯曲工序折弯了的所述柔性部弯曲恢复，

在所述弯曲恢复工序之前，进行使所述折弯状态的所述柔性部升温的脱水工序。

2.根据权利要求1的具有柔性部的刚性印制线路板的弯曲恢复方法，其特征在于，

在所述脱水工序之前进行检查工序，在所述检查工序中进行所述完成基板的通电检查，

在所述弯曲恢复工序之后进行修理工序，在所述修理工序中进行所述完成基板的修理。