CN109076704B - 柔性电路板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柔性电路板,在FPC上贴合有开口部的形状和大小的设计自由度较高的覆盖膜,充分保证了位于覆盖膜的开口部的导线中相邻的导线间的绝缘性。本发明的柔性电路板包括绝缘膜22、形成在所述绝缘膜上的导线30、32、布置在所述绝缘膜和所述导线的一部分上的绝缘性的保护膜12。所述保护膜利用粘合剂15贴合到所述绝缘膜和所述导线上,所述导线中上方没有布置所述保护膜的部分的上表面露出且旁侧或周围附着有所述粘合剂。

Description

柔性电路板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种柔性电路板及其制造方法。
背景技术
迄今,一般使用在绝缘性树脂膜上形成有电路导线的柔性电路板(以下称FPC)。一直要求FPC和各种装置和设备小、薄、轻,各种装置和设备上组装有安装在FPC上的电子元件。因此既薄又可弯折的FPC得到越来越广泛的使用,此外,还有FPC的导线节距越来越小、电路基板上的元件封装密度越来越高的发展趋势。
如上述,要使电子设备和电子元件小、薄、轻,则需要防止电路导线之间、电路导线与周围的元件和导线等之间发生短路,为此需要尽可能地用绝缘材料将FPC的电路导线覆盖住,来维持绝缘可靠性。为了达到上述目的,一般用覆盖膜(coverlay film)和覆盖层(cover coat)来保护FPC的电路导线中的与端子和电子元件相连的连接部分以外的部分。
覆盖膜是将粘合剂涂布在绝缘性树脂膜上而形成的,将覆盖膜上与FPC中的电路导线的连接部分和元件封装部分相对应的部分开口后,再将覆盖膜贴合到电路导线上(如专利文献1)的。FPC中的电路导线的连接部分和元件封装部分与覆盖膜的开口部分相对应,因此呈露出状态。通过贴合覆盖膜,FPC的机械强度得到提高,电路得到保护,并且,耐弯曲性也得到提高。
覆盖层是用具有绝缘性且会受光热等而固化的物质涂布到电路导线中的连接部分以外的部分上固化而成的。
感光性覆盖膜是用具有绝缘性且会受光而固化的物质预先制成的片材,且将其贴合到电路导线上后用光使其固化。
专利文献1:日本公开专利公报特开平9-283895号公报
专利文献2:日本公开专利公报特开平10-97081号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
然而,因为覆盖膜是预先设置开口部后再贴合到FPC上,所以要对准开口部和FPC中的电路导线的特定部分的位置费工又费时,贴合位置有偏差时会产生不良品。此外,由于形成开口部的模具的大小、膜材料的物理特性等影响,开口部的形状和大小自然会受到限制,FPC的电路导线的设计就受到限制。而且,在FPC的位于覆盖膜的开口部的的电路导线中,相邻的导线彼此相对的侧面露出,导线节距越小,导线间的绝缘性就越可能产生问题,并且,该部分导线的剥离强度较低,导线容易剥离。
另一方面,因为通过印刷法将覆盖层涂布到FPC上,所以,尤其是使用感光材料时,能够将开口部形成得较小。因此进行高密度封装时印刷法是一种有效的方法,但可能产生绝缘材料的厚度不均匀、固化后FPC容易卷曲这样的问题。此外,提高FPC的机械强度的作用小,耐弯曲性也存在问题。
也有人提出了以下工艺方法:将感光性覆盖膜贴合到FPC的电路面上,之后用光使其固化而形成FPC上的绝缘保护膜。但此时也有固化后容易卷曲的问题,此外,还存在对电路保护的机械强度不足、耐弯曲性不足这些问题。
本发明正是鉴于上述问题而完成的,其目的在于:提供一种柔性电路板,在FPC上贴合有开口部的形状和大小的设计自由度较高的覆盖膜,充分保证了位于覆盖膜的开口部的导线中相邻的导线间的绝缘性。
-用以解决技术问题的技术方案-
本发明的柔性电路板包括绝缘膜、形成在所述绝缘膜上的导线以及布置在所述绝缘膜和所述导线的一部分上的绝缘性的保护膜,所述保护膜利用粘合剂贴合到所述绝缘膜和所述导线上,所述导线中上方没有布置所述保护膜的部分的上表面露出且旁侧或周围附着有所述粘合剂。即,导线中的所述一部分以外的部分的上方没有布置保护膜,在该部分,导线的上表面露出。
优选地,所述保护膜由聚酰亚胺树脂和聚酯树脂中之一形成。
本发明的另一柔性电路板包括绝缘膜、形成在所述绝缘膜上的导线以及布置在所述绝缘膜和所述导线的一部分上的绝缘性的保护膜。所述保护膜利用粘合剂贴合到所述绝缘膜和所述导线上,在上方没有布置所述保护膜的部分中,所述导线的旁侧或周围附着有所述粘合剂,在没有形成所述导线的所述绝缘膜上设有所述粘合剂,且在所述粘合剂的表面和所述导线的上表面上设有由导电性材料形成的导电层。
所述导电层可以是镀层。
本发明的柔性电路板的制造方法包括:准备导线形成膜的工序,该导线形成膜在绝缘膜上形成有导线;贴合工序,取绝缘性的保护膜的单面上形成有粘合剂的覆盖片,以让所述粘合剂对着所述导线的方式将所述覆盖片设在所述导线形成膜上而贴合;粘合剂露出工序,除去所述保护膜的一部分而让所述粘合剂的一部分露出;以及导线露出工序,将所述粘合剂露出的所述一部分中的上部除去而使所述导线的上表面露出。
优选地,所述保护膜由聚酰亚胺树脂和聚酯树脂中之一形成,所述粘合剂露出工序通过蚀刻进行。
优选地,所述导线露出工序通过蚀刻进行,该蚀刻使用的溶液是含高锰酸盐和氢氧化钠的溶液。此处的高锰酸盐是由高锰酸和碱基形成的盐,例如有高锰酸钾、高锰酸钠等。
优选地,所述导线露出工序中使用的所述溶液满足以下条件之一:高锰酸钾的浓度在2质量%以上18.15质量%以下,并且氢氧化钠的浓度在20质量%以下;或者,高锰酸钾的浓度在1质量%以上且低于2质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上20质量%以下;或者,高锰酸钾的浓度在0.5质量%以上且低于1质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上且低于18质量%;或者,高锰酸钾的浓度在0.1质量%以上且低于0.5质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于18质量%;或者,高锰酸钾的浓度在0.05质量%以上且低于0.1质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于5质量%。
优选地,所述导线露出工序中使用的所述溶液满足以下条件之一:高锰酸钠的浓度在2质量%以上20质量%以下,并且氢氧化钠的浓度在20质量%以下;或者,高锰酸钠的浓度在1质量%以上且低于2质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上20质量%以下;或者,高锰酸钠的浓度在0.5质量%以上且低于1质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上且低于18质量%;或者,高锰酸钠的浓度在0.1质量%以上且低于0.5质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于18质量%。
-发明的效果-
在本发明的柔性电路板中,没有布置保护膜的部分的导线的旁侧周围被粘合剂包围,因此,导线间通过粘合剂得到机械性、电气性的保护,导线的剥离强度、导线间的绝缘性也得到充分保证。
附图说明
图1是示出准备工序的剖视示意图。
图2是示出贴合工序的剖视示意图。
图3是示出粘合剂露出工序的剖视示意图。
图4是示出导线露出工序的剖视示意图。
图5是示出其他实施方式所涉及的柔性电路板的剖视示意图。
图6是示出其他实施方式所涉及的柔性电路板的剖视示意图。
具体实施方式
下面,根据附图详细说明本发明的实施方式。以下优选实施方式的说明是本质上的示例,没有意图对本发明、其应用物或其用途进行限制。需要说明的是,本发明中的“覆盖片(cover sheet)”是覆盖膜的一种,是设有粘合剂的覆盖膜,该粘合剂能保证导线的剥离强度和导线间的绝缘性。
(第一实施方式)
在第一实施方式中,通过以下工序制造柔性电路板:准备在绝缘膜上形成有导线的导线形成膜(相当于FPC)的工序(准备工序);取绝缘性的保护膜的单面上形成有粘合剂的覆盖片,以让所述粘合剂对着所述导线的方式将所述覆盖片设在所述导线形成膜上而贴合的工序(贴合工序);除去所述保护膜的一部分而让所述粘合剂的一部分露出的工序(粘合剂露出工序);将所述粘合剂露出的所述一部分中的上部除去而使所述导线的上表面露出的工序(导线露出工序)。
图1是示出准备工序中的导线形成膜20和覆盖片10的剖面的图。导线形成膜20是在绝缘膜22上形成多条导线31而成的。覆盖片10是在绝缘性的保护膜12的单面上形成绝缘性粘合剂14而成的。需要说明的是,不必在覆盖片10上设置开口部。
绝缘膜22一般采用由聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂、芳香族聚酰胺树脂、LCP(液晶聚合物)等构成且厚度为5μm到75μm左右的膜。导线31是将铜箔贴合到绝缘膜22上,并通过蚀刻在该铜箔上形成图案而形成的,或者通过半加成法(semi-additiveprocess)使用金属喷镀材料形成图案而形成的,或者通过全加成法(fully-additiveprocess)而形成的,或者使用导电性油墨等通过印刷而形成的。需要说明的是,由与绝缘膜22种类相同或者种类不同的材料构成的粘合剂存在于绝缘膜22和导线31之间的形态也是一般存在的。保护膜12一般采用由聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂、芳香族聚酰胺树脂、LCP(液晶聚合物)等构成且厚度为2.5μm到25μm左右的膜。从耐热性、尺寸稳定性、耐弯曲性的观点出发,优选聚酰亚胺树脂。粘合剂14以环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂等为主要成分,一般是热固化型树脂,但也可以是光固化型的,粘合剂14的厚度为5μm到35μm左右。
然后,将导线形成膜20与覆盖片10贴合起来(图2,贴合工序)。在贴合工序中,让形成在覆盖片10的单面上的粘合剂14对着导线形成膜20的导线31叠合起来,一边施加压力,一边加热或照射UV光,使粘合剂14固化。在贴合工序中,因为不必在覆盖片10上设置开口部,所以不需要与导线形成膜20的导线31对准位置(对准开口部和要露出的导线部分的位置),能够容易地以卷对卷(roll-to-roll)式进行贴合。需要说明的是,还可以以含有单一或多个电路的片材为单位(所谓的枚叶式)来将导线形成膜20与覆盖片10贴合起来。此时,也不必精确地对准开口部和要露出的导线部分的位置。如上述,因为在本实施方式中贴合时不必精确地对准位置,所以不会产生位置对准失败的不良品,工序速度也得到提高,因此能够进行低成本高速度的贴合。需要说明的是,虽然开口部的位置对准并非目的,但为了在贴合工序送入或设置材料时进行引导,当然也可以预先在覆盖片上开设导孔等。
贴合工序结束后,所有的导线32、32a都变为受到覆盖片10保护的状态。然后,将存在于应露出的导线32a部分上方的保护膜12除去而形成开口部40(图3,粘合剂露出工序)。保护膜12有多种除去方法,如通过蚀刻除去的方法、使用激光除去的方法等。通过蚀刻除去的方法,例如是利用专利文献2公开的方法,在形成开口部的部分以外的部分上形成耐蚀刻性的抗蚀剂后,让蚀刻液起作用。该工序与通过蚀刻形成导线的工序是相同的,容易进行且精度高。使用激光除去的方法也能够高精度地进行。
在粘合剂露出工序中,虽然会在保护膜12上形成开口部40,但位于开口部40内的导线30a的上表面上设有已经固化的粘合剂15,因此,导线30a的上表面没有露出。然后,除去导线30a上表面上的已经固化的粘合剂15(图4,导线露出工序)。除去已经固化的粘合剂15时,优选使用能让粘合剂15溶解的溶液,根据粘合剂15的种类选择溶液的种类即可。例如,如果粘合剂15为环氧类,则用高锰酸钾和氢氧化钠的水溶液使其溶解、水洗、中和即可。需要说明的是,优选地,让导线30a呈现埋在粘合剂15下,仅上表面露出的状态。为此,优选地,降低让粘合剂15溶解的溶液的浓度,控制溶解速度。
通过进行以上工序,导线形成膜20的一部分导线即导线30,就位于保护膜12的开口部40内,并且,埋在粘合剂15中且上表面39露出,其他的导线32埋在粘合剂15中,且上方存在保护膜12。也就是说,导线形成膜20的一部分导线即导线30的状态是,上方没有布置保护膜12,上表面39露出且旁侧或周围存在粘合剂15。
如上述,位于保护膜12的开口部40内的导线30因为其旁侧或周围存在粘合剂15,所以能够让相邻的导线30、30之间保持较高的线间绝缘可靠性。尤其是,在导线节距较小时也能够保持较高的线间绝缘可靠性。并且,保护膜12的耐弯曲性优异。
使用通常的覆盖膜和覆盖层时,如果露出的导线的宽度较小(即导线节距较小),则导线从导线形成膜20上剥离的剥离强度就会较低,FPC的使用环境的变化、经时劣化、来自外部的外压和弯曲可能导致导线从柔性电路板上剥离或断裂。但是,如果是本实施方式的柔性电路板,则导线30的旁侧或周围就会被粘合剂15包围,因此,即使导线30的宽度较小也能保证有较大的剥离强度,就不必担心导线30从柔性电路板上剥离或导线30断裂。而且,用各向异性导电性粘合剂(ACF或ACP)将露出的导线30与外部端子电气连接起来时,如果是通常的覆盖膜和覆盖层,则各向异性导电性粘合剂也会进入相邻的导线之间(导线的侧面之间),因此各向异性导电性粘合剂中的导电粒子可能会让相邻的导线之间导通,但如果是本实施方式的柔性电路板就没有这种可能,在这一点上也能够让相邻的导线30、30之间保持较高的线间绝缘可靠性。
就现有的覆盖膜而言,在贴合到导线形成膜上之前需要通过冲裁形成开口,为此需要使用模具。但本实施方式的柔性电路板是不需要使用模具的,从而相应地能够降低成本。此外,为了通过冲裁形成开口,开口的大小、形状、开口率会受到限制,所以不能将开口设计得较小,开口形状的设计不自由。但如果是本实施方式的柔性电路板,就能够自由地设计开口大小、形状等。此外,如果是本实施方式的柔性电路板,则不需要进行半冲裁(halfdie cutting),就能够使覆盖膜用的离型膜较薄,能够使由剥离时的应力造成的卷曲等尺寸精度的变化大幅度减少,因此能够降低成本。而且,如果是本实施方式的柔性电路板,则容易进行卷对卷加工,贴合时容易对准覆盖片和导线形成膜的位置,因此,既能够降低成本,又能够缩短制造时间。因为现有的覆盖膜是先形成开口再进行贴合的,所以在开口部处会有粘合剂渗出,为了防止这个问题,在贴合工序中,需要有兼具柔软性、耐热性、剥离性等的复杂结构的缓冲材料,但如果是本实施方式的柔性电路板,则不需要上述缓冲材料,能够降低成本。
<聚酰亚胺膜>
从FPC的耐热性、尺寸稳定性、耐弯曲性这些方面看,本发明采用的覆盖片优选使用聚酰亚胺树脂,更优选使用具有特定物性的聚酰亚胺膜。
[聚酰亚胺膜的制造方法]
要得到聚酰亚胺膜,首先,让芳香族二胺成分和芳香族酸酐成分在有机溶剂中聚合,由此得到聚酰胺酸溶液(以下又称为聚胺酸溶液)。
聚酰胺酸溶液能够通过让以芳香族二胺成分和芳香族酸酐成分为主成分的化学物质在有机溶剂中聚合而得到。
芳香族二胺成分例如有:对苯二胺、间苯二胺、联苯胺、对苯二甲胺(p-xylylenediamine)、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯砜(4,4'-Diaminodiphenyl sulfone)、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷、1,5-萘二胺、3,3'-二甲氧基联苯胺、1,4'-双(3-甲基-5-氨基苯基)苯(1,4-bis(3-methyl-5-aminophenyl)benzene)及上述物质的酰胺形成性衍生物。上述物质既可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
从耐热性和热尺寸稳定性优异等观点出发,芳香族二胺成分优选为从由对苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚组成的组中选出的一种以上。
芳香族酸酐成分具体例如有以下酸及以下酸的酰胺形成性衍生物等的芳香族四羧酸的酸酐成分:苯均四酸(pyromellitic acid)、3,3',4,4'-联苯四羧酸(3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid)、2,3',3,4'-联苯四羧酸、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸、2,3,6,7-萘四酸(2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid)、2,2-双(3,4-二羧基苯基)醚(2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether)、吡啶-2,3,5,6-四羧酸(pyridine-2,3,5,6-tetracarboxylic acid)。上述物质既可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
从耐热性和热尺寸稳定性优异等观点出发,芳香族酸酐成分优选采用苯均四酸二酐和/或3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐。
在本发明中,优选以下芳香族二胺成分和酸酐成分的组合:芳香族二胺成分是从由对苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚和3,4'-二氨基二苯醚组成的组中选出的一种以上,芳香族酸酐成分是苯均四酸二酐和/或3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐。
当芳香族二胺成分中含有对苯二胺和4,4'-二氨基二苯醚时,对苯二胺与4,4'-二氨基二苯醚的摩尔比优选为50/50~0/100,更优选为40/60~0/100。
当芳香族酸酐成分中含有苯均四酸二酐和3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐时,苯均四酸二酐与3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐的摩尔比优选为100/0~50/50,更优选为100/0~60/40。
制造聚酰亚胺膜的方法例如有:将聚酰胺酸溶液浇铸成薄膜状,使其热脱水环化并除去溶剂而得到聚酰亚胺膜的方法;在聚酰胺酸溶液中加入环化催化剂和脱水剂并使其进行化学脱水环化而制备出胶膜(gel film),将胶膜加热而除去溶剂,由此得到聚酰亚胺膜的方法。优选后者。
从能够减小热收缩率(具体而言,能够让以200℃加热60分后的热收缩率在0.2%以下)等观点出发,优选对如上述而得到的聚酰亚胺膜进一步进行退火处理。退火处理的方法没有特别限定,可以按照常规方法进行。退火处理的温度没有特别限定,优选为200~500℃,更优选为200~370℃,特别优选为210~350℃。具体而言,优选地,将炉内加热到所述温度范围后,让膜在低张力下通过炉内来进行退火处理。膜在炉内滞留的时间为处理时间,改变通过速度就能控制处理时间,优选处理时间为5秒~5分。此外,通过时的膜张力优选为10~50N/m,更优选为20~30N/m。
为了提高FPC的尺寸精度,聚酰亚胺膜在以200℃加热60分后的热收缩率通常在0.2%以下(如0.01~0.15%),优选在0.15%以下(如0.01~0.1%),更优选在0.1%以下(如0.01~0.07%)。将聚酰亚胺膜在调节到25℃、60%RH的房间内放置2小时以上之后,用CNC图像处理装置系统NEXIV VM-250(Nikon制造)测量膜尺寸L1,然后以200℃加热60分后再次在调节到25℃、60%RH的房间内放置1日后,用所述CNC图像处理装置系统测量膜尺寸L2,聚酰亚胺膜在以200℃加热60分后的热收缩率能够通过下述公式计算。
热收缩率(%)=-[(L2-L1)/L1]×100
聚酰亚胺膜的平均线性热膨胀系数没有特别限定,如为0~100ppm/℃,优选为0~50ppm/℃,更优选为3~35ppm/℃。所述热膨胀系数能够使用岛津制作所制造的TMA-50,在测量温度范围:50~200℃、升温速率:10℃/分的条件下测量。
<实施例1>
在实施例1中使用的是UNON-GIKEN CO.,LTD.制造的覆盖片:保护膜是厚12.5μm的kapton 50EN,在其上形成有20μm的环氧类粘合剂。在150℃、3MPa、30分的贴合条件下,将该覆盖片贴合到单面形成有电路的电路形成基板上。
用Toray Engineering Co.,Ltd.制备的聚酰亚胺蚀刻液TPE3000N进行蚀刻而除去该带覆盖片的柔性电路板的保护膜的一部分,用除去后的片材状基板在包括开口部的范围内制备出尺寸为35mm×22.5mm的试验片。
取上述试验片,放入至少含有高锰酸钾和氢氧化钠中之一的100g蚀刻液中通过蚀刻除去粘合剂后水洗、中和。
此时,改变了到所述试验片的导线露出为止的蚀刻速率,也分别改变了蚀刻液中所含的高锰酸钾和氢氧化钠的浓度。
上述结果示于表1。需要说明的是,此时保护膜的蚀刻条件,采用了日本专利第3251515号的条件。
【表1】
Figure BDA0001799984560000111
根据该结果,不含高锰酸钾时,不管氢氧化钠的浓度是多少都无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾在1.2质量%以下且氢氧化钠低于0.05质量%时,无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾在0.1质量%以下且氢氧化钠低于1.5质量%时,无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾低于1质量%且氢氧化钠在18质量%以上时,无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾低于0.1质量%且氢氧化钠在5质量%以上时,无法通过蚀刻除去粘合剂。
另一方面,高锰酸钾的浓度在2质量%以上18.15质量%以下,并且氢氧化钠的浓度在20质量%以下时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾的浓度在1质量%以上且低于2质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上20质量%以下时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾的浓度在0.5质量%以上且低于1质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上且低于18质量%时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾的浓度在0.1质量%以上且低于0.5质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于18质量%时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钾的浓度在0.05质量%以上且低于0.1质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于5质量%时,能够通过蚀刻除去粘合剂。
因此推定:表中示为数字的条件和示为○的条件,即用粗线圈出的范围,能够在60分以内通过蚀刻除去厚10μm的粘合剂,表中示为无法蚀刻或×的条件,无法在60分以内通过蚀刻除去厚10μm的粘合剂。
此外,在能够蚀刻的条件中,各药液中至少一种的浓度越高则蚀刻时间越短。
<实施例2>
在实施例2中,使用与实施例1相同的试验片,将含有高锰酸钠和氢氧化钠中至少一种的溶液用作粘合剂的蚀刻液,通过蚀刻除去粘合剂。即,在本实施例中蚀刻液所含的高锰酸盐是高锰酸钠,与实施例1不同。
上述结果示于表2。需要说明的是,此时保护膜的蚀刻条件,采用了日本专利第3251515号的条件。
【表2】
Figure BDA0001799984560000131
根据该结果,高锰酸钠为0.05质量%时,不管氢氧化钠的浓度是多少都无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钠在1.2质量%以下且不含氢氧化钠时,无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钠在0.1质量%以下且氢氧化钠低于1.5质量时,无法通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钠在0.5质量%以下且氢氧化钠在18质量%以上时,无法通过蚀刻除去粘合剂。
另一方面,高锰酸钠的浓度在2质量%以上20质量%以下,并且氢氧化钠的浓度在20质量%以下时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钠的浓度在1质量%以上且低于2质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上20质量%以下时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钠的浓度在0.5质量%以上且低于1质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上且低于18质量%时,能够通过蚀刻除去粘合剂;或者,高锰酸钠的浓度在0.1质量%以上且低于0.5质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于18质量%时,能够通过蚀刻除去粘合剂。
<实施例3>
在实施例3中,用两种覆盖片进行了蚀刻。
首先第一种覆盖片使用的是UNON-GIKEN CO.,LTD.制造的覆盖片:保护膜是厚12.5μm的kapton 50EN,在其上形成有20μm的环氧类粘合剂。将该覆盖片贴合到双面形成有电路的电路形成基板的双面上。需要说明的是,该粘合剂与实施例1的覆盖片的粘合剂材质不同。贴合条件与实施例1相同。
用Toray Engineering Co.,Ltd.制备的聚酰亚胺蚀刻液TPE3000N进行蚀刻而除去该带覆盖片的柔性电路板的保护膜的一部分,用除去后的片材状基板在包括开口部的范围内制备出尺寸为40mm×90mm的试验片。
然后,第二种覆盖片使用的是NIKKAN INDUSTRIES CO.,LTD.制造的覆盖片:保护膜是厚12.5μm的kapton 50H,在其上形成有20μm的环氧类粘合剂。将该覆盖片贴合到双面形成有电路的电路形成基板的双面上。贴合条件定为160℃、3MPa、40分。
用Toray Engineering Co.,Ltd.制备的聚酰亚胺蚀刻液TPE3000N进行蚀刻而除去该带覆盖片的柔性电路板的保护膜的一部分,用除去后的片材状基板在包括开口部的范围内制备出尺寸为40mm×90mm的试验片。
取上述两种试验片,放入含有高锰酸钠和氢氧化钠的100g蚀刻液中通过蚀刻除去粘合剂后,水洗、中和。
上述结果示于表3。需要说明的是,此时保护膜的蚀刻条件,采用了日本专利第3251515号的条件。
【表3】
Figure BDA0001799984560000151
根据该结果,高锰酸钠的浓度为8.5质量%、氢氧化钠的浓度为5质量%时,虽然蚀刻时间不同,但能够通过蚀刻除去粘合剂。
<实施例4>
在实施例4中,用两种覆盖片进行了蚀刻。
首先第一种覆盖片使用的是KYOCERA Chemical Corporation制造的覆盖片:保护膜是厚12.5μm的kapton 50ENC,在其上形成有25μm的环氧类粘合剂。将该覆盖片贴合到双面形成有电路的电路形成基板的双面上。需要说明的是,该粘合剂与实施例1、2的覆盖片的粘合剂材质不同。贴合条件与实施例1相同。
用Toray Engineering Co.,Ltd.制备的聚酰亚胺蚀刻液TPE3000N进行蚀刻而除去该带覆盖片的柔性电路板的保护膜的一部分,用除去后的片材状基板在包括开口部的范围内制备出尺寸为20mm×20mm的试验片。
然后,第二种覆盖片使用的是KYOCERA Chemical Corporation制造的覆盖片:保护膜是厚12.5μm的kapton 50ENC,在其上形成有25μm的环氧类粘合剂。将该覆盖片贴合到双面形成有电路的电路形成基板的双面上。贴合条件与实施例1相同。需要说明的是,该覆盖片的粘合剂与实施例1、2的覆盖片和本实施例的第一种覆盖片的粘合剂材质不同。
用Toray Engineering Co.,Ltd.制备的聚酰亚胺蚀刻液TPE3000N进行蚀刻而除去该带覆盖片的柔性电路板的保护膜的一部分,用除去后的片材状基板在包括开口部的范围内制备出尺寸为20mm×20mm的试验片。
取上述两种试验片,放入含有高锰酸钠和氢氧化钠的100g蚀刻液中通过蚀刻除去粘合剂后,水洗、中和。
上述结果示于表4。需要说明的是,此时保护膜的蚀刻条件,采用了日本专利第3251515号的条件。
【表4】
Figure BDA0001799984560000161
根据该结果,高锰酸钠的浓度为8.5质量%、氢氧化钠的浓度为5质量%时,虽然蚀刻时间不同,但能够通过蚀刻除去粘合剂。
(第二实施方式)
第二实施方式所涉及的柔性电路板如下:在图4所示的柔性电路板的保护膜12上形成的开口部和该柔性电路板在导线露出工序中被除去一部分粘合剂15以后的部分上,形成有由导电材料形成的导电层50,如图5所示。导电层50设在导线33的上表面39上,且形成为填满在粘合剂露出工序和导线露出工序中形成的整个凹陷处。导电层50能够通过涂布导电浆料或镀敷等形成。需要说明的是,也可以在图4所示的第一实施方式所涉及的柔性电路板的粘合剂层15和导线30的一部分上设置导电层50以外的材料后,再以覆盖上述材料的方式形成导电层50。
(第三实施方式)
第三实施方式所涉及的柔性电路板如下:在图4所示的柔性电路板的保护膜12上形成的开口部和该柔性电路板在导线露出工序中被除去一部分粘合剂15以后的部分上,形成有由导电材料形成的导电层52,该导电层52是镀层,如图6所示。导电层52设在导线34的上表面39上,且形成为覆盖在粘合剂露出工序和导线露出工序中形成的凹陷处的整个底面和侧面。形成镀层即导电层52的镀敷方法没有特别限定。需要说明的是,也可以在图4所示的第一实施方式所涉及的柔性电路板的粘合剂层15和导线30的一部分上设置导电层52以外的材料后,再以覆盖上述材料的方式形成导电层52。
(其他实施方式)
上述实施方式为本发明的示例,本发明不限于上述示例,还可以将已知技术、惯用技术、公知技术与上述示例进行组合,或用已知技术、惯用技术、公知技术替换上述示例中的一部分。此外,本领域技术人员容易想到的变形发明也包含在本发明中。
只要具有绝缘性且满足柔性电路板的各种特性,绝缘膜和保护膜的材质及厚度等可以是任意的材质及厚度等。例如可以使用聚酯树脂膜作为保护膜。此时,使用碱性溶液(如联氨水溶液)进行聚酯树脂膜的蚀刻即可。此外,粘合剂只要是覆盖片用粘合剂即可,其材质没有特别限定。
此外,粘合剂只要具有绝缘性即可,其种类没有特别限定。
上方没有布置保护膜的部分的导线优选仅上表面露出,但侧面的上方也可以露出一部分。只要侧面的1/2以上是被粘合剂包围(即,至少导线的侧面有一半埋在粘合剂中)的状态,就会发挥绝缘性和机械强度的效果。
除去保护膜后,也可以用激光除去导线上的粘合剂。此外,也可以用喷砂法除去粘合剂。
如果柔性电路板的导线分为高精细部和高精细部以外的部分,则还可以使电路板为复合体(即复合式):仅在高精细部应用本技术,在高精细部以外的部分使用现有技术中的覆盖层和预先设有开口部的覆盖膜。
此外,柔性电路板可以是导线形成在单面上的板,也可以是形成在双面上的板,还可以是具有三层以上电路层的多层板。此时,导线形成在单面上的板,在形成有导线的面上形成有覆盖片,而双面布线的板,双面都形成有覆盖片。至于多层板,根据叠合方法不同,有叠合单面板的情况、叠合双面板的情况,还有混合叠合单面板和双面板的情况,但不管哪一种都是在最外层和内层的电路面上形成覆盖片。
此外,本技术还能够用于将柔性电路板和刚性电路板组合而成的所谓的软硬复合板上的内层覆盖片结构。
可以将多个上述实施方式所涉及的柔性电路板叠合起来,并让相邻的两个柔性电路板的导线之间电气导通,该导通方法例如有以下方法:在绝缘膜上形成到达导线的通孔,将导电材料埋入该通孔且让该导电材料向与绝缘膜上布置有导线的面相反的面一侧突出,并让该突出部与另一个柔性电路板的导线接触。但不限于此方法。
-符号说明-
10 覆盖片
12 保护膜
14、15 粘合剂
20 导线形成膜
22 绝缘膜
30、30a 导线
31 导线
32、32a 导线
33 导线
34 导线
39 上表面
50、52 导电层。

Claims (10)

1.一种柔性电路板,其包括绝缘膜、形成在所述绝缘膜上的导线以及布置在所述绝缘膜和所述导线的一部分上的绝缘性的保护膜,其特征在于:
所述保护膜是通过将没有开口部的原始保护膜利用粘合剂贴合到所述绝缘膜和所述导线上之后除去所述原始保护膜的一部分而形成的,
所述导线中上方没有布置所述保护膜的部分的上表面露出且旁侧或周围附着有所述粘合剂,
所述绝缘膜中上方没有布置所述保护膜的部分中存在没有形成所述导线的未形成导线部分,并且在所述未形成导线部分上设有所述粘合剂。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板,其特征在于:
所述保护膜由聚酰亚胺树脂和聚酯树脂中之一形成。
3.一种柔性电路板,其包括绝缘膜、形成在所述绝缘膜上的导线以及布置在所述绝缘膜和所述导线的一部分上的绝缘性的保护膜,其特征在于:
所述保护膜是通过将没有开口部的原始保护膜利用粘合剂贴合到所述绝缘膜和所述导线上之后除去所述原始保护膜的一部分而形成的,
在上方没有布置所述保护膜的部分中,所述导线的旁侧或周围附着有所述粘合剂,在没有形成所述导线的所述绝缘膜上设有所述粘合剂,且在所述粘合剂的表面和所述导线的上表面上设有由导电性材料形成的导电层。
4.根据权利要求3所述的柔性电路板,其特征在于:
所述导电层是镀层。
5.一种柔性电路板的制造方法,其特征在于:
该柔性电路板的制造方法包括以下工序:
准备导线形成膜的工序,该导线形成膜在绝缘膜上形成有导线;
贴合工序,取绝缘性的没有开口部的保护膜的单面上形成有粘合剂的覆盖片,以让所述粘合剂对着所述导线的方式将所述覆盖片设在所述导线形成膜上而贴合;
粘合剂露出工序,除去所述保护膜的一部分而让所述粘合剂的一部分露出;以及
导线露出工序,将所述粘合剂露出的所述一部分中的上部除去而让所述导线的上表面露出,
在所述柔性电路板中,所述绝缘膜中上方没有布置所述保护膜的部分中存在没有形成所述导线的未形成导线部分,并且在所述未形成导线部分上设有所述粘合剂。
6.根据权利要求5所述的柔性电路板的制造方法,其特征在于:
所述保护膜由聚酰亚胺树脂和聚酯树脂中之一构成,所述粘合剂露出工序通过蚀刻进行。
7.根据权利要求5或6所述的柔性电路板的制造方法,其特征在于:
所述导线露出工序通过蚀刻进行,该蚀刻使用的溶液是含高锰酸盐的溶液。
8.根据权利要求7所述的柔性电路板的制造方法,其特征在于:
所述导线露出工序中使用的所述溶液中还含有氢氧化钠。
9.根据权利要求8所述的柔性电路板的制造方法,其特征在于:
所述导线露出工序中使用的所述溶液满足以下条件之一:
高锰酸钾的浓度在2质量%以上18.15质量%以下,并且氢氧化钠的浓度在20质量%以下;
或者,高锰酸钾的浓度在1质量%以上且低于2质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上20质量%以下;
或者,高锰酸钾的浓度在0.5质量%以上且低于1质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上且低于18质量%;
或者,高锰酸钾的浓度在0.1质量%以上且低于0.5质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于18质量%;
或者,高锰酸钾的浓度在0.05质量%以上且低于0.1质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于5质量%。
10.根据权利要求8所述的柔性电路板的制造方法,其特征在于:所述导线露出工序中使用的所述溶液满足以下条件之一:
高锰酸钠的浓度在2质量%以上20质量%以下,并且氢氧化钠的浓度在20质量%以下;
或者,高锰酸钠的浓度在1质量%以上且低于2质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上20质量%以下;
或者,高锰酸钠的浓度在0.5质量%以上且低于1质量%,并且氢氧化钠的浓度在0.05质量%以上且低于18质量%;
或者,高锰酸钠的浓度在0.1质量%以上且低于0.5质量%,并且氢氧化钠的浓度在1.5质量%以上且低于18质量%。
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