CN1135911C - 柔性印制电路 - Google Patents

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Abstract

在原材料塑料膜的面上假设一条与轴向平行的标准线。用于切割覆盖层塑料膜的区域和切割基层塑料膜的区域(形状相同)假设位于线上且取向对准。切割区一任意点和切割相应区的一点必须位于线上。从两切割区切割覆盖膜和基层膜。利用粘附层在基层膜面上形成金属电路。当应变变成0.002(mm/mm)前加应力后去除时，电路有0.0003(mm/mm)以上的塑性变形成份。覆盖膜通过粘附层以其背面面向基层膜表面保持在电路上，以制成柔性印制电路。

Description

柔性印制电路
本发明涉及一种主要用于电和电子领域的功能部件的柔性印制电路。
迄今，富有柔性的印制电路一般被称之为柔性印制电路，且通常被用于电子等领域。图14A到图14D示出了这种柔性印制电路的一个实施例。柔性印制电路包括在一塑料薄膜4  (用于基层)上形成的预定金属电路3和进一步在金属电路3上形成的与塑料薄膜4类似的塑料薄膜2(用于覆盖层)。通常为了形成一个塑料薄膜，将材料膜在两个方向，即轴向和横向上展开，并从展开后的薄膜上将预定尺寸的塑料薄膜切下。所述轴向和横向的意思是指所述材料膜的长度方向和垂直于该长度方向的方向。
在诸如一个半导体器件的电子部件被安装到一个柔性印制电路上以后，该柔性印制电路被装入到一个电子仪器中。它可以根据所述电子仪器的情况而被弯曲，并伴随着该电子仪器而使用该柔性印制电路。例如，当打印机工作时，在打印机内用于连接打印头(操作部件)和母板(固定部件)的柔性印制电路可以被弯曲。因此，在每个操作场合使用的柔性印制电路需要足够的柔性和寿命。
根据需要对金属电路的物理性能进行了分析，在构成柔性印制电路的主要成份中，由于塑料薄膜本身具有柔性，所以，问题是由另一个主要成分，即金属电路引起的。特别是金属电路的变形包括塑性变形和弹性变形，并且塑性变形的特性可以加以改善以提供柔性。
但是，利用其塑性变形特性获得改善的金属电路形成的柔性印制电路会产生被称之为卷边翘起等问题。如上所述，所述柔性印制电路除了具有金属电路以外，作为主要成份它还具有塑料薄膜，和金属电路相比，该塑料薄膜具有柔性，但其塑性变形特性较差，即在所述金属电路被很容易地形成塑性变形的同时，该塑料薄膜被很容易地形成弹性变形。具有这种彼此相反特性的两种构件被彼此粘焊到一起导致了在所述柔性印制中卷边的发生。有关这一点将在有关柔性印制电路制造处理的描述中予以讨论。例如，如图17A和17B所示，在基层塑料薄膜4上形成了一个粘附层8，在粘附层8上放置一个铜箔3a。在诸如图17C所示的辗薄处理的加热和加压处理和在加热和加压之后冷却到室温的这两个步骤中，在箭头指示的膜表面方向上施加拉力，然后利用相减法等对铜箔进行蚀刻以形成如图17D所示的金属电路。当所述拉力被去除时，塑料薄膜4恢复到从前的长度(弹性变形)。其结果是如图17E所示，所述柔性印制电路就好象是一个双金属片一样翘曲了，从而产生所述卷边现象。通常在形成金属电路3以后，一个塑料薄膜被粘附在金属电路上，从而形成一个覆盖层，但即使是采取了这个步骤，仍然会存在有所述卷边现象。
这种发生了卷边的柔性印制电路在形状精度方向存在问题，并且，当一半导体器件被安装在所述柔性印制电路上或当这种柔性印制电路被装入到电子仪器内时，将会产生有害影响。
因此，本发明的一个目的就是要提供一种柔性印制电路，该柔性印制电路具有足够的柔性和寿命，并能抑制卷边的发生。
根据本发明的第一个方面，提供了一复合片。它包括：第一树脂薄膜；在第一树脂膜上面分层的第二树脂薄膜，并使得所述第一树脂薄膜的表面面对所述第二树脂薄膜的背面；和一个在第一树脂薄膜和第二树脂薄膜之间形成的金属电路，假设在施加和去除应力加载时会产生塑性拉力，那么在拉力变成0.002(mm/mm)之前施加应力加载时具有0.0003(mm/mm)或更大塑性变形成份的金属电路是塑性变形成分；其中所述的第一和第二树脂膜是通过切割从两个区域割下来的，其形状基本彼此相同，两个区域彼此对直定位，进行切割的两个区域中，任意一点和与该点相对应的另一点是两个位于与在作为展开长度方向的轴向和作为展开垂直方向的横向的两个方向内展开的材料塑料膜上展开的轴向相平行的一个任意标准线上的点。
根据本发明的第二个方面，一个复合片包括：第一树脂薄膜；在第一树脂薄膜上分层的第二树脂薄膜并使第一树脂薄膜的表面面对第二树脂薄膜的背面；在所述第一树脂薄膜和第二树脂薄膜之间形成的一个金属电路，假设当应力载荷被施加和去除时发生了塑性拉力，那么在应变变成0.002(mm/mm)之前施加应力加载时具有0.0003(mm/mm)或更多塑性变形成份的金属电路是塑性变形成份；其中，利用下述方法在第一和第二树脂薄膜相应部份内的座标上建立起线性展开系数的两个椭圆，该方法包括下述步骤：在所述树脂薄膜上规定一个预定的基点P：测量在第一和第二树脂薄膜上与任意一个轴相隔θ角度方向上的线性展开的系数，所述任一轴是在所述第一和第二树脂薄膜上选择的，该轴穿过以基点p为中心的基点p并指向任意一个方向，利用该任意轴作为y轴并用一个以90°角穿过该y轴的轴作为x轴形成一个座标系统；将所述x和y轴的交点规定为在线性展开系数测量过程中的所述基点p，并将线性展开系统测量值的幅值规定为到基点p的距离r，然后标定在相对于y轴测量角θ方向内距离r终点的位置，并通过改变测量角θ使它被多次标定。并绘出以所述基点p为中心的整个360°方向的一个分析线并使其穿过所标定点的平均点，从而建立所述椭圆，两个椭圆相互重叠，从而在中心点和x、y座标轴内相互匹配，并满足下述条件：即：在两个树值薄膜之间线性展开系数差的值等于或少于一个预定值。
根据本发明的第三个方面，提供了一种复合片，包括：第一树脂薄膜；在所述第一树脂薄膜上分层的第二树脂薄膜，并使第一树脂薄膜的表面面对第二树脂薄膜的背面；和在第一树脂薄膜和第二树脂薄膜之间形成的一个电路，假设为应力加载被施加和去除时产生塑性应变，那么，当应变变成0.002(mm/mm)之前施加应力加载时具有0.0003(mm/mm)或更多塑性变形成份的金属电路是塑性变形成份；其中，通过下述方法在第一和第二树脂薄膜相应部份中的座标上建立两个线性展开系统椭圆：该方法包括如下步骤：在所述树脂薄膜上规定一个预定的基点p；测量在第一树脂膜和第二树脂膜上与一个任意轴相隔θ角方向处的线性展开系数；在第一和第二树脂膜上选择所述任一轴，使其穿过作为中心的基点p，并指向任意一个方向；利用所述任意轴作为y轴，并利用在这个座标系统中与该y轴相交90°的一个轴作为x轴建立一个座标系统；规定x轴和y轴的交点为线性展开系数测量过程中的基点p，并将线性展开系数测量值的幅值规定为到基点p的距离r，然后标定在相对于y轴测量角度为θ的方向内的距离r的终点；通过改变测量角θ使其被多次标定，并以基点p为中心绘出整个360°方向的一个分析以使其穿过所标定点的平均点，用于建立所述椭圆，两个椭圆相互重叠并且其中心点和座标轴x和y彼此匹配，同时满足下述关系，即所述椭圆相互不重叠部份的总的区域等于或小于预定值。
在本发明的第二和第三方向中，在两个塑料薄膜上任意选择一个任意轴，并建立一个以该任意轴作为y轴、以另一个与该y轴相交成90°的轴作为x轴的座标系统。但是，它也允许安排成以展开塑料薄膜轴向的一个轴作为y轴、以展开塑料薄膜横向上的一个轴作为x轴。
下面将讨论塑性变形成分。
当拉力(应力σ)被施加到诸如金属箔的材料上时，响应这个拉力产生一个变形量。为了使材料尺寸统一，所述变形量由应变ε表示，这个应变ε是当材料变形(应力加载下的长度)时材料长度增加的量与原来长度的比，应变ε的规定展开式1如下：
ε(mm/mm)＝(Δl/l0)＝(l1-l0)/l0        …(1)其中，l0：应力加载之前的长度
  l1：应力加载之后的长度
该图表示应力σ和应变ε之间关系的过程线称作S-S(应力-应变)曲线。图7到图10所示的过程线表示一个金属箔S-S曲线的一个实施例。这些S-S曲线是通过逐渐向金属箔施加应力并使该应力达到给定值以后再逐渐减少(去除)所述应力而提供的。因此，两个S-S曲线出现在一个过程线中。在这些附图中，通过逐渐施加应力提供的S-S曲线的方向(远离)是由实线箭头指示的，通过逐渐减少(除去)应力(返回)提供的S-S曲线的方向由虚线箭头指示。
首先，图7的过程线示出了一个当施加和去除引起应变ε小于0.0005的一个极小应力σ的载荷时的S-S曲线图。如图所示，当施加这个极小的应力加载时，所述的S-S曲线变成一条直线，所述应力加载线(实线箭头方向)和所述应力去除线(虚线箭头方向)基本上相互重叠。在这种情况下，在所述金属箔中只能观察到弹性变形。所述线的斜角响应金属箔的抗拉模量。
图8到图10的过程线示出了当所施加的压力被依次增加到最大值时的S-S曲线图。如图所示，当所施加的应力加载增加时，所述S-S曲线的远离和返回是极不相同的。即：当施加应力加载(远离)时，曲线绘制在一个很小的应力区内，并且该线没有丢失。而在高应力区内绘制了一个接近于渐近线的曲线。当应力被去除(返回)时，绘出了一个与所述远离线具有相同斜角的线。如上所述，这个斜角响应所述金属箔的抗拉模量。如图8到图10的过程线所示，如果所施加的应力加载被完全去除(应力0)，所述金属箔也不会恢复到原来的长度，所以应变被保留下来了。这种在应力被去除之后而留下来的应变称作塑性应变。这个塑性应变随着以施加最大应变加载的增加而增加。即所述应变以图8到图10的顺序增加。它表示了金属的塑性变形特性，并且在本发明中，所述塑性应变被称作“塑性变形成份”。
在本发明中，以如下方式获得线性展开式系数α：另一个塑料薄膜被加热时，由于塑料薄膜的特性，它将被展开。此时可以利用下述展开式(2)根据塑料薄膜长度p和测量时温度t的比值(p/t)以及在0℃时所述薄膜的长度获得线性展开式的系数α(由Nippon kagakukai编辑 由MaruzenSnuppan公开的Kaqaki Binran-Kisohen II)：
α＝l/po×p/t               …(2)
但是，本发明所述的线性展开式的系数被认为是由塑料薄膜的玻璃传输温度(Tg)所引起的。由于应用一本发明的塑料薄膜的Tg处于超过室温(大约23℃)的温度范围内并且在接近室温的温度范围内会出现弯曲卷边的问题，所以本发明的目标就是要改善在Tg或软化点或更小温度情况下线性展开式的系数。塑料薄膜的Tg为300℃或更高，这超过了工作温度范围，并且不会清楚地表现出来。由此，必需考虑聚酰亚胺薄膜的Tg要非常小。
在本发明中，椭圆相互不重叠部份的总区域(C)由表示线性展开式系数平方值差的整数值(Δαc)的展开式3规定。即：在本发明中，椭圆相互不重叠部份的总区域(C)与所述线性展开式系数平方值差(Δαc)的整数值含意相同。在下述展开式(3)中，θ是一个相对于作为基准而展开的轴向上一个轴的线性展开式系数测量角，且Δαc是由下述展开式(4)规定的：本发明中的椭圆包括理想的圆： C = 1 / 2 ∫ 0 2 π Δαc ( θ ) dθ . . . ( 3 ) Δαc(θ)＝|r1 2(θ)-r2 2(θ)|           …(4)
在本发明中，“在最外两层置位的两个塑料薄膜的和分层塑料薄膜的两个最外层”并不表示是所述柔性印制电路的两个最外层，而仅是表示是所述塑料薄膜叠层的两个最外层。因此，例如如果一个柔性印制电路包含有一个通过绘制成或印制等在一个塑料薄膜叠层上形成一个防护层的话，那么，这个防护层是不包含在本发明所述的“两个最外层”之中的。
在本发明的第二和第三方面中，可以在塑料薄膜上任意选择所述椭圆作标轴的方向。换言之，y轴和x轴可以任意方向设定以准备所述座标系统，可以在这样的座标中建立所述椭圆。可以使用上述的椭圆和条件来选择两个位于最外层的塑料薄膜。
在本发明中，展开式“卷边抑制”考虑到了下述情况，即：下面所规定的卷边度(％)低于5％或更小。假设被刻上有柔性印制电路的最小矩形的长边的长度是所述柔性印制电路的最大长度。图12A示出了这样一个最小矩形21的实施例，在这个最小矩形21中，刻制有形状基本上是V形的一个柔性印制电路1a。如该图所示，在柔性印制电路1a中，由虚线表示的矩形21长边的长度变成了最大长度L。如图12B所示，所述柔性电路1a的一端被固定到一个基准板6上，且可以看到所述柔性印制电路1a最大翘曲的高度h来自于基准板6，并且是由卷边量n规定的，卷边量n和柔性印制电路最大长度L的百分比，即(h/L)×100％  被规定为卷边度(％)。塑料薄膜的表面和背面是相应于各种情况而适当加以规定的。一般说来，塑料薄膜的表面和背面在湿特性和粗糙度方面是明显不同的，所以可以完全彼此将其识别出来。因此，例如，当从一个原材料塑料膜上切割下一个塑料薄膜时，与原材料塑料膜表面相同的该塑料薄膜的第一表面可以是该塑料薄膜的表面，而与原材料膜背面相同的该塑料薄膜的第二表面可以是该塑料薄膜的背面。另外，当两个不同种类的塑料薄膜被从不同种类的塑料薄膜上切下时，彼此间类似的表面被用作表面或背面。
下面讨论本发明的基本技术原理。
图1示出了本发明的一个实施例。
如图所示，准备了一个可以在作为展开长度方向的轴向和作为展开垂直方向的横向上弯曲展开的原材料塑料薄膜10。在这个图中，MD表示展开的轴向，TD表示展开的横向。在原材料塑料膜10内，假设了一条与展开轴向(MD)平行的任意一个标准线SL，并且假设由形状几乎完全相同的空穴2a和4a形成的两个区域(在图中是矩形)位于所述标准线上。但是，由空穴2a和4a形成的两个区域原来是彼此对直的，并且由空穴2a引起的所述区域的一个任意点和与其相对应的由空穴4a引起的区域的一个点位于所述标准线SL上。在该图中，由空穴2a和4a引起的两个区域的中心点被取作由空穴2a引起的区域的所述任意点和与其相对应的由空穴4a引起的区域的所述点。两个塑料薄膜2和4被从由空穴2a和4a引起的区域中切下。这两个塑料薄膜2和4的表面91与原材料塑料薄膜10的表面91相同，它们被放置在具有一个塑料薄膜的表面面对另一个背面的塑料薄膜叠层的最外两层。特别是，如图2A所示，两个塑料薄膜2和4被放置得使塑料薄膜4的表面91面对塑料薄膜2的背面92。图2B是图2A的部分视图，并且与在前参考图2A描述相同的部份在图2B中加以相同标号标注。在图1、2A和2B中没有示出金属电路。
如果规定了如何从原材料塑料薄膜上去切割放置在塑料薄膜叠层最外两层上的两个塑料薄膜以及规定了如何放置这两个塑料薄膜，那么这两个塑料薄膜就可以在热收缩因子、线性展开系数以及抗拉模量等物理特性上获得匹配，从而使得形成一个柔性印制塑料薄膜叠层两个最外层的变形量对称，如果金属电路和塑料薄膜的变形特性不同，那么就可以抑制卷边。而且，由于金属电路和塑料薄的柔性和寿命均不会改变，所以使所述柔性印制电路的柔性和寿命变得足够。
在传统的柔性印制电路中，认为从双向展开的原材料塑料薄膜上切割下来的多个塑料薄膜在线性展开系数等物理特性方面是相同的。但本发明人在对原材料塑料薄膜的物理特性进行了详细分析之后发现前述的认识是错误的。就是说，根据本发明人的研究，原材料塑料薄膜就其线性展开系数等物理特性而言从该塑料薄膜的一部份到另一个部份是变化的。其中可能的原因是当原材料塑料薄膜被展开时所施加的应力是根据原材料塑料膜的各个部份而变化的。本发明人还进一步试验了所述的物理特性并发现物理特性变化最大的位于被弯曲的原材料塑料膜的横向上，而在原材料塑料膜轴向上的变化较小。根据这个认识，本发明人研制了一种如上所述切割方法以及放置方法。
另外，在本发明中规定金属电路必需具有0.0003(mm/mm)或更多的塑性变形成份。这个数字值是由本发明人根据除了柔性印制电路的柔性和寿命以外的用作塑料薄膜叠层的两个最外层的两个塑料薄膜之间的关系发现的特定值。
下面讨论本发明的另一个技术基本原理。
为了解决柔性印制电路产生卷边的问题，本发明人首先详细分析了引起柔性印制电路卷边的原因。其结果，本发明人发现卷边是由于在塑料薄膜之间的线性展开系数差引起的。如果不同的材料被分层叠加在一起，由于它们在线性展开系数方向不同，所以就会很容易引起翘曲(卷边)发生。一般说来，柔性印制电路使用由相同材料制成的塑料薄膜(例如基层和覆盖层薄膜)，因此，一般认为由相同材料制成的塑料薄膜在线性展开系数方向不会不同。但本发明人实际上对线性展开系数进行了详细的测量并发现每个柔性印制电路的塑料薄膜其线性展开系数都是不相同的。在本发明人发现这个知识以前，在柔性印制电路领域中还没有任何人发现它。
本发明人对线性展开或系数差持续进行了试验，并发现每一个与柔性印制电路共用的双向展开塑料薄膜在线性展开系数方面都是各向异性的，即：在塑料薄膜的薄膜表面上规定一个预定基点p，并且测量相对于穿过以基点p为中心的基点p展开的塑料薄膜轴向上一个轴成θ角方向上线性展开的系数。另一方面，具有以展开的塑料薄膜轴向上的一个轴作为y轴，以展开的塑料薄膜横向上的一个轴作为x轴的座标系统被建立。在这个座标系统中，x轴和y轴的交点被规定为线性展开测量过程中的基点p，所述线性展开系数测量值的幅值被规定为到基点p的距离，而后在相对于所述y轴成θ角的测量方向上标定这个距离的终点，并通过改变测量角θ标定将其乘以数倍以后的位置，而后以基点p为中心绘制整个360℃方向的分析线，以使其穿过标定点的平均点。然后，提供图3所示的椭圆。在图3中，MD表示展开后轴向的一个轴(y轴)，TD表示展开后横向的一个轴(x轴)。实线箭头指出塑料薄膜的晶向主轴，虚线箭头指出所述塑料薄膜的晶向副轴。另外，θ是一个与MD相关的线性展开系数测量角，r表示作为到基点部距离的线性展开系数幅值，并且有以O为标记的终点。这种标定称之为极座标标定。如从通过极座标标定提供的椭圆所看到的(图3)，通常塑料薄膜的晶向主轴变得与展开的轴向(MD)相倾斜，并且由于晶向的各向异性而使得线性展开系数也随着方向的变化而变化。其结果是可以认为双向展开塑料薄膜的线性展开系数的分析线表示了一个椭圆。
下面，如图4所示，当在座标上提供给两个由相同材料制成的展开塑料薄膜的椭圆相互重叠从而使它们在中心点和座标轴相互匹配时，可以看到两个椭圆在晶向取向和部份的线性展开系数是不同的。通常，一个原材料薄膜被在两个方向上展开，并从其上切割下预定尺寸的与柔性印制电路共用的塑料薄膜。因此，由相同材料制成的塑料薄膜其线性展开系数不同的原因可能是当所述薄膜在两个方向上被展开时所施加的应力从所述塑料薄膜的一部份到另一部份是变化的而引起的。
本发明人还试验了一种用于控制在当通过极座标标定所建立的椭圆相互重叠时提供的塑料薄膜之间线性展开特性差异和抑制柔性印制电路卷边发生的方法。在该处理中，本申请人偶然想出了一个主意，即使用线性展开系数差最大值指数(Δα，和所述椭圆不相互重叠部份的总区域(C)，并根据这个主意进行了反复的各种试验。其结果是本发明人发现如果当为置于两个最外层上的塑料薄膜建立的、构成一个柔性印制电路的两个或多个分层塑料薄膜的多个椭圆相互重叠时提供的线性展开特性差的最大值(Δ2)等于或小于1.4×10-5(1/℃)，那么就可以抑制柔性印制电路卷边的发生。同样的，本发明人还发现，如果在所述椭圆相互重叠时它们不重叠的部份的总区域(C)被设置得等于或小于6.5×10-10[1/℃)×(1/℃)]，那么也可以抑制在柔性印制电路中产生卷边。
应当注意的一点是构成柔性印制电路的分层塑料薄膜上只有两个位于最外层的塑料薄膜必需满足上述两条件之一。因此，可以不必考虑位于中间层的塑料薄膜。
在图5和图6所示的过程线中示出了一个实验的例子，从该例中可以获得一个预定值。在这个实验中，利用上述的方法来测量卷边量并利用TMA(热力分析)来测量线性展开系数。所述线性展开系数差的最大值(Δα)和椭圆不重合部份的总区域(C)是通过下述的方法得到的。
图5的曲线示出了卷边量和长度[卷边度(％)]之间的关系并示出了线性展开系数差的最大值(Δα)。如图所示，可以看到两者都指出了一种线性关系，并且在卷边发生被相对抑制处(卷边度为5％或更小)的线性展开系数值的最大值(Δα)是1.4×10-5(1/℃)。
另一方面，图6示出了在卷边量和长度[卷边度(％)之间的比值和椭圆不相互重叠部份总区域(C)之间的关系。如图所示，可以看到两者都指出了一个类似于二次曲线的关系并且在卷边发生被相对抑制处(卷边度为5％或更小)的椭圆不相互重叠部份总区域(C)是6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
可以并且应当同时使用线性展开系数差最大值(Δα)和椭圆不重叠部份总区域(C)的两个索引。
另外，在本发明的第一方面，可以通过采用与最外两层塑料薄膜相关的线性展开系数差最大值(Δ2)和椭圆不重叠部份总区域(C)中的至少一个来更有效地避免卷边的发生。
另外，在本发明的第二方面中，两层最外的塑料薄膜以如下的方式放置：即使一个塑料薄膜的表面和另外一个塑料薄膜的彼此面对面的相对。在这种情况下，就可以如下的方式从一个材料塑料薄膜上切下用于覆盖的塑料薄膜和用于基层的塑料薄膜，所述方式是使它们朝向同一个方向。因此，就可以在柔性印制电路制造过程中很容易地切下所述塑料薄膜。另一方面，如果一个塑料薄膜和另一个塑料薄膜的表面彼此相对，那么就必需从横向对称位置处切割所述塑料薄膜，这样使切割塑料薄膜变复杂了。另外，当一个塑料薄膜的表面和另一个塑料薄膜的背面彼此相对时，所述塑料薄膜的表面和背面在湿特性及粗糙程度方向是极不相同的，所以完全识别所述柔性印制电路的表面和背面。因此，例如就可以指望改善在布线等处理过程中所述柔性印制电路的处理。
图1示出了本发明的一个实施例；
图2A和2B是一个透视图和剖视图，它们示出了在本发明第一实施例中如何使两个塑料薄膜相互重叠；
图3示出了一个极座标标定曲线，该曲线表示一个双向展开塑料薄膜的线性展开系数椭圆；
图4示出了将两个线性展开系椭圆相互重叠的极座标标定曲线；
图5的曲线示出了线性展开系数差最大值和卷边度之间的关系；
图6的曲线示出了在其中线性展开系数椭圆不重叠部分的总区域和卷边度之间的关系；
图7的曲线示出了材料的S-S曲线；
图8示出了材料S-S曲线的另一曲线；
图9示出了材料S-S曲线的另一曲线；
图10示出了材料S-S曲线的另一曲线；
图11示出了两个金属箔片的S-S曲线；
图12A的简图绘出了一个柔性印制电路的最大长度，而图12B示出了一个柔性印制电路的卷边量的测量；
图13示出了对一柔性印制电路的柔性进行测量的实施例；
图14A是剖面视图，它示出了一种状态，在该状态下在基层薄膜上形成一粘附层，并在该粘附层上放置一个铜箔，图14B的剖面图示出了一种状态，在该状态下，所述铜箔被形成电路，图14C的剖面图示出了用于基层和覆盖层的分层塑料薄膜的状态，图14C的剖面图示出了由此而提供的一柔性印制电路的结构；
图15示出了在图14A到14D制造方法中热压的实施例；
图16的剖面视图示出了一柔性电路的实施例；
图17A示出了基层塑料薄膜的剖视图，图17B示出了一种状态，在该状态下，在基层塑料薄膜上形成一个粘附层，图17C示出了一种状态，在该状态下，当在所述粘附层上形成一个金属薄膜时施加一个拉力，图17D示出了一种状态，在该状态下，当所述金属薄膜被形成金属电路时施加一拉力，图17E的剖视图示出了一种状态，在该状态下，在塑料薄膜和金属电路的叠层中产生卷边；
图18示出了在本发明实施例中从原材料膜上切割塑料薄膜的情况；
图19的曲线示出了一般塑料薄膜的S-S曲线；
图20的曲线示出了本发明实施例使用的塑料薄膜的S-S曲线；
图21的曲线示出了本发明实施例使用的铜箔的S-S曲线；
图22示出了从原材料上切割塑料薄膜的情况；
图23示出了在本发明实施例中使两个线性展开系数椭圆相互重叠的极座标标定曲线；
图24示出了比较过程中重叠两个线性展开系数椭圆的极座标标定曲线；
图25示出了在本发明实施例中重叠两个线性展开系数椭圆的极座标标定曲线；
图26示出了比较过程中重叠两个线性展开系数椭圆的极座标标定曲线；
图27示出了在本发明实施例中重叠三个线性展开系数椭圆的极座标标定曲线；
图28示出了在比较过程中重叠三个线性展开系数椭圆的极座标标定曲线；
图29示出了制造具有三个塑料薄膜层叠层的柔性印制电路的情形；
图30的剖视图示出了具有三个塑料薄膜层叠层的一个柔性印制电路。
下面详细讨论本发明。
本发明的柔性印制电路包括如图16所示的两个彼此分层的塑料薄膜2和4。塑料薄膜2是一个用于覆盖层的薄膜，塑料薄膜4是一个用于基层的塑料薄膜。
例如聚酰亚胺薄膜，聚醚腈薄膜、聚醚砜薄膜、聚亚乙基对苯二甲酸酯薄膜，聚氯乙烯薄膜和聚亚乙基萘膜可以用作所述塑料薄膜，其中，考虑到热阻抗，尺寸稳定性，电特性，机械强度特性，化学特性以及成本等，所述的聚亚乙基对苯二甲酸酯薄膜、聚亚乙基萘膜和聚氯乙烯膜可以是优选的。所述塑料薄膜通常厚度为0.01到0.3mm最好是0.025到0.125mm。这里可以使设置在两个最外层的塑料薄膜的厚度相同，以避免产生卷边。
通常将双向展开塑料薄膜展开1.5到15倍是适当的，并且最好是在轴向上是2到9倍，在横向上是3到8倍。
如上所述，两个塑料薄膜2和4必需满足下述三个条件中的至少一个。这三个条件是利用前述规定的方式从在两个方向上展开的原材料塑料膜上切割下两个塑料薄膜2和4，并且当线性展开系数的椭圆相互重叠时，线性展开系数差的最大值(Δα)应当等于或小于1.4×10-5(1/℃)，和除了重叠以外部份的总区域(C)应当等于或小于6.5×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
所述线性展开系数的测量方法是一种使用TMA的直接测量法，并可以采用由本发明发明人研制的超声波传播速度测量法。即所述塑料薄膜的抗拉模量和超声波传送速度彼此密切相关，并且抗拉模量可能是线性展开系数的指数。因此，就可以根据所测量的超声波传送速度借助于SST(声音片测试器)来测量所述塑料薄膜预定部份的线性展开系数。特别是，采用超声波传送速度的方向和TMA的方法相比只占用大约2分钟的极短测量时间，而其制造精度基本上和TMA方法处于同一水平，且这种方法并不需要很高的技艺。在SST测量过程中的测量温度最好为23℃±2℃。
上述线性展开系数差(Δα)可以如下得到：首先根据上述过程(见图3)利用极座标标定建立用于一个塑料薄膜的线性展开系数椭圆。该椭圆的半径r可以被表示成如下展开式(5)所示的线性展开系数测量角θ的函数： r = r ( θ ) = b 2 1 - ξ 2 cos 2 θ . . . ( 5 ) 其中，ξ表示偏心距，并且下面的等式(6)规定： ξ = a 2 - b 2 a . . . ( 6 ) a是所述椭圆的长轴半径并可以演变成r的最大值(rmax)。另一方面，b是所述椭圆的短轴半径，并能演变成r的最小值(rmin)。
假设位于两个最外层的两个塑料薄膜2和4的椭圆半径为r1和r2，那么，线性展开系数差(Δα)可由下述展开式(7)表示：
Δα＝Δα(θ)＝|r1(θ)-r2(θ)|       …(7)
根据展开式(7)，相对于测量角θ进行0到360°(0-2π)弧度的比较，其最大值就是在两个塑料薄膜之间的线性展开系数差(Δ2)的最大值(Δ2max)。该最大值可以根据展开式(5)、(6)和(7)进行编程的计算机获得。
另一方面，椭圆不重叠部份的总区域(C)可例如累积展开式(8)获得，该展开式(8)是一个与用于区域(C)的展开式(3)近似的展开式，不限制使用其它的展开式类似地表示展开式(3)。 C = 1 / 2 Σ n = 1 m [ Δαc ( n × Δθ ) + Δαc { ( n - 1 ) × Δθ } 2 ] Δθ . . . ( 8 )
其中，m＝(2π/Δθ)
所述金属电路3是在作为基层的塑料薄膜4上形成的。诸如铜、金、不锈钢、或铝或包括加到所述金属中的Be、Ni、Co、Ag、Pb、Cr等的合金可以被用作上述金属。所述合金或合金也可以包括含有诸如C或O的必然混合的非金属元素。由于铜金属(含有大于99.9％铜，0.0002到0.06％O2、Ag等的精铜)在强度、抗拉模量及机械特性方面、电导率方向以及成本方面是极佳的，所以最好并且是通常使用这种铜合金。
在本发明中，当在应变变成0.002(mm/mm)之前施加一个应力加载时，金属电路3必需具有0.0003(mm/mm)或更多的塑性变形成份。如前所述。通过适当选择金属或金属的种类可以形成具有这种物理特性的金属电路。当在应变变成0.002(mm/mm)之前施加应力加载时，塑性变形成份的一般范围是0.0003到0.0015，最好是0.0004到0.0010。
这里，将利用一个金属箔为实施例来讨论金属电路的塑性变形成份和柔性。
图11示出了金属箔A金属箔B的S-S曲线，两者在塑性变形成份上是不同的。在该图中，a是当应力加载先被施加而没被去除时金属箔A的塑性变形成份(塑性应变量)，b是当应力加载选被施加而后被去除时金属箔B的塑性变形成份(塑性应变量)，c是当应力加载被施加到金属箔A和B上时的应变量(变形量)。在该图中，施加应力加载的方向(离开)由实线箭头指示，除去应力加载的方向(返回)由虚线箭头指示。如图所示，当在相同的应变量(变形量)情况下对金属箔A和金属箔B进行比较时，可以看到塑性变形量越小，由金属箔产生的应力就越少。当引起变形的应力加载重新作用到金属箔上时，就会发生由金属箔产生的应力；并且可以看到应力很小就意味着相应的金属箔具有良好的柔性。在该图中，特别是当应变量是S(mm/mm)时，金属箔A的应力是α、金属箔B的应力是β，应力β大于应力α(β＞α)。金属箔A的塑性变形成份a大于金属B的塑性变形成份b。因此，在柔性方面具有较大塑性变形成份的金属箔A要优于具有较小塑性变形成份的金属箔B。
我们已经通采用金属箔作实施例讨论了塑性变形成份和柔性之间的关系。如果一个金属箔被粘附到一个塑料薄膜上以形成金属电路，那么上述的关系是确实存在的。例如，利用电镀法溅射法或类似方法在一个塑料薄膜上形成一个金属薄膜而不是一个金属箔从而形成一个电路，上述的关系也确实是存在的。
作为参考，图19的曲线示出了一般塑料薄膜的S-S曲线，其中，实线箭头表示应变增加通道(离开)的方向，虚线箭头表示应变减小(去除)通道(返回)的方向。如该图所示，可以看出所述塑料薄膜的S-S曲线基本上是线性的，并且当应力加载先被施加而后又去除时，所述塑料薄膜基本上恢复到原来的长度并且有基本为零的塑性变形成份。这意味着，与所述金属电路相反，塑料薄膜具有非常小的塑性变形成份并且它的变形基本上变成了弹性变形。
接着使用上述材料如图14A到14D地制造所述柔性印制电路。
首先，如图14A所示，通过将一种粘接剂施加到塑料薄膜4上，在用作基层的塑料薄膜4的表面上形成一个粘附层8，然后烘干或通过将粘附剂堆叠塑料薄膜4上面一个隔离器上，再去除这个隔离器。接着，例如通过在粘附层8上放置诸如铜箔的金属箔和滚压层在所述粘附层8上形成金属薄膜3a。该金属薄膜3a也可以利用电镀法或溅射法获得，在这种情况下，它可以直接在塑料薄膜4上形成金属薄膜3a而不必形成粘附层8。如图14B所示，利用诸如印制、相减或相加法等公知的方法对金属薄膜3a进行处理，从而以一个预定的模式形成金属电路3。另一方面，准备用作覆盖层的塑料薄膜2并以与上述类似的方式在塑料薄膜2的表面上形成粘附层8。如果在用作基层的塑料薄膜4的背面上形成粘附层8，那么也要在用作覆盖层的塑料薄膜2的背面上形成粘附层8。如图14C所示，例如通过使用具有热压的皱缩压制法或在利用滚压和分层暂时皱缩压制之后施加至少是热和压力的分层方法，用于基层的塑料薄膜4和用于覆盖层的塑料薄膜2以彼此的表面相对而堆叠，并且在堆叠关系方面是分层的。至于堆叠方法和方向可根据塑料薄膜的种类和粘附剂的种类而适当确定。
图15示出了利用热压进行辗平变薄的方法的一个实施例。在该图中，两个热压板11a和11b以彼此面向的状态被放置在上和下位置处，上热压板11a与支撑杆12a相连接并由其固定，下热压板11b通过支撑杆12b与驱动部份(未示出)相连并可以上下运动。塑料薄膜2和4以粘附层8和金属电路3彼此面对的状态被放置在上下热压板11a和11b之间。在这种状态下，驱动部份工作以使下热压板沿箭头所示方向向上运动，借助使塑料薄膜2和4被辗平变薄并在其间利用金属电路3分层。
如图14D或16所示的柔性印制电路可以如上制成。顺便说一下，当在用作基层的塑料薄膜4上形成金属电路3时偶然会出现卷边现象。但是，在本发明中，利用对用作覆盖层的塑料薄膜分层可以抑制卷边的发生，所以，柔性印制电路可以变得很平。在分层过程中辗平方法和辗压分层方法共用的压力和温度条件是40℃到300℃×1到100kg/cm2，最好是50℃到200°×8到70kg/cm2。
在如上所述的本发明中，最基本的方法是测量与每个塑料薄膜相关的线性展开系数并执行用于建立线性展开系数椭圆的极座标标定，以检查是否有线性展开系数差最大值的条件和椭圆不相互重叠部份的区域的条件中至少有一个被满足。然后，为了解决这个问题，本发明人从通过对原材料塑料薄膜的线性展开特性进行试验所获得的知道研制了下述方法：
在一个类似带材的原材料塑料薄膜中，得先检查能够满足与线性展开系数相关的两个条件中至少一个的区域，然后从该区域切下覆盖层和基层塑料薄膜2和4。
图18示出了一个在类似于带材的双向展开原材料塑料薄膜5的宽度方向上的线性展开系数特性的实施例。在该图中，原材料塑料薄膜5被分成与其轴产(MD方向)相平行的8个部份，并且这些部份分别由相对于平行于所述轴向(MD方向)并作为基准的中心线的相对位置(-4、-3、-2、-1、1、2、3和4)表示。线性展开系数椭圆被示于这部份内且由虚线箭头指示晶向主轴。MD表示展开的轴向，TD表示展开的横向。如图18所示，当原材料塑料薄膜5的所述部份偏离所述中心线CL时，它的相应晶向主轴从展开的轴向移开。在该图中，靠近原材料塑料薄膜5中心线CL的部份(-3，-2，-1，1，2和3)在线性展开系数差方向不是特别不同，并且满足所述两条件中至少一个。因此，如果在相对位置(-3)到(-1)处的部份被用作覆盖层切割部份和在相对位置(1)到(3)的部份被用作基层切割部份并且在这个区域内切割下的两个塑料薄膜相互结合并以一个塑料薄膜的表面面对另一个塑料薄膜背面的形式放置在两个最外层从而构成一个柔性印制电路的话，那么就可以抑制卷边的发生。图18示出了从相对位置(-3)切割下的覆盖层塑料薄膜和从相对位置(2)切割下的基层塑料薄膜。
作为一个实施例示出了原材料塑料薄膜的分割，事实上，利用尺寸、展开程度等确定原材料塑料薄膜。例如，对于宽度为2到6m的原材料塑料薄膜来说，如果分割宽度设定为200到1000mm，那么划分的数量就变成了6到10。特另是，例如，如果原材料塑料薄膜的宽度为2m，那么这就可以使用被设置成200mm的分割宽度(带宽)被分成10个部份(分割)。如果原材料塑料膜的宽度为6m，那么它就可以被分割成分割宽度为1000mm的6个部份(分割)。例如，如果原材料塑料薄膜的宽度为5m，由于良好工作性能的原因，它最好被分割成分割宽度为500mm(带宽)的10个部份(分割)。
因此，预先检查了原材料薄膜所述部分的线性展开系数椭圆，了解了线性展开系数特性并使其标准化，并得到了至少满足上述两条件之一的原材料塑料薄膜的预定部份。为此，线性展开系数差的最大值和椭圆不相当重叠部份的总区域可以被设置成预定值或更小，而不必在每次选择塑料薄膜的都要建立线性展开系数椭圆。其结果是可以改善抑制了卷边发生的柔性印制电路的生产效率。
利用两个塑料薄膜分层作为实施例，我们已经讨论了制造本发明柔性电路的方法。但是，本发明并不受它们的限制，并且可以应用到三层或更多的塑料薄膜的分层上。如上所述，在这种情况下，只有构成柔性印制电路的塑料薄膜叠层最外两层必需满足本发明的预定条件，并且可以不考虑位于中间层的塑料薄膜。
根据本发明的柔性印制电路的厚度是根据该柔性印制电路的应用等情况确定的，但通常被设置为50μm到800μm，最好是100μm到600μm。柔性印制电路的形状没有任何限定。例如，一个柔性印制电路的形状可以根据各种应用情况来形成。柔性印制电路的尺寸也没有任何限定，例如，所述柔性印制电路可以具有上述的最大长度L(见图12A)，该最大长度位于10到1000mm范围之内，最好是在30到600mm范围之内。
根据本发明的柔性印制电路的柔性是根据它的形状或使用状态确定的。例如，利用压缩测试对矩形(带形)柔性印制电路的柔性进行测量(图13)。在该图中，22是一个上固定板，其上方配置有加载单元(加载检测器)25，并配置一个可随驱动部份(线性马达)23上下运动的下移动板24，并使其面向上固定板22的下面。首先，柔性印制电路1在水平方向上沿其长度方向弯成类似于U形的状态放置在上固定板22和下移动板24之间，接着，激活驱动部份23以使下移动板24上升，以压缩被夹在上移动板24和固定板22之间被弯曲的柔性印制电路1。当所述被弯曲的柔性印电路1被压缩到一个给定的量而达到一个预定的弯曲半径R时，加载单元25测量检测到的排斥力，并利用下述用于评估的经验展开式(9)来计算柔性(排斥力)。由于在测量时上固定板22和下移动板24之间的距离变成柔性印制电路1弯曲半径R的两倍，所以可以根据所述的距离来计算弯曲半径R。
排斥力(g/cm)＝排斥力检测值(g)/柔性印制电路短边(宽度)的长度...(9)
当此测量的柔性印制电路的柔性通常是在当弯曲半径R＝5mm时的排斥力为2g/cm到当弯曲半径R＝15mm时排斥力＝600g/cm这个范围之内，最好是在弯曲半径R＝5mm时的排斥力＝4g/cm到弯曲半径R＝15mm时的排斥力＝400g/cm这个范围之内。
柔性评估方法被用于矩形柔性印制电路，它也可以应用于除矩形以外的其它任何形状的柔性印制电路。例如，用于图12A所示的基本上呈V形的柔性印制电路，从柔性印制电路上预先切割下一个预定的矩形，利用上述的方法对这个样品的柔性进行评估，然后执行基本预定形状的切割。在这种情况下，如果用于测量的形状和尺寸是标准的，那么就可以客观地评价所述柔性。
如我们已讨论过的，对于本发明的柔性印制电路来说，规定金属电路的物理性能以提供柔性和寿命，并且规定放置在塑料薄膜叠层两个最外层上的两个塑料薄膜，同时还要规定它们的位置。据此，使得两个最外层在物理特性方面基本匹配，从而使得其变形量平衡。由此，即使是在金属电路和塑料薄膜具有不同变形特性的情况下，也能抑制柔性印制电路的卷边。再有，金属电路和塑料薄膜的柔性和寿命不会被损伤，由此，本发明的柔性印制电路变成了包含有三种特性，即柔性、寿命和抑制卷边的高性能柔性印制电路。因此，例如，这种柔性印制电路适用于诸如打印机的打印头和母板之间的连接部份的需要频繁弯曲的场合。本发明的柔性印制电路具有很高的形状精度。如果它被用于安装或插入电子部件，那么即使是在利用机器进行自动安装的情况下，也能以很高的精度来安装该电子部件。
下面通过比较来讨论实施例。
实施例1
被用作为原材料塑料薄膜的在轴向和横向两个方向上条形展开的厚度为0.05mm的聚亚乙基对苯二甲酸酯薄膜(由TOKAY制造)。在原材料塑料薄膜内，假设一条与展开轴向相平行的标准线，并假设在具有一个中心点穿过该标准线的状态下有两个被切割彼此在取向方向相互对准的矩形区域位于标准线上。然后从这两个待被切割的区域上切割下其尺寸分别为100×200mm的两个矩形塑料膜(薄膜A和薄膜B)(见图1)。薄膜A的S-S曲线示于图20，该S-S曲线是通过为使测量符号ASTM D-882-83而在应变量为0.002(mm/mm)之前施加应力加载而提供的。如在该图所看到的，薄膜A具有很小的塑性变形成份，变成了基本上的弹性变形。对于薄膜B，其S-S曲线被以类似的方式建立并且与薄膜A的相应部份相同。
对于两个薄膜，即薄膜A和薄膜B来讲，利用下面描述的方法来测量在薄膜A的表面面对薄膜B的背面情况下线性展开系数差的最大值和椭圆不重叠部份的总区域。其结果是线性展开系数差的最大值是0.2×10-5(1/℃)，而椭圆不重叠部份的总区域是2.1×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
接着准备聚酯系统的热设置粘附剂，并利用上述方法制造柔性印制电路(图4)。即：首先将所述粘附剂加到薄膜A(用作基层)的表面上，然后干燥，形成一个厚度为0.03mm的粘附层。接着在所述粘附层上放置一个铜箔(由Nihon Kougyou制造的BHY-02-T，深度为0.035mm的精铜)所述铜箔的S-S曲线由图21的曲线表示。所述S-S曲线是通过为进行符合ASTM D-882-83的测量而在应变量到达0.002(mm/mm)之前施加应力加载而提供的。如在该图中看到的，所述铜箔具有0.0005(mm/mm)的塑性变形成份，这正是本发明的预定值或稍高一些。利用表面温度为120℃的分层滚筒将塑料薄膜A和铜箔结合到一起并加压，加热1条件：110℃×2h×10kg/cm2)和粘接。利用相减法对铜箔进行处理以形成具有预定电路模式的电路。在形成电路过程中会发生卷边。另一方面，如同对薄膜A一样在薄膜B的背面形成一个厚度为0.03mm的粘附层，在所述薄A的表面面向薄膜B背面的情况下利用热压在150℃×1h×30kg/cm2条件下使薄膜A和B被辗平变薄并分层。
对于如此提供的柔性印制电路，试图利用上述的方法来测量产生的卷边量h，但是由于不能识别卷边的发生所以不能进行。即：利用形成所述覆盖层来消除在形成金属电路过程中产生的卷边、并使得所述柔性印制电路变成平板形。利用上述方法(图3)对柔性电路的柔性和寿命进行了测试。其结果是为弯曲半径为R＝5mm时，排斥力为26g/cm。另一方面，作为对寿命的评估发现符合IPC-FC-250A规定的弯曲疲劳、可延展性以及固障周期和柔性印制错误的心轴直径为0.125”(3.2mm)。其结果是故障周期是820。比较1：
与实施例1相同的厚度为0.05mm的聚亚乙基对苯二甲酸酯膜被用作原材料塑料薄膜。如图22所示，在所述原材料薄膜中，假设在原材料塑料薄膜宽度方向上安排了两个用于切割的矩形区域，从该区域中切下其中的每一个尺寸为100×200mm(薄膜C和薄膜D)的矩形塑料膜。对于这两个薄膜C和薄膜D来讲，利用下述的方法来测量线性展开系数差的最大值以及在薄膜C的表面面向薄膜D的背面的情况下椭圆不相互重叠部份的总区域，其结果是线性展开系数差的最大值是1.8×10-6(1/℃)，椭圆不相互重叠部份的总区域是7.4×10-10[(1/℃)×(1/℃)]。
薄膜C(用作基层)和薄膜D(用作覆盖层)被用于制造如实施例1中的柔性印制电路。
对于如此地提供的这种柔性印制电路，对卷边的发生，柔性和寿命如在实施例1中一样进行了测试。其结果是对柔性而言，当弯曲半径为R＝5mm时，排斥力是27g/cm，就寿命而言，故障周期为820，所述值与实施例1基本相同。但是，关于发生卷边，在形成所述覆盖层以后，仍然存留着在电路中发生的卷边；卷边量h为19mm，卷边度为9.5％。
实施例2
除了使用在应变量在0.002(mm/mm)之前施加应力加载时具有0.0003(mm/mm)的塑性变形成份的铜箔以外，以与实施例1相同的方式制造所述柔性印制电路。
与对实施例1一样，对所述柔性印制电路的卷边发生、柔性以及寿命进行了测试。其结果是虽然试图如在实施例1中一样对其卷边量h进行测量，但是卷边的发生不能被识别并不能进行测量。即：通过形成所述的覆盖层已经消除了在金属电路形成过程中发生的卷边，所述的柔性印制电路形成了平板形。关于柔性，当弯曲半径R＝5mm时，排斥力为29.5g/cm，这是一个足够的值，故障周期为760，与实施例1基本处于同一级别。
实施例3
被用作原材料塑料薄膜的在轴向和横向两个方向展开的厚度为0.05mm的聚亚乙基对苯二甲酸酯膜(由TORAY制造的)，从中切下尺寸为100×200mm的两个塑料薄膜(薄膜1和薄膜2)。在薄膜1的表面面对薄膜2的背面并利用极座标标定建立线性展开系数椭圆且两个椭圆相互重叠的情况下，利用上述的TMA方法对薄膜1和2的线性展开系数进行了测量。所述相互重叠的椭圆示于图23的曲线，从这个曲线可以看出，薄膜1和2之间线性展开系数差的最大值是利用附着到TMA上以上述展开式(4)、(5)和(6)为基础编程的一个控制计算机进行计算的。其结果是0.53×10-5(1/℃)，该值等于或小于预定值。利用TMA如下执行线性展开系数的测量，以排除吸湿膨胀的影响，首先将所述塑料薄膜在温度150℃下干燥60分钟，然后使该塑料薄膜从150℃冷却到30℃，并同时和连续测量所述塑料薄膜的长度和温度。
接着使用薄膜1(用作基层)和薄膜2(用作覆盖层)以薄膜1的表面面向薄膜2的背面的形式以与实施例1相同的方式制造柔性印制电路。此时，使用与实施例1相同的粘附剂和制造方法来使与实施例1相同的铜箔形成金属电路。与在实施例1中一样，就该柔性印制电路卷边的发生、柔性和寿命进行了测试。其结果是卷边量h是3.9mm、卷边度是2.0％，从而抑制了卷边的发生；关于柔性，当弯曲半径R＝5mm时，排斥力为27g/cm；关于寿命，故障周期为830；上述值与实施例1的相应值基本相同。比较2：
从用于实施例3的聚亚乙基对苯二甲酸酯膜上切下尺寸为100×200mm的一个新的塑料薄薄(薄膜3)。另一方面，准备一个与实施例3中相同的薄膜1。与实施例1同样地建立线性展开系数椭圆并使其相互重叠。这个相互重叠的椭圆的曲线示于图24。从这个曲线可以看出，薄膜1和3之间的线性展开系数差的最大值被计算，其结果是1.77×10-5(1/℃)，这超过了预定值。
与实施例1相同，薄膜1和3被用于制造一个柔性印制电路，并使薄膜1的表面面向薄膜3的背面。此时，使用与实施例1相同的粘附剂和制造方法使与实施例相同的铜箔形成金属电路。与对实施例1一样，对该柔性印制电路的柔性和寿命进行了测试。其结果是就柔性而言，当弯曲半径R＝5mm时，排斥力为27.5g/cm，就寿命而言，故障周期为800。这些值基本上与实施例的相应值相同。但是，作为同在实施例1中的柔性印制电路卷边量h的测量结果，其卷边量h是13.5mm，卷边度为6.8％，这样，发生了卷边。
实施例4：
用作原材料的由在轴向和横向两个方向条形展开的厚度为0.125mm的聚酰亚胺薄膜(由TORAY Dupont制造)，从上切下两个尺寸为200×360mm的塑料薄膜(薄膜4和5)。与在实施例3中一样，在薄膜4的表面面对薄膜5的背面，通过极座标标定建立线性展开系数椭圆并使其相重叠的情况下，使用上述的TMA方法对线性展开系数进行测量。所述重叠的椭圆示于图25的曲线。从该曲线可以看出，薄膜4和薄膜5的椭圆不相重叠部份的总区域是3.44×10-10[(1/℃)×(1/℃)]，该值等于或小于预定值。该区域是通过设置m＝720、Δθ＝(2π/720＝0.00873(弧度)由附着于所述TMA测量仪器上的以上述累积公式(8)为基础编程的一个控制计算机计算的。
接着如在实施例1中一样，以薄膜4的表面面对薄膜5的背面的形式利用薄膜4(用作基层)和薄膜5(用作覆盖层)制造柔性印制电路。此时，使用与实施例1相同的粘附剂和制造方法使与实施例1相同的铜箔形成金属电路。如象在实施例中一样对所述柔性印制电路的卷边量h进行了测量，结果是卷边量h为8.3mm，卷边度为2.3％。抑制了卷边的发生。如在实施例1中一样，对该柔性印制电路的柔性的测试结果为：当弯曲半径R＝5mm时，排斥力为160g/cm，对该柔性印制电路寿命的测试结果是发现在弯曲半径R＝5mm的情况下，故障周期符合在IPC-FC-240C中规定的弯曲疲劳测试标准，结果是故障周期是9×106。比较3：
从用作实施例4的聚酰亚胺膜上切下一个尺寸为200×360mm的新的塑料薄膜(薄膜6)。并准备一个与实施例4相同的薄膜4。与在实施例4的情况相同)，在薄膜4的表面面向薄膜6的背面的情况下，建立并重叠线性展开系数椭圆。这些相互重叠的椭圆示于图26的曲线。根据这个曲线，如象实施例4一样计算薄膜4和6的线性展开系数椭圆不相互重叠部份的总区域，其结果是7.71×10-5[(1/℃)×(1/℃)]，这超过了预定值。
接着，与实施例4的情形相同，利用薄膜4(用作基层)和薄膜6(用作覆盖层)以薄膜4的表面面向薄膜6背面的形式制造柔性印制电路。此时，使用与实施例1相同的粘附剂和制造方法使与实施例1相同的铜箔形成金属电路。并如实施例1一样对该柔性印制电路的卷边量h进行了测量，结果是卷边量h是25.2mm，卷边度是7.0％。与在实施例4的情况一样，对该柔性印制电路的柔性和寿命进行了测试，结果是关于柔性，当弯曲半径R＝5mm，排斥力为166g/cm，关于寿命，发现当弯曲半径R＝5mm的故障周期为8.3×106。实施例5：
被用作原材料薄膜的在轴向和横向两个方向展开的厚度为0.125mm的聚亚乙基对苯二甲酸酯膜(由TORAY制造)，从中切下两块其尺寸为200×360mm的塑料薄膜(薄膜7和8)。(由车的纶制造的)厚度为0.250mm的双向展开聚亚乙基对苯二甲酸酯膜被用作原材料，从中切下一块尺寸为200×360m的塑料薄膜(薄膜10)。如在实施例3中一样，以薄膜7的表面面向薄膜8的背面的形式建立并重叠三个线性展开系数椭圆。这些重叠的椭圆示于图27的曲线。根据这个曲线，以与实施例3相同的方式计算薄膜7，薄膜8和薄膜10之间的线性展开系数差的最大值。结果是，薄膜7和8之间线性展开系数差的最大值是0.54×10-5(1/℃)；薄膜7和10之间是4.49×10-5(1/℃)；薄膜8和10之间是3.94×10-5(1/℃)。
接着利用薄膜7、8和10制造柔性印制电路。即，首先如图29所示，准备一个厚度为0.05mm的片状聚酯族热制粘附剂，并利用滚轴将其辗平到薄膜7的表面和薄膜8的背面上。利用如实施例1中使用的相减法在每一个粘接层上形成厚度为30.035mm的铜金属电路。另外，使用片状聚酯族热制粘附剂在薄膜10的表面和背面上形成粘附层8。如图29所示，利用滚轴分层方法将薄膜7，8和10暂时辗平，二者中间夹有薄膜10，然后在一个热压器(条件：110℃×2h×10kg/cm2)中进行校正，以制造图10所示的具有3个薄膜层的柔性印制电路。在图30中与参考图29在前描述相同的部份使用相同的标号。在该柔性印制电路中塑料薄膜叠层的最位两层是薄膜7和8。如上所述，薄膜7和8之间线性展开系数差的最大值为0.54×10-5(1/℃)，该值等于或小于本发明的预定值。
如在实施例中一样，对该3薄膜层结构的柔性印制电路的卷边量h进行了测量，结果是卷边量h是5.0mm，卷边度为1.4％，抑制了卷边的发生。作为以与实施例相对方式对该柔性印制电路的柔性测试结果，当弯曲半径R＝15mm时，排斥力为360g/cm。比较4：
从实施例5所使用的厚度为0.125mm的聚亚乙基对苯二甲酸酯薄膜上切下尺寸为200×360mm的一个新的塑料薄膜(薄膜9)，并准备与实施例5相同的二个塑料薄膜7和10。与实施例5同样建立和重叠三个线性展开系数椭圆。这三个重叠椭圆的曲线如图28所示。根据这个曲线，与实施例1同样地计算薄膜7、9和10之间的线性展开系数差的最大值。结果是塑料薄膜7和9之间的线性展开系数差的最大值是1.66×10-5(1/℃)，在薄膜9和10之间是4.17×10-5(1/℃)。如前所述，在薄膜7和10之间的线性展开系数差的最大值是4.49×10-5(1/℃)。
接着，除了使用薄膜9替换薄膜8之外，其余以与实施例5相同的方式利用薄膜7、9和10制造一个柔性印制电路。如同在实施例1一样，就该柔性印制电路的卷边量h进行了测试，其结果卷边量h为18.9mm，卷边度为5.3％；这样，卷边发生了。作为与实施例相同对该柔性印制电路的柔性测试的结果，当弯曲半径R＝15mm时，排斥力为370g/cm。
实施例6：
准备一个在轴向和横向两个方向上展开的宽度为4m，厚度为0.05mm的由聚亚乙基对苯二甲酸酯膜制成的原材料薄膜。如图18所示，它被分成与该塑料薄膜的长度方向(展开的轴向)相平行的条件(每个宽500mm)的8个部份。在原材料塑料薄膜内，以与实施例3相同的方式测量各个部份(分割)的线性展开系数并考虑相关部份的组合。线性展开系数差最大值为1.4×10-5(1/℃)或更小的条件满足相对位置(-3)到(3)的范围。如图18所示，从相对位置(-3)切下尺寸为80×200mm的覆盖层塑料薄膜(薄膜11)，从相对位置(2)切下尺寸为80×200mm的基层塑料薄膜(薄膜12)。对于薄膜11和12，在薄膜11的表面面向薄膜12的背面的情况下测量线性展开系数的差。该线性展开系数差的最大值为1.1×10-5(1/℃)。
如在实施例3中一样，薄膜11和12被用以薄膜11的表面面对薄膜12的背面的形式去制造一个柔性印制电路。如同在实施例1中一样对该柔性印制电路的卷边量h进行了测量。其结果是卷边量h为7.6mm，卷边度为3.8％，抑制了卷边的发生。以与实施例1相同的方式对该柔性印制电路柔性和寿命的测试结果是：关于柔性，当弯曲半径R＝5mm时，排斥力为27g/cm，关于寿命，故障周期是810，与实施例程度基本相同。
应当理解，前面的描述和附图并不是试图限制本发明。并且对于本专业技术领域的普通技术人员来讲，可以在不脱离所附权利要求规定的本发明范围的情况下作出很多修改和变化，例如，本发明不仅可以被应用于柔性印制电路，而且还可以被应用于普通复合片方面，根据本发明的普通复合片也可以被应用于IC卡或信用卡等方面。

Claims (20)

1.一种复合片，包括：
第一树脂膜；
层叠在第一树脂膜上的第二树脂膜，且第一树脂膜的表面面向第二树脂膜的背面；和
在第一树脂膜和第二树脂膜之间形成的金属电路，该金属电路具有的塑性变形成份在施加应力载荷到有0.002(mm/mm)应变之后再从金属电路上除去应力载荷时应具有至少0.0003(mm/mm)的应变；
其中，所述第一和第二树脂膜有大致相同的形状，都是从一个在轴向和横向展开的塑料薄膜的两个区域上切割下来的，两个区域在取向上彼此对准，使得两个区域中一个上的任意一点和与该点对应的另一个区域上的一点都位于与该塑料薄膜的所述展开的轴向相平行的一个任意标准线上。
2.如权利要求1的复合片，其中，所述复合片是柔性印制电路。
3.如权利要求1的复合片，其中，一个或多个其它的树脂膜被夹在第一和第二树脂膜之间。
4.如权利要求1的复合片，其中，所述第一和第二树脂膜中每一个都是经一个相应的粘附层层叠在一起成为复合片的。
5.如权利要求1的复合片，其中，所述金属电路的塑性变形成份处于0.0003和0.0015(mm/mm)之间。
6.如权利要求1的复合片，其中，所述金属电路的塑性变形成份处于0.0004和0.0010(mm/mm)之间。
7.一种复合片，包括：
第一树脂膜，具有第一线性展开系数的椭圆，该椭圆是由第一对极座标轴和一个位于该对轴交点的基点界定的；
层叠在第一树脂膜上的第二树脂膜，且第一树脂膜的表面面向第二树脂膜的背面，该第二树脂膜具有第二线性展开系数的椭圆，该椭圆是由第二对极座标轴和一个位于该对轴交点的基点界定的；以及
在第一树脂膜和第二树脂膜之间形成的金属电路，该金属电路具有的塑性变形成份在施加应力载荷0.002(mm/mm)应变之后再从金属电路上除去应力载荷时应具有至少0.0003(mm/mm)的应变；
其中，所述第二树脂膜层叠在第一树脂膜上，使得所述第二椭圆与所述第一椭圆重叠，且其所述第二对轴与所述第一对轴重合，而所述第二基点与所述第一基点重合；
所述第一和第二线性展开系数的椭圆分别代表了一组与所述第一和第二基点的距离，该距离分别表示出在具有相对于所述第一对轴之一和相应的第二对轴之一的测量角θ的方向上所述第一和第二树脂膜的线性展开系数的幅值；并且
其中所述第一树脂膜的具有测量角θ的线性展开系数与所述第二树脂膜的具有测量角θ的线性展开系数之间的最大差值等于或小于1.4×10-5(1/℃)。
8.如权利要求7的复合片，其中，所述复合片是柔性印制电路。
9.如权利要求7的复合片，其中，一个或多个其它的树脂膜被夹在第一和第二树脂膜之间。
10.如权利要求7的复合片，其中，所述第一和第二树脂膜中每一个都是经一个相应的粘附层层叠在一起成为复合片的。
11.如权利要求7的复合片，其中，所述金属电路的塑性变形成份处于0.0003和0.0015(mm/mm)之间。
12.如权利要求7的复合片，其中，所述金属电路塑性变形成份处于0.0004和0.0010(mm/mm)之间。
13.如权利要求7的复合片，其中，所述第一和第二对轴中每一对的一个轴y位于展开膜的轴向上，而所述第一和第二对轴中每一对的另一轴x位于展开薄的横向上。
14.一种复合片，包括：
第一树脂膜，具有第一线性展开系数的椭圆，该椭圆是由第一对极座标轴和一个位于该对轴交点的基点界定的；
层叠在第一树脂膜上的第二树脂膜，且第一树脂膜的表面面向第二树脂膜的背面，该第二树脂膜具有第二线性展开系数的椭圆，该椭圆是由第二对极座标轴和一个位于该对轴交点的基点界定的；以及
在第一树脂膜和第二树脂膜之间形成的金属电路，该金属电路具有的塑性变形成份在施加应力载荷0.002(mm/mm)应变之后再从金属电路上除去应力载荷时应具有至少0.0003(mm/mm)的应变；
其中，所述第二树脂膜层叠在第一树脂膜上，使得所述第二椭圆与所述第一椭圆重叠，且其所述第二对轴与所述第一对轴重合，而所述第二基点与所述第一基点重合；
所述第一和第二线性展开系数的椭圆分别代表了一组与所述第一和第二基点的距离，该距离分别表示出在具有相对于所述第一对轴之一和相应的第二对轴之一的测量角θ的方向上所述第一和第二树脂膜的线性展开系数的幅值；并且
所述第一和第二椭圆不重叠部分的总区域等于或小于6.5×10-10(1/℃)×(1/℃)。
15.如权利要求14的复合片，其中，所述复合片是柔性印制电路。
16.如权利要求14的复合片，其中，一个或多个其它的树脂膜被夹在第一和第二树脂膜之间。
17.如权利要求14的复合片，其中，所述第一和第二树脂膜中每一个都是经一个相应的粘附层层叠在一起成为复合片的。
18.如权利要求14的复合片，其中，所述金属电路的塑性变形成分处于0.0003和0.0015(mm/mm)之间。
19.如权利要求14的复合片，其中，所述金属电路的塑性变形成份处于0.0004和0.0010(mm/mm)之间。
20.如权利要求14的复合片，其中，所述第一和第二对轴中每一对的一个轴y位于展开膜的轴向上，而所述第一和第二对轴中每一对的另一轴x位于展开薄的横向上。
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