CN1196386C - 柔韧印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种柔韧印刷电路板，包括耐热、柔韧的本体和引线，通孔和焊料。本体和引线由绝缘材料制成。通孔在本体上形成。焊料充满通孔，以将本体和引线部分重叠在一起。同样，公开了制造柔韧电路板的方法。

Description

柔韧印刷电路板及其制造方法
技术领域
本发明涉及要插入电子装置箱体中的柔韧印刷电路板及其制造方法。
背景技术
通常，在电子装置中，称为印制板的印刷电路板插在其箱体中，其中在所述印刷电路板上安装电子元件和机械构件以构造想要的电子装置。对于这种印制板，主要使用的是硬质板，但是，近年来常使用的是柔韧印刷电路板(以下称为FPC)。
FPC是具有高度柔韧性的电路板，其使用例如聚酰亚胺之类的耐热、柔韧树脂材料作为绝缘材料，并可以随安装在其上的电子元件，机械构件等弯曲。当FPC插入箱体时，其可以使用箱体中的空隙来有效地布线，因此电子装置可以做成小型化的。
通过在平板上开发来制造FPC，以与插入电子装置的状态(弯曲状态)相对应。在这种情况下，展开图(developed view)变得越复杂，从一块板上获得的FPC的数目就越少，并且电路基板变得昂贵。这些将在下面详细说明。如图5A所示，FPC 1整体具有从本体(trunk)1-1上延伸出的细引线1-2。因此，一个FPC 1的引线1-2与另一个FPC 1的引线1-2接头，并且仅可获得四个FPC 1，以与一个正方形板的四个角相对应。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种廉价的柔韧印刷电路板，及其制造方法，其中可以增加从一个薄板上获得的柔韧印刷电路板的数目。
为了达到上述目的，根据本发明，提供一种柔韧印刷电路板，其包括由绝缘材料制成的第一和第二耐热、柔韧分割板，在第一分割板上形成的通孔，和用来填充通孔以将彼此部分重叠的第一分割板上形成通孔的部分和所述第二分割板的部分结合在一起的焊料；其中所述第一和第二分割板具有导体，所述第一和第二分割板的导体通过所述焊料彼此电连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造柔韧印刷电路板的方法，包括以下步骤：将由绝缘材料制成的耐热、柔韧印刷电路板分成第一和第二分割板；在第一分割板上形成通孔；使第一和第二分割板彼此部分重叠，以使第二分割板处于下方，将焊料填入第一分割板的通孔，和熔化填入通孔的焊料，从而将第一和第二分割板彼此结合；其中填充步骤包括通过焊料印刷将焊料填充入通孔中的步骤，用来将电子元件/机械构件连接在第一分割板上。
附图说明
图1是本发明实施例的柔韧电路板(FPC)的平面图；
图2A示出了构成如图1所示的FPC的本体和引线；
图2B示出了当从一个薄板上获得如图2A所示的本体和引线时使用的布局；
图3A到图3F用来说明使用夹具来制造如图1所示的FPC的方法；
图4A是沿图3C中直线I-I的剖面图；
图4B是沿图3D中直线II-II的剖面图；
图4C是沿图3E中直线III-III的剖面图；
图4D是沿图3F中直线IV-IV的剖面图；
图4E是主干和引线弯曲部分的剖面图；
图5A是常规FPC的平面图；
图5B示出了当从一个薄板上获得如图5A所示的FPC时使用的布局。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明进行说明。
图1示出了本发明一个实施例的电路板。如图1所示，FPC 2由本体(第一分割板)2-1和从本体2-1中延伸出的细引线(第二分割板)2-2构成。如图2A所示，本体2-1和引线2-2彼此分离，并且通过在本体2-1上形成的通孔H1中填充的焊料2-3来彼此结合。
关于薄板上FPC 2的布局，可以通过将每个FPC 2分成本体2-1和引线2-2来构成，如图2B所示。因此，在一个薄板上获得的FPC 2的数目可以从4个(常规)增加到6个，因此降低了FPC 2的成本。
下面说明本体2-1和引线2-2的结合过程。首先，本体2-1上形成通孔H1的部分和引线2-2部分(末端)重叠，并使引线2-2处于下方。然后，用焊料2-3填充通孔并熔化，从而将引线2-2结合在本体2-1上。
焊料2-3通过印刷来充满通孔H1。在本实施例中，这里的印刷与用来安装电子元件和机械构件的焊料的印刷同步进行。填充的焊料2-3与用来安装电子元件和机械构件的焊料的熔化同步进行。换句话说，由于本体2-1和引线2-2的结合以及电子元件和机械构件在FPC 2上的安装按照相同的方法来进行，所以FPC 2的制造成本不会增加，所以可以抑制FPC 2制造成本的增加。
通过使用夹具来制造上述的FPC 2。参考图3A到3F来说明该制造过程。在图3A到3F中，将要对一个FPC 2进行说明，但是实际上，使用一个夹具同时制造多个FPC 2。
如图3A所示，许多定位插销(positioning pin)P安置在用作第一夹具的基准插销板(reference pin board)上。定位插销P从基准插销板3的上表面伸出。
如图3B所示，在用作第二夹具的柔性板4中，在与安置在基准插销板3中的定位插销P相对应的位置形成定位插销要插入的孔PH。用来暂时固定FPC 2的具有粘性的薄片(以下称为粘贴片)S粘贴在固定板4上必要的部分。在本实施例中，具有少量低分子量硅氧烷的耐热硅树脂橡胶薄膜被用作粘贴片S。在固定板上粘贴片S要粘贴的位置形成与粘贴片厚度相应的深度的凹进表面，因此在粘贴之后，固定板4上粘贴片S未粘贴的表面变得与固定板4平齐。
固定板4重叠在基准插销板3之上。此时，基准插销板3和固定板4对准，并且定位插销P插入相应的孔PH中，如图3C和4A所示，因此它们从固定板4的上表面伸出。
如图3D和4B所示，FPC 2的引线2-2越过粘贴片S1和S2安置在固定板4上。此时，引线2-2通过定位插销P1和P4导引到粘贴片S1和S2的安装位置上。安置在粘贴片S1和S2上的引线2-2暂时由粘贴片S1和S2的附着力固定不动。
如图3E和4C所示，FPC 2的本体2-1安置在固定板4上的粘贴片S2到S8上。此时，本体2-1由定位插销P3到P8导引到粘贴片S2到S8上的安装位置上。安置在粘贴片S2到S8上的本体2-1暂时由粘贴片S2到S8的附着力固定不动。在这种暂时的固定状态下，本体2-1中形成通孔H1的部分和引线2-2的顶端重叠，并使引线2-2处于下方。
如图3F和4D所示，基准插销板3从固定板4移开。此时，基准插销板3的定位插销P1到P8被移开，因此固定板4上没有留下任何凸出物。
随着本体2-1和引线2-2被暂时地固定在固定板4上，使用焊糊印制机器将焊糊印制在本体2-1和引线2-2上。因此，可以同时印刷用来固定电子元件和机械构件的焊料和将焊料填充在通孔H1中。
通过零件安装单元来将电子元件和机械构件附加在本体2-1上，之后，使用回流单元(回流焊接)通过热空气将焊料熔化，因此可以同时进行电子元件和机械构件的连接和本体2-1与引线2-2的结合。
在回流焊接中，同样加热粘贴在固定板4上的粘贴片S。但是，由于粘贴片S耐热，所以它们不会从固定板4上剥落。由于具有少量低分子量硅氧烷的耐热硅树脂橡胶薄膜被用作粘贴片S，少量低分子量硅氧烷挥发量很少。这可以防止因低分子量硅氧烷的挥发而在触点处形成绝缘薄膜。
当要将本体2-1和引线2-2结合在一起时，由于填充通孔H1的焊料被熔化，本体的导体2-1a和引线的导体2-2a由焊料彼此连接，如图4E所示，此时，导体2-1a的通孔H1的内壁和边缘以及导体2-2a的一个表面通过焊料彼此电连接。因此，本体2-1和引线2-2彼此物理连接并且电连接。由于焊料2-3熔化时产生的表面张力，本体2-1和引线2-2的结合表面紧密接触。
下面将要说明因为夹具具有基准插销板和固定板的双重结构而获得的优点。如果没有提供基准插销板3，而是直接在固定板4上形成定位插销，定位插销不应该具有等于或者超过FPC厚度的凸出量，这是因为它们会防碍焊料的印刷。在这种情况下，定位插销从固定板4伸出的凸出量减少，并且当本体2-1和引线2-2要暂时固定在固定板4上时，易于发生位置移动。
与此不同，根据本实施例，夹具具有基准插销板3和固定板4的双重结构，并且基准插销板3在焊料印刷之前被移开。因此，可以增加定位插销P1到P8的高度，因而增加定位插销P1到P8从固定板4上伸出的凸出量。因此，当本体2-1和引线2-2要暂时固定在固定板上时，不容易发生位置移动。
在上述的实施例中，粘贴片S与固定板4的必要部分相结合。另一种选择是，粘贴片可以粘贴覆盖在固定板4的整个表面上。在这种情况下，在粘贴片的表面除了必要的部分之外可以有选择地由激光束或者喷沙来粗糙化，以便在固定板4上形成粘贴部分，与粘贴片S1到S8相对应。
在上述的实施例中，在本体2-1上形成通孔H1。另一种选择是，在引线2-2上形成通孔H1。FPC 2由两个分割部分制成，即本体2-1和引线2-2，但是电路板分割部分的数目可以增加到3个或者4个。分割电路板不必两层重叠，而是其层数可以增加到3层或者4层。
如所述的一样，根据本发明，在由两个或者更多个分割部分构成的柔韧印刷电路板的至少一个电路板上形成通孔，并且分割电路板之间通过填充通孔的焊料来彼此结合。因此，增加了从一块薄板上可以获得的电路板的数目，因此降低了成本。
由于焊料通过印刷来填充通孔，所以可以按照相同的过程来执行电路板的结合和电子元件以及机械构件的安装。因此，没有增加步骤，所以抑制了制造成本的增加。
由于夹具具有基准插销板和固定板的双重结构，所以定位插销的高度可以增加。因此，当柔韧印刷电路板要暂时固定在固定板上时，它们之间不容易发生位置移动。

Claims (8)

1.一种柔韧印刷电路板，其特征在于包括：
由绝缘材料制成的第一和第二耐热、柔韧分割板(2-1，2-2)；
在所述第一分割板上形成的通孔(H1)；和
焊料(2-3)，用来填充通孔以将彼此重叠的所述第一分割板上形成通孔的部分和所述第二分割板的部分结合在一起；
其中所述第一和第二分割板具有导体，所述第一和第二分割板的导体通过所述焊料彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于所述第二分割板使用焊料与所述第一分割板结合，以致其重叠在所述第一分割板下面。
3.一种制造柔韧印刷电路板的方法，其特征在于包括以下步骤：
将由绝缘材料制成的耐热、柔韧印刷电路板分成第一和第二分割板(2-1，2-2)；
在第一分割板上形成通孔(H1)；
使第一和第二分割板彼此部分重叠，以使第二分割板处于下方，
将焊料(2-3)填入第一分割板的通孔，和
熔化填入通孔的焊料，从而将第一和第二分割板彼此结合；
其中填充步骤包括通过焊料印刷将焊料填充入通孔中的步骤，用来将电子元件/机械构件连接在第一分割板上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
方法还包括在通孔形成之后暂时固定第一和第二分割板的步骤，和填充步骤还包括将暂时固定的第一和第二分割板相互结合的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于暂时固定步骤包括以下步骤：
将伸出了多个定位插销(P1到P8)的基准插销板(3)和具有通孔(PH)的固定板(4)相互叠加，以致定位插销通过通孔从固定板上粘贴了粘贴片的表面伸出，其中在与定位插销和粘贴在通孔开口的表面的粘贴片相对应的位置形成通孔(PH)，
通过将定位插销用作引导，将第二分割板安置在固定板的粘贴了粘贴片的表面上，使用粘贴片暂时固定第二分割板，
通过将粘贴片用作引导，将第一分割板上形成通孔的区域安置在固定板上粘贴了粘贴片的表面，以致其重叠在暂时固定的第二分割板的一部分上，以及使用粘贴片暂时固定第一分割板，和
在暂时固定第一和第二分割板之后，将基准插销板从固定板上移开。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于粘贴片由耐热材料制成。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于粘贴片由包括少量低分子量硅氧烷的硅树脂制成。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于粘贴片粘贴在固定板上按照与粘贴片厚度相对应的深度凹进去的凹进处。
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