CN1321549C - 可挠性印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

一种可挠性印刷电路板(flexible printed circuitboard)，具有一高精确度连接部(connecting part)，当此连接部连接至连接器(connector)时纵使两个相邻端子之间的间距进一步缩减也不会导致连接错误。上述可挠性印刷电路板具有与端子同时形成于上述连接部侧边的虚图样(dummy patterns)，此些虚图样的形状对应于上述连接部两侧边的轮廓，并且当上述连接部连接至连接器时将用以定位上述端子。当基膜(base film)接受雷射加工时上述虚图样将作为光罩(masks)。

Description

可挠性印刷电路板
技术领域
本发明是有关于一种具有要连接至连接器的连接部的可挠性印刷电路板。
背景技术
最近，电子装置已经变得更轻且更小，并且已经广泛使用可挠性印刷电路板作为电子装置中电路的材料。
典型可挠性印刷电路板具有要连接至连接器且整合在例如可挠性印刷电路板边缘以便更节省空间的连接部。
图4(a)是可挠性印刷电路板9a的连接部C的透视图。
如图所示，可挠性印刷电路板9a包括由可挠性树脂膜或类似材料所构成的基材910。基材910的外形为包括要连接至连接器的连接部C的预定平面状，并且多个电性连接至基材910上的电路(在图4(b)及图5中以参考数字92表示)的端子93位于连接部C的表面。端子93被排列成在如图中空白箭头所示的连接部C插入于连接器或由连接器抽出的方向上彼此平行。
于图4(a)及图4(b)中，参考数字940表示用以保护基材910上的电路92的覆盖层(cover-lay)，而参考数字950则表示用以加强连接部C使连接部C能够轻易地插入于连接器及由连接器抽出的加强板(reinforcing board)。
可挠性印刷电路板9a通常是藉模压(blanking)方法或其它方法由图5所示的可挠性印刷电路基材9切割而获得的，并且可挠性印刷电路基材9是藉由以下所说明的方法来制造。
参照图5，首先，电路92、端子93、以及由端子93末端所延伸的金属板引线93a都是由铜金属薄膜或类似材料所构成，并且藉由例如加成法及蚀刻法的普通微影方法(lithographic method)以预定平面状形成于基膜91的表面，而基膜91则是由树脂膜或类似材料所构成并且要加工成基材910。
其次，每一端子93的表面将利用金属板引线93a作为电极覆以金、焊锡或类似材料的金属板。
其次，具有一个用以暴露连接部C的端子93的开口94a并且要加工成覆盖层940的保护膜(protecting film)94将叠层于基膜91的表面上以便保护电路92等等。虽然图中并未显示，但是当需要时保护膜94也可能有一个开口，用以暴露在电路92上的预定位置安装组件的安装空间。
要加工成加强板950的厚加强膜(reinforcing film)95将叠层于相反的表面上，亦即基膜91的背面。如此，将可制造要加工成可挠性印刷电路板9a的可挠性印刷电路基材9。
由此所制造如图5所示的可挠性印刷电路基材9将藉由沿着以点划线(dot-dashed line)表示的周边边缘F模压而予以切割，此点划线界定上述图中可挠性印刷电路板9a的平面形状。此外，如果需要的话将安装组件于上述安装空间。因此，将可制造图4(a)所示的可挠性印刷电路板9a。
例如，此种模压可能利用模压模子(mode)沿着其周边边缘F立刻或逐步执行。
于上述模压方法中，模压模子通常藉由将位于模压模子上的导销(guide pins)插穿形成于基膜91且位在上述图形区域外侧预定位置的定位孔来定位，以便能够针对基膜91上的端子93等等来调整模压模子的位置。
然而，因为于上述模压方法中可达成的定位精确度受到限制，所以当上述可挠性印刷电路板的连接部C连接至连接器时可能产生例如端子93无法精确地连接至其个别的连接器触点的连接错误。
连接器与连接部C通常藉由使连接部C的侧边F1及F1接触连接器上的导引装置以便端子93精确地连接至其个别的触点来针对彼此位置定位，其中侧边F1及F1平行于图4(a)的空白箭头所示的插入/抽出方向。
因此，连接器与连接部C之间的定位精确度取决于例如两侧边F1之一与最接近此侧边F1的端子93中线之间的间距(图4(b)的p1)的尺寸精确度。亦即，连接器与连接部C之间的定位精确度取决于下列公式中±α的绝对值：
p1’＝p1α(1)，
其中p1’是实际的间距，p1是预定的间距，以及±α是两者之间的误差，并且间距p1的尺寸精确度±α取决于上述模压方法的定位精确度。
然而，藉由上述定位孔及导销所能达成的定位精确度较低，并且其偏移大于大约±100微米(±0.1毫米)。
因此，例如在连接部C的两相邻端子93之间的间距(图4(b)的p2)降至大约0.5毫米以便获得上述较轻且较小电子装置的情况下，当连接部C连接至连接器时可能产生连接错误。
为了确实避免在两相邻端子93之间的间距p2大约是0.5毫米时发生上述可挠性印刷电路板的连接错误，因此有人研究用以改善上述可挠性印刷电路基材模压方法的定位精确度的方法。
例如，编号为2662477的日本专利揭露一种结构，其中一个由金属薄膜所构成的目标标志连同端子93等等形成于可挠性印刷电路基材9上靠近连接部C的位置，并且当利用特定测量照相机侦测上述目标标志中心来定位修整穿孔(多重穿孔)时将执行用以切割连接部C的侧边F1的模压(修整)。
根据此种方法，于模压方法中能够获得±100微米或更小的定位精确度，并且在设定两相邻端子93之间的间距p2为大约0.5毫米以达成微连接的情况下能够确实避免可挠性印刷电路板9a的连接错误。
然而，需要进一步降低可挠性印刷电路板9a上的电路92的间距以使电子装置更轻且更小，因此，也需要更进一步降低连接部C的端子93之间的间距p2。
尤其，虽然用以微连接的相邻端子93之间的间距p2传统上是0.5毫米，但是具有大约0.3毫米间距p2的连接部已经变得普遍，并且最近已经在发展具有大约0.2毫米间距p2的连接部。
然而，根据编号为2662477的日本专利的定位方法所获得的精确度限制在大约±70微米，因此上述方法难以进一步改善定位精确度。
因此，无法改善定位精确度到足以进一步降低间距，并且再度出现当可挠性印刷电路板9a的连接部C连接至连接器时所发生的连接错误。
发明内容
本发明的一目的为提供一种可挠性印刷电路板，为具有一个纵使进一步缩减间距也不会导致连接错误的高精确度连接部的可挠性印刷电路板。
根据本发明，提供一种可挠性印刷电路板，此板具有一个要连接至连接器且包含多个由金属薄膜所构成的端子的连接部，并且此板的特性为在上述连接部的侧边提供虚图样，此些虚图样由金属薄膜所构成并且在用以加工上述可挠性印刷电路板的至少一基膜的雷射方法中作为光罩使用。
于上述结构中，在界定上述可挠性印刷电路板的连接部平面形状的周边边缘当中，其两侧边在上述连接部连接至连接器时用以定位上述端子，并且在用以加工上述可挠性印刷电路板的基膜的雷射方法中利用由金属薄膜所构成的虚图样作为光罩来形成，尤其，用以加工：
a.基膜；
b.基膜与要加工成覆盖层的保护膜的叠层(laminate)；
c.基膜与要加工成加强板的加强膜的叠层；
d.基膜、保护膜以及加强膜的叠层。
尤其，于上列膜中，将利用雷射照射上述虚图样未覆盖的区域使其可藉由蚀刻移除以便形成上述连接部的两侧边，当上述连接部连接至连接器时上述两侧边将用以定位上述端子。
若藉由微影方法形成上述端子及上述虚图样，则能够改善上述虚图样相对于上述端子的定位精确度至微米等级(大约几微米或更小)。
纵使考虑基材的伸缩及收缩或雷射光的包络，也能够改善使用虚图样的雷射方法的精确度至微米等级。
因此，藉由使用上述两种方法(亦即微影方法及雷射方法)以及省略无法获得足够尺寸精确度的模压方法，能够明显改善尺寸精确度。尤其，能够获得30微米或更小的精确度。
由此，本发明的可挠性印刷电路板能够制造具有高精确度连接部的可挠性印刷电路板，纵使在进一步缩减间距时此连接部也不会导致连接错误。
根据本发明的一观点，最好藉由微影方法同时形成一种可挠性印刷电路板中的端子及虚图样。
利用此种方法，能够改善上述虚图样相对于上述端子的定位精确度至微米等级。
当使用具有此种结构的可挠性印刷电路基材时，能够制造具有较高精确度连接部的可挠性印刷电路板。
根据本发明的另一观点，在上述基膜的背面上，将以一层具有300微米或更小厚度的加强膜来叠层上述可挠性印刷电路板，此加强膜要加工成用以加强上述连接部的加强板。
利用此种结构，因为要加工成加强板的上述加强膜是由具有300微米或更小厚度的树脂膜所构成，藉由雷射方法能够轻易地蚀刻此膜，所以利用雷射方法能够降低同时加工上述加强膜及基膜等等所需的时间。
因此，当使用具有此种结构的可挠性印刷电路板时，能够改善上述可挠性印刷电路板的生产率。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的可挠性印刷电路基材中的可挠性印刷电路板的连接部周围区域的放大平面图。
图2(a)是在用以加工图1所示的可挠性印刷电路基材基膜的雷射方法中作为光罩的虚图样当中一个周围区域的放大平面图，以及图2(b)是藉雷射方法或类似方法由图1所示的可挠性印刷电路基材切割的可挠性印刷电路板中的相同虚图样周围区域的放大平面图。
图3是藉雷射方法或类似方法由图1所示的可挠性印刷电路基材切割的可挠性印刷电路板的连接部周围区域的透视图。
图4(a)是藉模压方法由习知可挠性印刷电路基材切割的可挠性印刷电路板的连接部周围区域的透视图，以及图4(b)是上述可挠性印刷电路板的连接部其中一侧的周围区域的放大平面图。
图5是图4(a)所示的习知可挠性印刷电路基材中的可挠性印刷电路板的连接部周围区域的放大平面图。
图式标记说明
1可挠性印刷电路基材
1a可挠性印刷电路板
9可挠性印刷电路基材
9a可挠性印刷电路板
11基膜
12电路
13端子
13a金属板引线
14保护膜
14a保护膜14的开口
15加强膜
91基膜
92电路
93端子
93a金属板引线
94保护膜
94a保护膜94的开口
95加强膜
110基材
140覆盖层
150加强板
910基材
940覆盖层
950加强板
C连接部
DP虚图样
F可挠性印刷电路板的周边边缘
F1连接部C的侧边
F2连接部C的末端边线
F3可挠性印刷电路板主要部分的侧边
LA雷射照射区域
P1侧边F1与最接近此边的端子93中线之间的间距
P2两个相邻端子93之间的间距
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的一实施例。
图1是根据本发明的一实施例的可挠性印刷电路基材1中的可挠性印刷电路板1a的连接部C周围区域的放大平面图。此外，图2(a)是在用以加工可挠性印刷电路基材1中的基膜11的雷射方法中作为光罩的虚图样DP当中一个周围区域的放大平面图。
如上述图形所示，藉由在由可挠性树脂膜或类似材料所构成的基膜11表面上形成一个对应于包括连接部C的可挠性印刷电路板1a的区域可建构可挠性印刷电路基材1。
虽然只有一个对应于单一可挠性印刷电路板的区域显示于上述图形中，但是通常有与上述区域相同的两个或更多个区域位于单一基膜11的表面，其具有用以增加可挠性印刷电路板生产率的标准尺寸(典型上为250毫米宽且450~550毫米长)。因此，虽然未显示于上述图形中，但是每一个都对应于单一可挠性印刷电路板的上述两个或更多个区域最好形成于本发明的单一基膜11上。
下列由铜金属薄膜或类似材料所构成的组件形成于上述区域中的单一基膜11上：
作为上述可挠性印刷电路板的内部电路的电路12；
电性连接至电路12且排列在上述可挠性印刷电路板的连接部C中的端子13；以及
于用以加工基膜11的雷射方法中作为光罩的两个虚图样DP。
此外，金属板引线13a从端子13末端延伸至上述区域的外侧。
两个虚图样DP是以与界定可挠性印刷电路板1a平面形状的周边边缘F当中的连接部C两侧边(在图2(b)及图3中以F1及F1表示)轮廓相对应的形状来形成的。当连接部C连接至连接器时连接部C的侧边F1及F1将用以定位端子13。
上述组件最好藉由例如加成法及蚀刻法的微影方法同时形成。在此种情况下，能够改善两个虚图样DP相对于端子13的定位精确度至如上所述的微米等级。
每一端子13的表面最好以如同习知结构的作法利用金属板引线13a覆以金、焊锡或类似材料的金属板。
具有一个用以暴露连接部C的端子13的开口14a的保护膜14最好叠层于基膜11的表面上以便保护电路12等等。此外，虽然图中并未显示，但是保护膜14也可能有一个开口，用以暴露在电路12上的预定位置安装组件的安装空间。
此外，要加工成加强板的厚加强膜15最好叠层于相反的表面上，亦即基膜11的背面。
于具有上述组件的可挠性印刷电路基材1中，如上所述基膜11是由可挠性树脂膜所构成。尤其，最好使用聚醯亚胺(polyimide)膜，这是因为其尺寸稳定性、热稳定性、耐久性、易弯性等等。基于同样的理由，保护膜14也是由聚醯亚胺膜所构成。
如上所述，加强膜15最好是由具有300微米或更小厚度的树脂膜所构成，尤其，基于上述同样的理由，其最好是由聚醯亚胺所制成。
胶黏剂(adhesive)分别用以叠层位于基膜11上表面的保护膜14以及位于基膜11背面的加强膜15。上述胶黏剂最好是可固化树脂族群以便能够维持每一膜的上述特性。尤其，最好使用环氧树脂(epoxy resin)族群的胶黏剂。
当藉由蚀刻法形成电路12等等时，胶黏剂也用以叠层电路12等等藉以形成的金属薄片于基膜11的表面上。这种胶黏剂也最好是可固化树脂族群，尤其，最好使用环氧树脂族群的胶黏剂。
虽然未特别限制上述膜的厚度，但是上述膜的典型厚度如下所列：
保护膜14：12~50微米
覆盖层胶黏剂层：10~40微米
电路12等等藉以形成的金属薄膜：9~50微米
端子13上的焊锡薄片层：2~10微米
基本胶黏剂层：0~25微米
基膜11：12~50微米
加强板胶黏剂层：30~50微米
加强膜15：25~125微米
当加工具有上述组件的可挠性印刷电路基材1以获得可挠性印刷电路板时，将以雷射照射图1及图2(a)短划线所包围的网状图所显示的雷射照射区域LA，以便形成图2(b)所示的连接部C的两侧边F1及F1，当连接部C连接至连接器时上述两侧边将用以定位端子13。
尤其，雷射照射区域LA将以已经调整强度的二氧化碳雷射、钇铝石榴石(YAG)雷射、准分子(excimer)雷射或类似雷射来照射，以便完全未蚀刻或以极低速率蚀刻金属所形成的虚图样DP，并且以高速率蚀刻例如聚醯亚胺的树脂。因此，位于雷射照射区域LA中未以虚图样DP覆盖的区域的保护膜14、基膜11、加强膜15以及这些膜之间的胶黏剂层将藉由蚀刻特别予以移除。
例如，若使用二氧化碳雷射，雷射范围到达基材背面并以4~10焦耳能量照射五至十次之后，则上述膜及层可藉由蚀刻予以移除。
若使用二氧化碳雷射或类似雷射，则藉由蚀刻方法几乎不会损坏每一层的边缘表面以及虚图样DP的表面。尤其，每一层的边缘表面的状态与使用汤姆森(Thomson)刀片所获得的状态一样良好。因此，当连接部C连接至连接器时藉由雷射方法所形成的连接部C侧边F1及F1能够用以确实地定位端子13。
然后，界定可挠性印刷电路板1a平面形状的周边边缘F当中除了侧边F1及F1以外的部分，亦即位于连接部C末端的侧边F2(其与侧边F1及F1交叉)以及上述可挠性印刷电路板主要部分的侧边F3及F3(其由侧边F1及F1持续延伸)，将藉由模压方法予以切割以便生产如图2(b)及图3所示的可挠性印刷电路板1a。(在图1及图2(a)中侧边F2、F3以及F3以点划线表示。)
侧边F2、F3以及F3也可能藉由雷射方法予以切割。
然而，因为这些侧边的尺寸精确度并不需要与侧边F1及F1的尺寸精确度一般高，所以在考量可挠性印刷电路板的生产率及制造成本的下最好利用模压模子以习知模压方法来切割。
由此，能够生产如图2(b)及图3所示相对于侧边F1与最接近侧边F1的端子13中线之间的间距(图2(b)的p1)具有±30微米或更小的改良尺寸精确度的可挠性印刷电路板1a。
因此，即使排列在连接部C中的相邻端子13之间的间距(图2(b)的p2)减少至大约0.2毫米，也能够正确无误地避免当连接部C连接至连接器时端子13无法精确地连接至其相对应连接器触点的连接错误。
于图2(b)及图3中，参考数字110表示藉由上述雷射方法及模压方法以预定平面形状切割基膜11所获得的基材，参考数字140表示藉由相同的方法以预定平面形状切割保护膜14所获得的覆盖层，以及参考数字150表示藉由相同的方法以预定平面形状切割加强膜15所获得的加强板。
虽然本发明以上述实施例参照附图揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神的情况下，当可作些许的更动，因此本发明的权利保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (3)

1.一种可挠性印刷电路板，包括：
一连接部，该连接部要连接至一连接器，并且该连接部具有多个由一金属薄膜所构成的端子；以及
多个虚图样，这些虚图样位于该连接部的两侧，这些虚图样是由一金属薄膜所构成并且在一种用以加工该可挠性印刷电路板的至少一基膜的雷射方法中作为多个光罩使用，把这些虚图样当作光罩来进行雷射加工，以±30微米以下的精度形成该连接部的两侧边，同时在构成该可挠性印刷电路板的平面形状的外周缘中，利用模压加工形成该两侧边以外的部分。
2.如权利要求1所述的可挠性印刷电路板，其中藉由一种微影方法同时形成这些端子及这些虚图样。
3.如权利要求1所述的可挠性印刷电路板，其中一层具有300微米或更小的一厚度的加强膜将叠层在该基膜的背面上，该加强膜要加工成一块用以加强该连接部的加强板。
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