CN1437435A - 具有emi保护的柔性印刷电路 - Google Patents

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Abstract

柔性印刷电路(10)用于固定部分和可移动部分之间的电连接，它包括：柔性基底层(11)，通过第一粘合剂(12)在所述基底层的主表面(11a)上形成的导电层(13)，和通过第二粘合剂(14)在所述导电层上形成的覆盖层(15)；铜箔(22)通过导电粘合剂(21)粘在覆盖层的上表面(15a)上。铜箔利用焊料电连接至接地部分(110)。固定部分可以是光盘驱动器本体(300)。可移动部分可以是包括电磁辐射源(200)的光学读取单元(100)。铜箔用于屏蔽从电磁辐射源发出的电磁噪声。铜箔可以只设置在电磁辐射源的附近。

Description

具有EMI保护的柔性印刷电路
技术领域
本发明涉及一种柔性印刷电路(FPC)，包括用于减少该柔性印刷电路辐射之电磁噪声的部件。具体地说，本发明涉及柔性印刷电路的电磁噪声保护，其中所述柔性印刷电路用在光盘驱动器本体(固定部分)与光盘驱动器中所包含的光学读取单元(可移动部分)之间的电连接中，所述光学读取单元包括电磁辐射源，它在比如CD-R(小型可记录盘)、CD-RW(可重写CD)、DVD(数字通用盘)的光学记录介质(光盘)中记录数据，或者从其中复制数据。
背景技术
如现有技术公知的那样，柔性印刷电路是在固定部分与可移动部分之间的电连接中所使用的电路。例如，当固定部分包括光盘驱动器本体时，可移动部分中包括光学读取单元。这种光学读取单元被设置成与旋转的光盘相对，其间留有一定的距离，从而可以相对光盘驱动器本体可滑动地移动。
光学读取单元利用物镜会聚作为光源之半导体激光器所产生的激光，而在光盘的信号记录面上记录(写入)信息或者擦去信息，并且利用作为光学检测部件的光电检测器检测自信号记录面上反射的光束(返回光束)而复制信息。
因为必须在作为可移动部分的光学读取单元与作为固定部分的光盘驱动器本体之间进行信息的传输/接收，因此在它们之间用柔性印刷电路进行电连接。例如，用于从光盘驱动器本体传输至光学读取单元的信号可以是用于驱动半导体激光器的信号，在致动器线圈中流动的电流用于沿聚焦方向和跟踪方向驱动物镜。另一方面，用于从光学读取单元传输至光盘驱动器本体的信号是由光电检测器等检测的信号。
现在的光学读取单元包括安装于其上的电磁辐射源。另一方面，柔性印刷电路包括柔性基底层，这种基底层上形成有多条信号线。柔性印刷电路中的每条信号线作为一个电磁天线。也就是说，从电磁辐射源辐射的电磁噪声在信号线上传输，并从信号线向外辐射。
在其上安装有电磁辐射源的光学读取单元中，设置电磁干扰(EMI)保护是很重要的，因为电磁噪声会在电子设备之间造成相互的影响。如果不给柔性印刷电路设置任何EMI保护，就不能屏蔽电磁噪声，因为所述柔性印刷电路中的每个信号线都是一个电磁天线。
为了屏蔽电磁噪声，在传统柔性印刷电路中设置EMI保护，它包括一个接地层。但是为了形成接地层，必须将柔性印刷电路作成多层。结果，实现EMI保护之传统柔性印刷电路的缺点在于：给柔性印刷电路增加了额外的成本。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供一种能够屏蔽电磁噪声的柔性印刷电路。
本发明的另一个目的在于提供一种所需类型的低成本柔性印刷电路。
从以下的描述中可以清楚的了解本发明的其他目的。
按照本发明所述可以理解，所述柔性印刷电路是固定部分和可移动部分之间的电连接。这种柔性印刷电路包括具有主表面和下表面的柔性基底层。在柔性基底层上，通过第一粘合剂形成导电层。在导电层上，通过第二粘合剂形成覆盖层。所述覆盖层具有上表面。
按照本发明的一个方面，上述柔性印刷电路还包括由导电材料制成，并由第三粘合剂粘在柔性基底层之下表面及覆盖层上表面当中至少一个表面上的箔。所述的箔与接地部分电连接。
在前述柔性印刷电路中，所述的箔可为铜箔。第三粘合剂优选可以包括导电粘合剂。可用焊料制成所述箔与接地部分之间的电连接。所述导电层为包括电源供应线和接地线在内的各种信号线。可将所述的箔粘在所述柔性基底层之下表面和覆盖层上表面当中的至少一个表面上，从而至少覆盖电源供应线和接地线。
在前述的柔性印刷电路中，固定部分可以是光盘驱动器本体。可移动部分可以是包括电磁辐射源的光学读取单元。在这种情况下，该箔用于屏蔽自电磁辐射源发出的电磁噪声。可以只在电磁辐射源附近设置所述的箔。所述导电层是包括电源供应线和接地线在内的各种信号线。可将所述箔粘在柔性基底层之下表面和覆盖层上表面当中的至少一个表面上，从而至少覆盖电源供应线和接地线。
附图说明
图1是表示包括了电磁辐射源之光学读取单元的光学系统平面图；
图2是表示没有设置任何EMI保护之第一传统柔性印刷电路的截面图；
图3表示设置EMI保护之第二传统柔性印刷电路的截面图；
图4表示本发明第一实施方案之柔性印刷电路的截面图；
图5表示包括电磁辐射源之光学读取单元的平面图，其中采用了图4所示的柔性印刷电路；
图6表示本发明第二实施方案之柔性印刷电路的截面图；
图7表示本发明第三实施方案之柔性印刷电路的截面图。
具体实施方式
参考图1，为便于理解本发明，先来描述光学读取单元100，它包括电磁辐射源(将在下面进行描述)。图1是表示光学读取单元100的光学系统的平面图。所示光学读取单元100是采用偏振光学系统作为光学系统的类型。“偏振光学系统”是能够改变激光束偏振方向的光学系统。
光学读取单元100包括半导体激光器(激光二极管)LD、衍射光栅GRT、光分束器BS、准直透镜CL、竖反射镜(rising mirror)MIR、波片WP、物镜OL、凹面透镜(放大镜)EL，以及光电检测器(光接收元件)PD和前传感器(forward sensor)(未示出)。衍射光栅GRT设在所述半导体激光器LD和光分束器BS之间。可将前传感器设在比如光分束器BS的左侧。
在具有这种结构的光学读取单元中，在这一侧，半导体激光器LD沿着水平前进方向发出激光束。发出去的激光束被衍射光栅GRT分成三束激光，穿过光分束器BS并沿着水平向前方向前进。另外，光束分光器BS按照固定的比例将入射的激光束分成反射光束和透射光束。例如，光分束器BS反射20％的入射激光束，成为反射光，而透射80％的入射激光束，成为透射光。也就是20％的入射激光由光分束器BS沿着直角弯曲，水平向左成为反射光束。所述前传感器也称前反射镜，用以监测自光分束器BS反射的光量。沿水平向前行进的激光束被准直透镜CL准直成为准直光束，然后受到竖反射镜MIR的反射表面反射，而沿直角弯曲，竖直向上行进。这种竖直向上行进的激光束的偏振方向受到波片WP的改变，并通过物镜OL会聚(照射)在光盘(未显示)的信号记录表面上。由此，可以给光盘写入(记录)信息或从该光盘擦去信息。
所述波片WP包括半波片或四分之一波片。这种波片WP由如具有双折射的晶体，如水晶制成的透明片构成。现有技术中已经知道，波片WP包括功能性树脂以及将功能性树脂夹在其中的一对玻璃片。
经光盘的信号记录面反射之后，反射的激光束(返回的激光束)竖直向下行进，穿过物镜OL。当其偏振方向受到波片WP的改变后，返回激光束在竖反射镜MIR的反射表面被反射，而沿着直角弯曲，水平向后行进。水平向后行进的激光束穿过准直透镜CL，被光分束器BS沿着直角弯曲，水平向右行进，并被光电检测器PD穿过凹面透镜EL所检测。因此复制存储(记录)在光盘中的信息。
另外，例如半导体激光器LD、衍射光栅GRT、光分束器BS、准直透镜CL、竖反射镜MIR、凹面透镜EL、光电检测器PD、波片WP以及前传感器(未示出)的光学部件安装在一个光学基座中(未示出)。物镜OL安装在透镜支架(未示出)上，而所述透镜支架由所述光学基座以可略做移动的方式支撑着。
另外，所示的半导体激光器LD包括高能量激光器，它能够产生波长比如为780nm的激光束。也就是在向光盘记录信息时，所述半导体激光器LD产生高能激光束，而在复制光盘中所记录的信息时，该半导体激光器LD产生低能激光束。
按照上述方式，上述光学读取单元100利用高能半导体激光器LD选择性地产生高能激光束，用于记录，以及低能激光束，用于复制。半导体激光器LD通常按照单横模振荡。例如按照单横模振荡的半导体激光器LD，它对于光盘的信号记录面反射的返回激光束来说是弱的，并且具有不稳定的振荡。对于复制时(低能)读出光电检测器中信号来说，这种现象的影响很大。
结果，通过复制时使用高频叠加电路200进行高频叠加，从而利用高能半导体激光器LD进行记录/复制的光学读取单元100使得所述高能半导体激光器LD按照振荡谱的多模工作。于是，使来自半导体激光器LD的照射激光束与其返回激光束之间的相干得以被减少，实现高能半导体激光器LD的稳定振荡。
利用高频叠加电路200进行高频叠加按照350MHz的基频(基波)接通/断开半导体激光器LD。相应地，高频叠加电路200不仅振荡350MHz的基频的基波分量，还振荡谐频分量(尤其是1050MHz的三次谐频的三次谐频分量)。也就是说，有如在本发明的前面所述那样，高频叠加电路200用作辐射电磁噪声的电磁辐射源。于是，在其上装有电磁辐射源200的光学读取单元100中，设置电磁干扰(EMI)保护就是很重要的。
另一方面，如本发明前面所述，由于柔性印刷电路(FPC)中的每条信号线都是作为一个电磁天线，因此，如果不给柔性印刷电路设置任何EMI保护，就不可能屏蔽电磁噪声。
图2表示没有设置任何EMI保护的第一种传统柔性印刷电路10’的截面图。
第一种传统柔性印刷电路10’包括：具有主表面11a的柔性基底层，通过第一粘合剂12在主表面11a上或在基底层11上形成的导电层13，以及通过第二粘合剂14在导电层13上形成的覆盖层15。导电层13由多条信号线构成。
因为具有这种结构的第一种传统柔性印刷电路10’没有设置任何EMI保护，因此不可能屏蔽电磁噪声。
图3表示设有EMI保护的第二种传统柔性印刷电路10″的截面图。
第二种传统柔性印刷电路10″不仅包括图2所示第一种类传统柔性印刷电路10’所包括的柔性基底层11、第一粘合剂12、导电层13、第二粘合剂14，以及覆盖层15，而且还包括通过第三粘合剂16在柔性基底层11的背面(下表面)11b上形成的接地层17，以及通过第四粘合剂18在接地层17上形成的第二覆盖层19。
也就是说，在第二种传统柔性印刷电路10″中，形成接地层17，用以减少电磁噪声辐射，并由此屏蔽电磁噪声。
按照上述方式，在设有EMI保护的第二种传统柔性印刷电路10″中，为形成接地层17，必须将柔性电路10″做成多层。结果，设有EMI保护的第二种传统柔性印刷电路10″的缺点就是，在柔性印刷电路10″中增加了额外的费用。
以下参考图4描述本发明第一实施方案的柔性印刷电路(FPC)10。
所示的柔性印刷电路10与图2所示的第一种传统柔性印刷电路10’的结构和工作情况都类似，只是这种柔性印刷电路10还包括焊在接地部分(以下将详述)的铜箔22。因此，用同样的附图标记表示与图2所示元件有类似功能的元件，并且，为了简化和避免重复，略去对它们的说明。
铜箔22通过导电粘合剂21被粘在覆盖层15的上表面15a上。从而，可以屏蔽电磁噪声(可以减少电磁噪声水平)。
例如，有一种以美国的FCC15B-ClassB为基础的EMC(电磁兼容性)标准。假设电磁辐射源包括安装在光学读取单元100上的高频叠加电路200。在这种情况下，以图2所示的第一种传统柔性印刷电路10’作为受检查的柔性印刷电路，也将图4所示的本发明实施方案的柔性印刷电路10作为受检查的柔性印刷电路，本发明人检查了它们是否符合所述的EMC标准。
于是，在受检查的柔性印刷电路是图2所示的第一种传统柔性印刷电路10’的情况下，本发明人发现，尽管在350MHz的基频和1050MHz的三次谐频能够满足上述EMC标准，但是很难有任何的余量。
另一方面，在受检查的柔性印刷电路是图4所示本发明实施方案的柔性印刷电路情况下，本发明人发现，在350MHz的基频和1050MHz的三次谐频能够满足上述EMC标准，余量为8dB或更多。也就是与图2所示的第一种传统柔性印刷电路10’相比，图4所示的本发明实施方案柔性印刷电路可以屏蔽电磁噪声。
图5表示将图4所示的柔性印刷电路用于光盘驱动器的示例。所表示的示例中，固定部分是光盘驱动器的本体300，可移动部分是包括在光盘驱动器内的光学读取单元100，这个光学读取单元100上安装有电磁辐射源(高频叠加电路)200。
所示的柔性印刷电路10电连接在光盘驱动器本体(固定部分)300与光学读取单元(可移动部分)100之间。光学读取单元100被设置成与旋转光盘(未示出)相对，其间留有一定的距离，并被设置成能够按照箭头A所示的方向相对于光盘驱动器本体300滑移。
柔性印刷电路10的一个端部10a与光盘驱动器本体300的连接器310电连接。该柔性印刷电路10的另一个端部10b与光学读取单元100电连接。
如图5所示，铜箔22焊在光学读取单元100的以110指示的接地部分。换句话说，铜箔22与接地部分110之间的电连接是用焊料120形成的。在所表示的示例中，铜箔22只设在作为电磁辐射源的高频叠加电路200的附近。
按照现有技术中公知的方式，光学读取单元100按照箭头A所示的方向相对光盘驱动器本体300滑移。结果，在光学读取单元100滑移过程中，柔性印刷电路10的中间部分成为弯曲状态或伸展状态。但是，柔性印刷电路10的一部分在光学读取单元100上和靠近它，这部分被固定在光学读取单元100上。于是，在所表示的示例中，只在柔性印刷电路10固定在光学读取单元100上的部分粘有铜箔22。这是因为，如果也将铜箔22粘在当光学读取单元100按所述方式滑移时柔性印刷电路10之弯曲或伸展的中间部分上，则铜箔22怕是会要脱离覆盖层15。
另外，如图5所示，只在光学读取单元100上和其附近的覆盖层15上粘有铜箔22的柔性印刷电路10中，本发明人发现，铜箔22不会脱离覆盖层15，即使光学读取单元100沿箭头A的方向相对光盘驱动器本体300反复滑移200万次，也不会改变电磁波的屏蔽效果。
按照现有技术中公知的方式，图4所示的导电层13包括电源线131和接地线132在内的各种信号线。在所表示的示例中，铜箔22粘在覆盖层15的上表面15a，从而至少覆盖电源线131和接地线132。
在本发明的这个实施方案中，将铜箔22通过导电粘合剂21按照任何比例粘在覆盖层15的上表面15a，从而覆盖譬如电源线131和接地线132的各种信号线，并焊接在接地部分110。因此，按照本发明的这个实施方案，铜箔22作为柔性印刷电路10的接地层，它可以强化与图3所示多层类型的第二种传统柔性印刷电路10″等同的接地效果。
尽管如图5所示，使铜箔22在柔性印刷电路10光学读取单元100一侧被粘在覆盖层15的上表面15a上，但是可以理解，使铜箔22在与连接器310或光盘驱动器本体300连接的一侧被粘在覆盖层15的上表面15a上，也获得屏蔽电磁噪声的效果。
尽管已经结合实施方案描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说可以对本发明作出各种其他改型。例如，尽管在上述实施方案中使用了铜箔，但是可以使用铜之外的导电材料制成的箔，粘在覆盖层15的上表面15a。另外，尽管在上述实施方案中使用导电粘合剂21，但是可以使用普通的粘合剂，在导电材料制成的箔(铜箔22)和覆盖层15之间实施粘接。尽管在上述实施方案中使用了焊料120，但也可以使用焊料之外的导电材料进行胶合，而在导电材料制成的箔(铜箔22)与接地部分110之间形成电连接。
尽管在上述实施方案中将导电材料制成的箔(铜箔22)粘在覆盖层15的上表面15a，但在图6所示的本发明第二实施方案的柔性印刷电路10A中，也可以将导电材料制成的箔(铜箔22)同时粘在基底层11的下表面11b和覆盖层15的上表面15a两个表面上，或者在图7所示本发明第三实施方案的柔性印刷电路10B中，可以将导电材料制成的箔(铜箔22)只粘在基底层11的下表面11b上。

Claims (9)

1.一种用于将固定部分和可移动部分进行电连接的柔性印刷电路，所述柔性印刷电路包括：
具有主表面和下表面的柔性基底层；
通过第一粘合剂在所述基底层的主表面上形成的导电层；
通过第二粘合剂在所述导电层上形成的覆盖层，所述覆盖层具有上表面；以及
由导电材料制成的箔，通过第三粘合剂粘在所述柔性基底层的下表面和所述覆盖层的上表面当中的至少一个表面上，所述箔电连接至接地部分。
2.如权利要求1所述的柔性印刷电路，其中，所述箔包括铜箔。
3.如权利要求1所述的柔性印刷电路，其中，所述第三粘合剂包括导电粘合剂。
4.如权利要求1所述的柔性印刷电路，其中，所述箔和所述接地部分之间的电连接是利用焊料形成的。
5.如权利要求1所述的柔性印刷电路，其中，所述导电层包括电源线和接地线在内的各种信号线，所述箔粘在所述柔性基底层的下表面和所述覆盖层的上表面当中的至少一个表面上，从而至少覆盖所述电源线和接地线。
6.如权利要求1的柔性印刷电路，其中，所述固定部分是光盘驱动器本体，所述可移动部分是包括电磁辐射源的光学读取单元，所述箔用于屏蔽从所述电磁辐射源发出的电磁噪声。
7.如权利要求6所述的柔性印刷电路，其中，所述箔只设置在所述电磁辐射源的附近。
8.如权利要求6所述的柔性印刷电路，其中，所述导电层包括电源线和接地线在内的各种信号线，所述箔粘在所述柔性基底层的下表面和所述覆盖层的上表面当中的至少一个表面上，从而至少覆盖所述电源线和接地线。
9.如权利要求7所述的柔性印刷电路，其中，所述导电层包括电源线和接地线在内的各种信号线，所述箔粘在所述柔性基底层的下表面和所述覆盖层的上表面当中的至少一个表面上，从而至少覆盖所述电源线和接地线。
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