CN1615068A - 挠性电路板 - Google Patents

Abstract

提供一种低成本的、低刚度的挠性电路板，而不会破坏挠性电路板的双面电路布线之间的导通可靠性。一种双面挠性电路板，利用粘接剂层(2)在具有挠性和绝缘性的基体材料(1)的两面敷设铜箔(3)，在由该铜箔形成的电路布线之间形成了层间导电通路(4)，其特征在于：上述电路板是利用厚度为0.3～9μm的粘接层(6)在热膨胀系数在5～27ppm/℃的范围内、厚度在25μm以下的挠性绝缘膜(5)上粘接铜箔(7)，上述层间导电通路是利用面板电镀法形成的厚度在9μm以下的铜电镀层(8)。

Description

挠性电路板

技术领域

本发明涉及挠性电路板，特别涉及具有很好的柔软性且制作成本低的挠性电路板。

背景技术

挠性电路板具有柔软和易弯曲的特性，大多使其侧面形状呈U字或α型弯曲，然后装入小型信息机器(便携式电话、数字照相机、数字摄像机、笔记本电脑、硬盘驱动器和光驱等)的可动部中，以便在弯曲的状态下向其供给信号或电源。

而且，伴随小型信息机器的轻薄短小，底板的安装空间变小，呈U字或α型弯曲后装入可动部的挠性电路板的弯曲半径亦随之减小。

另一方面，在小型信息机器中，作为具有挠性电路板的可动部的驱动源，大多具有电机，但为了实现轻薄短小，需要使电机进一步小型化。这样的小型电机虽然具有体积小、功耗低的效果，但驱动力矩也小。

加之，用于可动部的挠性电路板主要采用弯曲性好的单面布线结构，但因近年来，伴随小型信息机器的轻薄短小和高性能化，布线密度提高，所以，用于可动部的挠性电路板也要求采用双面布线结构。这会使挠性电路板的弯曲性能变差。

此外，在具有双面布线结构的双面挠性电路板中，为了使双面布线之间实现电连接，一般使用利用所谓面板电镀法连接形成层间导电通路的方法，即，利用NC钻头、冲孔、激光、等离子体蚀刻和化学蚀刻等方法对敷铜积层板进行穿孔，在其上形成通孔(through-hole)或过孔(blind·via-hole)，在已开口的导通孔和敷铜积层板的整个表面形成电镀膜。

但是，因不仅层间导通部而且弯曲部的铜箔也变厚，故整个电路板的刚性提高了，使弯曲性能进一步恶化。即，对于用于小型信息机器的可动部的挠性电路板，存在这样的实际情况，因要求其曲率半径更小，故需要很大的驱动力，而电机的力矩则因小型化的结果而减小。

因此，在先有的挠性电路板中，存在柔软性不足、不能得到足够的弯曲性能的问题。

为了解决这一问题，若按照过去的方法，采用所谓部分电镀法，即如图2所示，对要求弯曲的电路部分不进行通孔电镀，只对通孔部进行15～20μm厚的电镀。在该图2中，1是挠性绝缘膜，2是粘接剂，3是铜箔，4是表示利用部分电镀法形成的层间导通电镀膜。

如图2所示，当使用部分电镀法时，制造成本上升。即，部分电镀法附加了很多工序，即，在利用印刷或层压的方法在铜箔上形成感光性的电镀保护层之后，进行电镀保护层的暴光工序、显像工序和固化工序，然后，形成铜导线图形，进而，进行电镀保护层的剥离工序等。因此，与通常的面板电镀法比较，增加了成本，使成本变得非常高。

另一方面，从市场的观点出发，对低刚度、低成本的挠性电路板的需求日益增强，必须有对应的策略。

发明内容

本发明是考虑上述各点而提出的，其目的在于提供一种低成本的、低刚度的挠性电路板，而不会破坏挠性电路板的双面电路布线之间的导通可靠性。

为了达到上述目的，本发明是一种双面挠性电路板，利用粘接剂层在具有挠性和绝缘性的基体材料的两面敷设铜箔，在由该铜箔形成的电路布线图形之间形成了层间导电通路，其特征在于：上述电路板是利用厚度为0.3～9μm的粘接层在热膨胀系数在5～27ppm/℃的范围内、厚度在25μm以下的挠性绝缘膜上粘接铜箔，上述层间导电通路是利用面板电镀法形成的厚度在9μm以下的铜电镀层。

本发明如上所述，因使用CTE20ppm/℃以下的挠性绝缘膜，且将使用的粘接剂的厚度、铜箔和电镀层的厚度抑制到一定值之下，故可以提供能满足小型信息机器要求的低刚度、低成本的挠性电路板。结果，可以实现信息机器的小型化、低功耗、高性能和低成本。

附图说明

图1是表示本发明的挠性电路板的截面结构的说明图。

图2是表示先有的挠性电路板的截面结构的说明图。

发明的具体实施方式

参照图1说明本发明的一实施例。图1示出本发明的挠性电路板的截面，在挠性绝缘膜1的两面敷设粘接剂层2，在其上敷设铜箔3，作为最外层，利用面板电镀形成电镀膜4。

构造上的特征

作为本发明使用的挠性绝缘膜，可以举出聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物等，作为粘接剂，是环氧树脂系、酚系、丙烯基系、亚胺系和氨基系等化合物，最好是环氧树脂系、亚胺系的化合物。

而且，为了减小尺寸变化的绝对值，作为挠性绝缘膜的热膨胀系数(CTE)，选择5～27ppm/℃的范围，最好选择10～20ppm/℃的范围，而且将粘接剂层的厚度抑制在0.3～9μm。

因此，当首先加冷热负荷观测其尺寸变化时，发现可以减小厚度(挠性绝缘膜+粘接剂)尺寸变化的绝对值。而且，即使使通孔或过孔的电镀层的厚度比过去的电镀层的厚度薄，也可以确保和过去的电路板相同的导通可靠性。

进而，若使用热膨胀系数(CTE)在15～18ppm/℃范围内的绝缘膜，在当部件安装等时有温度变化的情况下，可以更好地抑制挠性电路板的尺寸变化。

此外，为了使挠性电路板满足低刚度的要求，最好使粘接剂层的厚度为3～7μm。

制造工序上的特征

作为敷铜积层板用的粘接剂，通过使用热硬化性粘接剂，可以不使用高温层压设备，而在较低的温度下进行处理。即，在制造能得到充分的耐热性、例如焊接耐热性或耐软溶性的敷铜积层板作为挠性电路板时，不需要能升温到当使用热可塑性的粘接剂时必需要的300℃以上的高温层压设备，可以在常温下涂敷粘接剂，再在100℃左右的低温下进行热滚动层压。

由此，可以减小层压时发生的绝缘膜和铜箔的尺寸变化的差，防止翘曲。加之，便宜的热硬化性粘接剂的产品比热可塑性的多，通过使用热硬化性粘接剂，可以进行批量热处理，所以，可以提高敷铜积层板、进而挠性电路板的生产效率和降低成本。

通过使铜箔的厚度在14μm以下，可以更加降低挠性电路板的刚度，进而，还可以提高NC钻孔加工或激光加工时的生产效率。

进而，使挠性绝缘膜或粘接剂的厚度变薄可以降低刚度，进而可以提高NC钻孔加工或激光加工时的生产效率。

因此，不仅能够代替为了实现低刚度而采用的成本高的部分电镀，而使用成本低的面板电镀，而且，因电镀层的厚度可以变薄故可以提高面板电镀的生产效率。

(实施例1)

构造

本发明的一实施例的结构如下。首先，在作为基体材料1的12.5μm厚的聚酰亚胺薄膜(热膨胀系数16ppm/℃、アピカルNPI)的两面，涂敷6μm厚的环氧树脂系粘接剂，干燥后，利用热滚压，在其两面层压12μm厚的铜箔，再利用烘箱进行粘接剂的固化，由此制造出敷铜积层板。利用NC钻头在该敷铜积层板上开0.3mm的孔，然后，作为通孔电镀，进行6μm厚的铜面板电镀。

与此对应，过去的挠性电路板的结构如下。在25μm厚的聚酰亚胺薄膜(热膨胀系数26ppm/℃、カプトンH)的两面，涂敷10μm厚的环氧树脂系粘接剂，干燥后，利用热滚压，在其两面层压18μm厚的铜箔，再利用烘箱进行粘接剂的固化，由此制造出敷铜积层板。利用NC钻头在该敷铜积层板上开0.3mm的孔，然后，作为通孔电镀，进行15μm厚的铜面板电镀。

试验结果

根据本发明，通过作为刚度指标之一的循环刚度试验得到的值，与过去的结构相比，是其1/4以下。

此外，为了确认利用本发明形成的通孔的可靠性，作为冷热冲击试验，在-65℃到125℃之间进行了100次循环。结果，电阻变化率在20％之内，具有和过去的电路板同等充分的连接可靠性。

Claims (4)

1.一种双面挠性电路板，利用粘接剂层在具有挠性和绝缘性的基体材料的两面敷设铜箔，在由该铜箔形成的电路布线图形之间形成了层间导电通路，其特征在于：

上述电路板是利用厚度为0.3～9μm的粘接层在热膨胀系数在5～27ppm/℃的范围内、厚度在25μm以下的挠性绝缘膜上粘接铜箔，

上述层间导电通路是利用面板电镀法形成的厚度在9μm以下的铜电镀层。

2.权利要求1记载的挠性电路板，其特征在于：上述挠性绝缘膜的热膨胀系数为10～20ppm/℃。

3.权利要求1记载的挠性电路板，其特征在于：上述粘接层的厚度为3～7μm。

4.权利要求1记载的挠性电路板，其特征在于：上述铜箔的厚度在14μm以下。