CN1809247A - 多层软印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供这样的印刷电路板及其制造方法：将设有重叠多个单面软电路板的结构的电缆部的印刷电路板用于铰接弯曲的部位时，不会发生内侧电缆受外侧电缆的约束而复杂地弯曲，并产生电缆之间的摩擦，结果引起绝缘不良或断线等不良情况。设有多个部件安装部(101、102)和连接该部件安装部之间的电缆部的印刷电路板，其中：所述印刷电路板的所述电缆部分别由单面软电路板构成，在包含铰接弯曲的2层以上的电缆的印刷电路板中，设有使所述电缆中的铰接弯曲时处于内侧的电缆的非铰接弯曲的部分，仅弯曲铰接弯曲时挠曲的长度的状态，固定于外侧的电缆上的电缆相互之间的固定装置。

Description

多层软印刷电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子设备中使用的印刷电路板及其制造方法，具体涉及设有与部件安装部连接的多个电缆构成的电缆部的多层软印刷电路板及其制造方法。

背景技术

印刷电路板在安装电子部件后搭载到设备上，但为了实现设备的小型化，往往需要安装立体型部件，因此需要使印刷电路板弯曲的方案。

于是，提供一并具有部件安装部分(需要厚度的部分)与有可挠性的部分(电缆部)的多层软印刷电路板。通过使用这样的电路板，在部件安装后将具有可挠性的部分弯曲而进行立体配置，从而能够有效利用空间、达成小型化。

并且，软印刷电路板往往用于笔记本计算机、折叠式便携电话等设有铰接结构并频繁重复开合的部位。这时，使电缆部以螺旋状缠绕并容纳到铰接部内(参照日本特开平6-311216号公报)。另外最近还提供了与复杂且立体型动作对应的铰接部结构。因此，要求弯曲性更好的电缆部结构(参照日本特开平6-311216号公报)。

通常，电缆部采用双面材料相比采用单面材料时的弯曲所需的力小。因此，在布线密度高时，将弯曲性更好的单面材料作成2层结构，将其中间成为空心，从而缓和电缆部的弯曲应力(参照日本特开平7-312469号公报)。

虽然这种方法较有效，但铰接结构内部的复杂的弯曲有时会妨碍开合。例如，如图30所示，设想包括部件安装部101、102及电缆部200的2片单面软电路板结构的电缆的4层电路板时，如图30(a)所示，弯曲部位的内侧与外侧的电缆长度相同。如图30(b)所示，将电缆螺旋状缠绕时，存在内侧电缆受外侧电缆的约束而作复杂弯曲的缺点。

若在这种状态下重复开合，则因电缆之间的磨擦而会产生绝缘不良或断线等不良情况。也有将电缆缠在圆筒状支持件的结构，但有时会妨碍电缆的动作(参照日本特开2003-258388号公报)。

因此，如果在结构上设置能够使处于内侧的电缆的特定部位挠曲的抑制电缆刚性的部位，并将该部位设到铰接部外，可消除电缆之间的磨擦(参照日本特开2003-101165号公报)。但是，设置该抑制刚性的部位的方法中存在电缆本身的切口或覆盖层的切口、图案宽度的规定等均受布线密度的限制的缺点。

还有，使2片结构的电缆中一方较长(参照日本特开2003-133733号公报)的方法也有效，但因铰接结构内部的复杂弯曲而挠曲部位会移动，依然会因电缆之间的磨擦而时有发生绝缘不良或断线等的不良情况。

发明内容

如上所述，在传统的软印刷电路板中，将设有重叠多个单面软电路板的结构的电缆部的印刷电路板用于铰接弯曲的部位时，存在因内侧电缆受外侧电缆的约束而会作复杂弯曲的缺点。

本发明的目的在于提供这样的印刷电路板及其制造方法：将设有重叠多个单面软电路板的结构的电缆部的印刷电路板用于铰接弯曲的部位时，不会发生内侧电缆受外侧电缆的约束而复杂地弯曲，并产生电缆之间的磨擦，结果引起绝缘不良或断线等不良情况。

为了达成上述目的，本发明提供：

设有多个部件安装部和连接该部件安装部之间的电缆部的印刷电路板，其特征在于：所述印刷电路板的所述电缆部分别由单面软电路板构成，在包含铰接弯曲的2层以上的电缆的印刷电路板中，设有使所述电缆中的铰接弯曲时处于内侧的电缆的非铰接弯曲的部分，仅弯曲铰接弯曲时挠曲的长度的状态，固定于外侧的电缆上的电缆相互之间的固定装置；以及

一种印刷电路板的制造方法，其特征在于：所述印刷电路板由多个部件安装部和将部件安装部之间连接的电缆部构成，且预先将电缆部的外层材料与层间粘接剂冲切，并通过层叠来形成的2层以上的印刷电路板中，印刷电路板的电缆部采用两片以上的单面软电路板的结构，且包含铰接弯曲的电缆，所述印刷电路板的制造方法中，在铰接弯曲时处于内侧的电缆的特定部位固定挠曲部，按挠曲的长度缩短保持印刷电路板的外框部分。

如本发明所述，电缆采用彼此间无约束的多个单面材料，并使铰接弯曲时内侧的电缆的挠曲集中到铰接弯曲部与部件安装部之间的位置，因此能够显著消除因铰接弯曲部内的电缆之间的磨擦而产生的绝缘不良或断线等的不良情况。

另外，在将部件安装部之间连接的电缆部设置挠曲部并加以固定，同时使印刷电路板的外框部分仅缩短挠曲量，因此能够将设有电缆部上设置挠曲部的电缆部的多层软印刷电路板，以带挠曲部的状态出货的方式简单制造。

附图说明

图1表示本发明实施例1的结构，图1(a)是平面图，图1(b)是侧剖视图。

图2是表示将图1的电缆部螺旋状缠绕并固定挠曲部的状态的侧剖视图。

图3表示本发明实施例2的结构，图3(a)是平面图，图3(b)是侧剖视图，图3(c)是表示将图3(a)的电缆部螺旋状缠绕并固定挠曲部的状态的侧剖视图。

图4表示本发明实施例3的结构，图4(a)是展开时的平面图，图4(b)是表示线圈弯曲后的状态的平面图，图4(c)是图4(b)中沿A-A线的侧剖视图。

图5表示本发明实施例4的结构，图5(a)是平面图，图5(b)是侧剖视图，图5(c)表示图5(a)中沿A-A线的剖面。

图6是表示采用图5的内层材料作成4层电路板，并将电缆部螺旋状缠绕后的状态的侧剖视图。

图7(a)、(b)、(c)是固定电缆的部件的概略图。

图8表示本发明实施例5的结构，图8(a)是平面图，图8(b)是侧剖视图，图8(c)是将电缆部螺旋状缠绕时的侧剖视图。

图9表示本发明实施例6的结构，图9(a)是平面图，图9(b)是图9(a)的沿A-A线的侧剖视图。

图10表示本发明的实施例7，图10(a)是表示以螺旋状缠绕时处于内侧的电缆的平面图，图10(b)是表示处于外侧的电缆的平面图。

图11是表示采用图10的内层材料作成4层电路板，且将电缆部螺旋状缠绕后的状态的侧剖视图。

图12是将图11的B部位放大图示的示意图。

图13是表示将本发明的耳状突起用作从底层的接地用平台时的

实施例的平面图。

图14表示本发明的实施例8，表示包含基于本发明的电缆部的内层材料的概略图，图14(a)是表示螺旋状缠绕时处于内侧的电缆的平面图，图14(b)是表示处于中央的电缆的平面图，图14(c)是表示处于外侧的电缆的平面图。

图15是表示采用图14的内层材料作成5层电路板，并将电缆部螺旋状缠绕后的状态的侧剖视图。

图16表示本发明实施例9的结构，图16(a)是表示螺旋状缠绕时处于内侧的电缆的平面图，图16(b)是表示处于外侧的电缆的平面图。

图17是安装了图16(a)、(b)所示的电缆的示意图。

图18表示本发明实施例10的结构，图18(a)是表示螺旋状缠绕时处于内侧的电缆的平面图，图18(b)是表示处于外侧的电缆的平面图。

图19是安装了图18(a)、(b)所示的电缆的示意图。

图20是图19(b)的沿E-E线的剖视图。

图21是表示本发明实施例11的结构的说明图。

图22是表示本发明实施例11的制造工序的说明图。

图23是表示本发明实施例11的制造工序的说明图。

图24是表示本发明实施例12的结构的说明图。

图25是表示本发明实施例13的结构的说明图。

图26是表示本发明实施例14的结构的说明图。

图27是表示本发明实施例15的结构的说明图。

图28是表示本发明实施例15的制造工序的说明图。

图29是表示本发明实施例15的制造工序的说明图。

图30表示传统的2片单面软电路板的结构的电缆，图30(a)表示将电缆部螺旋状缠绕前的状态，图30(b)表示螺旋状缠绕后的状态。

(符号说明)

1、11、12、13、14、15内层材料及电缆部，2、21层叠粘接剂，3、31、32外层材料，4、41、42双面胶带，33外伸部，34切口部，5耳状突起，6冲孔，61冲孔桩，71底层图案，72布线图案，81半圆状切入部，82线状切入部，101、102部件安装部，200电缆部，200A铰接弯曲部，301缩短部分，302冲切部分，400外框。

具体实施方式

本发明采用重叠多个薄的单面电路板的电缆结构，并在处于内侧的电缆的铰接弯曲部与部件安装部之间的位置设挠曲部并加以固定，从而使电缆的挠曲不会影响到铰接弯曲部内，能够抑制复杂的弯曲。

以下，参照图1至图29说明本发明的实施例。

实施例1

图1表示本发明实施例1，图1(a)为平面图，图1(b)为侧剖视图。本实施例1中用两片重叠结构的电缆200将部件安装部101、102之间连接的结构作为印刷电路板构成，且部件安装部101、102构成为2层的单面材料1通过层叠粘接剂或聚酯胶片(以下将两者统称为层叠粘接剂)2与外层材料3层叠的4层电路板。

在该印刷电路板层叠前的阶段，预先在电缆200中铰接弯曲部与部件安装部之间的位置的、2片电缆彼此相对的某一面上粘贴双面胶带4。这时，双面胶带4中粘接面相反侧的开封膜处于残留的状态。

在实施预定的印刷电路板的制造过程后，螺旋状缠绕时使处于内侧的电缆仅错开挠曲的长度，然后剥去双面胶带的开封膜固定于B位置。结果在2片重叠的电缆中处于内侧的电缆上产生的挠曲被固定。

图2表示挠曲部形成的状态。双面胶带只要具有能够粘接电缆之间的粘接强度，就无特别限定，但剥去开封膜前的状态下的厚度最好薄于电缆之间的间隙。厚时，可能在层叠时对电缆施加多余的负荷。根据该图2的结构，挠曲部分C固定于铰接弯曲部与部件安装部之间。

实施例2

图3表示本发明的实施例2，将部件安装部连接的电缆采用3片结构。图3(a)是平面图，图3(b)是侧剖视图。按处于内侧的电缆、中央的电缆的顺序作出由大到小的挠曲部，并在B位置用双面胶带4将3片电缆相互固定。图3(c)表示该状态。如本例那样，将电缆在铰接弯曲部螺旋状缠绕时，使越处于内侧的电缆具有越大的挠曲部并加以固定，这样就能任意设定构成电缆的薄电路板的片数。

实施例3

图4表示本发明的实施例3。如图4(b)所示，在铰接弯曲部将电缆11线圈状缠绕时，通常电缆部的平面形状成为如图4(a)所示的曲柄状。而且，电缆200与部件安装部101、102的连接部相对形成挠曲部的部分，向直角方向引出。

如图1所示的实施例1那样的场合，在铰接弯曲部与部件安装部之间的位置固定挠曲部即可，但在图4(a)的场合，需要在铰接弯曲部内固定挠曲部。这时如图4(c)所示，用双面胶带在两处设定固定部位41、42，将挠曲部固定于两固体部位间。

实施例4

图5表示本发明实施例4的概略图。图5(a)是平面图，图5(b)是侧剖视图，图5(c)表示图5(a)中沿A-A线的剖面。包含电缆部200的、由单面软电路板构成的2片内层材料11、12和外层材料31、32用层叠粘接剂2层叠，形成4层印刷电路板。

将电缆部200螺旋状缠绕时处于外侧的外层材料32，在电缆的引出方向形成有外伸部33，处于外侧的电缆12用层叠粘接剂2与该外伸部33粘着。另一方面，处于内侧的电缆11在外伸部33的区间未粘着，而处于空心状态。

将处于内侧的电缆11仅错开螺旋状缠绕时挠曲的长度，然后通过固定装置4固定于B-B位置上。从而，挠曲部分C固定于铰接弯曲部与部件安装部之间。

图6表示该状态。作为挠曲部分C的固定方法，可以打入例如图7(a)所示的“锔子”状的物体。具体地说，能够使用将电线固定在壁等的U形钉等，若为如日本特开平8-317537号公报中公开的绝缘物质镶入其间的结构则更好。

另外，也可以考虑如图7(b)那样将“锔子”状物体的端部切削成螺纹，并在B部位开孔，用螺母固定的方法。还可在B部位开孔，用如图7(c)那样的“带”状构件固定的方法。

实施例5

图8示出本发明实施例5，即将图5和图6所示的实施例4适用于3层结构的内层材料的例。这里，将部件安装部101、102连接的电缆200成为3片结构。图8(a)表示平面图，图8(b)表示侧剖视图。按处于内侧的电缆13、中央的电缆12的顺序作成由大到小的挠曲部，并在B-B位置用固定装置4固定。如本例那样，将电缆200螺旋状缠绕时，使越处于内侧的电缆具有越大的挠曲部并加以固定，这样就能任意设定构成电缆的薄电路板的片数。

实施例6

图9表示本发明的实施例6。若不能像图5所示的实施例4那样，利用外层材料32在电缆引出方向形成外伸部，则设定与图5的外伸部33相当的层结构部分，即，将部件安装部101切去而形成切口部34。然后在B-B位置固定，这样就得到与图5、图6的实施例4相同的结构。

实施例7

图10表示本发明的实施例7，图10(a)、(b)分别表示包含电缆部200的内层材料的概略图。图10中1是成为将部件安装部101、102连接的电缆部200的部分，预先实施图案形成或覆盖层的层叠。这里，图10(a)表示将电缆部200螺旋状缠绕时处于内侧的内层材料，图10(b)表示处于外侧的内层材料。

图10(a)、(b)均在电缆部1有耳状突起5，其中央部分设有冲孔6。冲孔6的位置设定于将电缆部200螺旋状缠绕时铰接弯曲部200A与部件安装部101之间，并且其位置仅错开挠曲的长度L。按这样的形状预先对电缆部200周围进行冲切加工。

图11是采用图10的内层材料作成4层电路板，并且将电缆部200螺旋状缠绕后的状态，图12是放大图11的B部位的示意图。与在图10(a)、(b)的电缆部1上设置的冲孔6的位置对齐后，用冲孔桩61固定。从而，挠曲部分C固定于铰接弯曲部200A与部件安装部101之间。

冲孔桩61可使用例如在日本实用新案登录第3040270号等公开的部件。另外，取代冲孔桩而可用小螺母固定，也可用带状构件固定。还有，冲孔6也可用作对被安装的电子设备的固定用孔，也可用作从底层的接地用平台。

图13示出用作从该底层的接地用平台时的耳状突起5的例。这里，布线图案72的两肋配置了底层图案71。底层图案71向耳状突起5的部分伸出，冲孔6贯通该处。还有用虚线表示的D部是无覆盖层的部位，在此处插入小螺母等时可取得导通。当然，也可在用冲孔桩61固定后，插入小螺母等。

实施例8

图14和图15表示实施例8，即将图10至图12的结构适用于3层结构的内层材料的实施例。这里，图14(a)、(b)、(c)分别为含有与图10相同的电缆部的内层材料的概略图。采用该3片内层材料作成5层电路板，并将电缆部螺旋状缠绕后的状态如图15所示。

与图11一样，将设在电缆部1上的冲孔6的位置对齐后，用冲孔桩61固定。将电缆1螺旋状缠绕时，使越处于内侧的电缆越长，即长出挠曲的长度L，可任意设定构成电缆的薄电路板的片数。

实施例9

图16和图17表示本发明的实施例9。取代图10中的冲孔6，如图16(a)所示，在螺旋状缠绕时处于内侧的电缆上预先开出半圆状切入部81，如图16(b)所示，在外侧的电缆上预先开出线状切入部82。切入部81与切入部82仅错开长度L。

将该半圆状切入部81插入线状切入部82的状态如图17所示。从而，与图12一样，挠曲部分C固定于铰接弯曲部与部件安装部之间。如果将半圆状切入部81向铰接侧设置，且线状切入部82设成与电缆垂直，得到最佳的固定，因此最理想。

实施例10

图18、图19和图20表示本发明的实施例10。取代实施例7所示的图10中的冲孔6，如图18(a)所示，在螺旋状缠绕时处于内侧的电缆预先形成非贯通孔91，如图18(b)所示，在外侧的电缆预先形成焊盘92。使处于内侧的电缆仅错开形成挠曲部分C的长度L，在非贯通孔91与焊盘92的位置对正处进行焊接，加以固定。图19表示固定后的状态，图20表示图19的沿E-E线的剖面。

还有，可采用预先在焊盘92上形成焊接凸部，并在非贯通孔91与焊盘92的位置对正处，抵接加热探针后进行焊接的方法。

实施例11

图21表示本发明的实施例11。本实施例11的印刷电路板中，设4层电路板的第二、第三层为单面材料的2片结构，并设有通过使其中间成为空心来缓和电缆部的弯曲应力的电缆部。还有，设有电缆部的印刷电路板可适用于这里所示的4层结构以外的结构，并不受限于该层结构。

首先图22(a)中将与固定挠曲部的预定部位41相当的外框部位301按挠曲的长度进行剪断。接着，如图23所示，在两侧部9用层叠粘接剂21粘合固定基材31。图23表示该粘合后状态的图22(b)中的C-C剖面。

然后，图23中通过层叠粘接剂21将固定基材31两面粘合，但单面也可。固定基材31最好为绝缘物质且只要具有可维持印刷电路板的平坦性的强度，并不特别限定材质。推荐玻璃布环氧树脂层叠板、玻璃纤维基材不饱和聚酯树脂层叠板等。

实施例12

图24(a)至(c)表示本发明的实施例12。实施例12适合于不能按实施例11中粘合固定基材31的厚度突出的场合。

首先从图22(a)的与固定挠曲部的预定部位41相当的外框部位301中仅切取挠曲的长度的情况与实施例11相同。预先在图22(a)中的两侧部9的部位，将层叠材料切去而形成沟槽。该沟槽的剖面如图24(a)所示。如图24(b)那样，通过层叠粘接剂21粘合与沟槽的宽度、深度相当的固定基材31，这样成为如图24(c)所示的结构。这时的完成后俯视图成为图22(b)。

还有，图24中示出在两面粘合固定基材的例，但若能确保可维持平坦性的强度，则仅单面的粘合也可。

实施例13

图25(a)、(b)是表示实施例13的说明图。首先将图21(a)中与固定挠曲部的预定部位41相当的外框部位301，按挠曲的长度冲切。这时的冲切部分的形状如图25(b)所示。

接着，将冲切部分302冲切后作为外框部件400，在暂时分离后使凹凸形状嵌入，成为如图25(b)所示的状态。还有，为了进一步确保强度，可与实施例11或实施例12组合。

实施例14

图26(a)、(b)是实施例14的说明图。本实施例14是冲切后变短的外框部位301的宽度不足以维持嵌合后可固定的强度的情况下的实施例。

首先图22(a)中将与固定挠曲部的预定部位41相当的外框部位301仅剪断挠曲的长度是与实施例11相同。还有，图22(a)中在两侧部9的部位冲切出如图26(a)所示的冲切部分303，作为外框部件400分离后使凹凸形状嵌合。

还有，图26中外框部件401使用配置在外框部件402、403附近的材料，但也可用同一层结构的其它材料制作外框部件401。还有为了确保强度，可与实施例11或实施例12组合。

实施例15

图27(a)、(b)是实施例15的说明图。首先在图21(a)中与固定挠曲部的预定部位41相当的外框部位301的沿F-F线的剖面，预先通过切削层叠材料形成如图27(a)所示的沟槽。图27(b)为其俯视图。

首先将图28(a)中的部位G冲切后分离，接着如图29(a)所示，使沟槽底面对齐后用层叠粘接剂21粘合，这样得到图29(b)所示的侧面结构。图29(c)为其俯视图。

Claims (15)

1.一种设有多个部件安装部和连接该部件安装部之间的电缆部的印刷电路板，其特征在于：

所述印刷电路板的所述电缆部分别由单面软电路板构成，在包含铰接弯曲的2层以上的电缆的印刷电路板中，

设有使所述电缆中的铰接弯曲时处于内侧的电缆的非铰接弯曲的部分，仅弯曲铰接弯曲时挠曲的长度的状态，固定于外侧的电缆上的电缆相互之间的固定装置。

2.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述固定装置是双面胶带。

3.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于设有：

外层材料从所述部件安装部沿所述处于外侧的电缆伸出的外伸部，以及

在该外伸部上固定所述处于外侧的电缆，同时在所述处于内侧的电缆的与所述部件安装部之间的部分形成挠曲部，并维持所形成的挠曲部地固定所述内侧电缆的预定位置的固定装置。

4.如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于设有：

在所述部件安装部中铰接弯曲时处于内侧的电缆的外层材料上形成的切口部，

粘接到所述切口部，并在铰接弯曲时处于外侧的电缆，以及

在所述部件安装部排列，将按铰接弯曲时挠曲的长度错开的位置固定于所述切口部的铰接弯曲时处于内侧的电缆。

5.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述固定装置是U形金属构件。

6.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述固定装置是其端部形成螺纹并用螺母紧固的U形金属构件。

7.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述固定装置是带状构件。

8.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：

所述固定装置在电缆部设有其中央部分有冲孔的耳状突起；

所述耳状突起中所述冲孔的位置设定于将所述电缆部铰接弯曲时铰接弯曲部与部件安装部之间；

并且所述处于内侧的电缆与所述处于外侧的电缆的位置仅错开挠曲的长度；

将所述处于内侧的电缆与所述处于外侧的电缆的冲孔位置对齐后冲孔固定。

9.如权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于：用带状构件固定，以取代冲孔固定。

10.如权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于：用小螺母固定，以取代冲孔固定。

11.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述固定装置在处于内侧的电缆与处于外侧的电缆上分别设有耳状突起，在处于内侧的电缆的耳状突起上有其中央部分半圆状起片的起片部，在处于外侧的电缆的耳状突起上作出在其中央部分线状切入的切入部，该切入部的位置设定为在铰接弯曲时铰接弯曲部与部件安装部之间，并且处于内侧的电缆与处于外侧的电缆的位置仅错开挠曲的长度，所述半圆状起片部插入所述线状切入部。

12.一种印刷电路板的制造方法，其特征在于：所述印刷电路板由多个部件安装部和将部件安装部之间连接的电缆部构成，且预先将电缆部的外层材料与层间粘接剂冲切，并通过层叠来形成的2层以上的印刷电路板中，印刷电路板的电缆部采用2片以上的单面软电路板的结构，且包含铰接弯曲的电缆，所述印刷电路板的制造方法中，

在铰接弯曲时处于内侧的电缆的特定部位固定挠曲部，按挠曲的长度缩短保持印刷电路板的外框部分。

13.如权利要求12所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于：在切取挠曲的长度的外框部分后，在多个部位将分离的外框部分与固定基材粘合。

14.如权利要求12所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于：按挠曲的长度将外框部分可形成凹凸地冲切，使分离的外框部分按凹凸嵌合。

15.如权利要求12所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于：预先通过冲切层叠材料在电路板的一个面与其另一侧的面相位不同的位置上形成沟槽，在外框部分切取挠曲的部分时，若使沟槽底部对齐，则能按挠曲的长度缩短，用层叠粘接剂粘接该沟槽底部之间。

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