CN1921730A - 铰链板及其制作方法 - Google Patents

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CN1921730A CNA200610068098XA CN200610068098A CN1921730A CN 1921730 A CN1921730 A CN 1921730A CN A200610068098X A CNA200610068098X A CN A200610068098XA CN 200610068098 A CN200610068098 A CN 200610068098A CN 1921730 A CN1921730 A CN 1921730A
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田中隆
中岛英纪
德田裕一
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Abstract

一种具有铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板,它包括:不少于两个柔性布线板以及用来键合各柔性布线板的键合材料,此柔性布线板包括聚酰亚胺片层、聚酰亚胺片层的两面或一面上的形成有电路的导体层、以及覆盖导体层的覆盖膜层。至少柔性布线板之一是包括聚酰亚胺片层的两面上的导体层的柔性双面布线板。而且,利用键合材料,以铰链弯曲部分中的各柔性布线板之间形成空间部分的方式,将各柔性布线板彼此键合在刚性部分。

Description

铰链板及其制作方法
技术领域
本发明涉及到用作诸如折叠式便携电话之类的电子装置板的铰链板及其制作方法。
背景技术
近年来,电子装置存储容量的提高已经促进了布线小型化、高密度布线、以及高速电子信号。因此,对布线板机械性质已经提出了更高的要求。而且,对于用于折叠式便携电话的具有铰链弯曲部分的铰链板,同样要求布线的小型化等。于是,已经要求铰链板具有多层结构和更小的厚度。但常规多层铰链板的问题是当用于折叠式便携电话的铰链弯曲部分反复弯曲时,导体道路中会出现断接。这样就不一定得到在折叠式便携电话的铰链部分中具有足够的铰链柔性的铰链弯曲部分。
因此,例如日本专利申请公开No.Hei 7-312469(JP 7-312469 A)已经公开了一种以下列方式形成的多层柔性电路板的弯曲部分结构。具体地说,在多层柔性电路板中,利用粘合层,至少一个柔性绝缘基底材料层被键合在其中用导电箔形成所需布线图形的多个布线导体之间。而且,在多层柔性电路板中,提供了非键合部分,以便多层柔性电路板的弯曲部分中的柔性绝缘基底材料至少在一个面上不被键合到布线导体或另一柔性绝缘基底材料。在本说明书中,描述了借助于层叠无粘合剂的单面包铜板而形成多层柔性电路板。
但在文献1所述的多层柔性电路板中,要求粘合层层叠各个单面包铜板。于是,在电路板被形成为具有多层结构的情况下,其厚度就被增大,且无法得到密度足够高的布线。在这方面,上述的多层柔性电路板还不能够令人满意。
发明内容
考虑到上述常规技术的问题而提出了本发明。本发明的目的是提供一种铰链板及其制造方法,此铰链板能够实现厚度减小和高密度布线以及当铰链弯曲部分被反复弯曲时防止导体电路断接。
作为达到上述目的的深入研究的结果,本发明人已经发现了下列情况。具体地说,借助于利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将包括柔性双面布线板的两个或多个特定柔性布线板键合,有可能得到能够实现厚度减小和高密度布线以及当铰链弯曲部分被反复弯曲时充分防止导体电路断接的铰链板。
具体地说,本发明的铰链板是一种具有铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板。此铰链板包括:不少于两个柔性布线板以及用来键合柔性布线板的键合材料,此柔性布线板包括聚酰亚胺片层、聚酰亚胺片层的两面或一面上的形成有电路的导体层、以及覆盖导体层的覆盖膜层。至少柔性布线板之一是包括聚酰亚胺片层的两面上的导体层的柔性双面布线板。而且,利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性布线板彼此键合。
而且,在本发明的铰链板中,优选柔性布线板中的至少两个柔性布线板应该是柔性双面布线板。
而且,本发明的铰链板还包括铰链板的最上层表面和/或最下层表面上的柔性单面布线板,它仅仅在聚酰亚胺片层的一面上包括导体层。而且,柔性单面布线板的导体层优选应该被形成在最上层表面上的柔性单面布线板的上部表面侧上和/或最下层表面上的柔性单面布线板的下部表面侧上。
而且,在本发明的铰链板中,聚酰亚胺片层优选应该由多个聚酰亚胺类树脂层构成。
本发明的制作铰链板的方法是一种制作包括铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板的方法。此方法包括下列步骤:腐蚀不少于两个聚酰亚胺板,借助于在聚酰亚胺片的两面上或一面上层叠导体膜来形成各个聚酰亚胺板,以及得到不少于两个层叠体,导体层被层叠在各个层叠体中,各个导体层在聚酰亚胺片层的两面或一面上形成有电路;借助于将覆盖膜分别固定到其上层叠了层叠体导体层的表面,得到不少于两个柔性布线板;以及借助于用键合材料键合各个柔性布线板,得到铰链板。在此方法中,至少柔性布线板之一是包括聚酰亚胺片层的两面上的导体层的柔性双面布线板。而且,利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的各柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将各柔性布线板彼此键合。
而且,在本发明的铰链板的制作方法中,优选柔性布线板中的至少两个柔性布线板应该是柔性双面布线板。
而且,在本发明的铰链板的制作方法中,铰链板优选应该还包括铰链板的最上层表面上和/或最下层表面上的柔性单面布线板,它仅仅在聚酰亚胺片层的一面上包括导体层。而且,此方法优选还应该包括下列步骤:以聚酰亚胺单面板的导体膜被置于外侧的方式,利用键合材料,进一步将其中仅仅在聚酰亚胺片的一面上层叠了导体膜的聚酰亚胺单面板键合到铰链板的最上层表面和/或最下层表面;以及借助于腐蚀聚酰亚胺单面板而在聚酰亚胺单面板的表面上形成电路,然后借助于将覆盖膜固定到其上层叠了聚酰亚胺单面板的导体层的一侧以得到铰链板。
而且,在本发明的制作铰链板的方法中,聚酰亚胺片层优选应该由多个聚酰亚胺类树脂层构成。
根据本发明,有可能提供一种铰链板及其制作方法,此铰链板能够实现厚度减小和高密度布线以及当铰链弯曲部分被反复弯曲时充分防止导体电路断接。
附图说明
图1是示意剖面图,示出了在一个实施例中得到的具有未被加工的外层的铰链板的叠层结构。
图2是示意剖面图,示出了在一个实施例中得到的本发明的铰链板的叠层结构。
图3是剖面图,示出了铰链板的测试件被设置在用来测量铰链柔性的装置上的一种状态(打开状态)的概况。
图4是剖面图,示出了铰链板的测试件被设置在用来测量铰链柔性的装置上的一种状态(关闭状态)的概况。
具体实施方式
下面参照一个实施方案来详细地描述本发明。
首先来描述本发明的铰链板。具体地说,本发明的铰链板是一种具有铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板。此铰链板包括:不少于两个柔性布线板以及用来键合柔性布线板的键合材料,此柔性布线板包括聚酰亚胺片层、聚酰亚胺片层的两面或一面上的形成有电路的导体层、以及覆盖导体层的覆盖膜层。至少柔性布线板之一是包括聚酰亚胺片层的两面上的导体层的柔性双面布线板。而且,利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性布线板彼此键合。
根据本发明的聚酰亚胺片层可以是由单个聚酰亚胺类树脂层构成的层或由多个聚酰亚胺类树脂层构成的层。虽然不受特殊的限制,但从稍后要描述的聚酰亚胺片层与导体层之间的粘合性的观点看,本发明的聚酰亚胺片层优选应该是由多个聚酰亚胺类树脂层构成的层。
例如,诸如聚酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺、聚苯并咪唑、以及聚酰亚胺酯之类的抗热树脂,可以被用作这种聚酰亚胺类树脂。而且,在由多个聚酰亚胺树脂层构成的层被用作聚酰亚胺片层的情况下,优选采用由线性膨胀系数彼此不同的高热膨胀树脂和低热膨胀树脂所构成的聚酰亚胺类树脂。注意,至于这种高热膨胀树脂和低热膨胀树脂,线性膨胀系数大于聚酰亚胺片层的线性膨胀系数的简单平均值的树脂,被称为高热膨胀树脂。而且,线性膨胀系数小于其简单平均值的树脂,被称为低热膨胀树脂。
而且,上述高热膨胀树脂的线性膨胀系数优选为25×10-6(1/K)或以上,更优选为30×10-6-100×10-6(1/K)。而且,上述低热膨胀树脂的线性膨胀系数优选为小于25×10-6(1/K),更优选为0-20×10-6(1/K)。而且,高热膨胀树脂与低热膨胀树脂之间的线性膨胀系数差异优选为5×10-6(1/K)或以上,更优选为10×10-6(1/K)或以上。
而且,从稍后要描述的聚酰亚胺片层与导体层之间的粘合性的观点看,优选采用包括与稍后要描述的导体层相接触的高热膨胀树脂层和与这种高热膨胀树脂层相接触的低热膨胀树脂层的叠层体。而且,作为高热膨胀树脂层厚度(A)对低热膨胀树脂层厚度(B)的比率(B/A),厚度的比率(B/A)优选在0.1-200的范围内,在2-100的范围内更优选,在3-25的范围内更加优选。若厚度的比率(B/A)小于下限,则板倾向于容易卷曲。另一方面,若此比率超过上限,则存在着无法充分地得到稍后要描述的改善聚酰亚胺片层与导体层之间的粘合性的效果的倾向。
而且,虽然不受特殊的限制,但聚酰亚胺片层的厚度优选在5-50微米的范围内,在10-30微米的范围内更优选。若聚酰亚胺片层的厚度小于5微米,则诸如绝缘性质之类的电学特性倾向于降低,且板的强度倾向于降低。另一方面,若聚酰亚胺片层的厚度超过50微米,则得到的铰链板的柔性倾向于降低,且板厚度难以减小。
根据本发明的导体层是一种借助于在层叠于聚酰亚胺片层的两面或一面上的导体膜中形成电路而构成的层。作为这种导体膜,虽然不受特殊的限制,但可以指出例如轧制的铜箔、电解铜箔、以及借助于溅射聚酰亚胺片层而分离出来的铜箔。
而且,虽然不受特殊的限制,但导体层的厚度优选为5-30微米,7-20微米更优选。若导体层的厚度小于下限,则由于形成的导体电路的强度降低了,故电路中倾向于出现断接。另一方面,若其厚度超过上限,则由于柔性降低,板也倾向于缺乏可用性。
根据本发明的覆盖膜可以是一种覆盖导体层的层。虽然不受特殊的限制,但可以采用例如由下列任何一种膜构成的层,包括其中由环氧类或丙烯酸类树脂构成的粘合层被提供在聚酰亚胺膜的一个表面上的覆盖膜、由环氧树脂构成的覆盖膜、由聚酯类树脂构成的覆盖膜、由液晶聚合物构成的覆盖膜、由聚酰亚胺类树脂构成的覆盖膜等。在上述的覆盖膜中,从进一步改善抗热性的能力的观点看,其中由环氧类或丙烯酸类树脂构成的粘合层被提供在聚酰亚胺膜的一个表面上的覆盖膜、由液晶聚合物构成的覆盖膜、以及聚酰亚胺覆盖膜,是优选的。而且,从控制膜厚度的容易程度的观点看,由聚酰亚胺类树脂构成的覆盖膜更优选。这种覆盖膜可以是一种仅仅由单层构成的覆盖膜或由多层构成的覆盖膜。
而且,虽然不受特殊的限制,但如上所述的覆盖膜的厚度优选为5-50微米,10-30微米更优选。若覆盖膜的厚度小于下限,则倾向于难以为得到的铰链板提供足够的铰链柔性。而且由于膜容易被切破而倾向于难以处置此膜。另一方面,若其厚度超过上限,则由于得到的铰链板中导体电路的弯曲半径减小了而容易出现导体电路断接,且铰链板的厚度难以减小。而且由于膜太硬而倾向于难以处置此膜。
可以采用市售的覆盖膜作为上述的覆盖膜。虽然不受特殊的限制,但可以采用例如CVA0525KA(Arisawa Mfg.公司制造)、CVA0515KA(Arisawa Mfg.公司制造)、CISV1225(Nikkan Industries公司制造)、以及CA231(Shin-Etsu Chemical公司制造)。
根据本发明的柔性布线板包括上述聚酰亚胺片层、上述导体层、以及上述覆盖膜层。而且,这种柔性布线板可以是一种包括聚酰亚胺片层的两面上的导体层的柔性双面布线板或包括仅仅聚酰亚胺片层一面上的导体层的柔性单面布线板。
根据本发明的键合材料可以是一种能够键合柔性布线板的键合材料。虽然不受特殊的限制,但可以采用例如由下列组分构成的布线板的粘合膜。具体地说,此组分包括聚酰亚胺类树脂/环氧类树脂、丙烯腈-丁二烯橡胶/酚醛树脂、酚醛树脂/丁缩醛树脂、丙烯腈-丁二烯橡胶/环氧树脂等。在上述各粘合膜中,从抗热性和可加工性等的观点看,优选采用由聚酰亚胺树脂/环氧树脂的组分所形成的粘合膜。
而且,虽然不受特殊的限制,但上述键合材料的厚度优选在10-100微米范围内,在20-50微米范围内更优选。若上述键合材料的厚度小于下限,则键合片本身的制造以及层叠中的处置倾向于困难。另一方面,若其厚度超过上限,则铰链板厚度难以减小。
可以采用市售的粘合膜作为上述键合材料。例如,虽然不受限制,但可以采用SAFD25(Nikkan Industries公司制造)和Pyralux LF0100(DuPont公司制造)。
在本发明的铰链板中,包括在本发明铰链板中的至少柔性布线板之一被要求是柔性双面布线板。若没有柔性布线板是柔性双面布线板,则铰链板的厚度被增大。于是无法得到密度足够高的布线。而且,在本发明的铰链板中,从达到板厚度的进一步减小以及更高的布线密度的观点看,优选至少两个包括在本发明铰链板中的柔性布线板应该是柔性双面布线板。更优选的是,除了最上和最下表面侧上的之外,包括在本发明铰链板中的所有柔性布线板都是柔性双面布线板。
而且,在本发明的铰链板中,要求利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性布线板彼此键合。若在铰链弯曲部分中的各柔性布线板之间没有形成空间部分,则当铰链弯曲部分被反复弯曲时,就在导体电路中出现断接。
而且,本发明的铰链板还包括铰链板的最上表面和/或最下表面上的柔性单面布线板,它仅仅在聚酰亚胺片层的一面上包括导体层。而且,柔性单面布线板的导体层优选应该被形成在最上表面上的柔性单面布线板的上表面侧上和/或最下表面上的柔性单面布线板的下表面侧上。借助于将铰链板设置成具有如上所述的结构,就倾向于容易在稍后要描述的根据本发明的制作铰链板的方法中利用通孔等层叠的多个电路之间实现任意导电。
接着来描述根据本发明的制作铰链板的方法。具体地说,根据本发明的用来制作铰链板的方法是一种制作包括铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板的方法。此方法包括下列步骤:腐蚀不少于两个聚酰亚胺板,借助于在聚酰亚胺片的两面或一面上层叠导体膜来形成各个聚酰亚胺板,并得到不少于两个层叠体,在各个层叠体中层叠导体层,此导体层具有形成在聚酰亚胺片层的两面或一面上的电路;借助于将覆盖膜分别固定到其上层叠层叠体的导体层的表面,得到不少于两个柔性布线板;以及借助于用键合材料键合柔性布线板而得到铰链板。在此方法中,至少柔性布线板之一是包括聚酰亚胺片层的两面上的导体层的柔性双面布线板。而且,利用键合材料,以在铰链弯曲部分中各柔性布线板之间形成空间部分的方式,将各个柔性布线板彼此键合。
首先来描述腐蚀不少于两个聚酰亚胺板的步骤,借助于在聚酰亚胺片的两面或一面上层叠导体膜来形成各个聚酰亚胺板,并得到不少于两个层叠体,在各个层叠体中层叠导体层,此导体层具有形成在聚酰亚胺片层的两面或一面上的电路(形成柔性布线板中的电路的步骤)。
此处,聚酰亚胺片形成了上述聚酰亚胺片层。此外,可以采用与上述相同的聚酰亚胺片层作为这种聚酰亚胺片。而且,可以采用与上述相同的导体膜作为此导体膜。
而且,虽然不受特殊的限制,但可以采用下列方法作为制作上述聚酰亚胺板的方法,例如包括:借助于将聚酰亚胺前体树脂涂敷到导体膜上而在导体膜上层叠聚酰亚胺片的方法;将导体膜固定到聚酰亚胺片的方法;以及借助于溅射聚酰亚胺片以分离出金属而形成导体膜的方法。
而且,这种用来将导体膜固定到聚酰亚胺片的方法不受特殊的限制,因而可以采用众所周知的方法。作为这种将导体膜固定到聚酰亚胺片的方法,可以指出普通液压、真空型液压、高压釜真空加压、连续热层叠等。而且,当导体膜如上所述被固定到聚酰亚胺片时,导体膜优选应该在被加热到大约100-400℃的情况下被加压。而且,依赖于所用的压力机,大约0.7-50MPa的压力是适当的。
而且,作为上述的聚酰亚胺板,可以采用包括层叠在聚酰亚胺片的两面上的导体膜的聚酰亚胺双面板,或可以采用包括层叠在聚酰亚胺片的一面上的导体膜的聚酰亚胺双面板。
作为这种聚酰亚胺双面板,可以采用市售的聚酰亚胺双面板。虽然不受特殊的限制,但可以指出例如ESPANEX(Nippon SteelChemical公司制造)、NEOFLEX(Mitsui Chemicals公司制造)、Upicell(Ube Industries公司制造)、以及Pyralux(DuPont公司制造)。在上述这些材料中,从尺寸变化稳定性的观点看,优选采用ESPANEX(Nippon Steel Chemical公司制造)。
而且,作为这种聚酰亚胺单面板,可以采用市售的聚酰亚胺单面板。虽然不受特殊的限制,但可以指出例如ESPANEX(Nippon SteelChemical公司制造)、NEOFLEX(Mitsui Chemicals公司制造)、Upicell(Ube Industries公司制造)、以及Pyralux(DuPont公司制造)。在上述这些材料中,从尺寸变化稳定性的观点看,优选采用ESPANEX(Nippon Steel Chemical公司制造)。
而且,在上述各步骤中,腐蚀的方法不受特殊的限制,因而可以采用众所周知的方法。例如可以采用下列方法作为上述适当的腐蚀方法。具体地说,利用碱性显影型干膜在导体膜上形成电路图形。然后利用腐蚀剂清除未被干膜保护的部分中的导体膜,从而形成电路。随后清除干膜。
接着来描述借助于将覆盖膜分别固定到其上层叠了层叠体的各导体层表面而得到不少于两个柔性布线板的步骤(制造柔性布线板的步骤)。
此处,可以采用与如上所述相同的覆盖膜。而且,在如上所述的步骤中,用来将覆盖膜固定到层叠体的方法不受特殊的限制,因而可以采用众所周知的方法。例如,可以采用下列方法作为用来将覆盖膜固定到层叠体的方法。具体地说,覆盖膜被暂时固定到层叠体。然后,利用真空压力机将覆盖膜固定到层叠体。而且,当覆盖膜如上所述被固定到层叠体时,优选应该在温度被设定为20-250℃、时间被设定为30-90分钟、压力被设定为1-100MPa的条件下对膜进行加热的情况下,将覆盖膜固定到层叠体。
接着来描述借助于用键合材料对柔性布线板进行键合而得到铰链板的步骤(键合柔性布线板的步骤)。
此处,可以采用与上述相同的材料作为键合材料。而且,在上述步骤中,用键合材料来键合柔性布线板的方法不受特殊的限制,因而可以采用众所周知的方法。例如,可以采用下列方法作为用键合材料来键合柔性布线板的方法。具体地说,利用键合材料,柔性布线板被彼此固定。然后,利用键合材料,真空压力机被用来键合柔性布线板。而且,当如上所述用键合材料键合柔性布线板时,优选应该在温度被设定为20-250℃、时间被设定为30-90分钟、压力被设定为1-100MPa的条件下对上述柔性布线板进行加热的情况下,将柔性布线板固定到键合材料。
在根据本发明的制作铰链板的方法中,至少柔性布线板之一被要求是柔性双面布线板。若没有柔性双面布线板被用作柔性布线板,则得到的铰链板的厚度被增大。于是无法得到密度足够高的布线。而且,在本发明的铰链板中,从达到板厚度的进一步减小以及更高的布线密度的观点看,优选至少两个柔性双面布线板应该被用作柔性布线板。
而且,在根据本发明的制作铰链板的方法中,要求利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性布线板彼此键合。若在铰链弯曲部分中的各柔性布线板之间没有形成空间部分,则当铰链弯曲部分被反复弯曲时,就在导体电路中出现断接。
虽然不受特殊的限制,但可以采用下列方法作为在上述铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方法。具体地说,利用刳刨加工机等,窗口被提供在键合材料中铰链弯曲部分的位置。然后,用键合材料来键合各个柔性布线板。
而且,根据本发明的制作铰链板的方法是一种制作还包括铰链板最上表面和/或最下表面上的柔性单面布线板的铰链板的方法,此柔性单面布线板仅仅包括聚酰亚胺片层一面上的导体层。此方法优选应该还包括下列步骤:用键合材料,以聚酰亚胺单面板的导体膜被置于外侧的方式,将其中导体膜仅仅被层叠在聚酰亚胺片一面上的聚酰亚胺单面板进一步键合到铰链板的最上表面和/或最下表面;以及借助于腐蚀聚酰亚胺单面板而在聚酰亚胺单面板的表面上形成电路,然后借助于将覆盖膜固定到其上层叠聚酰亚胺单面板的导体层的一侧而得到铰链板。
首先来描述以聚酰亚胺单面板的导体膜被置于外侧的方式,用键合材料将其中导体膜仅仅被层叠在聚酰亚胺片一面上的聚酰亚胺单面板进一步键合到铰链板的最上表面和/或最下表面的步骤(键合柔性布线板等的步骤)。
在上述步骤中,作为用键合材料来键合聚酰亚胺单面板和铰链板的一种方法,可以采用一种与利用键合材料来键合柔性布线板的上述方法相似的方法。
注意,可以结合上述键合柔性板的步骤来执行上述步骤(键合柔性布线板等的步骤)。例如,可以采用下列方法作为结合键合柔性板的步骤而执行键合柔性布线板等的步骤的方法。具体地说,利用键合材料,以聚酰亚胺单面板的导体膜被置于外侧,且聚酰亚胺单面板被设定为最上表面和/或最下表面的方式,将柔性布线板和聚酰亚胺单面板彼此固定。然后,利用真空压力机,以键合材料来键合柔性布线板和聚酰亚胺单面板。
接着来描述借助于腐蚀聚酰亚胺单面板而在聚酰亚胺单面板的表面上形成电路,然后借助于将覆盖膜固定到其上层叠了聚酰亚胺单面板的导体层的一侧上而得到铰链板的步骤(对具有未被加工的外层的铰链板进行表面处理的步骤)。在上述步骤中,与上述相同的方法可以被用作此腐蚀方法。而且,与上述用来将覆盖膜固定到层叠体的方法相似的方法,可以被用作将覆盖膜固定到聚酰亚胺单面板的方法。
注意,在上述步骤中,在腐蚀之前,可以在刚性部分中提供通孔之后执行镀铜。借助于执行上述加工,能够在层叠的多个电路之间实现任意导电。而且,能够由此采用众所周知的方法作为上述提供通孔的方法。并且,能够采用众所周知的方法作为上述镀铜方法。
[实施例]
下面根据实施例,按需要参照附图来更具体地描述本发明。但本发明不局限于下列各个实施例。
(实施例1)
(1)在柔性布线板中形成电路的步骤
首先,两个聚酰亚胺双面板[ESPANEX(Cu/PI/Cu:12微米/12微米/12微米);Nippon Steel Chemical公司制造]被切割成预定的工作尺寸250mm×350mm。
接着,利用加热的碾压层叠机(ML-400W;MCK公司制造),在加热碾压温度为110℃、压力为0.3MPa、涂敷速度为1mm/min的条件下,光敏干膜(AQ2070;Asahikasei公司制造)被层叠在各个聚酰亚胺双面板的两面上。然后,利用高压汞灯曝光装置(THE-102ED;Hitech公司制造),在70mJ的曝光条件下,各个聚酰亚胺双面板的两面被曝光,以便具有各个指定的测试图形。
接着,利用由1%碳酸钠溶液(Na2CO3)构成的显影液,在30℃下对各个曝光过的聚酰亚胺双面板进行显影。然后,利用氯化铁溶液(FeCl3)作为腐蚀剂,在45℃下对板进行腐蚀。随后,利用3%氢氧化钠溶液(NaOH)作为剥离剂,在40℃下清除干膜。从而得到层叠有导体层的两个层叠体。具体地说,在这些导体层中,电路被形成在聚酰亚胺片层的两面上的预定图形中。
(2)制作柔性布线板的步骤
覆盖膜(CVA0525KA;Arisawa Mfg.公司制造)被暂时加压键合到用在柔性布线板中形成电路的步骤所得到的两个层叠体的两面。然后,利用真空压力机(1570KN;Kitagawa Seiki公司制造),在3℃/min的升温时间和3.4MPa的压力下被加压的情况下,层叠体被加热到160℃。随后,在3.4MPa的压力,160℃的加工温度,以及60分钟的加工时间下,覆盖膜被分别加压键合到层叠体。然后,层叠体在45分钟的冷却时间内被冷却到室温。从而得到两个柔性双面布线板。
(3)键合柔性布线板等的步骤
首先,3片键合材料(SAFD25;Nikkan Industries公司制造)被切割成预定的工作尺寸250mm×350mm。然后,利用刳刨加工机,15mm×22mm的窗口被提供在各个键合材料中预定的8点处。
接着,两个聚酰亚胺单面板[ESPANEX(Cu/PI:12微米/12微米);Nippon Steel Chemical公司制造]被切割成预定的工作尺寸250mm×350mm。
接着,用制作柔性布线板的步骤所得到的两个柔性双面布线板、两个聚酰亚胺单面板、以及3片键合材料,在利用先前提供的板层叠参考孔而定位的情况下,被彼此层叠。具体地说,以聚酰亚胺单面板的导电膜被置于外侧的方式,以聚酰亚胺单面板/键合材料/柔性双面布线板/键合材料/柔性双面布线板/键合材料/聚酰亚胺单面板的顺序,上述各个板和部件被层叠。然后,利用真空压力机(1570KN;KitagawaSeiki公司制造),在3℃/min的升温时间和3.4MPa的压力下被加压的情况下,层叠体被加热到160℃。然后,在3.4MPa的压力,160℃的加工温度,以及60分钟的加工时间下,进行加压键合。随后,层叠体在45分钟的冷却时间内被冷却到室温。从而得到具有未被处理的表面的铰链板(具有未被处理的外层的铰链板)。
图1示出了这样得到的具有未被处理的外层的铰链板的叠层结构。换言之,图1所示的具有未被处理的外层的铰链板包括两个包含聚酰亚胺片层1的柔性双面布线板11、在聚酰亚胺片层1的两面上形成有电路的导体层2、以及覆盖导体层2的覆盖膜层3。在图1所示的具有未被处理的外层的铰链板中,利用键合材料4,以在铰链弯曲部分中的柔性双面布线板11之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性双面布线板彼此键合。而且,如图1所示,形成了层叠结构,其中,利用键合材料4,各具有仅仅层叠在聚酰亚胺片层1的一面上的导体膜5的聚酰亚胺单面板12被键合到刚性部分中具有未被处理的外层的铰链板21’的最上和最下表面侧。具体地说,以聚酰亚胺单面板12的导体膜5被置于外侧,且在铰链弯曲部分中的聚酰亚胺单面板12与柔性双面布线板11之间形成空间部分的方式,将各个聚酰亚胺单面板12键合。
(4)对具有未被处理的外层的铰链板进行表面处理的步骤
首先,0.25mm的通孔被提供在图1所示的具有未被处理的外层的铰链板的预定点处。然后,利用焦磷酸盐镀铜溶液,铰链板被镀铜到厚度为0.01-0.015mm。
接着,利用加热的碾压层叠机,在相同于上述的条件下,干膜(AQ2070;Asahikasei公司制造)被层叠在导体膜5的两面上。然后执行曝光和显影,以便形成预定的电路图形。
接着,以相同于上述的方式,提供有窗口的覆盖膜被暂时加压键合到形成有电路的板的两面。然后,真空压力机被用来将各个膜加压键合到板。从而得到最终的铰链板。得到的铰链板的厚度为450微米。
图2示出了这样得到的本发明铰链板的层叠结构。具体地说,图2所示的本发明铰链板包括两个包含聚酰亚胺片层1的柔性双面布线板11、在聚酰亚胺片层1的两面上形成有电路的导体层2、以及覆盖导体层2的覆盖膜层3。在图2所示的本发明铰链板中,利用键合材料4,以在铰链弯曲部分中的柔性双面布线板11之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性双面布线板彼此键合。而且,如图2所示,形成了层叠结构,其中,利用键合材料4,各包括聚酰亚胺片层1、聚酰亚胺片层1的一面上的导体层2、以及覆盖导体层2的覆盖膜层3,被键合到刚性部分中的铰链板21的最上和最下表面侧。具体地说,以柔性单面布线板13被置于外侧,且在铰链弯曲部分中的柔性单面布线板13与柔性双面布线板11之间形成空间部分的方式,键合各个柔性单面布线板13。
在图2中,柔性布线板的各个导体层2被置于其邻近的导体层上方和下方。同时,借助于调节各个导体图形的宽度和其间的间距以及使上部导体和下部导体的位置偏移,也有可能得到铰链柔性更好的铰链板。在此情况下,导体图形的宽度为50-150微米。相应于此的导体图形之间的间距优选应该被设定成大于导体图形的宽度。导体图形之间的优选间距在100-200微米的范围内。
<柔性的评估>
利用下列方法来评估实施例中得到的铰链板的柔性。注意,如上所述制作的铰链板被用作铰链板的测量件。
图3是示意剖面图,示出了铰链板的测试件被设置在用来测量铰链柔性的装置上的一种状态(打开状态)。图4是示意剖面图,示出了铰链板的测试件被设置在用来测量铰链柔性的装置上的一种状态(关闭状态)。图3和4所示的固定夹31是一种具有连接部分32的结构,而运动夹33是一种具有连接部分32的结构。固定夹31和运动夹33被彼此连接在连接部分32处,以便使运动夹33能够摆动。而且,铰链板的测试件是一种具有图3和4所示的刚性部分34和铰链弯曲部分35的结构。刚性部分34分别被连接和固定到固定夹31和运动夹33。
在上述铰链柔性的评估中,进行了下列实验。具体地说,借助于使运动夹32从图3所示的状态摆动,通过图4所示的状态,返回到图3所示的状态,铰链板的铰链弯曲部分34被反复弯曲。从而得到导体破裂切断导电之前的弯曲次数。
对利用上述方法在实施例中得到的铰链板的柔性进行评估所得到的结果是“180000次”。
因此证实了本发明的铰链板能够充分地防止导体电路在铰链弯曲部分被反复弯曲时发生断接。
[工业应用可能性]
如上所述,根据本发明,有可能提供一种铰链板及其制作方法,此铰链板能够实现厚度减小和高密度布线以及充分地防止导体电路在铰链弯曲部分被反复弯曲时发生断接。
因此,作为一种涉及到用于诸如折叠式便携电话之类的电子装置的铰链板的技术,本发明是非常有用的。

Claims (8)

1.一种包括铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板,包含:
不少于两个的柔性布线板,此柔性布线板包括聚酰亚胺片层、在聚酰亚胺片层的两面或一面上形成有电路的导体层、以及覆盖导体层的覆盖膜层;以及
用来键合柔性布线板的键合材料,
其中,至少柔性布线板之一是在聚酰亚胺片层的两面上具有导体层的柔性双面布线板,且
利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将柔性布线板彼此键合。
2.根据权利要求1的铰链板,其中,上述柔性布线板中的至少两个柔性布线板是柔性双面布线板。
3.根据权利要求1的铰链板,还包含:
铰链板的最上层表面和/或最下层表面上的柔性单面布线板,它仅仅在聚酰亚胺片层的一面上包括导体层,
其中,柔性单面布线板的导体层被形成在最上层表面上的柔性单面布线板的上部表面侧上和/或最下层表面上的柔性单面布线板的下部表面侧上。
4.根据权利要求1的铰链板,其中,聚酰亚胺片层由多个聚酰亚胺类树脂层构成。
5.一种制作包括铰链弯曲部分和刚性部分的铰链板的方法,包含下列步骤:
腐蚀不少于两个的聚酰亚胺板,各个聚酰亚胺板借助于在聚酰亚胺片的两面上或一面上层叠导体膜来形成,并得到不少于两个的层叠体,在各个层叠体中层叠有导体层,各个导体层在聚酰亚胺片层的两面或一面上形成有电路;
借助于将覆盖膜分别固定到其上层叠有层叠体的导体层的表面上而得到不少于两个的柔性布线板;以及
借助于用键合材料键合各个柔性布线板而得到铰链板,
其中,至少柔性布线板之一是在聚酰亚胺片层的两面上具有导体层的柔性双面布线板,且
利用键合材料,以在铰链弯曲部分中的各柔性布线板之间形成空间部分的方式,在刚性部分将各柔性电路板彼此键合。
6.根据权利要求5的制作铰链板的方法,其中,上述柔性布线板中的至少两个柔性布线板是柔性双面布线板。
7.根据权利要求5的制作铰链板的方法,其中,铰链板还包括铰链板的最上层表面和/或最下层表面上的柔性单面布线板,该柔性单面布线板仅仅在聚酰亚胺片层的一面上包括导体层,且此方法还包含下列步骤:
以聚酰亚胺单面板的导体膜被置于外侧的方式,利用键合材料进一步将其中仅仅在聚酰亚胺片的一面上层叠有导体膜的聚酰亚胺单面板,键合到铰链板的最上层表面和/或最下层表面;以及
借助于腐蚀聚酰亚胺单面板而在聚酰亚胺单面板的表面上形成电路,然后借助于将覆盖膜固定到其上层叠有聚酰亚胺单面板的导体层的一侧以得到铰链板。
8.根据权利要求5的制作铰链板的方法,其中,聚酰亚胺片层由多个聚酰亚胺类树脂层构成。
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