TW202002739A - 可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，其中可撓式電路板係包含一導電黏著區域 、一彎折區域及一電路佈局區域，其中在導電黏著區域與彎折區域交界處，彎折區域的寬幅至少為導電黏著區域的寬幅的0.5，且本發明揭露的可撓式電路板可透過導電層以黏著於具有彎曲面的彎曲式基板，因此不等長的寬幅設計是為了降低可撓式電路板在彎折時因應力累積而導致的破損，藉由縮小彎折區域的寬幅，以避免導電層受破壞而導致可撓式電路板與彎曲面分離。

Description

可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組

本發明係揭露一種電路板及其應用之電子模組，尤其是有關於一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組。

電子產品藉由電路板與基板電性連結以達產品的驅動，而隨著攜帶式電子產品的發展，可撓式電路板(FPC)取代傳統硬式電路板，可撓式電路板除了體積輕薄短小、延展性佳及高配線密度的特性，其亦可3D佈線且可依空間限制做外形的改變，因此，軟性電路在電子封裝上具有高度的效益。

除了輕薄短小外，科技產品更隨需求而開始往曲面應用，像是觸控產品已不侷限於平面顯示器，依照人體工學的設計，許多觸控產品的外觀都朝向曲面發展，為了兼顧外觀與功能考量，具有彎曲面的基板以取代了過去平面式的基板，而可撓式電路板黏著於彎曲面上的穩定度業已成為必然的需求。雖然如此，此一技術仍舊受到彎曲面黏著度差與可撓性電路板在彎折後容易破壞膠黏表面的限制，而無法獲得令人滿意的生產良率，更經常導致電子產品發生斷路的問題。

有鑑於上述問題，本發明揭露一種可撓性電路板及其應用之彎曲式電子模組，以有效地解決如何將可撓性電路板穩定地黏著在彎曲式基板的彎曲面上的問題。

本發明之主要目的乃在於提供一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，其係黏著在具有彎曲面的彎曲式基板上，藉由縮小彎折區域的面積，以避免導電層受破壞而導致可撓式電路板與彎曲面分離。

本發明之另一目的乃在於提供一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，其中可撓式電路板的電性黏著區域與相鄰的彎折區域分別具有第一長度及第二長度，其中第一長度為黏固的，第二長度則為可彎折的，當第二長度/第一長度的比例大於0.5時，導電層在彎折區域彎折時會發生破壞，而當第二長度/第一長度的比例小於0.5時，方可降低導電層在彎折區域彎折時造成的損壞，當第二長度/第一長度的比例小於0.33時，導電層約仍有50%的機率會發生損壞，當第二長度/第一長度的比例小於0.25時，則幾乎可完全避免導電層在彎折區域進行彎折時發生損壞，且整體可撓式電路板亦不會自具有彎取面的基板剝離。

本發明之另一目的乃在於提供一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，位於導電黏著區域的第一長度實質上與彎折區域的第二長度平行。

本發明之另一目的乃在於提供一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，其中當導電黏著區域中具有多個不等長的黏著側邊時，具有第一長度的黏著側邊係為其中最靠近於彎折區域的邊者。

本發明之另一目的乃在於提供一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，其中導電層係可為異方性導電膠以將可撓式電路板黏著於彎曲式基板的彎曲面上。

為達成上述的目的，在本發明的可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組中，可撓式電路板係電性連結於彎曲式基板的彎曲面上，且包含一導電黏著區域、一彎折區域及一電路佈局區域，導電黏著區域藉由導電層黏著於基板的彎曲面並具有至少一黏著側邊，其具有第一長度，彎折區域延伸自導電黏著區域，彎折區域與電路佈局區域均未黏著於基板的彎曲面，在彎折區域與導電黏著區域的交界處，彎折區域具有第二長度的一邊，電路佈局區域則延伸自彎折區域並設置至少一電子元件；其中第二長度及第一長度的比例(b/B)係小於0.5、較佳的比例(b/B)係小於0.33、最佳的比例(b/B)係小於0.25。

由於將導電黏著區域與彎折區域交界處的彎折區域變窄，或是將導電黏著區域與彎折區域交界處的導電黏著區域變寬，使得黏著於彎曲面的黏著側邊至少大於未黏著邊的2倍，當可撓式電路板在黏著於彎曲式基板後進行彎折時，由於導電黏著區域最多僅有1/2的部分直接受到彎折時應力累積的影響，習知的可撓式電路板則是整個黏著側邊都在彎折的過程中，完全受到應力累積的影響，與習知技術相較，在本發明的可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組中，可撓式電路板藉由縮小彎折區域的面積，以避免導電黏著區域受破壞而導致可撓式電路板與彎曲式基板分離。

本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請同時參照第1圖、第2A圖、第2B圖及第2C圖所示，其中第1圖為本發明的一種可撓式電路板的結構示意圖，第2A圖及第2B圖係分別為本發明揭露的一種可撓式電路板在彎曲前、後的分解結構示意圖，第2C圖則係為本發明的一種彎曲式電子模組的結構示意圖。本發明的彎曲式電子模組3包含可撓式電路板1、彎曲式基板2及黏著層AD，其中，可撓式電路板1係包含一導電黏著區域11、一彎折區域13及一電路佈局區域15，其中，導電黏著區域11藉由導電層AD黏著於彎曲式基板2的彎曲面C上，彎折區域13則自導電黏著區域11延伸出，彎折區域13為黏著於彎曲面C上，但在彎折區域13與導電黏著區域11交界處，彎折區域13的一邊131具有第二長度b、導電黏著區域11的黏著側邊111則具有第一長度B，且上述的邊131與黏著側邊111實質上為彼此平行的，而延伸自彎折區域13的電路佈局區域15上係可設置電子元件151。在本實施態樣中，導電黏著區域11及彎折區域13、電路佈局區域15均以矩形為例說明，當然，導電黏著區域11及彎折區域13、電路佈局區域15均個別可依照不同需求而有不同的設計，舉例來說，導電黏著區域11、彎折區域13、電路佈局區域15可為正方形、菱形、橢圓形、圓形或任意形狀。

由於可撓式電路板1在彎折過程遵循面積二次矩的方程式：

其中，b為第二長度、h為導電層AD的厚度。

由此可知，當在相同的黏著條件下，例如：相同的導電層AD厚度(h為固定值)，第二長度b會與I成正比，因此，當可撓式電路板1在彎折時，從Von Mise’s應力的實驗可顯示出，第二長度b與第一長度B的比例(b/B)必須小於0.5，否則將會在可撓式電路板1彎折時，導致可撓式電路板1完全自彎曲式基板2的彎曲面C上剝離，較佳的態樣則是第二長度b與第一長度B的比例(b/B)必須小於0.33，不過在這個比例下，仍大約會有50%的可撓式電路板1會自彎曲式基板2的彎曲面C上剝離，最佳的第二長度b與第一長度B的比例(b/B)則係小於0.25，在此一比例設計下的可撓式電路板1無論如何彎折，都不會自彎曲式基板2的彎曲面C上剝離。而在彎曲式電子模組3中的可撓式電路板1會自彎曲式基板2的彎曲面C剝離的主要因素即在於，導電層AD在可撓式電路板1進行彎折時，在接近於彎折區域13的導電層AD體最易受到應力累積的影響，而受到損壞，當導電層AD因應力作用而失去黏著力，則會導致可撓式電路板1自彎曲式基板2剝離的情形。

在製程條件(像是壓合、加熱、熟化等製程)、材料條件(黏度、表面張力等條件)控制得宜的狀態下，或改採用膠帶式導電層等情況下，導電層的膠體溢流的現象不嚴重，因而可將導電黏著區域內幾乎完全塗覆可導電的膠體，因此在此種態樣下，導電黏著區域的黏著側邊與彎折區域的邊實質地為共邊的態樣，另外，由於導電層在塗佈、壓合、加熱、熟化等製程步驟時，通常會在導電黏著區域與彎折區域之間保留一塊溢流區，俾以提供部分在壓力、溫度的作用下，導電層因受力、受熱或表面張力改變、黏性改變後發生溢流，因此將周圍區域予以，但在溢流的過程中，因為難以控制溢流的程度與狀態，可能會導致黏著側邊係實質地與彎折區域的邊相鄰，而不一定完全地相連接。

另外，當導電黏著區域的形狀呈現不規則或具有多個不同長度的邊時，本發明中揭露的具有第一長度的黏著側邊係定義為最靠近於彎折區域與導電黏著區域交界處的邊者；而所述的導電層則為異方性導電膠；具有彎曲面的彎曲式基板則包含印刷電路板、玻璃基板、軟性電路板、金屬箔基板和面板。

承上所述可知，本發明揭露的一種可撓式電路板及其應用之彎曲式電子模組，其中可撓式電路板係電性連結於彎曲式基板的彎曲面上，且包含一導電黏著區域、一彎折區域及一電路佈局區域，其中，接近於導電黏著區域與彎折區域的交界處，導電黏著區域具有第一長度B、彎折區域具有第二長度b，依照Von Mise’s應力的顯示，當第二長度b與第一長度B的比例(b/B)小於0.25時，無論彎折的角度，導電層的膠體幾乎都不會受到任何損壞，因此可撓式電路板與彎曲式基板的黏著力相當強，對於整體彎曲式電子模組的結構強度及穩定度，都有相當正面的助益。

1‧‧‧可撓式電路板2‧‧‧彎曲式基板3‧‧‧彎曲式電子模組11‧‧‧導電黏著區域111‧‧‧黏著側邊13‧‧‧彎折區域131‧‧‧邊15‧‧‧電路佈局區域151‧‧‧電子元件C‧‧‧彎曲面AD‧‧‧導電層B‧‧‧第一長度b‧‧‧第二長度

第1圖為本發明的一種可撓式電路板的結構示意圖。

第2A圖為本發明的一種彎曲式電子模組在尚未彎曲時的分解結構示意圖。

第2B圖為本發明的一種彎曲式電子模組在彎曲後的分解結構示意圖。

第2C圖為本發明的一種彎曲式電子模組的結構示意圖。

1‧‧‧可撓式電路板

11‧‧‧導電黏著區域

111‧‧‧黏著側邊

13‧‧‧彎折區域

131‧‧‧邊

15‧‧‧電路佈局區域

B‧‧‧第一長度

b‧‧‧第二長度

Claims (19)

1. 一種可撓式電路板，其係電性連結於一基板的一彎曲面上，該可撓式電路板係包含： 一導電黏著區域，藉由一導電層黏著於該彎曲面，該導電黏著區域具有至少一黏著側邊，其具有一第一長度； 一彎折區域，延伸自該導電黏著區域，該彎折區域未黏著於該彎曲面，且在與該導電黏著區域交界處，該彎折區域具有一邊，其具有一第二長度；以及 一電路佈局區域，延伸自該彎折區域，設置至少一電子元件； 其中，該第二長度及該第一長度的比例(b/B)係小於0.5。
2. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該導電黏著區域的該黏著側邊實質地平行於該彎折區域的該邊。
3. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該導電黏著區域的該黏著側邊實質地與該彎折區域的該邊相鄰。
4. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該導電黏著區域的該黏著側邊與該彎折區域的該邊實質地為共邊。
5. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該導電黏著區域的該些黏著側邊不等長，具有該第一長度的該黏著側邊係為其中最靠近於該彎折區域的該邊者。
6. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該第二長度及該第一長度的較佳比例(b/B)係小於0.33。
7. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該第二長度及該第一長度的最佳比例(b/B)係小於0.25。
8. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該導電層為異方性導電膠。
9. 如請求項1所述之可撓式電路板，其中該基板係為彎曲的或可撓的，且該基板係為印刷電路板、玻璃基板、軟性電路板、金屬箔基板或面板。
10. 一種彎曲式電子模組，其係包含： 一彎曲式基板，其係具有一彎曲面； 一導電層，其係設置於該彎曲面；以及 一可撓式電路板，其係藉由該導電層與該彎曲式基板電性連接，該可撓式電路板係包含： 一導電黏著區域，藉由該導電層以黏著於該彎曲面，該導電黏著區域具有至少一黏著側邊，其具有一第一長度； 一彎折區域，延伸自該導電黏著區域，該彎折區域未黏著於該彎曲面，且在與該導電黏著區域交界處，該彎折區域具有一邊，其具有一第二長度；以及 一電路佈局區域，延伸自該彎折區域，設置至少一電子元件； 其中，該第二長度及該第一長度的比例(b/B)係小於0.5。
11. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該彎曲式基板係可撓或具有固定曲度。
12. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該基板係為印刷電路板、玻璃基板、軟性電路板、金屬箔基板或面板。
13. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該導電黏著區域的該黏著側邊實質地平行於該彎折區域的該邊。
14. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該導電黏著區域的該黏著側邊實質地與該彎折區域的該邊相鄰。
15. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該導電黏著區域的該黏著側邊與該彎折區域的該邊實質地為共邊。
16. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該導電黏著區域的該些黏著側邊不等長，具有該第一長度的該黏著側邊係為其中最靠近於該彎折區域的該邊者。
17. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該第二長度及該第一長度的較佳比例(b/B)係小於0.33。
18. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該第二長度及該第一長度的最佳比例(b/B)係小於0.25。
19. 如請求項10所述之彎曲式電子模組，其中該導電層為異方性導電膠。

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