TWI355221B - Flexible printed circuit board and sliding type mo - Google Patents

Description

丄乃5221 * 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 電路板之滑動式 ^本發明係關於撓性印刷電路板及利用此撓性印刷 仃動電話終端機。 【先前技術】 而决近年來，行動電話終端機(以下又稱行動電話〕急逮地並及。技陡 電話則顯著== 取近，以更小型化為目的之滑動式行動 =从撓性印刷電路板(以下又稱FPC基板)由於 ’因此廣泛使用於行動用電子設備，尤軟 為:在例如聚醯亞胺膜等電絕緣層。其-類型 後；使聚酿亞胺膜等電絕緣層及曰黏接層;=電路以 亡，絕緣層塗佈後硬化之2層基板 ： 豐層緊貼在該電路形成後之_層上。導體^成4 ’且使表覆層 發。板核_型化開 號公報提出-種極薄撓性H 如/本特開顧〇9913 (專利文獻1) 所溝紅疊層部分的厚度為卿m以下 此# t Γ = L235948號公報提出—種極薄表覆層以及使用 半徑為2mm 0 Μ· θ 而，5亥等公報之技術係使耐折 為咖的耐折性試驗，或者係使耐折半徑為（U麵或0.38麵 5 丄功221 特 曲特性提高的技術’而與滑動半徑極小之提升滑動 機’係上部框體與下_體出種，月動式行動電話 J將該上部框體與該下方==連結，且隨 ΐ下=線等框體(專利文獻3)。 =;，，因此使行動電話機可達以型:費事，又 其〜種溥里化之滑動式行動電話所使用的FPC /月既定滑動半徑之狀態下而滑動，但必須使此糸於動時保持 I又稱滑動部之窄R化；R為滑動半徑)' 又3 j半徑相當小(以 ^，^數千次〜數萬次時會產生短路的_。 S的FPC基板 【2Ϊ=】3特開2〇〇5-2_號公報 |專利文獻2】日本特開2〇〇5_235948號公 【專利文獻3】日本特開2〇〇3_298695號公報 【發明内容】 釐JjLgf欲解決之等屌苜 於滑動式行動用電子設滑印板’尤其可適用 反覆進行數十萬次滑動， 仍ΐ會發二路。；而且即使於此種條件下 動式ί動目的為:提供-種利用該撓性印刷電路板之滑 私決課題之手段 m藉由提似下之㈣，而達成 的導體層上，設有一至少由黏接導體層所構成之基板 表覆層係藉由該黏接劑層而設置。 g所構成之表覆層；此 此撓性印桃路板之特^ ^雜劑層岭存彈㈣數E，為i _〜G.1GPa，且延伸後的復原率為m 电H们樹知所構成，戎基板之電絕緣層的厚度為7 5〜20um* 覆層之電絕緣層的厚度為7·5〜卿m。+度為7.5 2〇_’而該表 量^氧樹紐印^ 路板中’構成該轉劑層之樹脂含有高分子 撓性印刷電路板中，該高分子量環氧職的分子量為 4中任—項記載之撓性印刷電路板中，該黏接劑層的厚度為5 1 刷電路^，該基板之導體層由壓延 t，_爾層各別 框體、與第2 2框體，且該 框體種電ΐ終端機，包含具有顯示晝面之第1 體略呈平行地移動之方^ — 的内部，以動地收在該第1框體與該第2框體 該第1框體移動時，收=；；〜 之撓性印刷電路板。 體之該電路板略呈平行 =體之5亥電路板對收納於該第2框 8.一種表覆層，使用於該;"〜6中任保持在0.4〜lmmR。 記載之滑動式行動電話終端機。 員5己载之撓性印刷電路板或該7 此表覆層之特徵為.矣承 該黏接劑層則由儲存彈性由黏接劑層及電絕緣層所構成； 〜〇鳥，且延伸後的復原失彈性係數E”為_ 的厚度為7.5〜40μιη。 馬9〇/°以上的樹脂所構成；該電絕緣層 發明之效果 依本發明，可提供— 之滑動式行動電難端機 ^電職及彻該撓性印刷電路板 特別適用在滑動式行動用電子設備之滑動 1355221 於此種條件下即使反覆滑動數十萬次以上也不會 發生紐路，為I知FPC基板所無法達到者。 【實施方式】 實施發明之昜佔 能發明之實施形態以說明本發明。然而，以下之實施形 二範圍的發明。又，實施形態中所說明之特徵的 組合並未必然全部為發明的解決手段 [撓性印刷電路板] s1Ξ本性ί刷電路板的較佳實施形態，利用圖式而詳述。 圖1顯不第1實施形態之撓性印刷電路板的立體圖。 # f1實施形態之撓性印刷電路板刚中，由電絕緣 ί 導體Λ12所構成之基板1G1，及由黏接劑 ί H i1表覆層102，藉由該黏接劑層13設置。 又圖1刀開顯不基板101及表覆層102，俾於容易理解。 另外’表覆層102的黏接劑層13，由儲存彈 的復原率則赠述之實關中的試驗方法所刺的值。 申後 構成黏接劑層13之樹脂的儲存彈性係數£，雖^卜卿 其就用以展現撓性而言，則較佳為丨〜3(^3。 仁尤 又，同樹脂的損失彈性係數E”雖為〇.〇3〜〇1咖，但 提高延伸後的復原性，並提高黏性而言，則較佳為g用以 另外，同樹脂的延伸後的復原率雖為9〇%以上，但 及不易累積殘留應力之點而言，較佳為_二= 15μηχ黏接劑層13之厚度較佳係、在5〜如卿的翻内，尤佳為5〜 8 聯苯等單體觸成，_ A ' 、雙齡S、 的多數之骨架。 : 採用匕3由例如雙酚A'雙齡f所福士 自素或磷的^氧樹脂:了提供FPC基板所需之_性，亦可使用含有 紛環她⑽，㈣用例如雙 狀(缘ΐΐ之之樹脂較佳又為’如苯氧樹脂的分子鏈俘直鏈 造===樹 應力時係料儲存魁.刀賴鱗狀’故當党到外部 力(復原性良好）。α，自4力_時則會早期釋出所儲存之應 -7〇J〇ritT2fi 20,000 復原:良好，、且後述之塗〜佈等的加^ 劑、-以構劑層13的樹脂，可因應需要，使用酚醛苯酚硬化 二細、二胺二細、料、六亞甲：胺、 的於電絕緣層14的厚度為7.5〜4ί)μιη。尤其就基板整體 ¥。在^ 電絕緣層14的厚度較佳為7.5〜 降低用 缘^ 14 # =缘「層14較缚時的壓縮應力的狀態；目9(b)顯示該電絕 縮應力的狀態。又，圖9⑻及圖9(b)係比較於滑動 1355221 如圖9(a)及9(b)所示，於滑動半徑相同之情況下，當表覆層之兩 絕緣層變厚時’電路板内側的外徑(内徑)變小(變窄)(圖9_。因此包 壓縮應力越往_移動時所產生之作_大，窄㈣滑動特性降低。 相觸賴述之實施例 電絕緣f 14例如採用聚酸亞胺膜、聚酿胺膜、聚酿胺酸亞胺膜、 i亞麟之f絕緣膜。尤其，較佳為具有充分雜性及撓性的聚

劑声法’可11由在電躲層14的表面將黏接 二3 $ 塗佈、加熱乾燥，而呈半硬化狀態(以下又稱B 導102設置於基板101之形成有電路圖案的 板。 使/、加熱硬化，藉此形成第1實施形態之谢生印刷電路 參你佈黏接:綱13用之樹脂時的塗佈方法而言，可舉例如雙親筒 coater)i 其把應各層所希望的厚度等，適當採用。 撓性i高，且』度為7.5〜。尤其就基_體的 層11的厚雜佳為^ 性之ii戶'聚ffi胺越亞胺等具絕緣 電絕緣層u可為單層或^數^。4而吕，較佳係使用聚酿亞胺。又， 内，巾’可在繼雜降低之範圍 消泡劑等。 各種添加劑，例如勻塗师㈣ling agent)、偶合劑、 之厚銅、SUS等的_。金屬落等 為展現防銹性、黏=範圍内，並無特別限制。又， 等。 在該金屬箔表面施加合金處理、有機處理 本《明中’基板1G1之導體層12可使用銅落，尤其較佳係由塵延 1 η 1355221 銅箔或特殊電解銅箔所構成。於導體層12由壓延銅箔構 不易加大’斷線不易產生而言，係屬較佳 ’ ’ ’ 就裂縫 ....... 卜外个刃度土叩吕，你屬早父征。又，錄砝φ. -般電解域，由於結晶粒較大，具有類似於壓延銅 H目較於 就可得到同等於壓延銅箔的效果而言，係屬較佳。/ 以，因此 本發明中，基板101及表覆層102各別之電絕緣層u、14 少一者由聚醯亞胺所構成時，此就絕緣可靠性、耐埶& ^，至 ’而言’鋪難。尤其，兩者皆由聚Si亞胺所^成=彳1具高 的製的製造方法例如可採㈣鑄造法所為之2層^電路板 試舉2層單面電路板的製造方法之i如下：在銅鮮支接… 籲將聚醯亞胺前驅物樹脂液加以塗佈、乾燥後，以熱酿亞 心 -醯亞胺化法將該樹脂加㈣亞胺化而製造2層單面電路板。又二二 亞胺化法係一種以加熱促進醯亞胺化反應的方法；化學醯亞胺^伤 :種於聚醯亞胺前驅物樹脂液添加脫水劑與觸媒而進行醯亞胺化的方 就聚醯亞胺前驅物樹脂液而言，可採用聚醯胺酸等，能 笨二胺或包含其衍生物之二胺類，以及與3,3，，4,4，聯 之 四羧酸類反應所得到者。 汰文町寻之

舉更具體_子’為作成支碰’將雜亞胺前驅物樹脂液 在銅箔之粗糙化面，俾於其硬化後的厚度成為所希望之厚度。然 於80〜15G°C之溫度範圍内進行階段式升溫，同時_ i〜3G分鐘。 接著，在氮氣環境下，階段式升溫3小時，達到18〇〜約4〇〇它，促進 該樹脂的醯亞胺化反應，得到2層單面基板(圖3)。 又，於反應溫度為該樹脂的玻璃轉移點溫度以上、執分解溫产以 下時進行較佳。 ^ ^ 另外，可藉由蝕刻進行去除•乾燥而得到基板，俾於在圖3所示聚 酿亞胺層(PI)及銅ί|層(Cu)所構成之2 I單面基板的銅落層形成所希 望之電路圖案。 又，第1實卿態中，採用2層單面基板作為基板；但本發明也 可使用2層雙面基板。就此種2層雙面基板的製造方法而言，以下舉 1355221 { J之壓&法如下。具體而言為：（1) 燥後，將崎驗(接)==s)r㈣叫以塗佈、乾 就TPI而言，例如可採用使4 4，_二 胺類與3,3，，4,4，-二苯基網四舰野箄之3其何生物之二 酸等。Μ合溫度較佳為TPI的玻璃到的聚《 更佳為250〜働。C之範_。卿減^皿度社、熱分解溫度以下， 杯乂、4所示’藉由钱刻進行去除•乾燥，俾於在2声雒面兵 -牛對Ϊ 2 ⑽之上顺彡成所希望之電路®後，i 側之^銅ig=下侧)全部進行去除.乾 第2 ^开之挽性印刷電路板的第2實施形態。圖2顯示 第貝施开^先、之撓性印刷電路板的立體圖。 、 如圖2所示，第2實施形態之撓性印刷電路板· 的基板1()1及表覆層⑽上，進—步藉中二$ 本圖中，僅圖示將屏蔽層201設於單所=== 另外，藉由設置屏蔽層20卜而具備接地、屏蔽電 第2實施形態之撓性印刷電路板中，表覆層/ = 亦即由電絕緣層11及形成有電路圖案的導體層7 l〇i，以及錄接劑層13物嶋14所構成的表覆成 ίί^貫郷,祕層相同；耻適#將第1實施形態已詳述之事項加 屏蔽層2〇1若能展現本發明之滑動特性，並 實施形態中，屏蔽層201採用由電絕緣層21、金屬 1 劑層23所構成者。電絕緣層21可依使用條件而^ 用聚醋膜雜賴i又，金屬驗層22侧如由料所構成的^ 層。黏接劑層23若為本領域之屏η蔽材所使用魏接劑，並無特= 1355221 ^外另的厚度可依使用結構而適當選擇。並且，险上述姓構 塗=在; [滑動式行動電話終端機] •態。本發明之縣式行動電話終賴，可提供如圖5所示之_實施形 * 與第2框體52二者，且$筮j =旦面朝表面側之第1框體51 動而連結。她域52料平行地移 •第1實施形態之電路板· = . 之電路板1⑻對收納於^ 和動呀，收納於弟1框體51 滑動’且J滑動半徑保持在;，〜=性印刷電路板100略呈平行而 圖5⑼狀態(收納時)往 ㈣=，滑動式行動電^機 動而設置。於此狀態下，由於巩 保0·4〜ImmR之同時並滑 發明之撓性印刷電路板，因此；:::話終端機500採用上述本 受性良好等特性。 、’寺彳希i之滑動次數，具備使用对 又，就一般之滑動類型而言，有 〜 類型’以及滑動半徑於既定範 如、广半徑狀態而滑動的 變動而滑動的類型；本發明於任之範圍内滑動） 如圖6(a)、6(b)所示，在以往種揮良好之滑動特性。 化的特性。但近年來，隨著吾人 端機並無須必備薄型 化之要求’滑動部的㈣化成 本^频的薄魏與多功能 足此種窄R化之要求。 要本發明之行動電話終端機即滿 又’本發明提供一稽矣蓿 滑動式行動電話終端機，至少二述繞性印刷電路板或上述 劍層係由儲存彈性係數E，為二:曰，絕緣層所構成。該黏接 fPa，知失彈性係數E”為〇.03〜 1355221 0.1 GPa 度為Μ〜且4^_復斜為_社賴賴成。該魏緣層之厚 更具體說明本發明；但本發 以下，舉本發明之實施例及試驗例 明並不由於此等實施例而受限制。 (1)表覆層的製造

調衣表1所不表覆層用樹脂，在处1(：从(註冊商標)之刚^肪咖 Corporation)的單面，採用棍塗佈機塗佈該樹脂，再於15〇(5(：下乾燥$ 佳條件範圍：廳。c〜⑽。c、丨〜1()分鐘），而得到該樹脂為b 、’口（半硬化)之表覆層膜。又，樹脂面以經脫膜處理之隔離膜保護， 使用時則撕下隔離膜再使用。 [表1] 樹脂組成 調配份數(PHR) 組成 物品名 製造者 樹脂類型A 樹脂類型B 高分子量環 乳樹脂 笨氧樹脂 Incheon Corporation. 100 0 環氧樹脂 雙酚A型 環氧樹脂 Japan Epoxy Resins Co.,Ltd. 20 100 柔軟劑 NBR ΖΕΟΝ 0 80 CORPORATION. 硬化劑 酚醛苯酚 SHO WA DENKO 6 25 樹脂 K.K. £’(儲存彈性係數)(Pa) 2.4χ109 9.2χ107 -數)(Pa) 4.9χ107 2.2χ107 Tan6 0.02 0.23 --___率(%) 4 193 --Jtii(%)(lst/2nd) 0.114/0.116 25.065/30.746 -st/2nd) 99.992/99.988 90.701/87.555 -次） 100 4.6 ※^^尺：丙烯腈-丁二烯橡膠 1355221 造。首用1戶斤示各樹脂之物性的樣本，係採用以下步驟而製 、百先’如表1所示之調配比例而加入各材料，充 下將該樹脂加熱硬化30分鐘，以使該樹脂成為既定开狀 表1所示各齡之彈㈣數(Ε，、Ε”)齡 動態黏彈性測定“得

樣本尺寸：40mmxl0mmx厚 O.lmm 溫度範圍：一30°C〜150°C

又，裂斷伸長率係依據JISC2318測定而得之值；本實施例中，p 斷伸長率之測定於如下條件中進行： 、 乂 樣本尺寸：20〇mmxl3mmx厚 0.1mm 固定治具間的距離：100mm 拉伸速度：50mm/min 於上述條件下將樣本拉伸’以樣本裂斷時之樣本伸長量為L，可 利用下式計算出裂斷伸長率。 裂斷伸長率(％)=(L/夾具間的距離)X100 又’樹脂的伸縮試驗方法係依據如圖8所示之加重變化曲線，於 如下條件中進行： 、 樣本尺寸：llmm><5mmx厚 0.1mm 裝置：TMA-60(島津製作所；SHIMADZU CORPORATION.) 測定溫度：30°C 加重速度：50g/min 減重速度：一50g/min 最大加重值：l〇〇g 伸長率之計算式係依據圖8之L0、L1、L3而如下： 〈第1循環〉 {(L1-L0)/L0} xlOO 〈第2循環〉

{(L3 —L0)/L0} xlOO L4而如下： 復原率之計算式係依據圖8之L0、L2、 15 1355221 〈第1循環〉 (L0/L2) xl 〇〇 〈第2循環〉 (L0/L4) xl〇〇 胃伸鮮係於雜試驗巾，將樣本鼓最大變形時的卿 度除以伸賴截的财長朗 初始長 以數值化，腦表示完全)。⑽磁本W原程度加 (2) 基板 的構摘基板絲时澤製造所 列。纟j W法構成的基板則採用有澤製造所的PNS Η系 (3) 屏蔽材 TATSUTA —s (4) 撓性印刷電路板的製造 ⑽基板(於聚酿亞胺上形成有銅箱電路的2層基板)以及 絰撕下隔離膜之表覆層的黏接面（樹脂側

◦分鐘(較佳條件範圍：靴二測。c、壓°力Z 屏敝材的雜© __層板之 ==離^ 分鐘之條件下成形，而得到撓性印 =H160Cx30 解(股)公司所生產者。 ’拇電解銅泊聽用日本電 板，細撓性印刷電路 卜㈣示實施例；比牵^置之^^^^。。又，表2中的結構 [滑動的測定方法] 滑動方法：依據IPC-FC-241A2.4.3而進行測定。 裝置：低速窄R滑賴驗機(請參關7(a)及圖卿 16 1355221 測定條件：行程(滑動時之移動距離(單程)）：5〇_ 速度(1分鐘之滑動次數）：lOOcpm 滑動半徑：1mm 測定溫度：室溫 [滑動評價所使用裝置] 圖7(a)顯示本實施例中之滑動評價所使用之裝置的概略剖面 在此之滑動評價方法係依據IPC-FC-241A2.4.3。 圓。 —如圖7(a)所示，下板及連結於凸輪之上板間，將樣本呈u字形 固疋，且令行程保持在50mm，滑動半徑在1 ，並利用 轉而使樣本滑動，以進行評價。 同疋 内徑在Ϊ參將用以固定樣本之板的間隙除以2(並非樣本之 =圖7(b)所示’評價時所使用之樣本的形態，採用由細長狀 的圖案為^(線細隔寬)=75/75μΠ1、長15_ _ 面兩面上風!覆層之聚醯亞胺面、與基板側之聚醯亞胺 阿®上5又置屏敝層後再進行試驗。 構成?糊實補及味歉表覆層與基板的 之厗度、树知類型、銅箔種類、製法)一併顯示於表2。 17

1355221 I

[表2]

ro s «u 1 ca 1 1 1 1 X 卜 舀 m < CM I OJ 喜 8 ◎ (N s 1 l i i 1 S i 2 X Ό 1 l i 1 00 1 § 〇 2 VO 1 18 s 8 ◎ 艺 1 1 1 1 ϊ JQ i 8 ◎ cn i 1 i 1 i t <3 rs 2 R < 〇〇 1 CN i 8 ◎ = 1 i i CN II 1 1 8 ◎ 〇 1 1 1 〇〇 1 1 i gi 〇 o 3 JO < cs 1 2 1 8 ◎ 00 l »n II 2 1 8 ◎ 卜 l JO 1 1 l 1 8 ◎ VO a R < I i S ◎ 1 R i i 1 1 1 卜 2； <3 寸 3 m < oo I 2 i 8 ◎ m JO i 1 $ m 〇 <N 1 Ϊ 1 1 1 1 Pi 〇 5 3 丄 l 1 1 i CN X r-H 10 < 1 2； 衾 8 ◎ 5. 官 i 百 it I 甘 5. 鲒 UBC a 雪 I iM i I % 3δ i 麗 Is l| 18 時’則不測定達二3結果為刚萬次；次數在其以上 ◎:8〇萬次以上^動；；數^分等如下： 萬次 萬:人以·△: 10萬次以上X:未滿10 【產業上利用性】 子設備時月r於適用在滑動式行動電 板之滑動式行動電話•舰，，數，並提供利用此撓性印刷電路 具有產業上可彻=’就湘於該等發明之表覆層而言，也 【圖式簡單說明】 圖^係對於第1實施形態 層而顯示的立體圖。 圖三係對於第2實施形態 層及屏敝層而顯示的立體圖。 之撓性印刷電路板，分開基板及表覆 之撓性印刷電路板，分開基板'表覆 圖製 狀壓纽的—步㈣齡立體圖。 叫面Ξ。 顯示滑動式㈣電話終端機之—實施形態的概略 圖6(a)'6(b)係顯 概略說明圖。 示行動電話終端機之電路板窄R化之必要性的 闇本實施例中之滑動評價触用之裝置的概略剖面 圖面（）縛制於断價之樣本的部分層省略賴示的概略俯 視圖。 圖8係實關及味綱採用之樹脂伸縮試驗_定概要圖。 圖9⑻係顯示實施職丨之表制之魏_較糾的壓縮應 力狀態的概略剖圖9(b)係顯賴電絕緣層較厚__應^ 狀態的概略剖面圖。 1355221 η 【主要元件符號說明】 11〜電絕緣層 12〜導體層 13〜黏接劑層 14〜電絕緣層 21〜電絕緣層 22〜金屬蒸鍍層 23〜黏接劑層 51〜第1框體 52〜第2框體 100〜撓性印刷電路板 101〜基板 102〜表覆層 200〜撓性印刷電路板 201〜屏蔽層 500〜滑動式行動電話終端機 Cu〜銅箔層 L〜線寬 L〇〜樣本之初始長度 L!、L3〜樣本之最大變形量 L2、L4〜樣本於伸縮試驗後之長度 1>1〜聚醯亞胺層 R〜滑動半徑 S〜間隔寬 TPI〜熱塑性聚醯亞胺層 20

Claims (1)

1355221 f 十、申請專利範圍： 相^ 種撓性印刷電路板，在至少由電絕緣層及導體層所構成之其 層覆Ϊ由一黏接劑層而設有至少由該黏接劑層及電‘ 其特徵為： ，黏接綱由儲存彈㈣數E，為卜彳挪，損失彈性 基後的復原率為9G%以上的樹脂所構成；該 為t〜40^層的厚度為7.5〜2〇哗，而該表覆層之電絕緣層的厚度 2.如申請專利範圍第j項之撓性 ， 劑層之樹脂含有高分子量環氧樹脂。中構成_接 L如申請專利範圍第2項之撓性印刷電路板，其中，哼古八；-裱乳樹脂的分子量為2〇,_〜70，_。电不υ ^刀子置 中，範圍第1至3項中任—項之撓性印刷電路板，直 宁擁接劑層的厚度為5〜20μιη。 崎极/、 + 5.t申請專利範圍第1至3項中任一項之換性咖雷㈣# 中，該基板之導静由朦以八“任項之視W刷電路板’其 曰由反延金屬洎或特殊電解金屬箔所構成。 6.如申請專利笳囹筮 中，該基板及表_各別=任印刷電路板，其 <電、、、邑緣層的至少一者由聚醯亞胺所構成。 與第2框體，將tg動^終端機，包含具有顯示晝面之第1框體、 體，且該第1框朝表面側而重合該第1框體與該第2框 其特徵為. 弟2樞體略呈平行地移動之方式連結； 1355221 在該第1框體與該第2框體的内部，以可滑動地 j範圍第丄至6項中任一項之撓性印刷電路板；該第動月I， 收納於糾1㈣之該電路板触納於 ’ 平行而滑動，且骑_半魏持在Q 4〜 ^之&路板略王 8.—種表覆層，使用於申請專利範圍第i 印刷電路板或申請專利範圍第7項之滑動式一項宁任一項之撓性 其特徵為： 、；简電話終端機； s玄表覆層至少由黏接劑層及電絕緣層 儲存彈性係數E，為1〜4GPa，損失彈性倍叙;該黏接劑層則由 延伸後的復原率為90%以上的樹脂所構成；，⑽〜O.lGPa，且 〜40μηι。 /电、'、邑緣層的厚度為7 5 Ί一、圖式： 22