柔性印刷電路板的製作方法
2023-06-06 00:50:46 1
專利名稱：柔性印刷電路板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種柔性印刷電路板(FPCB)，尤其涉及在被反覆彎曲情況下，一種可以避免導電層短路的柔性印刷電路板。
背景技術：
FPCB是一種易於彎曲的電路板，在現有技術中，典型做法是將電路圖碾壓在一個有適當樹脂的基薄膜上形成。這種FPCB被廣泛用於連接電子設備的各種部件。
圖1是韓國專利出版物No.1999-31984所公開的設備圖。圖1中，液晶顯示(LCD)裝置包括一個上基片22和與上基片22相連的一個下基片21，並且FPCB 30連到LCD裝置上。一個薄膜電晶體和由它所驅動的一個第一電極在下基片21的上部形成，而一個第二電極在上基片22的下部形成。
在LCD裝置中，液晶材料放在第一電極和第二電極之間。在操作中，LCD裝置典型地受到第一電極和第二電極間施加的電位差的影響，這樣會干擾構成的液晶材料的定向。從而，根據液晶材料的空間排列，會呈現特定的圖像或光圖。薄膜電晶體的終端通常由FPCB 30連到一個驅動電路上。另外，與第一電極和第二電極的驅動相關的驅動集成電路(IC)23可以安裝在下基片21上。
圖2是圖1所示的II部分的放大圖，詳細示意FPCB 30的截面。FPCB 30包括一個末端部分30a，一個從末端部分30a延伸的可彎曲部分30b和一個從可彎曲部分30b延伸的電路部分30c。一個導電層32在基薄膜31的內表面31″形成，該導電層基本上覆蓋了它的整個內表面。另一導電層33在基薄膜31的外表面31′形成，基本上覆蓋了電路部分30c。導電層33通過一個通孔或連接孔34電連接到另一個導電層32。
由鎳-金或錫形成的鍍層36放置在第一導電層32上，為了防止第一導電層32氧化，該層覆蓋末端部分30a和可彎曲部分30b，從而改善了電接觸。為了進一步防止第一導電層32和第二導電層33開裂、氧化、劃傷或者與電裝置短路，分別在第一導電層32和第二導電層33上形成覆蓋層35b和35a，基本上覆蓋沒有形成鍍層36的電路部分30c。第一導電層32和第二導電層33是由諸如銅的金屬製成，構成一個用於驅動電裝置的預定電路。第一導電層32和第二導電層33通常通過一個單通孔互相連接。
如圖2所示，第一導電層32需要電連接到電子裝置(如LCD裝置)的終端24。通常，由於第一導電層32上導線之間的縫隙很窄，第一導電層32通過一個各向異性導電薄膜(ACF)25電連接到終端24。
FPCB可能要被反覆彎曲，比如，在設備加工過程中，為了將有上述結構的FPCB 30連接到LCD裝置的終端24上，FPCB 30的可彎曲部分30b需要被反覆摺疊和展開。這樣會對導電層32產生反覆性的壓力和張應力，結果，尤其會在覆蓋層35b末端的第一導電層32的A部分產生裂紋C。隨著反覆這樣摺疊和展開，裂紋C會越來越大，最終將第一導電層32短路。結果，就不能夠實現FPCB的基本目標——提供兩部分(比如，LCD裝置的終端24和LCD裝置的驅動電路的終端)之間的連接。
為了解決這一問題，可以將覆蓋層35b進一步拉伸到基本上覆蓋第一導電層32和摺疊部分30b的鍍層36的全部。然而，這樣會妨礙接下來的ACF 25和鍍層36的接合。
發明內容
本發明提供一種柔性印刷電路板(FPCB)，這種電路板可以防止由於在FPCB彎曲部分產生裂紋帶來的短路問題。
根據本發明的一個方面，一塊柔性印刷電路板包括一個基薄膜，由柔性絕緣材料製成，且有一個末端部分和一個主體部分，該基薄膜包括在靠近末端部分形成的一個第一連接孔和在主體部分形成的一個第二連接孔；在基薄膜外表面上形成的一個第一導電層，包括覆蓋基薄膜的第一和第二連接孔的區域；在基薄膜內表面上形成的第二導電層，包括覆蓋基薄膜上第一連接孔的區域，第二導電層通過第一連接孔與第一導電層電連接；以及，在基薄膜內表面上形成的第三導電層，包括覆蓋基薄膜上第二連接孔的區域，第二導電層通過第二連接孔與第一導電層電連接，第三導電層與第二導電層相分離。
柔性印刷電路板優選還包括由柔性絕緣材料形成的、覆蓋第一導電層的第一覆蓋層和由柔性絕緣材料形成的、覆蓋第三導電層的第二覆蓋層。第一導電層和第三導電層為電子裝置定義了電路圖。
柔性印刷電路板優選還包括第四導電層，該層基本上覆蓋了第二導電層以連接該電子裝置。第四導電層由包含鎳、金、鋁的材料形成。第一、第二、第三導電層優選由銅或銅合金形成。
配置電路板的末端部分是為了連接諸如液晶顯示裝置的電子裝置的終端。
第一導電層優選基本上沿曲線的中性線分布，當電路板被彎曲時，中性線的內應力約為零。
通過參考附圖詳細描述本發明的優選實施例，將更清楚本發明的上述及其他特徵和優點，其中圖1是連接到顯示面板的末端部分的常規柔性印刷電路板(FPCB)的剖面示意圖；圖2是圖1所示的部分II的放大剖面示意圖；以及圖3是根據本發明一個實施例，安裝到顯示面板的FPCB示意圖。
具體實施例方式
參照圖3，根據本發明一個實施例的柔性印刷電路板(FPCB)130包括一個連接到裝置(如液晶顯示(LCD)裝置)的終端24的末端部分130a和一個主板部分。FPCB的主板部分包括一個從末端部分130a延伸的中間部分130b和一個從彎曲部分130b延伸的電路部分130c。由於上述原因，彎曲部分130b被配置用以承受主要彎曲，其原因下面還要作進一步描述。電路部分130c處於在中間部分130b那邊與末端部分130a相對的一側以向電子裝置(如LCD裝置)提供電路圖。除了中間部分130b，電路部分130c也會受到彎曲。
FPCB 130包括基薄膜131、在基薄膜131的外表面(或上表面)131′上形成的第一導電層133和在基薄膜131的內表面(或下表面)131″上形成的第二導電層132。第一導電層覆蓋了包括末端部分130a、中間部分130b和電路部分130c的區域，而第二導電層基本上覆蓋了末端部分130a的區域。第一導電層和第二導電層優選用銅或銅合金製作。
由柔性絕緣材料製成的覆蓋層135a在第一導電層133上形成，以覆蓋和保護第一導電層133。導電鍍層136在第二導電層132上形成，以改善與終端24的電接觸和進一步防止銅層氧化。
第三導電層137在基薄膜131的內表面(或下表面)131″形成，以覆蓋包括電路部分130c的區域，但是不包括基薄膜131的內表面131″的末端部分130a和中間部分130b的至少一部分(即區域B)。然而，根據本發明的一個實施例，第二導電層132和第三導電層可以統一置於基薄膜131的內表面131″上，那麼，使用蝕刻過程會除掉區域B上的導電層。
除此以外，由柔性絕緣材料製成的另一個覆蓋層135b可以在第三導電層137上形成，以覆蓋和保護第三導電層137。
第一導電層132、第二導電層133、第三導電層137和彎曲部分130b的覆蓋層135a、135b都以一種方式緊緊粘附於基薄膜131上，並且保持預期的強度和柔性。
第一通孔(連接孔)134a在基薄膜131上形成，其鄰近末端部分130a和可彎曲的中間部分130b。第一導電層133和第二導電層132通過第一通孔134a相互電連接。另外，第二通孔134b在基薄膜131上主板部分(即鄰近中間部分130b和電路部分130c的部分)形成。第一導電層133和第三導電層137通過第二通孔134b相互電連接。因此，通過第一導電層133，電連接到終端24的第二導電層132也電連接到第三導電層137上。
在本發明的一個實施例中，將第一通孔134a和第二通孔134b都製成小直徑的微通孔。由於微通孔直徑小，優選用導電材料電鍍其內表面的方法進行填充。從而，形成各向異性導電薄膜(ACF)25的金屬不會滲透到第一通孔134a中。因此，在加工過程中，可以避免接合頭汙染。
為了生產FPCB 130，帶有第一通孔134a和第二通孔134b的基薄膜131用樹脂製成，優選採用聚醯亞胺。使用碾壓和蝕刻過程，在基薄膜131的外表面131′上，以預定的圖案形成第一導電層133。使用碾壓和蝕刻過程，在基薄膜131的內表面131″上，以預定的圖案形成第二導電層132和第三導電層137。為此，使用單個碾壓過程，在內表面131″上能夠形成統一的導電層，然後，使用蝕刻過程，能夠去除位於區域B的導電層的中間部分，所以，如上所述，第二導電層132和第三導電層137就彼此相互分離。完成這個分離使連在LCD裝置終端24的末端部分130a與電路部分130c分離，並特別為沒有塗敷導電層137的區域B提供更好的柔性。根據本發明的一個實施例，上面有導電層的FPCB 130配置成設置一條曲線的中性線N(即在FPCB130彎曲時，內應力約為0的中心線)，這條中線通常沿第一導電層133放置。因此，即使中間(彎曲)部分130b的第一導電層133受到反覆彎曲，也不會對其產生這樣的應力。因而，除了如上面所討論的導電層分離和在區域B中去除覆蓋層137，這種應力抵消的設計進一步保證了FPCB的柔性，而且在反覆彎曲後第一導電層133上並沒有裂紋產生。
此外，使用具有上述結構和配置的FPCB，由於在彎曲部分130b中外表面131′上形成的第一導電層133上覆蓋著柔性覆蓋層135a，即使當彎曲部分130b經過多次摺疊和展開後，比如，在帶有FPCB的電子設備製造過程中，裂紋也不會產生。因此，有效防止了FPCB 130的短路。另外，由於基薄膜131由足夠柔性的材料形成，如此的反覆彎曲也不會在基薄膜中引起裂紋。
第一導電層133形成後，在第一導電層133上形成覆蓋層135a。第二導電層132形成後，在第二導電層132上形成鍍層136。第三導電層137形成後，在第三導電層137上形成覆蓋層135b。第一導電層133、第二導電層132和第三導電層137都由諸如銅或銅合金的良導電金屬製成，而鍍層136由鎳、金或鋁或者現有技術上已知的可作此用途的其他金屬製成。
因此，如上所述，本發明的FPCB能夠防止由於彎曲部分出現裂紋而引起短路。
儘管這裡僅對本發明的幾個實施例進行了示意和描述，但本領域的技術人員應理解的是，可以不背離所附權利要求書及其同等物中定義的本發明的精神和範圍對一些部分作一些變動。
權利要求
1.一種柔性印刷電路板包括一個基薄膜，由柔性絕緣材料製成且具有一個末端部分和一個主體部分，所述基薄膜包括鄰近所述末端部分形成的一個第一連接孔和在所述主體部分形成的一個第二連接孔；一個第一導電層，在所述基薄膜外表面上形成，包括覆蓋所述基薄膜的第一連接孔和第二連接孔的區域；一個第二導電層，在所述基薄膜的內表面上形成，包括覆蓋所述基薄膜的第一連接孔的區域，所述第二導電層通過所述第一連接孔與所述第一導電層電連接；以及一個第三導電層，在所述基薄膜內表面上形成，包括覆蓋所述基薄膜第二連接孔的區域，所述第三導電層通過所述第二連接孔與所述第一導電層電連接，所述第三導電層與所述第二導電層相分離。
2.權利要求1的柔性印刷電路板，還包括由柔性絕緣材料性形成的、覆蓋所述第一導電層的一個第一覆蓋層。
3.權利要求2的柔性印刷電路板，還包括由柔性絕緣材料性形成的、覆蓋所述第三導電層的一個第二覆蓋層。
4.權利要求1的柔性印刷電路板，其中所述第一導電層和第三導電層包含一個電路圖。
5.權利要求1的柔性印刷電路板，還包括基本上覆蓋所述第二導電層的一個第四導電層。
6.權利要求5的柔性印刷電路板，其中所述第四導電層由鎳、金或鋁製成。
7.權利要求1的柔性印刷電路板，其中所述基薄膜由樹脂形成。
8.權利要求1的柔性印刷電路板，其中所述第一、第二和第三導電層由包含銅的材料製成。
9.權利要求1的柔性印刷電路板，其中所述第一和第二連接孔用導電材料填充。
10.權利要求1中的柔性印刷電路板，其中所述電路板的末端部分被配置成連接電子裝置的終端。
11.權利要求10的柔性印刷電路板，其中所述電子裝置是液晶顯示裝置。
12.權利要求1的柔性印刷電路板，其中所述第一導電層基本上沿著曲線的中性線放置，在所述電路板受到彎曲時，該中性線處內應力約為0。
全文摘要
本發明提供了一種柔性印刷電路板(FPCB)，該電路板可以防止由於彎曲部分出現裂紋而引起的短路問題。這種FPCB包括一個末端部分，一個從末端部分延伸的彎曲部分和一個從彎曲部分延伸的電路部分。改進的FPCB包括一個基薄膜，基薄膜是柔性的，且包括鄰近末端部分形成的一個第一通孔、鄰近彎曲部分和電路部分形成的一個第二通孔，在至少末端部分和彎曲部分的外表面形成的一個第一導電層、在第一導電層上形成的一個覆蓋層、在末端部分的內表面形成的、通過第一通孔與第一導電層電連接的一個第二導電層、在外延電路部分的內表面形成的、通過第二通孔與第一導電層電連接的一個第三導電層。
文檔編號H05K3/28GK1627880SQ20041003971
公開日2005年6月15日 申請日期2004年3月16日 優先權日2003年12月9日
發明者金德興, 李鳳熙 申請人:三星Techwin株式會社