鉸鏈板及其製作方法

2023-05-20 09:06:41 5

專利名稱：鉸鏈板及其製作方法
技術領域：
本發明涉及到用作諸如摺疊式便攜電話之類的電子裝置板的鉸鏈板及其製作方法。
背景技術：
近年來，電子裝置存儲容量的提高已經促進了布線小型化、高密度布線、以及高速電子信號。因此，對布線板機械性質已經提出了更高的要求。而且，對於用於摺疊式便攜電話的具有鉸鏈彎曲部分的鉸鏈板，同樣要求布線的小型化等。於是，已經要求鉸鏈板具有多層結構和更小的厚度。但常規多層鉸鏈板的問題是當用於摺疊式便攜電話的鉸鏈彎曲部分反覆彎曲時，導體道路中會出現斷接。這樣就不一定得到在摺疊式便攜電話的鉸鏈部分中具有足夠的鉸鏈柔性的鉸鏈彎曲部分。
因此，例如日本專利申請公開No.Hei 7-312469(JP 7-312469 A)已經公開了一種以下列方式形成的多層柔性電路板的彎曲部分結構。具體地說，在多層柔性電路板中，利用粘合層，至少一個柔性絕緣基底材料層被鍵合在其中用導電箔形成所需布線圖形的多個布線導體之間。而且，在多層柔性電路板中，提供了非鍵合部分，以便多層柔性電路板的彎曲部分中的柔性絕緣基底材料至少在一個面上不被鍵合到布線導體或另一柔性絕緣基底材料。在本說明書中，描述了藉助於層疊無粘合劑的單麵包銅板而形成多層柔性電路板。
但在文獻1所述的多層柔性電路板中，要求粘合層層疊各個單麵包銅板。於是，在電路板被形成為具有多層結構的情況下，其厚度就被增大，且無法得到密度足夠高的布線。在這方面，上述的多層柔性電路板還不能夠令人滿意。

發明內容
考慮到上述常規技術的問題而提出了本發明。本發明的目的是提供一種鉸鏈板及其製造方法，此鉸鏈板能夠實現厚度減小和高密度布線以及當鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時防止導體電路斷接。
作為達到上述目的的深入研究的結果，本發明人已經發現了下列情況。具體地說，藉助於利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將包括柔性雙面布線板的兩個或多個特定柔性布線板鍵合，有可能得到能夠實現厚度減小和高密度布線以及當鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時充分防止導體電路斷接的鉸鏈板。
具體地說，本發明的鉸鏈板是一種具有鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板。此鉸鏈板包括不少於兩個柔性布線板以及用來鍵合柔性布線板的鍵合材料，此柔性布線板包括聚醯亞胺片層、聚醯亞胺片層的兩面或一面上的形成有電路的導體層、以及覆蓋導體層的覆蓋膜層。至少柔性布線板之一是包括聚醯亞胺片層的兩面上的導體層的柔性雙面布線板。而且，利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性布線板彼此鍵合。
而且，在本發明的鉸鏈板中，優選柔性布線板中的至少兩個柔性布線板應該是柔性雙面布線板。
而且，本發明的鉸鏈板還包括鉸鏈板的最上層表面和/或最下層表面上的柔性單面布線板，它僅僅在聚醯亞胺片層的一面上包括導體層。而且，柔性單面布線板的導體層優選應該被形成在最上層表面上的柔性單面布線板的上部表面側上和/或最下層表面上的柔性單面布線板的下部表面側上。
而且，在本發明的鉸鏈板中，聚醯亞胺片層優選應該由多個聚醯亞胺類樹脂層構成。
本發明的製作鉸鏈板的方法是一種製作包括鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板的方法。此方法包括下列步驟腐蝕不少於兩個聚醯亞胺板，藉助於在聚醯亞胺片的兩面上或一面上層疊導體膜來形成各個聚醯亞胺板，以及得到不少於兩個層疊體，導體層被層疊在各個層疊體中，各個導體層在聚醯亞胺片層的兩面或一面上形成有電路；藉助於將覆蓋膜分別固定到其上層疊了層疊體導體層的表面，得到不少於兩個柔性布線板；以及藉助於用鍵合材料鍵合各個柔性布線板，得到鉸鏈板。在此方法中，至少柔性布線板之一是包括聚醯亞胺片層的兩面上的導體層的柔性雙面布線板。而且，利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的各柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將各柔性布線板彼此鍵合。
而且，在本發明的鉸鏈板的製作方法中，優選柔性布線板中的至少兩個柔性布線板應該是柔性雙面布線板。
而且，在本發明的鉸鏈板的製作方法中，鉸鏈板優選應該還包括鉸鏈板的最上層表面上和/或最下層表面上的柔性單面布線板，它僅僅在聚醯亞胺片層的一面上包括導體層。而且，此方法優選還應該包括下列步驟以聚醯亞胺單面板的導體膜被置於外側的方式，利用鍵合材料，進一步將其中僅僅在聚醯亞胺片的一面上層疊了導體膜的聚醯亞胺單面板鍵合到鉸鏈板的最上層表面和/或最下層表面；以及藉助於腐蝕聚醯亞胺單面板而在聚醯亞胺單面板的表面上形成電路，然後藉助於將覆蓋膜固定到其上層疊了聚醯亞胺單面板的導體層的一側以得到鉸鏈板。
而且，在本發明的製作鉸鏈板的方法中，聚醯亞胺片層優選應該由多個聚醯亞胺類樹脂層構成。
根據本發明，有可能提供一種鉸鏈板及其製作方法，此鉸鏈板能夠實現厚度減小和高密度布線以及當鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時充分防止導體電路斷接。


圖1是示意剖面圖，示出了在一個實施例中得到的具有未被加工的外層的鉸鏈板的疊層結構。
圖2是示意剖面圖，示出了在一個實施例中得到的本發明的鉸鏈板的疊層結構。
圖3是剖面圖，示出了鉸鏈板的測試件被設置在用來測量鉸鏈柔性的裝置上的一種狀態(打開狀態)的概況。
圖4是剖面圖，示出了鉸鏈板的測試件被設置在用來測量鉸鏈柔性的裝置上的一種狀態(關閉狀態)的概況。
具體實施例方式
下面參照一個實施方案來詳細地描述本發明。
首先來描述本發明的鉸鏈板。具體地說，本發明的鉸鏈板是一種具有鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板。此鉸鏈板包括不少於兩個柔性布線板以及用來鍵合柔性布線板的鍵合材料，此柔性布線板包括聚醯亞胺片層、聚醯亞胺片層的兩面或一面上的形成有電路的導體層、以及覆蓋導體層的覆蓋膜層。至少柔性布線板之一是包括聚醯亞胺片層的兩面上的導體層的柔性雙面布線板。而且，利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性布線板彼此鍵合。
根據本發明的聚醯亞胺片層可以是由單個聚醯亞胺類樹脂層構成的層或由多個聚醯亞胺類樹脂層構成的層。雖然不受特殊的限制，但從稍後要描述的聚醯亞胺片層與導體層之間的粘合性的觀點看，本發明的聚醯亞胺片層優選應該是由多個聚醯亞胺類樹脂層構成的層。
例如，諸如聚醯亞胺、聚醯亞胺-醯胺、聚苯並咪唑、以及聚醯亞胺酯之類的抗熱樹脂，可以被用作這種聚醯亞胺類樹脂。而且，在由多個聚醯亞胺樹脂層構成的層被用作聚醯亞胺片層的情況下，優選採用由線性膨脹係數彼此不同的高熱膨脹樹脂和低熱膨脹樹脂所構成的聚醯亞胺類樹脂。注意，至於這種高熱膨脹樹脂和低熱膨脹樹脂，線性膨脹係數大於聚醯亞胺片層的線性膨脹係數的簡單平均值的樹脂，被稱為高熱膨脹樹脂。而且，線性膨脹係數小於其簡單平均值的樹脂，被稱為低熱膨脹樹脂。
而且，上述高熱膨脹樹脂的線性膨脹係數優選為25×10-6(1/K)或以上，更優選為30×10-6-100×10-6(1/K)。而且，上述低熱膨脹樹脂的線性膨脹係數優選為小於25×10-6(1/K)，更優選為0-20×10-6(1/K)。而且，高熱膨脹樹脂與低熱膨脹樹脂之間的線性膨脹係數差異優選為5×10-6(1/K)或以上，更優選為10×10-6(1/K)或以上。
而且，從稍後要描述的聚醯亞胺片層與導體層之間的粘合性的觀點看，優選採用包括與稍後要描述的導體層相接觸的高熱膨脹樹脂層和與這種高熱膨脹樹脂層相接觸的低熱膨脹樹脂層的疊層體。而且，作為高熱膨脹樹脂層厚度(A)對低熱膨脹樹脂層厚度(B)的比率(B/A)，厚度的比率(B/A)優選在0.1-200的範圍內，在2-100的範圍內更優選，在3-25的範圍內更加優選。若厚度的比率(B/A)小於下限，則板傾向於容易捲曲。另一方面，若此比率超過上限，則存在著無法充分地得到稍後要描述的改善聚醯亞胺片層與導體層之間的粘合性的效果的傾向。
而且，雖然不受特殊的限制，但聚醯亞胺片層的厚度優選在5-50微米的範圍內，在10-30微米的範圍內更優選。若聚醯亞胺片層的厚度小於5微米，則諸如絕緣性質之類的電學特性傾向於降低，且板的強度傾向於降低。另一方面，若聚醯亞胺片層的厚度超過50微米，則得到的鉸鏈板的柔性傾向於降低，且板厚度難以減小。
根據本發明的導體層是一種藉助於在層疊於聚醯亞胺片層的兩面或一面上的導體膜中形成電路而構成的層。作為這種導體膜，雖然不受特殊的限制，但可以指出例如軋制的銅箔、電解銅箔、以及藉助於濺射聚醯亞胺片層而分離出來的銅箔。
而且，雖然不受特殊的限制，但導體層的厚度優選為5-30微米，7-20微米更優選。若導體層的厚度小於下限，則由於形成的導體電路的強度降低了，故電路中傾向於出現斷接。另一方面，若其厚度超過上限，則由於柔性降低，板也傾向於缺乏可用性。
根據本發明的覆蓋膜可以是一種覆蓋導體層的層。雖然不受特殊的限制，但可以採用例如由下列任何一種膜構成的層，包括其中由環氧類或丙烯酸類樹脂構成的粘合層被提供在聚醯亞胺膜的一個表面上的覆蓋膜、由環氧樹脂構成的覆蓋膜、由聚酯類樹脂構成的覆蓋膜、由液晶聚合物構成的覆蓋膜、由聚醯亞胺類樹脂構成的覆蓋膜等。在上述的覆蓋膜中，從進一步改善抗熱性的能力的觀點看，其中由環氧類或丙烯酸類樹脂構成的粘合層被提供在聚醯亞胺膜的一個表面上的覆蓋膜、由液晶聚合物構成的覆蓋膜、以及聚醯亞胺覆蓋膜，是優選的。而且，從控制膜厚度的容易程度的觀點看，由聚醯亞胺類樹脂構成的覆蓋膜更優選。這種覆蓋膜可以是一種僅僅由單層構成的覆蓋膜或由多層構成的覆蓋膜。
而且，雖然不受特殊的限制，但如上所述的覆蓋膜的厚度優選為5-50微米，10-30微米更優選。若覆蓋膜的厚度小於下限，則傾向於難以為得到的鉸鏈板提供足夠的鉸鏈柔性。而且由於膜容易被切破而傾向於難以處置此膜。另一方面，若其厚度超過上限，則由於得到的鉸鏈板中導體電路的彎曲半徑減小了而容易出現導體電路斷接，且鉸鏈板的厚度難以減小。而且由於膜太硬而傾向於難以處置此膜。
可以採用市售的覆蓋膜作為上述的覆蓋膜。雖然不受特殊的限制，但可以採用例如CVA0525KA(Arisawa Mfg.公司製造)、CVA0515KA(Arisawa Mfg.公司製造)、CISV1225(Nikkan Industries公司製造)、以及CA231(Shin-Etsu Chemical公司製造)。
根據本發明的柔性布線板包括上述聚醯亞胺片層、上述導體層、以及上述覆蓋膜層。而且，這種柔性布線板可以是一種包括聚醯亞胺片層的兩面上的導體層的柔性雙面布線板或包括僅僅聚醯亞胺片層一面上的導體層的柔性單面布線板。
根據本發明的鍵合材料可以是一種能夠鍵合柔性布線板的鍵合材料。雖然不受特殊的限制，但可以採用例如由下列組分構成的布線板的粘合膜。具體地說，此組分包括聚醯亞胺類樹脂/環氧類樹脂、丙烯腈-丁二烯橡膠/酚醛樹脂、酚醛樹脂/丁縮醛樹脂、丙烯腈-丁二烯橡膠/環氧樹脂等。在上述各粘合膜中，從抗熱性和可加工性等的觀點看，優選採用由聚醯亞胺樹脂/環氧樹脂的組分所形成的粘合膜。
而且，雖然不受特殊的限制，但上述鍵合材料的厚度優選在10-100微米範圍內，在20-50微米範圍內更優選。若上述鍵合材料的厚度小於下限，則鍵合片本身的製造以及層疊中的處置傾向於困難。另一方面，若其厚度超過上限，則鉸鏈板厚度難以減小。
可以採用市售的粘合膜作為上述鍵合材料。例如，雖然不受限制，但可以採用SAFD25(Nikkan Industries公司製造)和Pyralux LF0100(DuPont公司製造)。
在本發明的鉸鏈板中，包括在本發明鉸鏈板中的至少柔性布線板之一被要求是柔性雙面布線板。若沒有柔性布線板是柔性雙面布線板，則鉸鏈板的厚度被增大。於是無法得到密度足夠高的布線。而且，在本發明的鉸鏈板中，從達到板厚度的進一步減小以及更高的布線密度的觀點看，優選至少兩個包括在本發明鉸鏈板中的柔性布線板應該是柔性雙面布線板。更優選的是，除了最上和最下表面側上的之外，包括在本發明鉸鏈板中的所有柔性布線板都是柔性雙面布線板。
而且，在本發明的鉸鏈板中，要求利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性布線板彼此鍵合。若在鉸鏈彎曲部分中的各柔性布線板之間沒有形成空間部分，則當鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時，就在導體電路中出現斷接。
而且，本發明的鉸鏈板還包括鉸鏈板的最上表面和/或最下表面上的柔性單面布線板，它僅僅在聚醯亞胺片層的一面上包括導體層。而且，柔性單面布線板的導體層優選應該被形成在最上表面上的柔性單面布線板的上表面側上和/或最下表面上的柔性單面布線板的下表面側上。藉助於將鉸鏈板設置成具有如上所述的結構，就傾向於容易在稍後要描述的根據本發明的製作鉸鏈板的方法中利用通孔等層疊的多個電路之間實現任意導電。
接著來描述根據本發明的製作鉸鏈板的方法。具體地說，根據本發明的用來製作鉸鏈板的方法是一種製作包括鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板的方法。此方法包括下列步驟腐蝕不少於兩個聚醯亞胺板，藉助於在聚醯亞胺片的兩面或一面上層疊導體膜來形成各個聚醯亞胺板，並得到不少於兩個層疊體，在各個層疊體中層疊導體層，此導體層具有形成在聚醯亞胺片層的兩面或一面上的電路；藉助於將覆蓋膜分別固定到其上層疊層疊體的導體層的表面，得到不少於兩個柔性布線板；以及藉助於用鍵合材料鍵合柔性布線板而得到鉸鏈板。在此方法中，至少柔性布線板之一是包括聚醯亞胺片層的兩面上的導體層的柔性雙面布線板。而且，利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中各柔性布線板之間形成空間部分的方式，將各個柔性布線板彼此鍵合。
首先來描述腐蝕不少於兩個聚醯亞胺板的步驟，藉助於在聚醯亞胺片的兩面或一面上層疊導體膜來形成各個聚醯亞胺板，並得到不少於兩個層疊體，在各個層疊體中層疊導體層，此導體層具有形成在聚醯亞胺片層的兩面或一面上的電路(形成柔性布線板中的電路的步驟)。
此處，聚醯亞胺片形成了上述聚醯亞胺片層。此外，可以採用與上述相同的聚醯亞胺片層作為這種聚醯亞胺片。而且，可以採用與上述相同的導體膜作為此導體膜。
而且，雖然不受特殊的限制，但可以採用下列方法作為製作上述聚醯亞胺板的方法，例如包括藉助於將聚醯亞胺前體樹脂塗敷到導體膜上而在導體膜上層疊聚醯亞胺片的方法；將導體膜固定到聚醯亞胺片的方法；以及藉助於濺射聚醯亞胺片以分離出金屬而形成導體膜的方法。
而且，這種用來將導體膜固定到聚醯亞胺片的方法不受特殊的限制，因而可以採用眾所周知的方法。作為這種將導體膜固定到聚醯亞胺片的方法，可以指出普通液壓、真空型液壓、高壓釜真空加壓、連續熱層疊等。而且，當導體膜如上所述被固定到聚醯亞胺片時，導體膜優選應該在被加熱到大約100-400℃的情況下被加壓。而且，依賴於所用的壓力機，大約0.7-50MPa的壓力是適當的。
而且，作為上述的聚醯亞胺板，可以採用包括層疊在聚醯亞胺片的兩面上的導體膜的聚醯亞胺雙面板，或可以採用包括層疊在聚醯亞胺片的一面上的導體膜的聚醯亞胺雙面板。
作為這種聚醯亞胺雙面板，可以採用市售的聚醯亞胺雙面板。雖然不受特殊的限制，但可以指出例如ESPANEX(Nippon SteelChemical公司製造)、NEOFLEX(Mitsui Chemicals公司製造)、Upicell(Ube Industries公司製造)、以及Pyralux(DuPont公司製造)。在上述這些材料中，從尺寸變化穩定性的觀點看，優選採用ESPANEX(Nippon Steel Chemical公司製造)。
而且，作為這種聚醯亞胺單面板，可以採用市售的聚醯亞胺單面板。雖然不受特殊的限制，但可以指出例如ESPANEX(Nippon SteelChemical公司製造)、NEOFLEX(Mitsui Chemicals公司製造)、Upicell(Ube Industries公司製造)、以及Pyralux(DuPont公司製造)。在上述這些材料中，從尺寸變化穩定性的觀點看，優選採用ESPANEX(Nippon Steel Chemical公司製造)。
而且，在上述各步驟中，腐蝕的方法不受特殊的限制，因而可以採用眾所周知的方法。例如可以採用下列方法作為上述適當的腐蝕方法。具體地說，利用鹼性顯影型幹膜在導體膜上形成電路圖形。然後利用腐蝕劑清除未被幹膜保護的部分中的導體膜，從而形成電路。隨後清除幹膜。
接著來描述藉助於將覆蓋膜分別固定到其上層疊了層疊體的各導體層表面而得到不少於兩個柔性布線板的步驟(製造柔性布線板的步驟)。
此處，可以採用與如上所述相同的覆蓋膜。而且，在如上所述的步驟中，用來將覆蓋膜固定到層疊體的方法不受特殊的限制，因而可以採用眾所周知的方法。例如，可以採用下列方法作為用來將覆蓋膜固定到層疊體的方法。具體地說，覆蓋膜被暫時固定到層疊體。然後，利用真空壓力機將覆蓋膜固定到層疊體。而且，當覆蓋膜如上所述被固定到層疊體時，優選應該在溫度被設定為20-250℃、時間被設定為30-90分鐘、壓力被設定為1-100MPa的條件下對膜進行加熱的情況下，將覆蓋膜固定到層疊體。
接著來描述藉助於用鍵合材料對柔性布線板進行鍵合而得到鉸鏈板的步驟(鍵合柔性布線板的步驟)。
此處，可以採用與上述相同的材料作為鍵合材料。而且，在上述步驟中，用鍵合材料來鍵合柔性布線板的方法不受特殊的限制，因而可以採用眾所周知的方法。例如，可以採用下列方法作為用鍵合材料來鍵合柔性布線板的方法。具體地說，利用鍵合材料，柔性布線板被彼此固定。然後，利用鍵合材料，真空壓力機被用來鍵合柔性布線板。而且，當如上所述用鍵合材料鍵合柔性布線板時，優選應該在溫度被設定為20-250℃、時間被設定為30-90分鐘、壓力被設定為1-100MPa的條件下對上述柔性布線板進行加熱的情況下，將柔性布線板固定到鍵合材料。
在根據本發明的製作鉸鏈板的方法中，至少柔性布線板之一被要求是柔性雙面布線板。若沒有柔性雙面布線板被用作柔性布線板，則得到的鉸鏈板的厚度被增大。於是無法得到密度足夠高的布線。而且，在本發明的鉸鏈板中，從達到板厚度的進一步減小以及更高的布線密度的觀點看，優選至少兩個柔性雙面布線板應該被用作柔性布線板。
而且，在根據本發明的製作鉸鏈板的方法中，要求利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性布線板彼此鍵合。若在鉸鏈彎曲部分中的各柔性布線板之間沒有形成空間部分，則當鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時，就在導體電路中出現斷接。
雖然不受特殊的限制，但可以採用下列方法作為在上述鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方法。具體地說，利用刳刨加工機等，窗口被提供在鍵合材料中鉸鏈彎曲部分的位置。然後，用鍵合材料來鍵合各個柔性布線板。
而且，根據本發明的製作鉸鏈板的方法是一種製作還包括鉸鏈板最上表面和/或最下表面上的柔性單面布線板的鉸鏈板的方法，此柔性單面布線板僅僅包括聚醯亞胺片層一面上的導體層。此方法優選應該還包括下列步驟用鍵合材料，以聚醯亞胺單面板的導體膜被置於外側的方式，將其中導體膜僅僅被層疊在聚醯亞胺片一面上的聚醯亞胺單面板進一步鍵合到鉸鏈板的最上表面和/或最下表面；以及藉助於腐蝕聚醯亞胺單面板而在聚醯亞胺單面板的表面上形成電路，然後藉助於將覆蓋膜固定到其上層疊聚醯亞胺單面板的導體層的一側而得到鉸鏈板。
首先來描述以聚醯亞胺單面板的導體膜被置於外側的方式，用鍵合材料將其中導體膜僅僅被層疊在聚醯亞胺片一面上的聚醯亞胺單面板進一步鍵合到鉸鏈板的最上表面和/或最下表面的步驟(鍵合柔性布線板等的步驟)。
在上述步驟中，作為用鍵合材料來鍵合聚醯亞胺單面板和鉸鏈板的一種方法，可以採用一種與利用鍵合材料來鍵合柔性布線板的上述方法相似的方法。
注意，可以結合上述鍵合柔性板的步驟來執行上述步驟(鍵合柔性布線板等的步驟)。例如，可以採用下列方法作為結合鍵合柔性板的步驟而執行鍵合柔性布線板等的步驟的方法。具體地說，利用鍵合材料，以聚醯亞胺單面板的導體膜被置於外側，且聚醯亞胺單面板被設定為最上表面和/或最下表面的方式，將柔性布線板和聚醯亞胺單面板彼此固定。然後，利用真空壓力機，以鍵合材料來鍵合柔性布線板和聚醯亞胺單面板。
接著來描述藉助於腐蝕聚醯亞胺單面板而在聚醯亞胺單面板的表面上形成電路，然後藉助於將覆蓋膜固定到其上層疊了聚醯亞胺單面板的導體層的一側上而得到鉸鏈板的步驟(對具有未被加工的外層的鉸鏈板進行表面處理的步驟)。在上述步驟中，與上述相同的方法可以被用作此腐蝕方法。而且，與上述用來將覆蓋膜固定到層疊體的方法相似的方法，可以被用作將覆蓋膜固定到聚醯亞胺單面板的方法。
注意，在上述步驟中，在腐蝕之前，可以在剛性部分中提供通孔之後執行鍍銅。藉助於執行上述加工，能夠在層疊的多個電路之間實現任意導電。而且，能夠由此採用眾所周知的方法作為上述提供通孔的方法。並且，能夠採用眾所周知的方法作為上述鍍銅方法。

下面根據實施例，按需要參照附圖來更具體地描述本發明。但本發明不局限於下列各個實施例。
(實施例1)(1)在柔性布線板中形成電路的步驟首先，兩個聚醯亞胺雙面板[ESPANEX(Cu/PI/Cu12微米/12微米/12微米)；Nippon Steel Chemical公司製造]被切割成預定的工作尺寸250mm×350mm。
接著，利用加熱的碾壓層疊機(ML-400W；MCK公司製造)，在加熱碾壓溫度為110℃、壓力為0.3MPa、塗敷速度為1mm/min的條件下，光敏幹膜(AQ2070；Asahikasei公司製造)被層疊在各個聚醯亞胺雙面板的兩面上。然後，利用高壓汞燈曝光裝置(THE-102ED；Hitech公司製造)，在70mJ的曝光條件下，各個聚醯亞胺雙面板的兩面被曝光，以便具有各個指定的測試圖形。
接著，利用由1％碳酸鈉溶液(Na2CO3)構成的顯影液，在30℃下對各個曝光過的聚醯亞胺雙面板進行顯影。然後，利用氯化鐵溶液(FeCl3)作為腐蝕劑，在45℃下對板進行腐蝕。隨後，利用3％氫氧化鈉溶液(NaOH)作為剝離劑，在40℃下清除幹膜。從而得到層疊有導體層的兩個層疊體。具體地說，在這些導體層中，電路被形成在聚醯亞胺片層的兩面上的預定圖形中。
(2)製作柔性布線板的步驟覆蓋膜(CVA0525KA；Arisawa Mfg.公司製造)被暫時加壓鍵合到用在柔性布線板中形成電路的步驟所得到的兩個層疊體的兩面。然後，利用真空壓力機(1570KN；Kitagawa Seiki公司製造)，在3℃/min的升溫時間和3.4MPa的壓力下被加壓的情況下，層疊體被加熱到160℃。隨後，在3.4MPa的壓力，160℃的加工溫度，以及60分鐘的加工時間下，覆蓋膜被分別加壓鍵合到層疊體。然後，層疊體在45分鐘的冷卻時間內被冷卻到室溫。從而得到兩個柔性雙面布線板。
(3)鍵合柔性布線板等的步驟首先，3片鍵合材料(SAFD25；Nikkan Industries公司製造)被切割成預定的工作尺寸250mm×350mm。然後，利用刳刨加工機，15mm×22mm的窗口被提供在各個鍵合材料中預定的8點處。
接著，兩個聚醯亞胺單面板[ESPANEX(Cu/PI12微米/12微米)；Nippon Steel Chemical公司製造]被切割成預定的工作尺寸250mm×350mm。
接著，用製作柔性布線板的步驟所得到的兩個柔性雙面布線板、兩個聚醯亞胺單面板、以及3片鍵合材料，在利用先前提供的板層疊參考孔而定位的情況下，被彼此層疊。具體地說，以聚醯亞胺單面板的導電膜被置於外側的方式，以聚醯亞胺單面板/鍵合材料/柔性雙面布線板/鍵合材料/柔性雙面布線板/鍵合材料/聚醯亞胺單面板的順序，上述各個板和部件被層疊。然後，利用真空壓力機(1570KN；KitagawaSeiki公司製造)，在3℃/min的升溫時間和3.4MPa的壓力下被加壓的情況下，層疊體被加熱到160℃。然後，在3.4MPa的壓力，160℃的加工溫度，以及60分鐘的加工時間下，進行加壓鍵合。隨後，層疊體在45分鐘的冷卻時間內被冷卻到室溫。從而得到具有未被處理的表面的鉸鏈板(具有未被處理的外層的鉸鏈板)。
圖1示出了這樣得到的具有未被處理的外層的鉸鏈板的疊層結構。換言之，圖1所示的具有未被處理的外層的鉸鏈板包括兩個包含聚醯亞胺片層1的柔性雙面布線板11、在聚醯亞胺片層1的兩面上形成有電路的導體層2、以及覆蓋導體層2的覆蓋膜層3。在圖1所示的具有未被處理的外層的鉸鏈板中，利用鍵合材料4，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性雙面布線板11之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性雙面布線板彼此鍵合。而且，如圖1所示，形成了層疊結構，其中，利用鍵合材料4，各具有僅僅層疊在聚醯亞胺片層1的一面上的導體膜5的聚醯亞胺單面板12被鍵合到剛性部分中具有未被處理的外層的鉸鏈板21』的最上和最下表面側。具體地說，以聚醯亞胺單面板12的導體膜5被置於外側，且在鉸鏈彎曲部分中的聚醯亞胺單面板12與柔性雙面布線板11之間形成空間部分的方式，將各個聚醯亞胺單面板12鍵合。
(4)對具有未被處理的外層的鉸鏈板進行表面處理的步驟首先，0.25mm的通孔被提供在圖1所示的具有未被處理的外層的鉸鏈板的預定點處。然後，利用焦磷酸鹽鍍銅溶液，鉸鏈板被鍍銅到厚度為0.01-0.015mm。
接著，利用加熱的碾壓層疊機，在相同於上述的條件下，幹膜(AQ2070；Asahikasei公司製造)被層疊在導體膜5的兩面上。然後執行曝光和顯影，以便形成預定的電路圖形。
接著，以相同於上述的方式，提供有窗口的覆蓋膜被暫時加壓鍵合到形成有電路的板的兩面。然後，真空壓力機被用來將各個膜加壓鍵合到板。從而得到最終的鉸鏈板。得到的鉸鏈板的厚度為450微米。
圖2示出了這樣得到的本發明鉸鏈板的層疊結構。具體地說，圖2所示的本發明鉸鏈板包括兩個包含聚醯亞胺片層1的柔性雙面布線板11、在聚醯亞胺片層1的兩面上形成有電路的導體層2、以及覆蓋導體層2的覆蓋膜層3。在圖2所示的本發明鉸鏈板中，利用鍵合材料4，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性雙面布線板11之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性雙面布線板彼此鍵合。而且，如圖2所示，形成了層疊結構，其中，利用鍵合材料4，各包括聚醯亞胺片層1、聚醯亞胺片層1的一面上的導體層2、以及覆蓋導體層2的覆蓋膜層3，被鍵合到剛性部分中的鉸鏈板21的最上和最下表面側。具體地說，以柔性單面布線板13被置於外側，且在鉸鏈彎曲部分中的柔性單面布線板13與柔性雙面布線板11之間形成空間部分的方式，鍵合各個柔性單面布線板13。
在圖2中，柔性布線板的各個導體層2被置於其鄰近的導體層上方和下方。同時，藉助於調節各個導體圖形的寬度和其間的間距以及使上部導體和下部導體的位置偏移，也有可能得到鉸鏈柔性更好的鉸鏈板。在此情況下，導體圖形的寬度為50-150微米。相應於此的導體圖形之間的間距優選應該被設定成大於導體圖形的寬度。導體圖形之間的優選間距在100-200微米的範圍內。
柔性的評估
利用下列方法來評估實施例中得到的鉸鏈板的柔性。注意，如上所述製作的鉸鏈板被用作鉸鏈板的測量件。
圖3是示意剖面圖，示出了鉸鏈板的測試件被設置在用來測量鉸鏈柔性的裝置上的一種狀態(打開狀態)。圖4是示意剖面圖，示出了鉸鏈板的測試件被設置在用來測量鉸鏈柔性的裝置上的一種狀態(關閉狀態)。圖3和4所示的固定夾31是一種具有連接部分32的結構，而運動夾33是一種具有連接部分32的結構。固定夾31和運動夾33被彼此連接在連接部分32處，以便使運動夾33能夠擺動。而且，鉸鏈板的測試件是一種具有圖3和4所示的剛性部分34和鉸鏈彎曲部分35的結構。剛性部分34分別被連接和固定到固定夾31和運動夾33。
在上述鉸鏈柔性的評估中，進行了下列實驗。具體地說，藉助於使運動夾32從圖3所示的狀態擺動，通過圖4所示的狀態，返回到圖3所示的狀態，鉸鏈板的鉸鏈彎曲部分34被反覆彎曲。從而得到導體破裂切斷導電之前的彎曲次數。
對利用上述方法在實施例中得到的鉸鏈板的柔性進行評估所得到的結果是「180000次」。
因此證實了本發明的鉸鏈板能夠充分地防止導體電路在鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時發生斷接。
如上所述，根據本發明，有可能提供一種鉸鏈板及其製作方法，此鉸鏈板能夠實現厚度減小和高密度布線以及充分地防止導體電路在鉸鏈彎曲部分被反覆彎曲時發生斷接。
因此，作為一種涉及到用於諸如摺疊式便攜電話之類的電子裝置的鉸鏈板的技術，本發明是非常有用的。
權利要求
1.一種包括鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板，包含不少於兩個的柔性布線板，此柔性布線板包括聚醯亞胺片層、在聚醯亞胺片層的兩面或一面上形成有電路的導體層、以及覆蓋導體層的覆蓋膜層；以及用來鍵合柔性布線板的鍵合材料，其中，至少柔性布線板之一是在聚醯亞胺片層的兩面上具有導體層的柔性雙面布線板，且利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將柔性布線板彼此鍵合。
2.根據權利要求1的鉸鏈板，其中，上述柔性布線板中的至少兩個柔性布線板是柔性雙面布線板。
3.根據權利要求1的鉸鏈板，還包含鉸鏈板的最上層表面和/或最下層表面上的柔性單面布線板，它僅僅在聚醯亞胺片層的一面上包括導體層，其中，柔性單面布線板的導體層被形成在最上層表面上的柔性單面布線板的上部表面側上和/或最下層表面上的柔性單面布線板的下部表面側上。
4.根據權利要求1的鉸鏈板，其中，聚醯亞胺片層由多個聚醯亞胺類樹脂層構成。
5.一種製作包括鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板的方法，包含下列步驟腐蝕不少於兩個的聚醯亞胺板，各個聚醯亞胺板藉助於在聚醯亞胺片的兩面上或一面上層疊導體膜來形成，並得到不少於兩個的層疊體，在各個層疊體中層疊有導體層，各個導體層在聚醯亞胺片層的兩面或一面上形成有電路；藉助於將覆蓋膜分別固定到其上層疊有層疊體的導體層的表面上而得到不少於兩個的柔性布線板；以及藉助於用鍵合材料鍵合各個柔性布線板而得到鉸鏈板，其中，至少柔性布線板之一是在聚醯亞胺片層的兩面上具有導體層的柔性雙面布線板，且利用鍵合材料，以在鉸鏈彎曲部分中的各柔性布線板之間形成空間部分的方式，在剛性部分將各柔性電路板彼此鍵合。
6.根據權利要求5的製作鉸鏈板的方法，其中，上述柔性布線板中的至少兩個柔性布線板是柔性雙面布線板。
7.根據權利要求5的製作鉸鏈板的方法，其中，鉸鏈板還包括鉸鏈板的最上層表面和/或最下層表面上的柔性單面布線板，該柔性單面布線板僅僅在聚醯亞胺片層的一面上包括導體層，且此方法還包含下列步驟以聚醯亞胺單面板的導體膜被置於外側的方式，利用鍵合材料進一步將其中僅僅在聚醯亞胺片的一面上層疊有導體膜的聚醯亞胺單面板，鍵合到鉸鏈板的最上層表面和/或最下層表面；以及藉助於腐蝕聚醯亞胺單面板而在聚醯亞胺單面板的表面上形成電路，然後藉助於將覆蓋膜固定到其上層疊有聚醯亞胺單面板的導體層的一側以得到鉸鏈板。
8.根據權利要求5的製作鉸鏈板的方法，其中，聚醯亞胺片層由多個聚醯亞胺類樹脂層構成。
全文摘要
一種具有鉸鏈彎曲部分和剛性部分的鉸鏈板，它包括不少於兩個柔性布線板以及用來鍵合各柔性布線板的鍵合材料，此柔性布線板包括聚醯亞胺片層、聚醯亞胺片層的兩面或一面上的形成有電路的導體層、以及覆蓋導體層的覆蓋膜層。至少柔性布線板之一是包括聚醯亞胺片層的兩面上的導體層的柔性雙面布線板。而且，利用鍵合材料，以鉸鏈彎曲部分中的各柔性布線板之間形成空間部分的方式，將各柔性布線板彼此鍵合在剛性部分。
文檔編號H05K1/00GK1921730SQ200610068098
公開日2007年2月28日 申請日期2006年3月27日 優先權日2005年8月26日
發明者田中隆, 中島英紀, 德田裕一 申請人:新日鐵化學株式會社