撓性基板的製作方法
2023-05-17 11:23:56 1
專利名稱：撓性基板的製作方法
技術領域：
本發明涉及在部件之間進行電連接的撓性基板，特別是可彎折的撓性基板。
背景技術：
近年來開發的電子設備，正趨向複雜化且小型化，配置在其內部的部件不僅位置及配置方向受限定，安裝密度也有了要求。為了在這樣的電子設備中實現希望的設計，使用具有撓性的撓性基板來作為在電子設備的部件之間進行電連接的單元，上述撓性基板，在其作為絕緣層的樹脂膜的內部或外部配設了導體金屬箔。圖1表示作為撓性基板的使用例的光收發器內部的概略圖，圖7表示現有的撓性基板的平面圖。在光收發器21中，收發模塊23具有受光元件及發光元件(未圖示)，其搭載位置及朝向沒有限制。例如，如圖1所示，在收發模塊23的連接面、和搭載了驅動電路的安裝板25的連接面成正交的位置關係的情況下，使用如圖7所示的撓性基板11將兩者電連接起來。圖2表示圖1的撓性基板11的安裝順序。首先，在圖2(A)的工序中，在撓性基板11的接合部12上嵌合併焊接收發模塊23的引線24。其次，在圖2(B)的工序中，將撓性基板11彎折成預定形狀。然後，在圖2(C)的工序中，將撓性基板11安裝到安裝板25上。在圖2(B)的工序中，在B點及C點彎折成「コ」字狀，在D點彎折成近似90°。並且，為了不讓剝離的力在收發模塊23和撓性基板11的接合面起作用，在A點也進行彎折。通常的撓性基板11，是如圖7(a)所示的方式，但另外也有如下方式如圖7(b)所示，為了表示彎折位置，通過絲網印刷技術，將由環氧樹脂構成的絲網線15沿著彎折線放入。
作為撓性基板的其他方式，公知的有如下幾種為了容易地將撓性基板雙重彎折，在彎折位置設置矩形狀的切口部的撓性基板(參照專利文獻1)；在彎折部分的沒有導體電路的位置設置多個透孔的印刷布線板(參照專利文獻2)；或將彎折部分的厚度變薄從而容易彎折的撓性基板(參照專利文獻3)等。進而，還有為了明確彎折位置，在導體圖案上含有標誌的撓性印刷電路板(參照專利文獻4)。並且，還有如下電路基板雖然不是撓性基板，但為了彎折由例如玻璃環氧樹脂的硬質材料形成的基板，形成矩形狀的縮頸部，且為了進一步容易彎折而沿著彎折線形成溝等(參照專利文獻5)。
專利文獻1特開2001-298217號公報專利文獻2特開平3-257985號公報專利文獻3特開平4-112594號公報專利文獻4特開平4-18785號公報專利文獻5特開2005-191432號公報具有可撓性的撓性基板，因其恢復力而不容易彎折。特別是，將撓性基板的一端與電子部件接合之後再彎折的情況下，進行彎折作業時在其接合部產生應力，存在惡化接合性的可能。並且，因彎折困難而重複彎折作業，會降低部件安裝的作業效率。進而，撓性基板若不能維持彎折狀態則會回彈復原，因此其彎曲角度(或彎曲半徑)會大於希望的彎曲角度(或彎曲半徑)。由此，會存在使撓性基板和與之接合的安裝板(或收發模塊)的接合剝離的方向上的力起作用，因此會降低撓性基板的連接可靠性。
並且，撓性基板的彎折位置，需要預先確定，但每次彎折作業時逐一確定彎折位置，會降低作業效率。雖然有如圖7(b)所示的放入絲網線(絲網印刷線)的撓性基板，但由於絲網線具有一定的寬度，因此，即使根據絲網線彎折撓性基板也會在彎折位置產生偏移。進而，增加撓性基板上印刷絲網線的工序，對製造效率及成本方面是不利的。
在專利文獻1及2所述的具有1個矩形狀的切口部的方式中，對撓性基板雙重彎折會變得容易，但如圖1及圖3所示，不適合將撓性基板高精度地多次彎折。因此，在這種撓性基板，無法與電子設備的多種設計相對應，進而不能將撓性基板高精度地彎折。在專利文獻3所述的具有溝的方式中，通常必須在厚度在100μm以下的撓性基板上形成溝，這對勞力及成本方面是不利的。專利文獻4所述的導體圖案上具有標誌的方式，與具有絲網線相同，無法改善撓性基板自身的彎折容易性。並且，專利文獻5所述的基板，以如玻璃環氧樹脂的硬質基板為對象，無法改善如聚醯亞胺的撓性基板的彎折容易性。
因此，希望撓性基板可以在希望的位置，容易且高精度地彎折希望的次數。
發明內容
在本發明中，使彎折負荷集中在彎折位置、並且將彎折位置的標誌即負荷作用部形成在撓性基板上。負荷作用部，優選為具有凹角狀的角部，以可以將撓性基板高精度地多次彎折。
根據本發明的第1方面，提供如下撓性基板，其包括具有可撓性的絕緣層、和導體層，在至少1個彎折位置上，具有使各自彎折負荷集中的負荷作用部。
根據本發明的第2方面，提供如下撓性基板，其包括具有可撓性的絕緣層、和導體層，具有相互相對地配置在撓性基板兩側的凹角狀的角部，在撓性基板的各一側上配置了3個以上的角部。
根據本發明的第3方面，提供如下撓性基板，其包括具有可撓性的絕緣層、和導體層，具有至少1個使撓性基板的寬度變窄的縮頸部，縮頸部具有段部和切口部中的至少一種，上述段部和切口部相互相對地配置在撓性基板的兩側、並且分別具有段狀的形狀和V字狀或U字狀的形狀，在撓性基板的各一側上配置了共3個以上的段部及/或切口部。
根據上述第3方面的優選方式，1個段部或切口部使撓性基板的寬度至少變窄0.1mm。
根據上述第1～第3方面的優選方式，撓性基板的厚度在0.1mm以下。根據其他優選方式，絕緣層是聚醯亞胺，導體層是銅。根據其他優選方式，在光收發器中使用。
根據本發明，通過將負荷作用部(凹角狀的角部、縮頸部)形成在撓性基板上，由此可以不需要分散彎折負荷，在目標位置，將撓性基板容易地彎折希望的次數。通過負荷作用部而明確了彎折位置，因此可以提高彎折作業的效率，並且可以在撓性基板之間將彎折位置統一，從而提高安裝密度。特別是，如圖2所示，將撓性基板的一端與電子部件接合之後再彎折撓性基板時，在接合部不會產生應力，可以在預定位置上容易且高作業效率地進行彎折。並且，在負荷作用部上更清晰地標誌了摺痕，因此可以使回彈量減小，提高接合性。進而，本發明的撓性基板具有調節性，以應對電子設備的設計。即，通過調節凹角狀的角部的數量及間隔、或縮頸部的長度及寬度，即段部及/或切口部的數量及間隔等，可以使撓性基板容易適合於預定的部件配置。
圖1是表示使用了撓性基板的光收發器內部的構成例的側面略圖。
圖2是表示圖1的光收發器中的撓性基板的安裝順序的工序圖。
圖3是表示具有段部的本發明的撓性基板的方式的平面圖。
圖4是表示具有切口部的本發明的撓性基板的方式的平面圖。
圖5是表示本發明的撓性基板的其他方式的平面圖。
圖6是在實施例1中製作的撓性基板的平面圖。
圖7是適用在圖1的光收發器上的現有撓性基板的平面圖。
具體實施例方式
撓性基板，在具有可撓性的絕緣層的內部或外部配置了導體層，通常用於部件之間的電連接。在本發明的撓性基板中，作為在彎折位置集中彎折負荷的單元(第1方面)，優選為形成凹角狀(凹部狀)的角部(第2方面)。該凹角狀的角部，可以是角部的整體形狀成凹角狀(凹部狀)。即，既可以是具有頂點的形狀，也可以是具有圓角的形狀。例如，角部，既可以是由直線構成的部分，或也可以是由弧狀的曲線構成的部分。凹角狀的角部，相互相對配置在撓性基板的兩側，對1個彎折點形成1對角部。優選為在撓性基板的片側形成3個以上(即3對以上)凹角狀的角部。
作為第2方面的具體方式，形成使撓性基板的寬度狹窄的縮頸部(第3方面)。縮頸部，相互相對配置在撓性基板的兩側，具有段部及/或切口部。段部及/或切口部，在1個彎折點形成1對，優選為在撓性基板的一側形成3個以上(即3對以上)。此時，也可以在段部和切口部形成一對。圖3及圖4表示本發明的撓性基板的例。圖3主要是表示具有段部的撓性基板的方式的圖，圖4主要是表示具有切口部的撓性基板的方式的圖。圖3及圖4所示方式，具有4點如圖1及圖2的彎折位置、即A點～D點。
在圖3所示的方式中，將使撓性基板1的寬度變窄的多個段部5b形成在撓性基板1的兩側。在此，段部5b是指1個段狀部分(階梯部分)。段部5b，可以是任何形狀，既可以是凹角狀的角部5a具有頂點，也可以是具有圓角。在圖3所示的方式中，撓性基板1在一側具有4個段部5b，在1個彎折位置形成一對相對的段部5b。由此，形成4對凹角狀的角部5a。通過由段部5b使撓性基板的寬度變窄，撓性基板1容易沿著如下連結線彎折，該連結線是指在構成段部5b的角部中與凹角側的角部5a相對的角部的連結線。因此，沿著彎折點(A點～D點)配置凹角狀的角部5a。
例如，在圖3(a)所示方式中，以撓性基板1的寬度最狹窄的部分在中心段的方式形成4個段部5b，但在圖3(b)所示方式中，則是以撓性基板1的寬度最狹窄的部分在末端的方式形成5b。優選構成為彎折角度大的部分、或欲使回彈進一步減小的部分最狹窄。並且，圖3(a)及(b)的段部5b的角部構成為90°或270°、即形成角部的線構成為直角，但在圖3(c)即(d)中，形成角部的線的交角不是直角。彎折位置的凹角側的角部5a，在圖3(c)所示方式中成180°～270°，但在圖3(d)所示方式中則成270°～360°。
優選為1個段部5b使撓性基板的寬度至少狹窄0.1mm。例如圖3(a)所示方式時，優選為寬度d1～d4分別至少為0.1mm，更優選為在0.2mm以上。寬度d1～d4可以各自不同，根據導體層3的位置及彎折角度適當設定寬度d1～d4。以相對撓性基板1的全寬的比例來表現段部5b的1個段差時，優選為1個段部5b使撓性基板的寬度至少狹窄0.5％。並且，根據連接部件的間隔及周圍部件的配置等，可以適當設定圖3的A點～D點所示的彎折點的各點之間的間隔。
在圖4所示方式中，將使撓性基板1的寬度變窄的切口部5c形成在撓性基板1的兩側。在此，切口部5c是指切入撓性基板1的一部分的形狀的部分。在切口部5c承受彎折負荷的角部5a的形狀，既可以是具有頂點的V字狀，也可以是具有圓角的U字狀(或弧狀)。在圖4所示方式中，撓性基板1，在一側具有4個切口部5c，對應1個彎折位置設置一對相對的切口部。由此，形成4對凹角狀的角部5a。通過設置切口部5c，在因切口部5c而寬度狹窄了的位置，承受彎折負荷的撓性基板1容易彎折。從而，切口部5c形成為寬度狹窄的位置(角部5a)位於彎折點(A點～D點)上。
例如，在圖4(a)所示方式中，是三角形狀(V字狀)的切口部5c相對著形成在撓性基板1的兩側，但在圖4(b)所示方式中，則是具有曲線的弧狀(橢圓狀或半圓狀、U字狀)的切口部5c相對著形成在撓性基板1的兩側。在任何方式中，都在彎折點(A點～D點)上配置角部5a，以使彎折位置的寬度變窄，但角部5a在圖4(a)所示方式中具有頂點且角張開，在圖4(b)所示方式中則帶有圓角。並且，在圖4(b)所示方式中，使B點及C點的切口部5c深於A點及D點的切口部5c，從而在撓性基板1的寬度上產生差。在圖4(c)所示方式中，將段部和切口部5c組合而形成縮頸部。此外，除圖4所示方式之外，切口部5c也可以是一對切口線。
優選為1個切口部5c使撓性基板1的寬度至少狹窄0.1mm。例如圖4(a)所示方式時，優選為寬度d5在0.1mm以上，更優選為在0.2mm以上。以相對撓性基板1的全寬的比例來表現切口部5c時，優選為1個切口部使撓性基板的寬度至少狹窄0.5％。並且，根據連接部件的間隔及周圍部件的配置等，可以適當設定圖4的A點～D點所示的彎折點的各點之間的間隔。
圖5表示本發明的撓性基板的其他方式。在圖5(a)所示方式中，撓性基板1的一側的縮頸部具有3個凹角狀的角部5a。該縮頸部是將2個段部5b和1個切口部5c融合的形狀，或將3個切口部5c融合的形狀。並且，中心的角部5a(寬度最窄的部分)成圓角。在圖5(b)所示方式中，縮頸部具有4個凹角狀的角部5a。該縮頸部是將2個段部5b和2個切口部5c融合的形狀，或將4個切口部5c融合的形狀。在圖5(c)所示方式中，在撓性基板1的一側各形成2個縮頸部，1個縮頸部形成2個凹角狀的角部5a。該縮頸部是將2個段部5b相對合成的形狀。
在圖3～5所示方式中，相對的一對角部5a(段部5b或切口部5c)，以撓性基板1的長度方向的中心線成線對稱，而相對的一對角部5a(段部5b或切口部5c)也可以不成線對稱。
在本發明的撓性基板1中，絕緣層4可以根據彈性率等適當使用多種樹脂，例如，可以使用具有5.7Gpa的楊氏模量的聚醯亞胺。絕緣層3優選為使用導電率好的金屬，特別是優選為銅箔。撓性基板1的厚度優選為0.1mm以下。撓性基板的角部(段部及/或切口部)，可以與絕緣層同時形成，也可以在撓性基板1製作之後、切去絕緣層4的一部分而形成角部。
實施例1絕緣層使用聚醯亞胺、導體層使用銅箔，從而製作如圖6所示方式的撓性基板1。縮頸部，具有4對凹角狀的角部、以具有4個彎折點，全寬t5＝5.6mm的撓性基板的兩側，由各段部的最大寬度為t1＝1.2mm(相對全寬的比例約21％)、t2＝0.2mm(約3.6％)、t3＝0.5mm(約8.9％)、以及t4＝0.6mm(約11％)的4個段部構成，以使中心的段部的寬度最狹窄。各段部，向上側成錐形狀，並在彎折位置設置凹角形狀的角部。根據其他觀點，也可以認為縮頸部是由連續形成的4個切口部構成。為了將該撓性基板組裝入如圖1所示的光收發器中，在收發模塊上焊接後，按照如圖1所示方式，將撓性基板彎折，則可以在預定的彎折位置(角部)容易且圓滑地將撓性基板彎折。
產業上的利用性本發明的撓性基板，可以使用在光收發器等多種電子設備內。
權利要求
1.一種撓性基板，包括具有可撓性的絕緣層、和導體層，其特徵在於，在至少1個彎折位置上，具有使各自的彎折負荷集中的負荷作用部。
2.一種撓性基板，包括具有可撓性的絕緣層、和導體層，其特徵在於，具有相互相對地配置在所述撓性基板兩側的凹角狀的角部，在所述撓性基板的各一側上配置了3個以上的所述角部。
3.一種撓性基板，包括具有可撓性的絕緣層、和導體層，其特徵在於，具有使所述撓性基板的寬度變窄的至少1個縮頸部，所述縮頸部具有段部和切口部中的至少一種，上述段部和切口部相互相對地配置在所述撓性基板的兩側、並且分別具有段狀的形狀和V字狀或U字狀的形狀，在所述撓性基板的各一側上配置了共3個以上的所述段部及/或所述切口部。
4.如權利要求1～3中的任意一項所述的撓性基板，其特徵在於，
1個所述段部或所述切口部使所述撓性基板的寬度至少變窄0.1mm。
5.如權利要求1～3中的任意一項所述的撓性基板，其特徵在於，厚度在0.1mm以下。
6.如權利要求1～3中的任意一項所述的撓性基板，其特徵在於，所述絕緣層是聚醯亞胺，所述導體層是銅。
7.如權利要求1所述的撓性基板，其特徵在於，所述負荷作用部，具有減小相對撓性基板的全寬的0.5％以上寬度的縮頸部。
8.如權利要求2所述的撓性基板，其特徵在於，所述角部，具有減小相對撓性基板的全寬的0.5％以上寬度的縮頸部。
9.如權利要求3所述的撓性基板，其特徵在於，所述縮頸部，減小相對撓性基板的全寬的0.5％以上的寬度。
10.一種光收發器，其特徵在於，具有如權利要求1～3中的任意一項所述的撓性基板。
全文摘要
本發明提供一種撓性基板，可以在希望的位置，容易且高精度地彎折希望的次數。包括具有撓性的絕緣層、和導體層的撓性基板，具有相互相對地配置在撓性基板的兩側的凹角狀的角部，在撓性基板的一側配置了3個以上的角部。具體而言，本發明的撓性基板，至少具有1個使撓性基板的寬度變窄的縮頸部，縮頸部具有段部和切口部中的至少一種，上述段部和切口部相互相對地配置在撓性基板的兩側、並且分別具有段狀的形狀和V字狀或U字狀的形狀，在撓性基板的一側上配置了共3個以上的段部和切口部。
文檔編號H05K1/11GK1956619SQ20061014248
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者御田村和宏, 清水淳一, 渡邊功 申請人:恩益禧電子股份有限公司