CN101056496A

CN101056496A - 柔性基板

Info

Publication number: CN101056496A
Application number: CN 200710101624
Authority: CN
Inventors: 村井诚; 臼井良辅
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2007-02-25
Publication date: 2007-10-17

Abstract

本发明提供一种具有可挠性且同时具有刚性和耐热性的柔性基板。柔性基板(10)包括第1布线层(20)、绝缘树脂层(30)、玻璃布(40)和第2布线层(50)。绝缘树脂层(30)由具有高弹性率、耐热性和耐湿性的BT树脂、环氧树脂等绝缘性材料形成。绝缘树脂层(30)的膜厚被薄膜化至60μm左右。此外，在绝缘树脂层(30)中作为价钱材料而埋入有玻璃布(40)。通过该结构，柔性基板(10)具有可挠性，并且在第1布线层(20)和第2布线层(50)中任一个上的弯曲的区域和不弯曲的区域二个区域中，都能够搭载电路元件。

Description

柔性基板

技术领域

本发明涉及作为具有可挠性的布线基板而已知的柔性基板(flexiblesubstrate)。更具体地说，本发明涉及适合于搭载电路元件的柔性基板。

背景技术

近年来，随着电子设备的小型化、高功能化，不断推进电子设备中使用的电路装置的小型化、高密度化以及多功能化。另外，为了在电子设备的壳体内配置多个电路装置，在电路装置的布线上使用有被称为柔性基板的、具有可挠性的布线基板。通过使用柔性基板，能够在电路装置的配置上增加自由度，并且可在窄小的壳体内装入更多的电路装置。

例如，柔性基板具备活用其柔软性而能够用于内置在手机、笔记本PC机、携带型DVD等便携设备的可动部分中的基板的连接。

专利文献1：(日本)特开平09-3195号公报

在以往的柔性基板中，使用了缺乏刚性和耐热性的聚酰亚胺树脂等绝缘树脂。因此，存在刚性基板所使用的引线接合或焊接安装困难的问题。此外，以往的柔性基板由于缺乏耐热性和耐湿性，容易因膨胀而引起变形，因此具有难以进行多层化的问题。

另一方面，由于以往使用的刚性基板不能变形，不能如柔性基板那样用于便携设备的可动部分。因此，为了在具有可动部分的情况下进行电连接，需要在刚性基板上安装连接器，经由连接器通过电缆或柔性基板来进行连接。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种具有可挠性并同时具有刚性和耐热性的柔性基板。

本发明的一个方案，提供一种柔性基板。该柔性基板的特征在于，包括：绝缘树脂层，其具有高弹性率和耐热性；玻璃纤维，其被埋入到绝缘树脂层中；布线层，其被设置在绝缘树脂层的至少一个表面上，绝缘树脂层被薄膜化至具有可挠性的程度。

根据该方案，绝缘树脂层本身具有刚性和耐热性这样的材料特性，并且可在基板的状态下具有可挠性、能够自由地弯曲。其结果，即使在基板的弯曲部分，也可进行引线接合、焊接安装等工艺，不仅在非弯曲部分，而且在弯曲部分也可以搭载电路元件。由于在基板的弯曲部分也搭载电路元件，能够增加基板上的安装面积，故而可有助于电路装置的高密度化、小型化。

在上述方案中，理想的是绝缘树脂层还具有耐湿性。根据该方案，由于绝缘树脂层吸收水，抑制了膨胀等引起的变形，故而不降低与电路元件的接合性。其结果，能够提高作为电路元件安装基板的可靠性。

在上述方案中，理想的是绝缘树脂层还具有刚性。根据该方案，例如，在手机的内部，能够在被一次弯折的状态下仍作为被原样固定的电路基板而适当地使用。

此外，在上述方案中，理想的是玻璃纤维在绝缘树脂层的端面露出。由此，为了在绝缘树脂层的周边部分也安装电路元件而提供充分的强度，通过将基板的周边区域有效用作为电路元件搭载区域，能够增加电路元件的安装面积。此外，在柔性基板上搭载有电路元件的情况下，由于从在绝缘树脂层的端面露出的玻璃纤维容易将电路元件产生的热散热，所以搭载有电路元件时的柔性基板的散热性提高。

根据本发明，提供具有可挠性，并且同时具备刚性和耐热性的柔性基板。

附图说明

图1是表示实施方式的柔性基板的构造的剖面图。

图2是对在实际制作的柔性基板上搭载有电路元件的状态进行拍摄的照片。

图3是对在实际制作的柔性基板上搭载有电路元件的状态进行拍摄的照片。

图4是将柔性基板用作手机的电路基板时的剖面图。

图5是将柔性基板用作手机的电路基板的另一例的剖面图。

图6是将柔性基板用作手机的电路基板的又一例的剖面图。

图7是将柔性基板用作手机的电路基板的再一例的剖面图。

附图标记说明：

10：柔性基板；20：第1布线层；30：绝缘树脂层；40：玻璃布；41、42：玻璃纤维；50：第2布线层；60：电路元件；100：手机；110：操作部；122：壳体；120：显示部；140：二次电池

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示实施方式的柔性基板10的构造的剖面图。柔性基板10包括第1布线层20、绝缘树脂层30、玻璃纤维布40和第2布线层50。

第1布线层20和第2布线层50由铜等金属构成，分别具有规定的布线图案。例如，在绝缘树脂层30之上压附铜箔之后，通过光刻法将与规定的布线图案匹配的抗蚀剂形成铜箔上，将抗蚀剂作为掩模而选择性地腐蚀铜箔，由此可得到上述的第1布线层20和第2布线层50。

绝缘树脂层30通过具备高弹性率、耐热性和耐湿性的绝缘材料形成。作为这样的绝缘材料，列举BT树脂、环氧类树脂。绝缘树脂层30的厚度被薄膜化到具有可挠性程度。具体而言，在将拉伸强度为294MPa、弹性率为23.52GPa、热膨胀系数为15ppm/k的BT树脂用作绝缘树脂层30的情况下，通过将绝缘树脂层30的膜厚薄到60μm左右，可使其具有可挠性。另外，在使用现有类型的使用聚酰亚胺的柔性基板(新日铁化学，エスパネツクスM系列)中，拉伸强度、弹性率及热膨胀系数分别为330MPa、4.3GPa以及22ppm/K，可知本实施方式的柔性基板10与以往相比，刚性和耐热性优良。

在绝缘树脂层30中埋入有玻璃布40。通过玻璃布40保持绝缘树脂层30的强度，并且在薄膜化后的绝缘树脂层30弯曲时，抑制发生裂痕等损伤。玻璃布40具有沿绝缘树脂层30的表面方向向一定方向(图1的纸面横向)延伸的玻璃纤维41、和在与玻璃纤维41交叉的方向(图1的纸面垂直方向)上延伸并编织在玻璃纤维41中的玻璃纤维42。通过使玻璃布40形成由玻璃纤维41和玻璃纤维42构成的单层，能够确保强度而不损害绝缘树脂层30的可挠性。由绝缘树脂层30和玻璃纤维布40构成的结构，可通过使熔融的绝缘树脂层30含浸在玻璃布40中，然后将绝缘树脂层30固化而得到。

这样，绝缘树脂层30使用刚性高且具有耐热性和耐湿性的绝缘材料，并且通过将绝缘树脂层30薄膜化，可实现具有可挠性和柔软性，并且兼具耐热性、耐湿性的柔性基板10。其结果，即使在柔性基板10的弯曲部分也可进行引线接合、焊接安装等工艺。即，不仅在非弯曲部分，在弯曲部分上，也可以在第1布线层20和第2布线层50中的任何一个布线层搭载电路元件。由于在柔性基板10的弯曲部分也搭载电路元件，能够增加柔性基板10上的安装面积，故而可有助于电路装置的高密度化、小型化。

在以往的柔性基板中，需要用于将布线与刚性基板的布线电连接的连接端子。对此，由于本实施方式的柔性基板10对电路元件的搭载部位的制约少，故而非弯曲部分可作为刚性基板而起作用。因此，不使用以往必需的连接端子，就能够实现具有可动部分的电路基板。由此，通过降低电路基板的零件数，将制造工艺简化，从而降低制造成本。此外，由于不需要连接端子，故结构简化并降低连接不良。

另外，在本实施方式中，玻璃布40在绝缘树脂层30的端面露出为好。由此，由于在绝缘树脂层30的周边部分也被提供用于安装电路元件的充分强度，所以将柔性基板10的周边区域有效用作为电路元件搭载区域，从而可增加电路元件的安装面积。此外，在柔性基板上搭载有电路元件时，由于电路元件产生的热量容易从在绝缘树脂层的端面露出的绝缘树脂层散热，故提高了搭载电路元件时的柔性基板的散热性。

图2和图3是对在使用厚度60μm的BT树脂作为绝缘树脂而实际制作的柔性基板10上搭载有电路元件60的状态进行拍摄的照片。如图2和图3可知，由于柔性基板10具有可挠性，故能够弯曲到180度，仅由柔性基板10即可提供可动部分和固定部分的电路基板。

此外，电路元件60还能够如图2所示地安装在弯曲部分的外周侧，可以如图3所示地安装在弯曲部分的内周侧，可知在柔性基板10对电路元件60的搭载部位的制约少。

图4是将柔性基板10用作手机100的电路基板时的剖面图。手机100为由铰链130连接壳体112和壳体122的折叠式手机，壳体112包括对由按键等输入的信号进行处理的操作部110，壳体122包括由液晶画面等构成的显示部120。在壳体112中收纳有作为电源的二次电池140。柔性基板10的一端与外部连接端子150电连接。柔性基板10搭载电路元件(未图示)，并且在折叠状态下收纳在壳体112中。柔性基板10在壳体112内的折叠部分分支，分支端的一端与操作部110电连接，分支端的另一端经由铰链130在壳体122中与显示部120电连接。

由于柔性基板10具有可挠性，能够对应于壳体112内产生的空间而弯曲，通过有效利用壳112内的空间，可有助于手机100的小型化。此外，即使是具有铰链130等可动部的情况下，也不将可动部和固定部作为独立的部件进行连接，可以由兼具可挠性和刚性的柔性基板10构成电路基板，因此能够简化结构。

图5～图7中表示将柔性基板10用作手机100的电路基板的另一个例子。在图5～图7的例子中，对于与图4所示的例子相同的结构标注相同的附图标记并适当省略说明。

在图5所示的例子中，在操作部110和二次电池140设有被分别支承的刚性基板200、210。作为刚性基板200、210，例如可使用环氧树脂。柔性基板10在折叠的状态下被用作连接刚性基板200和刚性基板210的基板。设于柔性基板10上的布线层(第1布线层20、第2布线层50：参照图1)、和设于刚性基板200和刚性基板210上的布线层(未图示)，例如通过焊料或引线接合等而接合。在图5所示的例子中，使用柔性基板10的部位是被一次折叠后仍以原来的状态使用的部分，适合作为兼具可挠性和刚性的柔性基板10而使用。此外，通过分别在与操作部分110和二次电池140连接的部分使用刚性基板200、210，能够提高耐久性、抗损伤性。

在图6所示的例子中，设有收纳图像摄像用的透镜、CCD等的照相机部300和包含对由照相机部300获得的图像信号进行处理的处理器的图像信号处理部310。在照相机部300、图像信号处理部310的背面，作为各自的电路基板而设有基板320、330。柔性基板10在折叠的状态下用作为将刚性基板320和刚性基板330连接的基板。在图6所示的例子中，使用柔性基板10的部位是一次折叠后仍以原来的状态使用的部分，适合作为兼具可挠性和刚性的柔性基板10而使用。此外，通过在与照相机部300和图像信号处理部310相连的部分分别使用刚性基板320、330，能够提高耐久性、抗损伤性。

在图7所示的例子中，对用作显示部120的液晶显示器进行驱动的驱动部400设置在壳体122中与显示部分120相反的一侧。在显示部120、驱动部400的背面，作为各自的电路基板而设有刚性基板410、420。柔性基板10在折叠的状态下被用作将刚性基板410和刚性基板420连接的基板。在图7所示的例子中，使用柔性基板10的部位是一次折叠后仍以原来的状态使用的部分，适合作为兼具可挠性和刚性的柔性基板10而使用。此外，通过在与显示部120和驱动部400相连的部分分别使用刚性基板410、420，能够提高耐久性、抗损伤性。

本发明不限于上述实施方式，基于本领域技术人员的知识，还可进行各种设计变更等变形，进行了这样的变形的实施方式也包含在本发明要保护的范围中。

例如，在上述实施方式，在绝缘树脂层的两侧设有布线层，但布线层也可以仅设置在一侧。此外，由于绝缘树脂层具有耐热性和耐湿性，具备不易产生膨胀造成的变形的特性，若在不失去可挠性的范围内，则能够经由多个绝缘树脂层而将布线层多层化。

此外，在图1例示的玻璃布40，在各个玻璃纤维松散的状态下被编织，但不限于此。例如，玻璃布40也可以通过编织多个玻璃纤维成束的玻璃纤维组而形成。

Claims

1.一种柔性基板，其特征在于，包括：

绝缘树脂层，其具有高弹性率和耐热性；

玻璃纤维，其被埋入到所述绝缘树脂层中；

布线层，其被设置在所述绝缘树脂层的至少一个表面上，

所述绝缘树脂层被薄膜化至具有可挠性的程度。

2.如权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，所述绝缘树脂层还具有耐湿性。

3.如权利要求1或2所述的柔性基板，其特征在于，所述绝缘树脂层还具有刚性。

4.如权利要求1～3中任一项所述的柔性基板，其特征在于，所述玻璃纤维在所述绝缘树脂层的端面露出。