TWI484873B - 軟性電路板 - Google Patents

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TWI484873B
TWI484873B TW098137853A TW98137853A TWI484873B TW I484873 B TWI484873 B TW I484873B TW 098137853 A TW098137853 A TW 098137853A TW 98137853 A TW98137853 A TW 98137853A TW I484873 B TWI484873 B TW I484873B
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Description

軟性電路板
本發明係關於一種軟性電路板，尤指一種不易斷折的軟性電路板。
功能先進的顯示器已漸成為現今消費電子產品的重要特色，其中液晶顯示面板(Liquid crystal display panel，LCD panel)已經逐漸為各種電子設備如電視、行動電話、個人數位助理(PDA)、數位相機、電腦螢幕或筆記型電腦螢幕所廣泛應用。由於軟性電路板具有輕、薄、短、小以及可彎折的特性，所以更適合讓液晶顯示裝置利用軟性電路板將不同部分之電路連接起來。
請參照第1圖，第1圖係繪示先前技術中之用於液晶顯示裝置之軟性電路板12。軟性電路板12包括一基板14以及複數條訊號線16。基板14上的複數條訊號線16是用來傳遞電訊號。然而，由於背光模組(backlight module)在組裝時，位於光源附近的軟性電路板12在轉折的地方容易產生較大的應力而斷裂，所以會影響背光模組的發光效果。為了強化軟性電路板12的承受力，往往會在軟性電路板12上再加上一層聚亞醯胺(polyimide)結構層，或者是貼附一層膠帶(TAPE)。但是兩種方式不僅需要增加額外的製造步驟，而且會增加軟性電路板12整體厚度而無法放入背光模組甚至增加成本。
有鑑於此，本發明之主要目的為提供一種軟性電路板，其設置第一強 化層以及第二強化層。第一強化層以及第二強化層得以有效承受彎折過程中產生的應力，從而防止訊號線承受應力。所以軟性電路板的機械強度得以增加，使得軟性電路板不易斷裂而失效。
本發明提供一種軟性電路板，其包含一基板、複數條訊號線、第一強化層和第二強化層。該基板包含一第一面以及一相對於該第一面之第二面，該第一面具有一線路區和一加強區，其中該加強區鄰近該線路區之至少一側。該等訊號線設置於該線路區。該第一強化層設置於該加強區。該第二強化層，設置於該基板之第二面上。
根據本發明，該軟性電路板另包含第一連結層、第二連結層、第一結構層和第二結構層。該第一連結層覆蓋該些複數訊號線、該第一強化層和該基板。該第二連結層設置於該基板之第二面上，覆蓋該第二強化層。該第一結構層設置於該第一連結層上，該第二結構層設置於該第二連結層上，該第一結構層以及該第二結構層均係聚亞醯胺(polyimide)結構層。
根據本發明，該基板包含第三結構層，該第三結構層係聚亞醯胺結構層。該基板另包含一第三連結層以及一第四連結層，該第一連結層、該些複數訊號線以及該第一強化層設置於該第三連結層上，該第二強化層以及該第二連結層設置於該第四連結層上。
根據本發明，該複數條訊號線、該第一強化層和該第二強化層之材質相同。該第二強化層之面積係大於該等訊號線之佈設面積。
根據本發明，該基板包括一第一部分、一第二部分以及連接於兩者間的一轉折部，且至少部份該第一強化層以及至少部份該第二強化層係位於 該轉折部。
根據本發明之一實施例，該第一強化層與該第二強化層均較該等訊號線更接近該基板之邊緣。
根據本發明之一實施例，該第一強化層具靠近該基板邊緣之一第一外緣，該第二強化層具靠近該基板邊緣之一第二外緣，而該第一外緣與該第二外緣係相切齊。
根據本發明之另一實施例，該第一強化層具靠近該基板邊緣之一第一外緣，該第二強化層具靠近該基板邊緣之一第二外緣，而該第二外緣較該第一外緣更接近該基板之邊緣。
根據本發明，該第二強化層係設置於對應該加強區之位置，或是設置於對應該線路區和該加強區之位置。
根據本發明，該第二強化層係為局部挖空之連續金屬層，且該基板該第一面之覆蓋率與該第二面之覆蓋率約略相等。
根據本發明，該軟性電路板更包括一接地線位於該線路區，該第二強化層係透過一第一通孔與該接地線電性連接。該第一強化層係透過一第二通孔與該第二強化層電性連接。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施之特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、 「左」、「右」、「頂」、「底」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
請參照第2圖以及第3圖，第2圖係繪示本發明之液晶顯示裝置之軟性電路板110，第3圖係第2圖之軟性電路板110沿線2-2’之第一實施例之剖面結構圖。液晶顯示裝置的軟性電路板110包含第一基板120、第一佈線層122、第一強化層124、第一連結層126、第二基板130、第二強化層132、第二連結層134和第三結構層150。第一基板120包括第一部分301、第二部分302以及連接於兩者間的轉折部303，且至少部份該第一強化層124以及至少部份第二強化層132係位於轉折部303。在第一基板120上設置有一線路區160以及一加強區162。第一佈線層122包括複數條訊號線122a-122d設置於第一基板120的線路區160上，其材質多半為金、銅、銀等導電金屬，用來傳遞電訊號。為簡化圖示，在第3圖中，僅繪示出四條訊號線122a-122d，實際上，訊號線的數量不限於此，可視實際需求調整訊號線的數量。由於軟性電路板110彎折時，應力集中且未佈設訊號線122a-122d的部份如轉折部303最容易開始斷裂，所以在最外側的訊號線122a或是訊號線122d一旁設置加強區162，如第2圖以及第3圖所示，加強區162即設置在靠近訊號線122d之外側，亦即，加強區162設置在轉折部303位置，但加強區之設置位置不限於此，只要是設置在訊號線的外側皆可。加強區162上具有第一強化層124，較佳地，第一強化層124的材質也是金屬，其厚度可大致為12um~35um，而且第一強化層124可以是一個未連接任何電訊號之封閉區域並平行於該些複數訊號線122a-122d，其目的用來增加軟性電路板110之機械強度。第一連結層126設置於第一基板120上，覆蓋訊 號線122a-122d以及第一強化層124，用來使該等訊號線122a-122d以及第一強化層124彼此絕緣。第二基板130覆蓋於第一連結層126上。
為了更增強軟性電路板110的機械強度，在第二基板130上佈設第二強化層132，較佳地，第二強化層132也是金屬材質，其厚度可大致為12um~35um。由於第二強化層132較佳是一整塊的金屬層，其所能承受的應力強度大，故能更增加軟性電路板110之機械強度，但第二強化層132不限定於一整塊的金屬層，其亦可為局部挖空之金屬層，詳如後述。在本實施例中，如第3圖所示，第二強化層132係設置於對應線路區160和加強區162之位置，亦即，第二強化層132之覆蓋範圍與面積大於訊號線122a-122d之佈設範圍與面積，第二強化層係位於訊號線122a-122d以及第一強化層124上方且為一連續層，但不限於此，第二強化層132亦可僅設置於對應加強區162的位置。為了避免金屬材質的第二強化層132接觸其它導體，所以第二連結層134覆蓋第二強化層132用來使第二強化層132絕緣。
在上述實施例中，第一基板120包含一第一結構層140以及一第三連結層142，第二基板130包含一第二結構層144以及一第四連結層146，第一結構層140和第二結構層144皆係聚亞醯胺(polyimide)結構層。第一結構層140用來避免訊號線122a-122d和第三連結層142直接外露。第三連結層142是用來將訊號線122a-122d和第一強化層124接合於第一結構層140。而第四連結層146是用來將第二強化層132接合於第二結構層144。
軟性電路板110可更包含一第三結構層150，設置於第二連結層上，第三結構層150係聚亞醯胺結構層，用來避免第二強化層132和第二連結層 134直接外露。較佳地，第一結構層140、第二結構層144以及第三結構層150的厚度大致介於12.5um~25um之間。
另，第二強化層132以及承載第二強化層132的第二基板130不一定要位於第一基板120的上側，也可以位於第一基板120的下側，或者，第一基板120的上、下兩側都設置有第二強化層132以及承載第二強化層132的第二基板130。
可注意到，本發明之實施例可以利用一道製程在第一基板120上同時佈設複數條訊號線122a-122d以及第一強化層124。換言之，複數條訊號線122a-122d以及第一強化層124的材質不僅相同，而且製造的過程也是相同，所以幾乎不用增加額外的工序即可完成。
請參閱第2圖和第4圖，第4圖係本發明第二實施例之軟性電路板210之剖面結構圖。軟性電路板210包含基板230、第一佈線層222、第一強化層224、第二強化層232、第一結構層240、第二結構層244、第三結構層250、第一連結層226、第二連結層234和第三連結層242。其中，基板230可由第三結構層250、第三連結層242和第四連結層246組成，而第三連結層242和第四連結層246分別設置於第三結構層250的下表面與上表面，也就是說，第三連結層242以及第四連結層246分別設置於基板230的第一面以及第二面。基板230的第一面(下表面)上設置有第一佈線層222、第一強化層224、第一連結層226與第一結構層240，而第二面上則設置有第二強化層232、第二連結層234以及第二結構層244。
基板230的第一面劃分為線路區260以及加強區262，其中加強區262位於基板230之最外側。屬於第一佈線層222的複數條訊號線222a-222d 設置於基板230的線路區260上，其材質多半為金、銅、銀等導電金屬，用來傳遞電訊號。為簡化圖示，在第4圖中，僅繪示出四條訊號線222a-222d，實際上，訊號線的數量不限於此，可視實際需求調整訊號線的數量。設置於訊號線222d外側的加強區262上具有第一強化層224，較佳地，第一強化層224的材質也是金屬，其厚度可大致為12um~35um，而且第一強化層224是一個未連接任何電訊號之封閉區域，其目的用來增加軟性電路板210之機械強度。此外，第一強化層224平行於該些複數訊號線222a-222d。第一連結層226覆蓋該複數訊號線222a-222d以及第一強化層224，可使該等訊號線222a-222d以及第一強化層224彼此絕緣。第三連結層242可將訊號線222a-222d和第一強化層224接合於基板230的第三結構層250。為保護並避免第一連結層226直接外露，第一結構層240係覆蓋於第一連結層226上。
為了更增強軟性電路板210的機械強度，在基板230的第二面(上表面)上另設置第二強化層232。較佳地，第二強化層232也是金屬材質，其厚度可大致為12um~35um。第二強化層232較佳是一整塊的金屬層，所以其所能承受的應力強度更大，故更能增加軟性電路板210之機械強度，但第二強化層132不限定於一整塊的金屬層，其亦可為局部挖空之金屬層，詳如後述。較佳地，第二強化層232可僅設置於對應於加強區262的位置上，用來協同第一強化層224以達到強化軟性電路板210的可承受應力，第一強化層224與第二強化層232均較訊號線222a-222d更接近基板230之邊緣，以抵抗轉折部303彎折過程中產生的應力，從而削弱訊號線222a-222d所承受的應力，但不限於此，第二強化層232亦可設置於對應加強區262 和線路區260之位置，亦即，第二強化層232之覆蓋範圍與面積較佳係大於訊號線222a-222d之佈設範圍與面積，如第4圖所示，第二強化層232係位於訊號線222a-222d以及第一強化層224的上方，則不僅可以協同第一強化層224以強化軟性電路板210的可承受應力，還可以加強線路區260的可承受應力。為了避免金屬材質的第二強化層232接觸其它導體，所以第二連結層234覆蓋第二強化層232用來使第二強化層232絕緣。
另外，第一強化層224具有靠近基板230邊緣之第一邊緣，第二強化層232具有靠近基板230邊緣之第二邊緣，第一邊緣距離基板230邊緣的長度D1可大於第二邊緣距離基板230邊緣的長度D2，換言之，第二強化層232之第二外緣會比第一強化層224的第一外緣更靠近基板230的邊緣，如此一來，可更增強軟性電路板210的強化效果，亦即，當軟性電路板210的邊緣受到剪應力時，第二強化層232可以作為阻擋剪應力的第一道防護，第一強化層224則作為阻擋剪應力的第二道防護。在另一實施例中，第一外緣與第二外緣也可以相切齊，也就是長度D2=D1，當軟性電路板210的邊緣受到剪應力時，第一強化層224與第二強化層232可同時作為阻擋剪應力的防護。另外，為保護第二連結層234，第二結構層244係覆蓋於第二連結層234上。
請參閱第5A-5E圖，第5A-5E圖繪示第一強化層224和第二強化層232上視之相對位置和圖案之示意圖。請注意，第5A-5E圖欲表達第一強化層224和第二強化層232之相對位置和圖案，第一強化層224和第二強化層232並非在同一層。第一強化層224可為一整塊的連續金屬層，第二強化層232則可為一整塊的連續金屬層或者局部挖空之連續金屬層，較佳地，第一 強化層224和第二強化層232的材質是金、銅、銀等導電金屬，且其厚度大致為12um~35um。如第5A圖所示，第二強化層232可為一長條狀金屬層，第一強化層224與第二強化層232均設置於對應於加強區262的位置上，且第二強化層232之第二外緣比第一強化層224的第一外緣更靠近基板230的邊緣；或者，如第5B圖所示，第二強化層232可為一整塊的連續金屬層，第二強化層232設置於對應加強區262和線路區260之位置，且第二強化層232之第二外緣亦比第一強化層224的第一外緣更靠近基板230的邊緣；或者，如第5C~5E圖所示，第二強化層232可為局部挖空的連續金屬層，而挖空圖案可以有多種選擇，例如是長條型、圓形、橢圓形、四邊形、六邊形甚至是其它不規則的多邊形皆可。第一強化層224和第二強化層232只要是連續結構而能用以用來強化軟性電路板210機械強度者，皆屬於本發明之範疇。而上述將第二強化層232設計成局部挖空的連續金屬層的目的係為使基板230的第一面的訊號線222和第一強化層224的整體佈設面積與第二面所佈設的第二強化層232的面積約略相等，換言之，基板230的第一面之金屬覆蓋率(亦即金屬/基板之面積比)與第二面之金屬覆蓋率約略相等。當基板230兩面因金屬覆蓋率不均時，熱效應會造成軟性電路板210彎曲的問題。所以當基板230的第一面和第二面具有近似的金屬覆蓋率時，可以避免熱效應造成軟性電路板210彎曲的現象發生。
在本實施例中，結構層240、244、260皆係聚亞醯胺(polyimide)結構層，且其厚度大致介於12.5um~25um之間。
請注意，可以利用同一道製程同時佈設複數條訊號線222a-222d以及第一強化層224。換言之，複數條訊號線222a-222d以及第一強化層224的材 質不僅相同，而且製造的過程也是相同，所以幾乎不用增加額外的工序即可完成。
請參閱第6圖，第6圖係第三實施例之軟性電路板310之剖面結構圖。為了簡化說明，在第6圖中凡是與第4圖所示之元件具有相同編號者具有相同的功能。第6圖之軟性電路板310與第4圖之軟性電路板210之差異之處在於，基板僅包含第三結構層250，而且複數條訊號線222a-222d以及第一強化層224係直接形成於第三結構層250上，例如以濺鍍等方式形成，而不再需要第三連結層242黏接。
請參閱第7圖，第7圖係第四實施例之軟性電路板410之剖面結構圖。為了簡化說明，在第7圖中凡是與第4圖所示之元件具有相同編號者具有相同的功能。第7圖之軟性電路板410與第4圖之軟性電路板210之差異之處在於，訊號線222d係一接地線，而第二強化層232係透過一第一通孔270與訊號線(亦即接地線)222d直接電性連接。如此一來，第二強化層232與訊號線222d同樣處於接地電位，並可使得訊號線222a-222d所產生的熱可經由第二強化層232導引至軟性電路板510之外或是導引至使用該軟性電路板410所處之系統中，再透過系統的散熱裝置釋放產生的熱能。
請參閱第8圖，第8圖係第五實施例之軟性電路板510之剖面結構圖。為了簡化說明，在第8圖中凡是與第4圖所示之元件具有相同編號者具有相同的功能。第8圖之軟性電路板510與第4圖之軟性電路板210之差異之處在於，訊號線222d係一接地線，而第二強化層232係透過一第一通孔270與訊號線(亦即接地線)222d直接電性連接，而第一強化層224係透過一第二通孔272與第二強化層232電性連接。如此一來，第一強化層224、第 二強化層232與訊號線222d同樣處於接地電位，使得訊號線222a-222d所產生的熱可經由第一強化層224與第二強化層232導引至軟性電路板510之外，或是導引至使用該軟性電路板510之系統中，再透過系統的散熱裝置釋放產生的熱能。
相較於先前技術，本發明之軟性電路板利用第一強化層以及第二強化層設置於用來傳遞電訊號的訊號線的外部，因此當軟性電路板承受多次反覆彎折時，第一強化層以及第二強化層得以有效承受彎折過程中產生的應力，從而削弱訊號線所承受的應力。所以本發明的第一強化層以及第二強化層可以補強軟性電路板的機械強度，使得軟性電路板不易斷裂而失效。此外，第一強化層與訊號線的材質相同，所以兩者可使用同一製程即可完成，故不會增加太多成本。由於第一強化層以及第二強化層補強軟性電路板結構的設計，可以有效提升軟性電路板可彎折的程度，同時提升其使用壽命。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準
14‧‧‧基板
16‧‧‧訊號線
12、110‧‧‧軟性電路板
120‧‧‧第一基板
124、224‧‧‧第一強化層
230‧‧‧基板
126、226‧‧‧第一連結層
130‧‧‧第二基板
132、232‧‧‧第二強化層
134、234‧‧‧第二連結層
122a-122d‧‧‧訊號線
140、240‧‧‧第一結構層
142、242‧‧‧第三連結層
144、244‧‧‧第二結構層
146、246‧‧‧第四連結層
150、250‧‧‧第三結構層
160、260‧‧‧線路區
162、262‧‧‧加強區
270‧‧‧第一通孔
272‧‧‧第二通孔
222a-222d‧‧‧訊號線
210、310‧‧‧軟性電路板
410、510‧‧‧軟性電路板
301‧‧‧第一部分
302‧‧‧第二部分
303‧‧‧轉折部
122、222‧‧‧第一佈線層
第1圖係本發明之光學製程設備之構造示意圖。
第2圖係繪示本發明之液晶顯示裝置之軟性電路板。
第3圖係第2圖之軟性電路板沿線2-2’之第一實施例之剖面結構圖。
第4圖係第二實施例之軟性電路板之剖面結構圖。
第5A-5E圖繪示第一強化層和第二強化層之相對位置和圖案之示意圖。
第6圖係第三實施例之軟性電路板之剖面結構圖。
第7圖係第四實施例之軟性電路板之剖面結構圖。
第8圖係第五實施例之軟性電路板之剖面結構圖。
224‧‧‧第一強化層
230‧‧‧基板
226‧‧‧第一連結層
210‧‧‧軟性電路板
232‧‧‧第二強化層
234‧‧‧第二連結層
240‧‧‧第一結構層
222a-222d‧‧‧訊號線
242‧‧‧第三連結層
244‧‧‧第二結構層
246‧‧‧第四連結層
250‧‧‧第三結構層
260‧‧‧線路區
262‧‧‧加強區
270‧‧‧第一通孔
272‧‧‧第二通孔
301‧‧‧第一部分
302‧‧‧第二部分
303‧‧‧轉折部

Claims (18)

  1. 一種軟性電路板，其包含：一基板，包含一第一面以及一相對於該第一面之第二面，從該軟性電路板的上視圖角度來看，該第一面具有相鄰之一線路區和一加強區，其中該加強區位於該基板之最外側；複數條訊號線，設置於該線路區；一第一強化層，設置於該加強區，且未連接其它電訊號；以及一第二強化層，設置於該基板之第二面上；其中從該軟性電路板的上視圖角度來看，該基板包括一第一部分、一第二部分以及連接於兩者間的一轉折部，至少部份該第一強化層以及至少部份該第二強化層係位於該轉折部和該加強區，該第一強化層與該第二強化層均較該等訊號線更接近該基板之邊緣，以抵抗該轉折部彎折過程中產生的應力，從而削弱該複數條訊號線所承受的應力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其另包含：一第一連結層，覆蓋該些複數訊號線、該第一強化層和該基板；以及一第二連結層，設置於該基板之第二面上，且覆蓋該第二強化層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之軟性電路板，其另包含一第一結構層以及一第二結構層，分別設置於該第一連結層以及該第二連結層上，該第一結構層以及該第二結構層均係聚亞醯胺(polyimide)結構層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該基板包含一第三結 構層，該第三結構層設置於該第二連結層上，其係聚亞醯胺結構層。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之軟性電路板，其中該基板另包含一第三連結層以及一第四連結層分別設置於該基板之該第一面以及該第二面，該第一連結層、該些複數訊號線以及該第一強化層設置於該第三連結層上，該第二強化層以及該第二連結層設置於該第四連結層上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該複數條訊號線、該第一強化層和該第二強化層之材質相同。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第一強化層平行於該些複數訊號線。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第一強化層以及該第二強化層之材質係金屬。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第二強化層之面積係大於該等訊號線之佈設面積。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第一強化層與該第二強化層均較該等訊號線更接近該基板之邊緣。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之軟性電路板，其中該第一強化層具靠近該基板邊緣之一第一外緣，該第二強化層具靠近該基板邊緣之一第二外緣，而該第一外緣與該第二外緣係相切齊。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之軟性電路板，其中該第一強化層具靠近該基板邊緣之一第一外緣，該第二強化層具靠近該基板邊緣之一第二外緣，而該第二外緣較該第一外緣更接近該基板之邊緣。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第二強化層係設置 於對應該線路區和該加強區之位置。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第二強化層係設置於對應該加強區之位置。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第二強化層係為局部挖空之連續金屬層。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之軟性電路板，其中該第一面之金屬層之覆蓋率與該第二面之金屬層之覆蓋率約略相等。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其更包括一接地線位於該線路區，該第二強化層係透過一第一通孔與該接地線電性連接。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之軟性電路板，其中該第一強化層係透過一第二通孔與該第二強化層電性連接。
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