柔性基板

文档序号:884747 发布日期:2021-03-19 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 柔性基板 (Flexible substrate ) 是由 西津新司郎 于 2018-08-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及柔性基板,在将在表面和背面以层状印刷有电路的柔性基板折弯,并将该柔性基板锡焊于封装体时,为了减轻对该柔性基板施加的应力,而具有将在该柔性基板的厚度方向上构成该柔性基板的基底基板层(2、9)、和从上下夹着该基底基板层的两个印刷有电路的图案层(1、3、8、10)作为一体,在厚度方向上变形为凹状的变形部(7、14)。另外,在该柔性基板表面,在以长度方向为横、以宽度方向为纵的情况下的纵横的尺寸中,使长度方向的两端的纵尺寸变得大于中央部分的纵尺寸。另外,在该柔性基板面中的靠上侧以及靠下侧的部分设置有空孔(21a、22a)。(The present invention relates to a flexible substrate, which is bent to form a flexible substrate with circuits printed on the front surface and the back surface in layers, and is soldered to a package, and which is provided with deformation portions (7, 14) which are integrated with base substrate layers (2, 9) which form the flexible substrate in the thickness direction of the flexible substrate and two pattern layers (1, 3, 8, 10) with circuits printed on the base substrate layers from the upper and lower sides and are deformed into a concave shape in the thickness direction, in order to reduce stress applied to the flexible substrate. In addition, on the surface of the flexible substrate, in the longitudinal and transverse dimensions in the case where the longitudinal direction is the transverse direction and the width direction is the longitudinal direction, the longitudinal dimension at both ends in the longitudinal direction is made larger than the longitudinal dimension at the central portion. Further, the flexible substrate surface is provided with holes (21a, 22a) at portions thereof located above and below the flexible substrate surface.)

柔性基板

技术领域

本发明涉及柔性基板。

背景技术

用于光通信用的以往的柔性基板(也称为挠性印刷电路基板、或FPC(FlexiblePrinted Circuits))的形状在从其厚度方向的截面观察的情况下为平的直线状。然而,在实际的用途中,由于封装产品时的限制等,用于光通信用的柔性基板通常为弯曲使用。即,在将封装体与上述柔性基板锡焊时等过程中,将该柔性基板折弯使用。

专利文献1:日本特开2015-138476号公报

如上述那样,用于光通信用的柔性基板在锡焊于封装体时被折弯使用,因此根据该折弯的结果不同,会在柔性基板产生弯曲应力。而且,产生由于该产生的弯曲应力,而未发挥柔性基板应发挥的功能的问题。

在此,以往的用于光通信用的柔性基板由至少一层基底基板层、至少一层印刷有电路的表面图案层、以及至少一层印刷有电路的图案层构成。

若将这样构成的柔性基板折弯,则该柔性基板的表面图案层的图案部分损伤而在上述印刷的电路的图案部分产生断线或针孔。而且,由于该电路的图案部分的断线或针孔,由此产生该电路电断开而不能发挥其功能的问题。

发明内容

本申请公开用于解决上述那样的课题的技术,目的在于防止由于印刷到基板上的电路的图案部分的断线或针孔,由此使柔性基板的电路电断开而不能发挥其功能的情况。

本申请公开的柔性基板具备:

基底基板层,其由绝缘体构成,

表面图案层,其在所述基底基板层的表面印刷有电路;以及

背面图案层,其在所述基底基板层的背面印刷有电路,

所述柔性基板具有变形部,该变形部使所述基底基板层、所述表面图案层以及所述背面图案层为一体且在所述柔性基板的厚度方向上变形为凹状。

根据本申请公开的柔性基板,能够防止由于印刷到基板上的电路的图案部分的断线或针孔,由此柔性基板的电路电断开而不能发挥其功能的情况。

附图说明

图1是表示实施方式1的柔性基板的厚度方向的截面的一个例子的概要图。

图2是表示实施方式2的柔性基板的厚度方向的截面的一个例子的概要图。

图3是表示实施方式3的柔性基板的表面的一个例子的示意图。

图4是表示实施方式4的柔性基板的表面的一个例子的概要图。

图5是表示实施方式4的柔性基板的表面的另一个例子的概要图。

具体实施方式

实施方式1.

以下,使用附图对本申请的一个实施方式进行说明。

图1是针对实施方式1中使用的光通信用的柔性基板的一个例子,表示其厚度方向的截面的概要图。另外,柔性基板一般是指具有柔软性,能够以比较弱的力使其反复变形,且具有即使在变形的情况下,也能够维持其电特性的性质,这里也能够维持这些特性。

在图1中,在厚度方向的中央部分设置有由至少1层构成的例如聚酰亚胺制的薄膜状的绝缘体亦即基底基板层2,在其相邻的上侧设置有至少1层通常铜制的印刷有电路的表面图案层1,另外,在上述基底基板层2的相邻的下侧设置有至少1层通常铜制的印刷有电路的背面图案层3,由上述3层构成上述柔性基板。另外,在该图中为了便于说明,以上述三层相互分离,相邻的层之间存在间隙的方式描绘,但实际上相邻的层通过粘合剂相互粘合,并没有间隙。而且,上述三层相加的柔性基板的厚度d包含公差而设定为0.210±0.034mm。

另外,作为实际使用的柔性基板,在上述柔性基板中,如图1所示,使用具有变形部7的柔性基板,该变轻部7使包含印刷有电路的表面图案层变形部4(在表面图案层1中,厚度方向的高度位置在背面方向上开始变化的部分且成为圆弧形状的一个部分(在图1中位于左侧的部分)。在其他实施方式中也同样)以及表面图案层变形部5(在表面图案层1中,厚度方向的高度位置在背面方向上开始变化的部分且成为圆弧形状的另一个部分(在图1中位于右侧的部分)。在其他实施方式中也同样)、和印刷有电路的背面图案层变形部6(在背面图案层3中,厚度方向的高度位置在背面方向上变化为凹状的部分。在其他实施方式中也同样)的位于上述柔性基板的中央的部分的整体变形为凹状。在表示该变形部7的变形状态的代表性的值中,图中所示的宽度B的值为0.55mm,深度H的值为0.25mm。在此,宽度B用在柔性基板的长度方向上,表面图案层变形部4与表面图案层变形部5之间的距离的最小值来定义,深度H用表面图案层1的表面与表面图案层1的凹状的变形部分的厚度方向的位置变化量的值中的最大值来定义。而且,将该变形部7设定为H/B是小于0.46的(正的)值。这样,使用预先具有凹状部分的柔性基板是基于以下理由。

即,在封装产品时,将该光通信用的柔性基板的端部(在后面对“端部”进行详细地说明)通过锡焊而安装于封装体,但在该安装时,在柔性基板的长度方向的中央部分折弯后安装。

这是由于在折弯时,在该柔性基板由于折弯的弯曲应力而产生应力,但通过使用预先形成有变形部的光通信用的柔性基板,与将未形成变形部的柔性基板折弯使用的情况相比,能够减轻该应力的大小。

这样,在折弯光通信用的柔性基板,将该柔性基板锡焊到封装体时,由于对该柔性基板施加的应力,使该柔性基板上印刷有电路的图案部分产生断线或针孔,但如上述那样,在本实施方式的柔性基板中,能够减轻上述应力,因此能够防止由于上述在印刷有电路的图案部分产生的断线或针孔,使该柔性基板的电路电断开而未发挥功能的情况。

实施方式2.

图2是针对实施方式2中使用的光通信用的柔性基板的一个例子,表示其厚度方向的截面的概要图。

如图2所示,在该柔性基板设置有至少1层基底基板层29,在其相邻的上侧设置有至少1层印刷有电路的表面图案层8,并且在上述基底基板层2的相邻的下侧设置有至少1层背面图案层10,由上述三层构成上述柔性基板。另外,上述三层相加的柔性基板的厚度d与实施方式1的情况同样,包含公差而设定为0.210±0.034mm。

而且,作为实际使用的柔性基板,在上述柔性基板中,如图2所示,在厚度方向的中央部分使用预先设置有变形部14的柔性基板,该变形部14使包含表面图案层中的变形为凹状的表面图案层变形部11以及12、和背面图案层中的变形为凹状的背面图案层变形部13的位于上述柔性基板的长度方向的中央的部分整体变形为凹状。

在该情况下,包含至少1层印刷有电路的表面图案层变形部11和表面图案层变形部12的部分形成为圆筒状(以下,将该部分成为圆筒状体15)。而且,在将该圆筒状体15的印刷电路基板的厚度方向的截面形状(圆弧状)的曲率半径设为R的情况下,设定为R满足R>0.822mm。

在图2的柔性基板中,根据曲率半径R和厚度d,将其最大应变量εmax以εmax=d/(2×R)表示。因此可知为了缩小该最大应变量,可以增大曲率半径R。

在图2中,将上述表面图案层8、上述基底基板层9以及上述背面图案层10相加的厚度d为0.210±0.034mm。因此,将包含表面图案层变形部11以及12的圆筒状体15的截面的圆弧状部分的曲率半径R如上述那样设定为满足R>0.822mm。即,确定变形部的厚度方向截面的变形形状亦即圆弧状部分的曲率半径R,使得相对于柔性基板的厚度d,d/R成为小于0.26的(正的)值。

这样,通过设定圆筒状体15的曲率半径R,在实际的用途中,为了产品的封装化,即使在将柔性基板弯曲并锡焊到封装体的情况下,通过上述设定的曲率半径R的圆筒状体15,也减轻对上述光通信用的柔性基板施加的应力。

如以上说明那样,在产品的封装化时,弯曲柔性基板,并将该柔性基板的端部锡焊到封装体的情况下,通过设置于柔性基板的圆筒状体15,能够减轻在柔性基板产生的应力。因此能防止在该柔性基板上印刷有电路的图案部分产生断线或针孔。即,能够防止由于在该柔性基板上印刷有电路的图案部分的断线或针孔,使该电路电断开而不发挥功能的情况。

实施方式3.

图3是针对实施方式3中使用的光通信用的柔性基板的一个例子,示出从上述图1、图2说明的柔性基板的表面(与厚度方向正交的方向)观察时的示意图(俯视图)。

在该图中,光通信用的柔性基板在其厚度方向上也由(未图示)至少1层印刷有电路的表面图案层、至少1层基底基板层以及至少1层印刷有电路的背面图案层构成,在俯视观察时,包含如下三个主要的构成部:表面左侧构成部16(构成点16a、16b之间的距离a)、表面右侧构成部18(构成点18a、18b之间的距离b)以及表面中央构成部17(构成端17a、17b之间的距离c)。

另外,将表面左侧构成部16以及表面右侧构成部18与表面中央构成部17相连的部分亦即表面连接部19(由单独连接部19a以及19b构成的部分),如图所示,其上下的构成端(构成点)之间的尺寸以直线状递减。

如以上说明的那样,通过将表面中央构成部17的构成端17a、17b之间的距离c设为比表面左侧构成部16的构成点16a、16b之间的距离a以及表面右侧构成部18的构成点18a、18b之间的距离b短,使柔性基板在面的长度方向的中央部分易弯曲。在该情况下,具体而言例如设定为a≈b,且1/2a<c<2/3a。

因此,在实际的使用中,在产品的封装化时,弯曲柔性基板并将该柔性基板的端部(具体而言,例如包含构成点16a、16b的,包含表面左侧构成部16的左端整体,并沿长度方向,从左端数mm的距离的整个范围)锡焊到封装体的情况下,通过设置于柔性基板的表面中央构成部17,而能够减轻在柔性基板产生的应力。

因此,能防止在该柔性基板上有刷有电路的图案部分产生断线或针孔。即,在产品的封装化时,即使弯曲柔性基板,在该柔性基板上印刷有电路的图案部分的断线或针孔也不会产生,因此能防止该电路电断开而不能发挥功能的情况。另外,在上述中以表面连接部19的上侧、下侧的各轮廓线是直线的情况为例进行了说明,但并不限于此,例如也可以为圆弧等、曲线的轮廓线。即使在该情况下,也起到与在上述说明的情况相同的效果。

实施方式4.

图4是针对实施方式4中使用的光通信用的柔性基板的一个例子,示出从上述图3说明的柔性基板的表面观察时的概要图(俯视图)。

如该图所示,在本实施方式4的光通信用的柔性基板中,在具有至少1层印刷有电路的表面图案层的最上部图案电路20(从上侧按顺序由20a、20b、20c、20d,4个电路构成)的柔性基板中,该表面图案层的最上部图案层的表面的靠上侧的部分,以及在靠下侧的部分设置有形成有直径为10μm以上且小于100μm的多个贯通的空孔的空孔部21、以及空孔部22(参照图4的空孔21a以及空孔22a等)。

即,在由点划线框围起的孔配置部23的靠上侧的部分、以及靠下侧的部分设置有贯通的空孔,由此柔性基板的空孔配置部23的刚性与其他部分相比较低,因此在实际的使用中,在产品的封装化时,该柔性基板易弯曲,因弯曲而减轻在该柔性基板产生的应力。

因此,在该柔性基板上印刷有电路的图案部分不会产生断线或针孔,而能够防止由于该柔性基板的电路的图案部分的断线或针孔的产生,使电路电断开而不发挥功能的情况。

图5是针对实施方式4中使用的光通信用的柔性基板的另一个例子,从柔性基板的表面观察的概要图(俯视图)。

如该图所示,在本实施方式4的光通信用的柔性基板的另一个例子中,仅图4所示的表面图案层的最上部图案电路24与上述的表面图案层的最上部图案电路20不同。即,在图4所示的柔性基板的另一个例子中,表面图案层的最上部图案电路24沿柔性基板的长度方向,并没有在中途折弯,而是形成为直线状。结果,空孔在柔性基板表面的配置并没有变化,4个最上部图案电路在整体上设置于更远离表面外廓线的内侧。

在这种情况下,由于折弯前的电路图案在中途未折弯,所以假设形成为即使原本受到应力,也更难以受到损伤的电路图案,因此认为与上述图4所示的柔性基板的情况相比,能够更有效地防止柔性基板的电路的图案部分的断线或针孔的产生。

另外,本申请记载有各种例示的实施方式以及实施例,但一个或多个实施方式所记载的各种特征、方式以及功能并不限定于特定的实施方式的应用,能够单独或以各种组合应用于实施方式。因此,在本申请说明书所公开的技术的范围内假定未例示的无数的变形例。例如,包含在将至少一个构成要素变形的情况下,增加的情况或省略的情况,还包含抽出至少一个构成要素,与其他实施方式的构成要素组合的情况。

具体而言,在实施方式3中,不需要设定为各构成端距在柔性基板的宽度方向上的形状中心线相互等距离,即使不设定为等距离也起到与设定为等距离的情况相同的效果。另外,同样地即使在设定为在宽度方向上距上述形状中心线相互等距离的情况下,也不需要设定为距长度方向上的形状中心线相互等距离。

另外,在实施方式4中以在空孔部21以及空孔部22存在多个空孔的情况为例进行了说明,但并不局限于此,即使在空孔部21或空孔部22分别仅有一个空孔的情况下,也产生同样的效果。

附图标记说明

1、8...表面图案层;2、9...基底基板层;3、10...背面图案层;4、5、11、12...表面图案层变形部;6、13...背面图案层变形部;7、14...变形部;15...圆筒状体;16...表面左侧构成部;16a、16b、18a、18b...构成点;17a、17b...构成端;17...表面中央构成部;18...表面右侧构成部;19...表面连接部;19a、19b...单独连接部;20、24...表面图案层的最上部图案电路;21、22...空孔部;21a、22a...空孔;23...空孔配置部。

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