專利名稱：印刷電路板的制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種印刷電路板制造工藝，更具體地說，涉及制造由 基膜和置入其表面上的電路區(qū)中的布線圖形層構成的柔性印刷電路板 的制造工藝，并且該柔性印刷電路板在與該電路區(qū)的布線圖形層不重 疊的部位處提供有增強片。
背景技術：
眾所周知，在電子器件中取得了極大的進展，近年來出現(xiàn)了提供 更高的性能和減小的尺寸的各種類型的電子器件。因此，在電子器件 中廣泛地使用的印刷電路板中也不斷改進，面對這些印刷電路板的典 型問題包括減小尺寸、降低安裝高度、柔軟性和更高的安裝密度。由 于柔性印刷電路板具體地不僅對于減小電子器件的尺寸和重量以及增 加安裝密度有效，而且能適應元件之間的連接數目和安裝元件數目的 增加，因此對于這些板的需求增加。此外，為了補償可歸于它們的柔 軟性的缺點(如元件之間減小的連接強度和元件安裝過程中的斷裂)， 柔性印刷電路板常常設有由金屬材料或塑料材料構成的增強片，利用 粘合劑來粘附該增強片。增強片通常通過各種方法粘結到柔性印刷電路板。例如，專利文 獻1描述了一種使用熱固性樹脂粘合劑來層疊柔性印刷電路板和增強 片的制造工藝，其中在各個片單元中，在加熱輥按壓步驟中將裝備有 增強片的柔性印刷電路板按壓在一起之后，在各個片單元中在單片熱 壓步驟中對該柔性印刷電路板熱按壓，以制造裝備有增強片的柔性印 刷電路板。即，該專利文獻提出一種由柔性印制電路板和增強片臨時 按壓步驟、使用加熱輥按壓的按壓步驟、使用單片熱壓機的熱壓步驟 以及烘焙后步驟構成的制造工藝。但是，由于該制造工藝包含大量處理步驟，不僅該工藝是復雜的，而且制造需要相當多的時間和成本。 此外，由于對每個片分批地進行處理，它不適合于大量生產，同時還 具有低成品率的缺點。另一方面，專利文獻2描述了一種用于將增強片粘結到柔性印刷電 路板的增強片粘結工藝，在該柔性印刷電路板中，在基膜上形成導體 布線，該工藝包括其中增強片和柔性印刷電路板被彼此相對布置并 使用熱固性粘合劑層疊的層疊步驟；以及其中從兩側施加壓力到增強 片和柔性印刷電路板的疊層的按壓步驟；其中，在上述按壓步驟中，通過在任意區(qū)域具有變形彈性的部件，施加壓力到增強片側和柔性印 刷電路板側的至少一個。即，該專利文獻提出一種改進的熱壓系統(tǒng)， 其中導熱橡膠和緩沖材料被固定到熱壓機的上下按壓表面，以通過該 熱壓機消除壓力的不均勻施加。但是，在使用該系統(tǒng)時，不能避免其 中均勻施加壓力到柔性印刷電路板對于柔性印刷電路板的電路區(qū)(即 包含己經變形的導體布線圖形的區(qū)域)具有不利影響的問題。這是因 為，由于熱壓機的按壓表面具有固定長度和寬度，如果柔性印刷電路 板上的電路區(qū)的長度和寬度變化，那么根據特定情況在電路區(qū)中可能 發(fā)生未被按壓的部分或被按壓兩次的部分。


圖1示出了根據本發(fā)明實施例裝備有增強片的印刷電路板的優(yōu)選 模式的俯視圖。圖2按照工藝順序示出了根據本發(fā)明實施例裝備有增強片的印刷電路板的制造工藝的流程圖。圖3示出了根據本發(fā)明實施例裝備有增強片的印刷電路板的制造工藝中包括的增強片準備步驟的示意性剖面圖。圖4示出了根據本發(fā)明實施例裝備有增強片的印刷電路板的制造 工藝中包括的增強片臨時安裝步驟的示意性剖面圖。圖5示出了根據本發(fā)明實施例裝備有增強片的印刷電路板的制造 工藝中包括的增強片最終粘結步驟的示意性剖面圖。圖6示出了在圖5所示的增強片最終粘結步驟中用來控制加熱輥 的壓力的機構的示意性剖面圖。
具體實施方式
本發(fā)明的目的是提供一種裝備有增強片的柔性印刷電路板的制造 工藝，該制造工藝改進現(xiàn)有技術中采用的方法，通過簡單的工藝步驟 將增強片粘結到柔性印刷電路板，具有少量步驟，因此即使不熟悉該 過程的人員也能夠容易地、簡單地和在短期內執(zhí)行該工藝步驟，并且 允許總體、大量制造來代替批量生產。此外，本發(fā)明的另一目的是提供一種裝備有增強片的柔性印刷電 路板的制造工藝，該制造工藝即使柔性印刷電路板上的電路區(qū)的長度 和寬度改變，也能防止當在增強片上按壓時電路區(qū)中的未按壓和過量 按壓的問題發(fā)生。從下面的詳細說明可以容易地理解本發(fā)明的這些目的及其他目的。作為為解決上述問題進行廣泛研究的結果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn) 由長材料制造柔性印刷電路板和柔性板是有效的，特別優(yōu)選從纏繞態(tài) 引導那些開始材料到制造工藝，并分由臨時安裝步驟(臨時粘結步驟) 和其隨后的最終粘結步驟構成的兩個階段來進行增強片粘結步驟，由 此完成本發(fā)明。艮口，本發(fā)明是制造柔性印刷電路板的工藝，該柔性印刷電路板至 少包括基膜和置入其表面上的電路區(qū)中的布線圖形層，并且在除電路 區(qū)的布線圖形的部位以外的部位處提供有增強片；該工藝包括其中制造由對應于印刷電路板的至少一個電路區(qū)限定的長基膜的步驟；在每個電路區(qū)中形成布線圖形層的步驟；步驟在每個電路區(qū)中形成布線圖形層之前、期間或之后，與連 續(xù)地移動該基膜一起，在其移動過程期間通過粘結層將在本地或在另 一位置處制造的增強片粘結到基膜的預定位置；以及將該基膜和增強片的疊層切割并分為各個印刷電路板的步驟，每 個印刷電路板具有布線圖形層和增強片；其中分由增強片臨時安裝步驟及其隨后的增強片最終粘結步驟構成的 兩個階段進行增強片粘結步驟。由下面的詳細說明可以容易地理解，根據本發(fā)明，在將增強片粘 結到柔性印刷電路板的情況下，由于處理和粘結步驟簡單，僅僅需要 少量的工藝步驟，即使不熟悉該過程的人員也可以容易地、簡單地和 在短期內進行該工藝，以及該工藝不依賴于分批制造，因此可以總體 和大量地制造裝備有增強片的柔性印刷電路板。通過采用其中從巻軸 展開印刷電路板以及將最終獲得的裝備有增強片的柔性印刷電路板重 新纏繞到該巻軸上的系統(tǒng)，可以更加有利地體現(xiàn)這些效果。此外，根據本發(fā)明，即使柔性印刷電路板上的電路區(qū)的長度和寬 度改變，也不發(fā)生在增強片上按壓時電路區(qū)中的未按壓和過量按壓的 問題。根據本發(fā)明，連同能夠自然地實現(xiàn)柔性印刷電路板固有的效果如 電子器件的減小的尺寸和重量以及高安裝密度，也可以容易地適應元 件之間的連接數目和安裝元件數目的增加，以及作為粘結該增強片的 結果，還可以實現(xiàn)諸如提高元件之間的連接強度和防止元件安裝過程 中的斷裂的附加效果。根據本發(fā)明的柔性印刷電路板的制造工藝可以以各種形式有利地 進行。盡管下面參考附圖提供本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明，但是不言 而喻，本發(fā)明不局限于這些實施例。本發(fā)明的印刷電路板至少由基膜和布線圖形層構成，該基膜本身 是柔性的，并可以變形為任意形狀，該布線圖形層被置入基膜的表面 上的電路區(qū)，以及在除上述電路區(qū)的布線圖形層的部位以外的部位處 設有增強片。但是，該增強片通常被應用于基膜的后表面，如果需要， 它可以被應用于基膜的上表面。本發(fā)明的裝備有增強片的印刷電路板 通常以長膜的形式制造，該長膜提供有裝備有增強片的多個印刷電路 板，其然后能通過切割被分成單個印刷電路板。即，本發(fā)明的印刷電路板，在其前體形式中，由在該長膜上以相互預定間隔連續(xù)地形成的 多個印刷電路板構成。圖1是示出了裝備有增強片的印刷電路板的長 帶的優(yōu)選形式的俯視圖。圖1所示的印刷電路板的長帶10由裝備有用于其傳輸的定位孔(sprocket hole) 12的TAB帶形式的柔性基膜1構成?；?通過沿 切割線c切割，可以被處理為單個印刷電路板10-1、 10-2等。盡管每 個印刷電路板可以被形成為對應于其結構、應用等的各種尺寸，但是 在附圖中所示例子的情況下，帶寬w是70mm，長度1是38 mm，以 及定位孔12的間距p是4.75mm。每個印刷電路板以其顯著區(qū)域的形 式在其中心具有電路區(qū)2。電路區(qū)2通常是矩形。此外，盡管在附圖中 未示出，但是電路區(qū)2設有安裝器件的安裝部分及其附近的布線圖形 層，其中形成任意期望的圖形。此外，對于印刷電路板典型普遍地， 布線圖形層由布線、內引線、外引線等構成。此外，根據本發(fā)明的工 藝，增強片3進一步被粘接到印刷電路板的電路區(qū)2的后表面，艮口， 與基膜1的布線圖形層-支承面相對的表面，如圖所示。增強片3部分 地延伸到電路區(qū)2的外部區(qū)域。在本發(fā)明的印刷電路板中，盡管該柔性基膜可以由能給予基膜柔 軟性的各種材料形成，但是通過任意的模制方法由塑料材料模制為薄 膜形狀通常是有利的。優(yōu)選用于基膜的塑料材料的例子包括聚酰亞胺 樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂和聚氯乙烯樹脂。此外， 用于這些塑料材料的模制方法的例子包括各種類型的涂敷法和壓延(calendar)方法。盡管可以以對應于印刷電路板的結構、應用等的各 種厚度使用該基膜，但是該厚度通常約為300/mi或以下，優(yōu)選在約50 至200/mi的范圍內，更優(yōu)選在約50至150/mi的范圍內。如果該基膜 過于薄，那么可加工性減小和對斷裂的敏感度升高。相反，如果基膜 過于厚，那么它相對于減小重量起反作用，同時也難以纏繞在巻軸等 上。此外，該基膜通常形成為長帶，優(yōu)選通過纏繞在巻軸上存儲和傳 輸，以及在印刷電路板的制造過程中如果需要則通過展開來使用。如先前所述，諸如包含安裝有器件的安裝部分和布線的布線圖形 層的電路元件被設置在印刷電路板的電路區(qū)中的任意希望圖形中。這 些元件可以以類似于印刷電路板中典型地采用的圖形和使用類似的技 術形成。例如，布線圖形層的布線及其他元件可以由諸如銅、鎳或金 的導電金屬或其合金使用諸如電鍍或汽相淀積的技術而形成。此外， 也可以通過在基膜的整個表面上方粘結導體薄膜接著對其進行選擇性 蝕刻，來形成該布線圖形層。如果需要，該布線圖形層也可以使用諸 如焊接的技術形成。盡管可以以對應于印刷電路板的結構和布線圖形 層的結構的各種厚度使用布線圖形層，但是該厚度通常約為50/mi或以 下，優(yōu)選在約5至40/mi的范圍內，更優(yōu)選在約10至30/tm的范圍內。增強片與布線圖形層相關地被粘接到基膜的后表面。通過利用布 線圖形層及其他功能器件未被置入電路區(qū)中的空間來粘接該增強片。 因此，它可以以連續(xù)的或間斷的任意圖形布置。該增強片圖形的典型 例子包括矩形、L-形和圓形。與使用的圖形類型無關，可以使用普通技 術容易地形成增強片，優(yōu)選通過由片狀增強片沖壓而成。布置增強片 的位置的例子包括連接器的位置。如在印刷電路板領域中通常進行的，該增強片可以由對印刷電路 板的性能等沒有不利影響的金屬材料或塑料材料等以金屬層、塑料層 或其組合的形式形成。適合的金屬材料的例子包括不銹鋼和鈦。此外， 適合的塑料材料的例子包括聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂和玻璃環(huán)氧樹脂。此外，該組合的例子包括金屬層的組合、塑料層的組合、由層疊的金 屬層和塑料層構成的組合。例如，塑料層的組合包括用粘合劑粘合的 聚酰亞胺層的疊層，而由層疊的金屬層和塑料層構成的組合層包括不 銹鋼層和利用粘合劑粘合的聚酰亞胺層的疊層。該增強片典型地以薄膜形式使用，盡管其厚度可以在寬范圍內改變，通常約為300pm或以 下，優(yōu)選在25至200/mi的范圍內。如果它過于薄，那么不可能實現(xiàn)希 望水平的增強效果。此外，盡管電路區(qū)中由增強片占據的表面面積的 比例通常不能被限定，由于它取決于諸如電路區(qū)的面積和其上形成布 線圖形層的區(qū)域的面積的因素，在該情況下，例如，印刷電路板的寬 度是70mm，以及長度是38mm，因此由增強片占據的區(qū)域的比例典型 地在20至70%的范圍內。該增強片借助于粘結層粘結并固定到基膜。盡管這里使用的粘合 劑根據需要可以是熱塑性粘結劑，但是熱固性粘合劑典型地是有用的。 適合的熱固性粘合劑的例子包括丙烯酸粘合劑和環(huán)氧粘合劑。此外， 在本發(fā)明中，不在一個階段中完成增強片到基膜的固定，而是，如下 面將詳細說明，分至少兩個階段進行。即，在基膜上的預定位置放置 增強片之后，在第一階段中，增強片的部分被臨時地粘結到基膜(在 本發(fā)明中也稱為"臨時粘結")，此后在第二階段中進行增強片的最終粘 結。g卩，本發(fā)明的印刷電路板關于粘合到其基膜的增強片結合臨時粘結的部分和最終粘結的部分。通過使用例如加熱銷或加熱棒將增強片部分地按壓到基膜上以將 其附著到基膜上來進行增強片臨時安裝步驟是有利的。根據本發(fā)明， 可以通過使用四軸機械機器人有利地進行將增強片部分臨時地安裝到 基膜的該臨時安裝步驟。此外，可以使用例如由多級(stage)構成的 加熱輥有利地進行增強片最終粘結步驟。根據本發(fā)明，裝備有如上所述的增強片的印刷電路板可以通過順 序地進行以下步驟來制造制造由對應于印刷電路板的至少一個電路區(qū)限定的長基膜的步驟；在每個電路區(qū)中形成布線圖形層的步驟；在每個電路區(qū)中形成布線圖形層之前、期間或之后，與連續(xù)地移 動基膜一起在其移動過程中通過粘結層將在本地或在另一位置處制造 的增強片粘結到基膜的預定位置的步驟；以及切割該基膜和增強片的疊層并將其分為單個印刷電路板的步驟， 每個印刷電路板具有布線圖形層和增強片。此外，在本發(fā)明的工藝的 情況下，分由增強片臨時安裝步驟和其隨后的增強片最終粘結步驟構 成的兩個階段來執(zhí)行將增強片粘結到基膜的步驟。此外，在柔性印刷 電路板的該制造工藝中，印刷電路板的結構等如先前描述，下面不提 供詳細說明。本發(fā)明的該工藝可以用各種模式有利地進行。圖2是按照工藝順 序示出根據本發(fā)明裝備有增強片的印刷電路板的制造工藝的流程圖。根據本發(fā)明的工藝，首先制造印刷電路板。該印刷電路板可以通過以下步驟來制造制造由對應于印刷電路板的至少一個電路區(qū)限定 的長基膜的步驟；和對應于每個電路區(qū)形成布線圖形層的步驟。具體 地，該基膜優(yōu)選具有多個電路區(qū)。此外，盡管考慮到便于加工通常優(yōu) 選在每個電路區(qū)中形成相同的電路圖形，但是考也可以根據需要形成 不同的電路圖形。此外，優(yōu)選預先制造長基膜，并通過纏繞在巻軸等 上進行存儲，然后根據需要通過從該巻軸展開來使用。此外，在隨后 的布線圖形形成步驟中，在從巻軸等展開基膜之后，可以與布線等的 形成同步地或在不同的時間形成諸如印刷電路板需要的內引線、外引 線和外部連接引腳的其他構件。該增強片與基膜的制造分開制造。盡管可以通過各種方法來制造 該增強片，但是它通常優(yōu)選以長帶的形式制造，在該長帶中，多個增 強片被連續(xù)地置入，以便能夠根據需要切割為單個增強片，通過纏繞在巻軸等上進行存儲，然后根據需要通過展開來使用。矩形增強片特 別優(yōu)選形成為長帶的形狀，并通過纏繞在巻軸上使用，其考慮到沖壓步驟被切開一寬度(be slit to a width)。此外，已經利用金屬模處理成型同時處于纏繞態(tài)的增強片被優(yōu)選用于具有特殊形狀的增強片。此外， 由于該增強片具有用于將其粘結和固定到基膜的粘結層，它優(yōu)選用釋 放里襯(墊紙)來保護直到馬上要粘結。此外，釋放里襯的存在也使 之可以避免當纏繞到巻軸內時相應增強片互相粘結的問題等。接下來，在從增強片的帶切割出單個增強片并剝離該釋放里襯之 后，該增強片被粘結到基膜上的預定位置。此外，可以在基膜的每個 電路區(qū)形成布線圖形之前，在形成布線圖形層的過程中，或在形成布 線圖形層之后，將增強片粘結到基膜，并且在任何情況下，在最后階 段，在基膜的預定位置處形成布線圖形層。基膜通常從巻軸等連續(xù)地展開，以及在被移到增強片臨時安裝部 位之后，借助于粘結層將在本地或在不同位置制造的增強片粘結到基 膜的預定位置。此外，在本發(fā)明中，這里進行的增強片粘結步驟是指 增強片臨時安裝步驟，其中通過部分地粘結到基膜臨時安裝該增強片。 此外，在本發(fā)明的工藝中，通過匹配基膜的移動速度，連續(xù)地引導該 增強片，以及優(yōu)選借助于與基膜連接的粘結層將該增強片臨時地安裝 到基膜，。此外，優(yōu)選通過用加熱銷或加熱棒的端部至少部分地加熱 以允許熱量作用于粘結層上，從而將該增強片臨時地安裝在基膜上。 此外，對于臨時安裝步驟的加熱裝置，根據需要，可以使用平板狀加 熱器或其他裝置代替具有以加熱器棒的方式中具有尖頭電極的加熱 器。此外，該臨時安裝步驟可以通過使用四軸機械機器人有利地進行。本發(fā)明中使用的四軸機械機械人優(yōu)選能同時演示在四個軸方向上傳 輸裝備有切割為希望尺寸的粘結層的增強片的功能，在柔性印刷電路 板上方引導增強片的功能，在印刷電路板上定位增強片并借助于粘結 層層疊它的功能，施加壓力到增強片以按壓它到印刷電路板上的功能， 以及通過使用提供的加熱裝置將增強片的部分粘結到印刷電路板的臨時安裝功能。即，優(yōu)選利用圖像測量系統(tǒng)測量增強板的寬度和邊緣位 置，還測量印刷電路板的位置，并且該位置信息被發(fā)送給四軸機械機 器人并用來控制其位置。因此，四軸機械機器人拾取切割的增強片， 保持它，移動它然后將它按壓在印刷電路板的預定位置上。同時，提 供的加熱裝置被按壓到該增強片上以將其部分地安裝(臨時地安裝)到印刷電路板。此夕卜，可以以"PCX40"(商品名)的形式從Yamaha Motor Co. Ltd (雅馬哈發(fā)動機有限公司)獲得這種類型的四軸機械機器人。在完成增強片臨時安裝步驟之后，進行該增強片的最終粘結。盡 管該增強片最終粘結步驟可以通過各種方法進行，但是優(yōu)選通過加熱 整個臨時安裝的增強片以軟化該粘合劑從而將增強片完全粘結并固定 到基膜。此外，由于增強片通過臨時安裝被臨時固定到基膜，所以在 增強片被引導到最終粘結步驟的期間不會發(fā)生該增強片與基膜分開的 問題。在該最終粘結步驟中，裝備有增強片的基膜優(yōu)選被引導到它被 加熱并被按壓在一起的至少一對加熱輥。特別優(yōu)選通過使用由例如2 級或更多級構成的加熱輥順序地進行最終粘結步驟。此外，每個加熱 輥的溫度和壓力可以被獨立地設置和控制。加熱輥的轉速(基膜傳送 速度)是相同的。加熱輥的溫度、壓力和轉速可以根據增強片的厚度 和應用于增強片的粘結層的物理性能和類型來適當地決定。在通過結合多級加熱輥進行最終粘結步驟的情況下，通過第一級 加熱輥除去在基膜的層疊部分和增強片之間存在的空氣(除氣)。除 氣不僅能防止直觀缺陷，而且能夠防止由空氣的存在引起的增強片的 厚度變化和剝離，空氣的存在可能損害器件自動安裝步驟等。因此， 考慮到這些目的，設置加熱輥的溫度和壓力。接下來，利用第二級和 隨后的加熱輥進行用于最終粘結的全面加熱和按壓。因此，考慮到該 目的，設置每個加熱輥的溫度和壓力。通過經歷由在基膜的每個電路區(qū)的預定部位固定長基膜和增強片 構成的上述系列步驟，獲得裝備有增強片(疊層)的印刷電路板。在安裝各種類型的器件之前，該疊層可以被有利地存儲同時纏繞在巻軸 等上，或者可以根據需要被傳送或可以被提供給用戶等。此外，在將 疊層纏繞到巻軸上的情況下，使用纏繞機構將疊層與隔紙(插入薄膜) 一起纏繞在巻軸上通常是有利的。通過分成單個印刷線路板可以獲得 具有相應布線圖形層和增強片的印刷電路板。根據該工藝，由于大量 印刷電路板可以被置入單個基膜內，所以大量印刷電路板可以被大規(guī) 模制造并分開。工藝的詳細描述下面更詳細說明根據本發(fā)明的裝備有增強片的印刷電路板的制造 工藝。圖3是示出了根據本發(fā)明裝備有增強片的印刷電路板的制造工 藝中包括的增強片準備步驟的示意性剖面圖。如圖所示，增強片3在 粘結到印刷電路板的側面上具有粘結層4，以及為了防止纏繞態(tài)中的粘結，粘結層4的表面用釋放里襯5覆蓋。通過穿過一對導輥32，這些 長增強片3從巻軸31展開，以便在它被粘結的步驟中使用。接下來， 在通過巻軸33剝離里襯5從而露出粘結層4之后，增強片3被巻軸33 之后布置的切割機34切割為需要的尺寸。然后切割的增強片3被引導 在四軸機械機器人35的下面，以及在被吸入機器人的下部的狀態(tài)下被 引導到后續(xù)增強片臨時安裝步驟。這里，四軸機械機器人35被設計成 在四軸方向上移動，并裝備有在臨時安裝增強片3中使用的加熱棒36。 此外，在附圖中所示的例子中，盡管長增強片3通過從巻軸31展開被 處理為單個增強片3，但是根據需要可以在不同的位置準備已經處理為 單片的增強片3然后用來進行本發(fā)明。圖4是示出了根據本發(fā)明的裝備有增強片的印刷電路板的制造工 藝中包括的增強片臨時安裝步驟的示意性剖面圖。盡管在附圖中未示 出，但是基膜1具有已經被置入其電路區(qū)內的布線圖形層，以及可以 說是本發(fā)明的印刷電路板的前體。如圖所示，以在巻軸ll上纏繞的長 帶狀態(tài)提供基膜1。在從巻軸11展開之后，該長基膜1被引導到增強 片臨時安裝臺15,以便將增強片3粘結到其后表面。這里，由于基膜1的引導速度與先前參考圖3說明的增強片準備步驟中制造的增強片3 的引導速度同步，并被引導到增強片臨時安裝臺15，因此可以精確地 和連續(xù)地將增強片3粘附到基膜1。與到達增強片臨時安裝臺15上的基膜1的預定部位同步，在增強片準備步驟中制造的增強片3也到達 增強片臨時安裝臺15同時吸入到四軸機械機器人35,通過降低機器人 35按壓到基膜1上，并通過機器人35上提供的加熱棒(未示出)部分 地臨時地安裝在基膜1上。由于粘結層4被加熱棒的端部進行點加熱， 所以增強片3被臨時地粘結到基膜1并可以被穩(wěn)定地保持。支撐增強 片3的基膜1被引導到后續(xù)增強片最終粘結步驟，同時保持原狀態(tài)。 此外，盡管在附圖中未示出，但是基膜1可以被引導到輔助輥(差動 水平輥(differential level roller))，以及在移到后續(xù)增強片最終粘結 步驟之前除去褶皺。圖5是示出了根據本發(fā)明裝備有增強片的印刷電路板的制造工藝 中包括的增強片最終粘結步驟的示意性剖面圖。在上面被臨時地安裝 了增強片3之后，基膜1被引導到增強片最終粘結臺。這里使用的增 強片最終粘結臺由第一加熱輥21和第二加熱輥22構成，它們各自由 一對加熱輥構成。盡管每個加熱輥可以裝備有任意加熱設備，但是釆 用其中在該輥內包含加熱器的形式通常是有利的?；?以其中在其 上臨時地安裝增強片3且其中預先加熱并除氣的狀態(tài)被引導到第一加 熱輥21。第一加熱輥21的加熱溫度通常約為110至160°C，以及壓力 被施加時的壓力通常約為3至7kg。此外，當基膜1被引導到第一加熱 輥21時，它優(yōu)選以其中施加適合張力的狀態(tài)延伸，以及根據需要可以 通過任意加熱器預加熱，以便在被引導到第一加熱輥21之前校正任意 加熱延遲。在經過第一加熱輥21之后，基膜1被引導到第二加熱輥22， 在第二加熱輥22處基膜1被完全加熱，使得增強片3被完全粘結并固 定到基膜1。第二加熱輥22的加熱溫度通常約為120至1S0。C，以及 施加壓力時的壓力通常約為5至10kg。在以此方式完成逐步地加熱之 后，具有增強片的所得印刷電路板10被纏繞在產品纏繞輥25上。通 常，在此情況下的纏繞速度優(yōu)選與增強片3至基膜1的層疊速度同步。但是，在通過加熱輥在上述增強片最終粘結臺處按壓的情況下， 在本發(fā)明的工藝中優(yōu)選控制加熱輥的向下壓力。圖6是示出了圖5所 示的增強片最終粘結步驟中的加熱輥向下壓力控制機構的示意性剖面圖。如圖所示，當印刷電路板10經過一對加熱輥22a和22b之間時， 與用測量儀器23測量產品位置一起，如箭頭P所示從上施加壓力(向 下壓力)，以便能夠將印刷電路板10的蛇形彎曲(snaking)控制在基 準壓力的±10%范圍內。此外，施加壓力時的壓力是例如6kg士600g。在消除與源于增強片被粘結到印刷電路板的表面不規(guī)則性有關的 問題中，如圖所示的加熱輥向下壓力控制機構是有效的。這是因為印 刷電路板中的表面不規(guī)則性的存在可能導致發(fā)生褶皺和蛇形彎曲的風 險。該機構的使用使之可以在利用加熱輥按壓的時候通過精確地測 量印刷電路板的位置來控制加熱輥的向下壓力的橫向平衡，同時控制 張力。此外，由于該加熱輥具有圓柱形形狀，因此可以一直施加恒定 壓力，而不必擔心印刷電路板內的電路區(qū)的縱向上的尺寸。例子接下來，參考其例子描述本發(fā)明。此外，在該例子中，分別如圖3 和4所示通過從巻軸展開并層疊該增強片和基膜來制造如圖1所示的 柔性印刷電路板，在該基膜上分別臨時地安裝增強片，然后進行最終 粘結，如圖5所示。下面提供每個步驟的說明。l.產品管理根據特定的類型，印刷電路板產品的產品長度和寬度不同。本例 子的產品(在粘結增強片之前)具有8個定位孔，測量具有38mm的 長度和70mm的寬度。盡管為了簡化起見在圖1中僅僅示出了兩個產 品，但實際上，大量產品被連續(xù)地置入長帶中，長帶在每個寬度方向 包含一個產品。因此，帶狀產品通常被纏繞到巻軸中并可以基于一個產品的長度和產品寬度內的產品數目來控制。2. 產品傳輸纏繞到巻軸中的產品被展開并傳送到增強片臨時安裝臺。以產品 長度為單位進行產品的傳送。通?；诙ㄎ豢椎臄的吭O置產品長度的 單位，以及該設定值被預先輸入操作面板內。3. 增強片傳輸質量該增強片也被纏繞在巻軸上，在使用的時候從該巻軸傳輸以及被 切割為需要的尺寸。該增強片以預設長度的量進行傳輸。與產品傳送 協(xié)調地進行傳輸。4. 增強片與產品的粘結為了將增強片粘結到產品，為每個產品預先指示和粘結位置有關的設計信息?；贑AD信息(關于設計尺寸的信息)來校正該設計信 息，并在四軸機械機器人中記錄用實際的產品校正的指令(完成的設 計信息)。此外，利用圖像測量系統(tǒng)來測量增強片的寬度和邊緣位置。該產 品的位置也被測量，以及使用四軸機械機器人的位置控制功能以高精 確度識別產品位置。由此，將增強片精確地按壓在產品的預定位置上。5. 增強片臨時安裝與按壓在產品上同步地，作為接觸增強片臨時安裝臺中的四軸機 械機器人上設置的加熱銷的結果，對增強片的部分加熱同時施加幾秒 的壓力。加熱銷的溫度和接觸時間根據增強片的厚度和增強片粘結層 的性能來決定。例如，在增強片的厚度是200/xm且粘合劑的設置溫度 是140°C的情況下，在300°C的加熱銷溫度下在3秒的增壓時間的短 時間內，或在400°C的加熱銷溫度下在2至4秒的增壓時間的短時間 中，可以將增強片臨時地安裝到每個產品。此外，盡管在本例子中，通過將加熱銷按壓到增強片上進行增強 片的臨時安裝，但是也可以根據需要，通過將加熱銷按壓到產品上進 行增強片的臨時安裝。此外，盡管在本例子中的長帶中，在寬度方向 上僅僅一個產品被置入該帶中，但是在寬度方向具有兩個產品的情況 下，對于每個產品重復地執(zhí)行增強片的臨時安裝。6.增強片最終粘結已經臨時地安裝有增強片的產品被傳送到后續(xù)增強片最終粘結 臺。由于該增強片被部分地粘結到該產品，在該增強片沒有分離的條 件下該產品被傳送到加熱輥。增強片最終粘結臺由兩級加熱輥構成。每個加熱輥的溫度和壓力 被獨立地設置和可以被獨立地控制。盡管加熱輥的尺寸(直徑)可以 是相同的或不同的，但是它們的轉速是相同的。每個加熱輥的溫度、 壓力和轉速可以根據增強片的厚度和增強片上的粘結層的物理性能和 類型來適當地決定。當臨時地安裝有該增強片的產品經過加熱輥的第一級時，不僅可 以除去前一步驟中該產品和增強片之間俘獲的空氣，而且由于從加熱 輥施加預定的溫度和壓力，因此可以升高相對于該產品的增強板的粘 結強度。接下來，當該產品經過加熱輥的第二級時，由于施加高于通 過加熱輥的第一級施加的溫度和壓力，相對于該產品的增強片的粘結 強度進一步增加，由此使之可以完成最終的粘結。此外，作為加熱輥的溫度、壓力和轉速的例子，當增強片的厚度是200/mi時，粘合劑的 設置溫度是140°C，以及粘結層的厚度是40/mi，則加熱輥的第一級被 設為140至150。C的溫度、5至6kg的壓力以及0.75m/min的轉速，而 加熱輥的第二級被設為160至170°C的溫度、6至7kg的壓力以及0.75 m/min的轉速。但是，在本例子的情況下，在增強片臨時安裝臺和增強片最終粘結臺之間設置用于控制張力的差動水平輥。盡管根據產品的寬度的產 品張力波動，但是它通常被控制在約200g至lkg的范圍內。此外，由于該產品裝備有增強片，由于增強片的存在，它們的表 面具有諸如凸出和凹陷的地形特征，以及由于加熱輥在由熱量導致的在寬度方向(垂直于傳送產品方向的方向)的膨脹中具有微小的差別， 因此在由該結合引起的傳送過程中，可能在產品中發(fā)生蛇形彎曲。但 是，在本例子的情況下，使用如下描述的機構控制這些情況。g卩，通 過測量布置在熱量輥的左邊和右邊的汽缸壓力，如果產品移動到右邊， 那么右邊的汽缸壓力被減小或左邊的汽缸壓力被增加。相反，如果產 品移動到左邊，那么左邊的汽缸壓力被減小或右邊的汽缸壓力被增加。 以此方式，可以防止產品蛇形彎曲，以及在那時將壓力的范圍控制在 設置壓力的±10%內。7. 完成產品的纏繞經過最終加熱輥的制成產品(裝備有增強片的產品)與隔紙(插 入膜) 一起被纏繞到巻軸中，該隔紙與制成產品的增強片側接觸。該 巻軸的纏繞速度與增強片最終粘結臺中的產品運輸速度同步。8. 監(jiān)視系統(tǒng)在本例子中，分開地安裝監(jiān)視系統(tǒng)，以利用CCD攝像機在視覺上監(jiān)視從增強片臨時安裝臺和增強片最終粘結臺出來的產品。捕捉圖像 的處理使之可以測量增強片中的位置移動或增強片的存在與否，以及 可以使警告燈發(fā)光或可以根據需要中斷該設備的操作。
權利要求
1.一種柔性印刷電路板的制造工藝，該柔性印刷電路板至少包括基膜和置入其表面上的電路區(qū)中的布線圖形層，以及在除所述電路區(qū)的所述布線圖形的部位以外的部位處提供有增強片；該制造工藝包括制造由對應于所述印刷電路板的至少一個電路區(qū)限定的長基膜的步驟；在每個電路區(qū)中形成所述布線圖形層的步驟；在每個所述電路區(qū)中形成所述布線圖形層之前、過程中或之后，與連續(xù)地移動所述基膜一起，在所述基膜的移動過程中通過粘結層將在本地或在另一位置處制造的增強片粘結到所述基膜的預定位置的步驟；以及切割所述基膜和增強片的疊層并分為單個印刷電路板的步驟，每個印刷電路板具有所述布線圖形層和所述增強片；其中在由增強片臨時安裝步驟及其隨后的增強片最終粘結步驟構成的兩個階段中進行所述增強片粘結步驟。
2. 根據權利要求l所述的制造工藝，其中，根據所述基膜的移動 速度來連續(xù)地引導所述增強片，以及借助于與所述基膜連接的粘合劑 將所述增強片粘結到所述基膜。
3. 根據權利要求l所述的制造工藝，其中，所述增強片在粘結到 所述基膜的側面上具有粘結層。
4. 根據權利要求1至3的任意一項所述的制造工藝，其中，在所 述增強片臨時安裝步驟中，通過至少部分地加熱，將所述增強片臨時 地粘結到所述基膜。
5. 根據權利要求1至4的任意一項所述的制造工藝，其中，在所 述增強片最終粘結步驟中，在臨時安裝和硬化所述粘合劑之后，通過加熱整個所述增強片，來將所述增強片完全地粘結并固定到所述基膜。
6.根據權利要求5所述的制造工藝，其中在所述最終粘結步驟中， 具有所述增強片的所述基膜在至少一對加熱輥之間被引導。
7. 根據權利要求1至6的任意一項所述的制造工藝，其中附加地包括如下步驟其中可以具有或不具有布線圖形層的基膜以被纏繞在 巻軸上的狀態(tài)使用，并從所述巻軸展開同時被引導到隨后的步驟。
8. 根據權利要求1至7的任意一項所述的制造工藝，附加地包括如下步驟其中所述增強片以被纏繞在巻軸上的狀態(tài)使用，在被引導 到所述增強片粘結步驟之前從所述巻軸展開并切割為預定尺寸。
9. 根據權利要求1至8的任意一項所述的印刷電路板制造工藝，附加地包括如下步驟其中在所述印刷電路板分開步驟之前，將所述 基膜和增強片的疊層纏繞到巻軸上。
全文摘要
提供一種用于提供裝備有增強片的印刷電路板的工藝，該工藝具有簡單的工藝步驟和少量步驟，因此可以容易地、簡單地和在短時期中進行，同時也允許整體大量制造來代替分批制造。
文檔編號H05K3/00GK101243734SQ200680029671
公開日2008年8月13日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權日2005年6月24日
發(fā)明者中森幸雄, 佐藤和雄, 山崎英男 申請人:3M創(chuàng)新有限公司