專利名稱：一種柔性印刷線路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性印刷線路板。
技術(shù)背景柔性印刷線路板由于具有配線密度高、重量輕的特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各種 電子產(chǎn)品中。尤其是柔性印刷線路板具有能夠彎曲的特點(diǎn)，因而，柔性印刷 線路板對(duì)于需要線路板彎曲的特定工作場(chǎng)合具有特別重要的意義。隨著電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展，對(duì)柔性印刷線路板也提出了越來越高的要 求。例如，當(dāng)前市場(chǎng)要求電子產(chǎn)品具有更好的可靠性和更長(zhǎng)的使用壽命，因 而，要求在電子產(chǎn)品中使用的柔性印刷線路板能夠在保證良好性能的前提下 具有更高的彎曲強(qiáng)度。由于柔性印刷線路板在彎曲時(shí)符合材料力學(xué)中關(guān)于純彎曲的平面假設(shè)理論(參見《材料力學(xué)》第113至137頁，機(jī)械工業(yè)出版社，聶毓琴、孟廣 偉主編，2004年2月第1版)，因而，為了使柔性印刷線路板中的銅箔層在 彎曲時(shí)承受的應(yīng)力最小，通常將印刷線路板總厚度方向的中心平面設(shè)置為與 銅箔層厚度方向的中心平面重合。在大批量生產(chǎn)之前，通常需要對(duì)柔性印刷線路板進(jìn)行彎曲測(cè)試，以檢測(cè) 柔性印刷線路板的彎曲強(qiáng)度。下面以圖1中所示的傳統(tǒng)柔性印刷線路板1受 到負(fù)彎矩作用時(shí)為例，對(duì)線路板l作受力分析。如圖1所示， 一種柔性印刷線路板1包括基材層2、保護(hù)層3和位于所 述基材層2和保護(hù)層3之間的銅箔層4?；膶?用于支撐銅箔層4，通常 由絕緣材料制成，如聚酰亞胺，而保護(hù)層3對(duì)線路板1中的銅箔層2起到保 護(hù)作用，通常將絕緣材料(如聚酰亞胺)粘結(jié)在銅箔層上而形成。在該柔性印刷線路板1中，該線路板1總厚度方向的中心平面與銅箔層4的厚度方向 的中心平面重合，即為平面S。如圖1所示，當(dāng)柔性印刷線路板1受到負(fù)彎矩M(關(guān)于彎矩正負(fù)的確定， 參見《材料力學(xué)》第95至97頁，機(jī)械工業(yè)出版社，聶毓琴、孟廣偉主編， 2004年2月第1版)的作用時(shí)，線路板l發(fā)生彎曲，其中間部分有上凸的趨 勢(shì)。由于平面S處于既不受拉伸也不受壓縮的中性層上，因而銅箔層4位于 平面S的銅纖維既不會(huì)受到拉應(yīng)力的作用，也不會(huì)受到壓應(yīng)力的作用。與此 同時(shí)，銅箔層4中位于平面S之上的銅纖維受到拉應(yīng)力的作用，如圖1中的 拉應(yīng)力o,所示；而位于平面S之下的銅纖維受到壓應(yīng)力的作用，如圖1中 的壓應(yīng)力02所示。而且最大的拉應(yīng)力(MmM出現(xiàn)在銅箔層4的上表面處(即 銅箔層4上與保護(hù)層3交界的位置)，而最大的壓應(yīng)力o 2max出現(xiàn)在銅箔層4 的下表面處(即銅箔層4上與基材層2交界的位置)。由于銅箔層4的上表 面與平面S之間的距離等于銅箔層4的下表面與平面S之間的距離，因而，0 lmax= G 2maxo按照傳統(tǒng)的柔性印刷線路板的設(shè)計(jì)，通過使線路板1的總厚度方向的中心平面與銅箔層4厚度方向的中心平面重合，彎曲時(shí)的中性層位于銅箔層4 的中心位置上，從而使銅箔層4中位于該中性層的銅纖維不會(huì)受到應(yīng)力作用， 而且銅箔層4中位于中性層兩側(cè)的銅纖維分別對(duì)稱地受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的 作用，從而實(shí)現(xiàn)銅箔層4具有較好的屈曲能力的效果，從而使制得的柔性印 刷線路板具有較高的彎曲強(qiáng)度，以提高其使用壽命。然而，就傳統(tǒng)的柔性印刷線路板而言，在進(jìn)行彎曲測(cè)試時(shí)，彎曲結(jié)果通 常為幾十萬次彎曲，難以滿足目前對(duì)柔性印刷線路板具有數(shù)百萬次彎曲的強(qiáng) 度要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)柔性印刷線路板難以進(jìn)一步提高彎曲強(qiáng)度 的缺陷，而提供了一種新的具有較高彎曲強(qiáng)度的柔性印刷線路板。本發(fā)明提供了一種柔性印刷線路板，該柔性印刷線路板包括基材層、保 護(hù)層和位于所述基材層和保護(hù)層之間的銅箔層，其中，所述柔性印刷線路板 總厚度方向的中心平面偏移于所述銅箔層厚度方向的中心平面，從而當(dāng)所述 柔性印刷線路板在彎曲時(shí)，所述銅箔層中承受壓應(yīng)力的銅箔厚度大于承受拉 應(yīng)力的銅箔厚度。發(fā)明人通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，柔性印刷線路板在彎曲測(cè)試中出現(xiàn)的最大 的問題是銅箔層中的銅箔在彎曲過程中由于受到彎曲應(yīng)力的作用而出現(xiàn)裂 紋，進(jìn)而導(dǎo)致電阻變大，降低了銅箔層的導(dǎo)電性能。而造成銅箔出現(xiàn)裂紋的 主要原因是銅箔在彎曲過程中受到的拉應(yīng)力，而不是壓應(yīng)力。換句話說，在彎曲變形時(shí)，銅箔層中的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力對(duì)銅纖維的影響 是不同的拉應(yīng)力會(huì)使銅箔的銅纖維出現(xiàn)斷裂或裂縫，而導(dǎo)致銅箔導(dǎo)電性能 的下降；而壓應(yīng)力則不會(huì)使銅箔的銅纖維出現(xiàn)斷裂或拉開的情況，而僅是使 銅纖維壓緊，因而不會(huì)對(duì)銅箔的導(dǎo)電性能造成不利影響。因此，通過使所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面偏移于所述銅 箔層厚度方向的中心平面，能夠使該線路板彎曲時(shí)的中性層不位于銅箔層厚 度方向的中心平面上，從而能夠使銅箔層中的銅纖維較多地承受壓應(yīng)力，而 較少地承受拉應(yīng)力，提高了銅箔層的彎曲強(qiáng)度，從而使柔性印刷線路板的彎 曲強(qiáng)度得以很大程度上的提高，滿足具有數(shù)百萬次彎曲次數(shù)的強(qiáng)度要求。因而，在本發(fā)明所提供的柔性印刷線路板中，不是像傳統(tǒng)柔性印刷線路 板中將該線路板總厚度方向的中心平面設(shè)置為與銅箔層厚度方向的中心平 面相互重合，而是使上述兩個(gè)中心平面間隔分開，從而起到減小銅箔層中的 拉應(yīng)力的效果，能夠從很大程度上提高了柔性印刷線路板的彎曲強(qiáng)度。


圖1為傳統(tǒng)的柔性印刷線路板受到負(fù)彎矩作用時(shí)的受力分析圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的柔性印刷線路板受到負(fù)彎矩作用時(shí)的 受力分析圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的柔性印刷線路板受到負(fù)彎矩作用時(shí)的 受力分析圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方式的柔性印刷線路板受到正彎矩作用時(shí)的 受力分析圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種柔性印刷線路板，該柔性印刷線路 板包括基材層、保護(hù)層和位于所述基材層和保護(hù)層之間的銅箔層，其中，所 述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面偏移于所述銅箔層厚度方向的中 心平面，從而當(dāng)所述柔性印刷線路板在彎曲時(shí)，所述銅箔層中承受壓應(yīng)力的 銅箔厚度大于承受拉應(yīng)力的銅箔厚度。所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面是指在厚度方向上處于中 間位置的平面，也就是說，該中心平面距離所述柔性印刷線路板的上表面的 距離等于該中心平面距離所述柔性印刷線路板的下表面的距離。所述銅箔層厚度方向的中心平面是指在銅箔層的厚度方向上處于中間 位置的平面，也就是說，該中心平面距離所述柔性印刷線路板中的銅箔層的 上表面的距離等于該中心平面距離該銅箔層的下表面的距離。在本發(fā)明所提供的柔性印刷線路板中，由于當(dāng)發(fā)生彎曲時(shí)候銅箔層中承 受拉應(yīng)力的厚度小于承受壓應(yīng)力的厚度，因而，彎曲時(shí)在銅箔層中產(chǎn)生的拉 應(yīng)力對(duì)銅箔纖維造成的斷裂等缺陷的不利影響得以減小，使本發(fā)明的柔性印刷線路板具有更好的耐受性，從而使本發(fā)明的柔性印刷線路板具有較好的彎 曲強(qiáng)度?；膶油ǔＳ山^緣材料制成，如PI (聚酰亞胺)。銅箔層由銅制成。保 護(hù)層通常包括與銅箔層粘貼在一起的粘附層(通常由粘著劑形成)和覆蓋在 粘附層之外的最外層(通常由絕緣材料制成，如聚酰亞胺)。眾所周知，在彎曲時(shí)，柔性印刷線路板所受作用的彎矩具有正負(fù)之分-當(dāng)彎矩使柔性印刷線路板的中間部分具有上凸的趨勢(shì)，而兩側(cè)的端部具有下 彎的趨勢(shì)時(shí)，該彎矩定位為負(fù)(如圖1至圖3中所示的彎矩M);當(dāng)彎矩使 柔性印刷線路板的中間部分具有下凹的趨勢(shì)，而兩側(cè)的端部具有上彎的趨勢(shì)時(shí)，該彎矩定義為正(如圖4中所示的彎矩M)(關(guān)于彎矩正負(fù)的確定，參 見《材料力學(xué)》第95至97頁，機(jī)械工業(yè)出版社，聶毓琴、孟廣偉主編，2004 年2月第1版)。下面參考圖2和圖3，以當(dāng)柔性印刷線路板受到負(fù)彎矩M作用時(shí)的情形 為例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述。如圖2所示的實(shí)施方式中，柔性印刷線路板1包括基材層2、保護(hù)層3 和位于基材層2和保護(hù)層3之間的銅箔層4，其中，柔性印刷線路板1總厚 度方向的中心平面S2偏移于銅箔層厚度方向的中心平面S1，從而當(dāng)柔性印 刷線路板1發(fā)生彎曲時(shí)，銅箔層4中承受壓應(yīng)力的銅箔厚度大于承受拉應(yīng)力 的銅箔厚度。由圖2可知，當(dāng)柔性印刷線路板1受到負(fù)彎矩M的作用時(shí)，柔性印刷 線路板1總厚度方向的中心平面S2偏移于銅箔層厚度方向的中心平面Sl， 而是S2位于S1的上方。因而，在銅箔層4中位于中心平面S2的銅箔纖維 既不受拉應(yīng)力的作用，也不受壓應(yīng)力的作用；銅箔層4中位于平面S2上方 的銅箔纖維受到拉應(yīng)力o ,的作用；銅箔層4中位于平面S2下方的銅箔纖維受到壓應(yīng)力02的作用。由于柔性印刷線路板1總厚度方向的中心平面S2偏移于銅箔層厚度方 向的中心平面S1，而是S2位于S1的上方，與圖1中銅箔層4中位于中性 層兩側(cè)的銅纖維分別對(duì)稱地受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用不同，圖2中中性層 S2兩側(cè)的銅纖維非對(duì)稱地受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用。換句話說，銅箔層4 中位于平面S2與該銅箔層4的上表面之間的銅箔纖維受拉應(yīng)力的作用，而 銅箔層4中位于平面S2與該銅箔層4下表面之間的銅箔纖維受壓應(yīng)力的作 用。顯然，在銅箔層4中，承受拉應(yīng)力01作用的厚度小于承受壓應(yīng)力02作 用的厚度。因而，在銅箔層4的上表面上產(chǎn)生的(Mm^小于在銅箔層4的下表面上產(chǎn)生的 0 2max, 艮P 0 1max〈 0在圖1中所示的柔性印刷線路板與圖2所示的柔性印刷線路板具有相同 的外部尺寸，對(duì)應(yīng)的部件采用相同的材料，且承受相同的彎矩作用，不同之 處僅為柔性印刷線路板1總厚度方向的中心平面S2與銅箔層厚度方向的中 心平面Sl的相對(duì)位置不同的情況下，這兩種情形下應(yīng)力比較如下表1所示圖1大小關(guān)系圖2最大拉應(yīng)力a lmax>a lmax大小關(guān)系II最大壓應(yīng)力a 2max<a 2max表1顯然，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的柔性印刷線路板的銅箔層4中所承受 的最大拉應(yīng)力得以減小，從而使彎曲強(qiáng)度增高。雖然，在圖2所示的柔性印 刷線路板中最大壓應(yīng)力比圖1中的最大壓應(yīng)力大，但是壓應(yīng)力的增高不會(huì)對(duì) 銅箔層4中銅箔的導(dǎo)電性能造成不利影響。優(yōu)選地，所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面S2與所述銅箔層 4厚度方向的中心平面Sl之間的偏移距離為所述銅箔層厚度的1/8至3/4， 以使銅箔層4在整個(gè)柔性印刷線路板中處于合適的位置。為了進(jìn)一步提高柔性印刷線路板l的彎曲強(qiáng)度，在優(yōu)選情況下，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，當(dāng)柔性印刷線路板1受到負(fù)彎矩M的作用時(shí)，柔性 印刷線路板總厚度方向的中心平面S2位于銅箔層4厚度方向的中心平面Sl 的上方，且柔性印刷線路板1總厚度方向的中心平面S2與銅箔層4的上表 面重合，即柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面S2與所述銅箔層4厚度 方向的中心平面Sl之間的偏移距離為所述銅箔層厚度的1/2，如圖3所示。由于銅箔層4的上表面與柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面S2重 合，因而，位于銅箔層4上表面的銅箔纖維既不受拉應(yīng)力的作用，也不受壓 應(yīng)力的作用。在該情況下，銅箔層4中除上表面之外的銅箔纖維僅受壓應(yīng)力 02的作用，而不受拉應(yīng)力的作用，如圖3所示。因而能夠進(jìn)一步提高柔性 印刷線路板l的彎曲強(qiáng)度。當(dāng)柔性印刷線路板1受到正彎矩M的作用時(shí)，其受力分析的原理與受 負(fù)彎矩時(shí)的原理相同。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，當(dāng)柔性印刷線路板l受 到正彎矩M的作用時(shí)，柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面S2位于所述 銅箔層4厚度方向的中心平面Sl的下方。從而使該柔性印刷線路板的銅箔 層4中承受壓應(yīng)力作用的厚度大于承受拉應(yīng)力作用的厚度，使最大拉應(yīng)力減 小，增大了柔性印刷線路板的彎曲強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述柔性印刷線路板總厚 度方向的中心平面S2與所述銅箔層4厚度方向的中心平面Sl之間的偏移距 離為所述銅箔層厚度的1/8至3/4,以使銅箔層4在整個(gè)柔性印刷線路板中 處于合適的位置。具體來說，如圖4所示，銅箔層4中位于平面S2的銅箔纖維不受拉應(yīng) 力或壓應(yīng)力的作用；位于平面S2與該銅箔層4上表面之間的銅箔纖維受到 壓應(yīng)力。，的作用；位于平面S2與該銅箔層4下表面之間的銅箔纖維受到拉 應(yīng)力。2的作用。顯然，拉應(yīng)力對(duì)柔性印刷線路板l的作用受到了限制，從而 能夠提高柔性印刷線路板的彎曲強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施方式，為了進(jìn)一步提高柔性印刷線路板1承受正彎矩時(shí)的彎曲強(qiáng)度，在優(yōu)選情況下，柔性印刷線路板l總厚度方向的中心平面S2與銅箔層4的下表面重合，即柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面 S2與所述銅箔層4厚度方向的中心平面Sl之間的偏移距離為所述銅箔層厚 度的1/2。其原理與上述情形類似，在此不再贅述。柔性印刷線路板1受到彎矩的正負(fù)，取決于該柔性印刷線路板的工作環(huán) 境。因而，可以在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)柔性印刷線路板未來的工作環(huán)境來確定 柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面S2和銅箔層4厚度方向的中心平面 Sl的相對(duì)位置關(guān)系，只要能夠?qū)崿F(xiàn)使該柔性印刷線路板的銅箔層中承受壓 應(yīng)力的銅箔厚度大于承受拉應(yīng)力的銅箔厚度，以使拉應(yīng)力對(duì)柔性印刷線路板 的不利影響得到抑制。另外，為了描述的簡(jiǎn)潔性，本說明書中并沒有對(duì)所述柔性印刷線路板上 設(shè)置的電子元件、電路等情況加以說明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的 是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，柔性印刷線路板可以具有各種電子元件、 電路形式以及結(jié)構(gòu)等。
權(quán)利要求
1.一種柔性印刷線路板，該柔性印刷線路板包括基材層(2)、保護(hù)層(3)和位于所述基材層(2)和保護(hù)層(3)之間的銅箔層(4)，其中，所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面(S2)偏移于所述銅箔層厚度方向的中心平面(S1)，從而當(dāng)所述柔性印刷線路板在彎曲時(shí)，所述銅箔層(4)中承受壓應(yīng)力的銅箔厚度大于承受拉應(yīng)力的銅箔厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性印刷線路板，其中，當(dāng)所述柔性印刷線 路板受到負(fù)彎矩的作用時(shí)，所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面(S2) 位于所述銅箔層(4)厚度方向的中心平面(Sl)的上方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性印刷線路板，其中，所述柔性印刷線路 板總厚度方向的中心平面(S2)與所述銅箔層(4)厚度方向的中心平面(Sl) 之間的距離為所述銅箔層厚度的1/8至3/4。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性印刷線路板，其中，所述柔性印刷線路 板總厚度方向的中心平面(S2)與所述銅箔層(4)的上表面重合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性印刷線路板，其中，當(dāng)所述柔性印刷線 路板受到正彎矩的作用時(shí)，所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面(S2) 位于所述銅箔層(4)厚度方向的中心平面(Sl)的下方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性印刷線路板，其中，所述柔性印刷線路 板總厚度方向的中心平面(S2)與所述銅箔層(4)厚度方向的中心平面(Sl) 之間的距離為所述銅箔層厚度的1/8至3/4。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性印刷線路板，其中，所述柔性印刷線路 板總厚度方向的中心平面(S2)與所述銅箔層(4)的下表面重合。
全文摘要
一種柔性印刷線路板，該柔性印刷線路板包括基材層(2)、保護(hù)層(3)和位于所述基材層(2)和保護(hù)層(3)之間的銅箔層(4)，其中，所述柔性印刷線路板總厚度方向的中心平面(S2)偏移于所述銅箔層厚度方向的中心平面(S1)，從而當(dāng)所述柔性印刷線路板在彎曲時(shí)，所述銅箔層(4)中承受壓應(yīng)力的銅箔厚度大于承受拉應(yīng)力的銅箔厚度，從而使柔性印刷線路板的彎曲強(qiáng)度得以提高，進(jìn)而能夠提高柔性印刷線路板的使用壽命。
文檔編號(hào)H05K1/02GK101594731SQ20081010865
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者澄 丁, 顏文峰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司