印刷电路板的制造工艺的制作方法

专利名称：印刷电路板的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷电路板制造工艺，更具体地说，涉及制造由 基膜和置入其表面上的电路区中的布线图形层构成的柔性印刷电路板 的制造工艺，并且该柔性印刷电路板在与该电路区的布线图形层不重 叠的部位处提供有增强片。
背景技术：
众所周知，在电子器件中取得了极大的进展，近年来出现了提供 更高的性能和减小的尺寸的各种类型的电子器件。因此，在电子器件 中广泛地使用的印刷电路板中也不断改进，面对这些印刷电路板的典 型问题包括减小尺寸、降低安装高度、柔软性和更高的安装密度。由 于柔性印刷电路板具体地不仅对于减小电子器件的尺寸和重量以及增 加安装密度有效，而且能适应元件之间的连接数目和安装元件数目的 增加，因此对于这些板的需求增加。此外，为了补偿可归于它们的柔 软性的缺点(如元件之间减小的连接强度和元件安装过程中的断裂)， 柔性印刷电路板常常设有由金属材料或塑料材料构成的增强片，利用 粘合剂来粘附该增强片。增强片通常通过各种方法粘结到柔性印刷电路板。例如，专利文 献1描述了一种使用热固性树脂粘合剂来层叠柔性印刷电路板和增强 片的制造工艺，其中在各个片单元中，在加热辊按压步骤中将装备有 增强片的柔性印刷电路板按压在一起之后，在各个片单元中在单片热 压步骤中对该柔性印刷电路板热按压，以制造装备有增强片的柔性印 刷电路板。即，该专利文献提出一种由柔性印制电路板和增强片临时 按压步骤、使用加热辊按压的按压步骤、使用单片热压机的热压步骤 以及烘焙后步骤构成的制造工艺。但是，由于该制造工艺包含大量处理步骤，不仅该工艺是复杂的，而且制造需要相当多的时间和成本。 此外，由于对每个片分批地进行处理，它不适合于大量生产，同时还 具有低成品率的缺点。另一方面，专利文献2描述了一种用于将增强片粘结到柔性印刷电 路板的增强片粘结工艺，在该柔性印刷电路板中，在基膜上形成导体 布线，该工艺包括其中增强片和柔性印刷电路板被彼此相对布置并 使用热固性粘合剂层叠的层叠步骤；以及其中从两侧施加压力到增强 片和柔性印刷电路板的叠层的按压步骤；其中，在上述按压步骤中，通过在任意区域具有变形弹性的部件，施加压力到增强片侧和柔性印 刷电路板侧的至少一个。即，该专利文献提出一种改进的热压系统， 其中导热橡胶和缓冲材料被固定到热压机的上下按压表面，以通过该 热压机消除压力的不均匀施加。但是，在使用该系统时，不能避免其 中均匀施加压力到柔性印刷电路板对于柔性印刷电路板的电路区(即 包含己经变形的导体布线图形的区域)具有不利影响的问题。这是因 为，由于热压机的按压表面具有固定长度和宽度，如果柔性印刷电路 板上的电路区的长度和宽度变化，那么根据特定情况在电路区中可能 发生未被按压的部分或被按压两次的部分。


图1示出了根据本发明实施例装备有增强片的印刷电路板的优选 模式的俯视图。图2按照工艺顺序示出了根据本发明实施例装备有增强片的印刷电路板的制造工艺的流程图。图3示出了根据本发明实施例装备有增强片的印刷电路板的制造工艺中包括的增强片准备步骤的示意性剖面图。图4示出了根据本发明实施例装备有增强片的印刷电路板的制造 工艺中包括的增强片临时安装步骤的示意性剖面图。图5示出了根据本发明实施例装备有增强片的印刷电路板的制造 工艺中包括的增强片最终粘结步骤的示意性剖面图。图6示出了在图5所示的增强片最终粘结步骤中用来控制加热辊 的压力的机构的示意性剖面图。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种装备有增强片的柔性印刷电路板的制造 工艺，该制造工艺改进现有技术中采用的方法，通过简单的工艺步骤 将增强片粘结到柔性印刷电路板，具有少量步骤，因此即使不熟悉该 过程的人员也能够容易地、简单地和在短期内执行该工艺步骤，并且 允许总体、大量制造来代替批量生产。此外，本发明的另一目的是提供一种装备有增强片的柔性印刷电 路板的制造工艺，该制造工艺即使柔性印刷电路板上的电路区的长度 和宽度改变，也能防止当在增强片上按压时电路区中的未按压和过量 按压的问题发生。从下面的详细说明可以容易地理解本发明的这些目的及其他目的。作为为解决上述问题进行广泛研究的结果，本发明的发明人发现 由长材料制造柔性印刷电路板和柔性板是有效的，特别优选从缠绕态 引导那些开始材料到制造工艺，并分由临时安装步骤(临时粘结步骤) 和其随后的最终粘结步骤构成的两个阶段来进行增强片粘结步骤，由 此完成本发明。艮口，本发明是制造柔性印刷电路板的工艺，该柔性印刷电路板至 少包括基膜和置入其表面上的电路区中的布线图形层，并且在除电路 区的布线图形的部位以外的部位处提供有增强片；该工艺包括其中制造由对应于印刷电路板的至少一个电路区限定的长基膜的步骤；在每个电路区中形成布线图形层的步骤；步骤在每个电路区中形成布线图形层之前、期间或之后，与连 续地移动该基膜一起，在其移动过程期间通过粘结层将在本地或在另 一位置处制造的增强片粘结到基膜的预定位置；以及将该基膜和增强片的叠层切割并分为各个印刷电路板的步骤，每 个印刷电路板具有布线图形层和增强片；其中分由增强片临时安装步骤及其随后的增强片最终粘结步骤构成的 两个阶段进行增强片粘结步骤。由下面的详细说明可以容易地理解，根据本发明，在将增强片粘 结到柔性印刷电路板的情况下，由于处理和粘结步骤简单，仅仅需要 少量的工艺步骤，即使不熟悉该过程的人员也可以容易地、简单地和 在短期内进行该工艺，以及该工艺不依赖于分批制造，因此可以总体 和大量地制造装备有增强片的柔性印刷电路板。通过采用其中从巻轴 展开印刷电路板以及将最终获得的装备有增强片的柔性印刷电路板重 新缠绕到该巻轴上的系统，可以更加有利地体现这些效果。此外，根据本发明，即使柔性印刷电路板上的电路区的长度和宽 度改变，也不发生在增强片上按压时电路区中的未按压和过量按压的 问题。根据本发明，连同能够自然地实现柔性印刷电路板固有的效果如 电子器件的减小的尺寸和重量以及高安装密度，也可以容易地适应元 件之间的连接数目和安装元件数目的增加，以及作为粘结该增强片的 结果，还可以实现诸如提高元件之间的连接强度和防止元件安装过程 中的断裂的附加效果。根据本发明的柔性印刷电路板的制造工艺可以以各种形式有利地 进行。尽管下面参考附图提供本发明的优选实施例的说明，但是不言 而喻，本发明不局限于这些实施例。本发明的印刷电路板至少由基膜和布线图形层构成，该基膜本身 是柔性的，并可以变形为任意形状，该布线图形层被置入基膜的表面 上的电路区，以及在除上述电路区的布线图形层的部位以外的部位处 设有增强片。但是，该增强片通常被应用于基膜的后表面，如果需要， 它可以被应用于基膜的上表面。本发明的装备有增强片的印刷电路板 通常以长膜的形式制造，该长膜提供有装备有增强片的多个印刷电路 板，其然后能通过切割被分成单个印刷电路板。即，本发明的印刷电路板，在其前体形式中，由在该长膜上以相互预定间隔连续地形成的 多个印刷电路板构成。图1是示出了装备有增强片的印刷电路板的长 带的优选形式的俯视图。图1所示的印刷电路板的长带10由装备有用于其传输的定位孔(sprocket hole) 12的TAB带形式的柔性基膜1构成。基膜1通过沿 切割线c切割，可以被处理为单个印刷电路板10-1、 10-2等。尽管每 个印刷电路板可以被形成为对应于其结构、应用等的各种尺寸，但是 在附图中所示例子的情况下，带宽w是70mm，长度1是38 mm，以 及定位孔12的间距p是4.75mm。每个印刷电路板以其显著区域的形 式在其中心具有电路区2。电路区2通常是矩形。此外，尽管在附图中 未示出，但是电路区2设有安装器件的安装部分及其附近的布线图形 层，其中形成任意期望的图形。此外，对于印刷电路板典型普遍地， 布线图形层由布线、内引线、外引线等构成。此外，根据本发明的工 艺，增强片3进一步被粘接到印刷电路板的电路区2的后表面，艮口， 与基膜1的布线图形层-支承面相对的表面，如图所示。增强片3部分 地延伸到电路区2的外部区域。在本发明的印刷电路板中，尽管该柔性基膜可以由能给予基膜柔 软性的各种材料形成，但是通过任意的模制方法由塑料材料模制为薄 膜形状通常是有利的。优选用于基膜的塑料材料的例子包括聚酰亚胺 树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂和聚氯乙烯树脂。此外， 用于这些塑料材料的模制方法的例子包括各种类型的涂敷法和压延(calendar)方法。尽管可以以对应于印刷电路板的结构、应用等的各 种厚度使用该基膜，但是该厚度通常约为300/mi或以下，优选在约50 至200/mi的范围内，更优选在约50至150/mi的范围内。如果该基膜 过于薄，那么可加工性减小和对断裂的敏感度升高。相反，如果基膜 过于厚，那么它相对于减小重量起反作用，同时也难以缠绕在巻轴等 上。此外，该基膜通常形成为长带，优选通过缠绕在巻轴上存储和传 输，以及在印刷电路板的制造过程中如果需要则通过展开来使用。如先前所述，诸如包含安装有器件的安装部分和布线的布线图形 层的电路元件被设置在印刷电路板的电路区中的任意希望图形中。这 些元件可以以类似于印刷电路板中典型地采用的图形和使用类似的技 术形成。例如，布线图形层的布线及其他元件可以由诸如铜、镍或金 的导电金属或其合金使用诸如电镀或汽相淀积的技术而形成。此外， 也可以通过在基膜的整个表面上方粘结导体薄膜接着对其进行选择性 蚀刻，来形成该布线图形层。如果需要，该布线图形层也可以使用诸 如焊接的技术形成。尽管可以以对应于印刷电路板的结构和布线图形 层的结构的各种厚度使用布线图形层，但是该厚度通常约为50/mi或以 下，优选在约5至40/mi的范围内，更优选在约10至30/tm的范围内。增强片与布线图形层相关地被粘接到基膜的后表面。通过利用布 线图形层及其他功能器件未被置入电路区中的空间来粘接该增强片。 因此，它可以以连续的或间断的任意图形布置。该增强片图形的典型 例子包括矩形、L-形和圆形。与使用的图形类型无关，可以使用普通技 术容易地形成增强片，优选通过由片状增强片冲压而成。布置增强片 的位置的例子包括连接器的位置。如在印刷电路板领域中通常进行的，该增强片可以由对印刷电路 板的性能等没有不利影响的金属材料或塑料材料等以金属层、塑料层 或其组合的形式形成。适合的金属材料的例子包括不锈钢和钛。此外， 适合的塑料材料的例子包括聚酰亚胺树脂、聚酯树脂和玻璃环氧树脂。此外，该组合的例子包括金属层的组合、塑料层的组合、由层叠的金 属层和塑料层构成的组合。例如，塑料层的组合包括用粘合剂粘合的 聚酰亚胺层的叠层，而由层叠的金属层和塑料层构成的组合层包括不 锈钢层和利用粘合剂粘合的聚酰亚胺层的叠层。该增强片典型地以薄膜形式使用，尽管其厚度可以在宽范围内改变，通常约为300pm或以 下，优选在25至200/mi的范围内。如果它过于薄，那么不可能实现希 望水平的增强效果。此外，尽管电路区中由增强片占据的表面面积的 比例通常不能被限定，由于它取决于诸如电路区的面积和其上形成布 线图形层的区域的面积的因素，在该情况下，例如，印刷电路板的宽 度是70mm，以及长度是38mm，因此由增强片占据的区域的比例典型 地在20至70%的范围内。该增强片借助于粘结层粘结并固定到基膜。尽管这里使用的粘合 剂根据需要可以是热塑性粘结剂，但是热固性粘合剂典型地是有用的。 适合的热固性粘合剂的例子包括丙烯酸粘合剂和环氧粘合剂。此外， 在本发明中，不在一个阶段中完成增强片到基膜的固定，而是，如下 面将详细说明，分至少两个阶段进行。即，在基膜上的预定位置放置 增强片之后，在第一阶段中，增强片的部分被临时地粘结到基膜(在 本发明中也称为"临时粘结")，此后在第二阶段中进行增强片的最终粘 结。g卩，本发明的印刷电路板关于粘合到其基膜的增强片结合临时粘结的部分和最终粘结的部分。通过使用例如加热销或加热棒将增强片部分地按压到基膜上以将 其附着到基膜上来进行增强片临时安装步骤是有利的。根据本发明， 可以通过使用四轴机械机器人有利地进行将增强片部分临时地安装到 基膜的该临时安装步骤。此外，可以使用例如由多级(stage)构成的 加热辊有利地进行增强片最终粘结步骤。根据本发明，装备有如上所述的增强片的印刷电路板可以通过顺 序地进行以下步骤来制造制造由对应于印刷电路板的至少一个电路区限定的长基膜的步骤；在每个电路区中形成布线图形层的步骤；在每个电路区中形成布线图形层之前、期间或之后，与连续地移 动基膜一起在其移动过程中通过粘结层将在本地或在另一位置处制造 的增强片粘结到基膜的预定位置的步骤；以及切割该基膜和增强片的叠层并将其分为单个印刷电路板的步骤， 每个印刷电路板具有布线图形层和增强片。此外，在本发明的工艺的 情况下，分由增强片临时安装步骤和其随后的增强片最终粘结步骤构 成的两个阶段来执行将增强片粘结到基膜的步骤。此外，在柔性印刷 电路板的该制造工艺中，印刷电路板的结构等如先前描述，下面不提 供详细说明。本发明的该工艺可以用各种模式有利地进行。图2是按照工艺顺 序示出根据本发明装备有增强片的印刷电路板的制造工艺的流程图。根据本发明的工艺，首先制造印刷电路板。该印刷电路板可以通过以下步骤来制造制造由对应于印刷电路板的至少一个电路区限定 的长基膜的步骤；和对应于每个电路区形成布线图形层的步骤。具体 地，该基膜优选具有多个电路区。此外，尽管考虑到便于加工通常优 选在每个电路区中形成相同的电路图形，但是考也可以根据需要形成 不同的电路图形。此外，优选预先制造长基膜，并通过缠绕在巻轴等 上进行存储，然后根据需要通过从该巻轴展开来使用。此外，在随后 的布线图形形成步骤中，在从巻轴等展开基膜之后，可以与布线等的 形成同步地或在不同的时间形成诸如印刷电路板需要的内引线、外引 线和外部连接引脚的其他构件。该增强片与基膜的制造分开制造。尽管可以通过各种方法来制造 该增强片，但是它通常优选以长带的形式制造，在该长带中，多个增 强片被连续地置入，以便能够根据需要切割为单个增强片，通过缠绕在巻轴等上进行存储，然后根据需要通过展开来使用。矩形增强片特 别优选形成为长带的形状，并通过缠绕在巻轴上使用，其考虑到冲压步骤被切开一宽度(be slit to a width)。此外，已经利用金属模处理成型同时处于缠绕态的增强片被优选用于具有特殊形状的增强片。此外， 由于该增强片具有用于将其粘结和固定到基膜的粘结层，它优选用释 放里衬(垫纸)来保护直到马上要粘结。此外，释放里衬的存在也使 之可以避免当缠绕到巻轴内时相应增强片互相粘结的问题等。接下来，在从增强片的带切割出单个增强片并剥离该释放里衬之 后，该增强片被粘结到基膜上的预定位置。此外，可以在基膜的每个 电路区形成布线图形之前，在形成布线图形层的过程中，或在形成布 线图形层之后，将增强片粘结到基膜，并且在任何情况下，在最后阶 段，在基膜的预定位置处形成布线图形层。基膜通常从巻轴等连续地展开，以及在被移到增强片临时安装部 位之后，借助于粘结层将在本地或在不同位置制造的增强片粘结到基 膜的预定位置。此外，在本发明中，这里进行的增强片粘结步骤是指 增强片临时安装步骤，其中通过部分地粘结到基膜临时安装该增强片。 此外，在本发明的工艺中，通过匹配基膜的移动速度，连续地引导该 增强片，以及优选借助于与基膜连接的粘结层将该增强片临时地安装 到基膜，。此外，优选通过用加热销或加热棒的端部至少部分地加热 以允许热量作用于粘结层上，从而将该增强片临时地安装在基膜上。 此外，对于临时安装步骤的加热装置，根据需要，可以使用平板状加 热器或其他装置代替具有以加热器棒的方式中具有尖头电极的加热 器。此外，该临时安装步骤可以通过使用四轴机械机器人有利地进行。本发明中使用的四轴机械机械人优选能同时演示在四个轴方向上传 输装备有切割为希望尺寸的粘结层的增强片的功能，在柔性印刷电路 板上方引导增强片的功能，在印刷电路板上定位增强片并借助于粘结 层层叠它的功能，施加压力到增强片以按压它到印刷电路板上的功能， 以及通过使用提供的加热装置将增强片的部分粘结到印刷电路板的临时安装功能。即，优选利用图像测量系统测量增强板的宽度和边缘位 置，还测量印刷电路板的位置，并且该位置信息被发送给四轴机械机 器人并用来控制其位置。因此，四轴机械机器人拾取切割的增强片， 保持它，移动它然后将它按压在印刷电路板的预定位置上。同时，提 供的加热装置被按压到该增强片上以将其部分地安装(临时地安装)到印刷电路板。此夕卜，可以以"PCX40"(商品名)的形式从Yamaha Motor Co. Ltd (雅马哈发动机有限公司)获得这种类型的四轴机械机器人。在完成增强片临时安装步骤之后，进行该增强片的最终粘结。尽 管该增强片最终粘结步骤可以通过各种方法进行，但是优选通过加热 整个临时安装的增强片以软化该粘合剂从而将增强片完全粘结并固定 到基膜。此外，由于增强片通过临时安装被临时固定到基膜，所以在 增强片被引导到最终粘结步骤的期间不会发生该增强片与基膜分开的 问题。在该最终粘结步骤中，装备有增强片的基膜优选被引导到它被 加热并被按压在一起的至少一对加热辊。特别优选通过使用由例如2 级或更多级构成的加热辊顺序地进行最终粘结步骤。此外，每个加热 辊的温度和压力可以被独立地设置和控制。加热辊的转速(基膜传送 速度)是相同的。加热辊的温度、压力和转速可以根据增强片的厚度 和应用于增强片的粘结层的物理性能和类型来适当地决定。在通过结合多级加热辊进行最终粘结步骤的情况下，通过第一级 加热辊除去在基膜的层叠部分和增强片之间存在的空气(除气)。除 气不仅能防止直观缺陷，而且能够防止由空气的存在引起的增强片的 厚度变化和剥离，空气的存在可能损害器件自动安装步骤等。因此， 考虑到这些目的，设置加热辊的温度和压力。接下来，利用第二级和 随后的加热辊进行用于最终粘结的全面加热和按压。因此，考虑到该 目的，设置每个加热辊的温度和压力。通过经历由在基膜的每个电路区的预定部位固定长基膜和增强片 构成的上述系列步骤，获得装备有增强片(叠层)的印刷电路板。在安装各种类型的器件之前，该叠层可以被有利地存储同时缠绕在巻轴 等上，或者可以根据需要被传送或可以被提供给用户等。此外，在将 叠层缠绕到巻轴上的情况下，使用缠绕机构将叠层与隔纸(插入薄膜) 一起缠绕在巻轴上通常是有利的。通过分成单个印刷线路板可以获得 具有相应布线图形层和增强片的印刷电路板。根据该工艺，由于大量 印刷电路板可以被置入单个基膜内，所以大量印刷电路板可以被大规 模制造并分开。工艺的详细描述下面更详细说明根据本发明的装备有增强片的印刷电路板的制造 工艺。图3是示出了根据本发明装备有增强片的印刷电路板的制造工 艺中包括的增强片准备步骤的示意性剖面图。如图所示，增强片3在 粘结到印刷电路板的侧面上具有粘结层4，以及为了防止缠绕态中的粘结，粘结层4的表面用释放里衬5覆盖。通过穿过一对导辊32，这些 长增强片3从巻轴31展开，以便在它被粘结的步骤中使用。接下来， 在通过巻轴33剥离里衬5从而露出粘结层4之后，增强片3被巻轴33 之后布置的切割机34切割为需要的尺寸。然后切割的增强片3被引导 在四轴机械机器人35的下面，以及在被吸入机器人的下部的状态下被 引导到后续增强片临时安装步骤。这里，四轴机械机器人35被设计成 在四轴方向上移动，并装备有在临时安装增强片3中使用的加热棒36。 此外，在附图中所示的例子中，尽管长增强片3通过从巻轴31展开被 处理为单个增强片3，但是根据需要可以在不同的位置准备已经处理为 单片的增强片3然后用来进行本发明。图4是示出了根据本发明的装备有增强片的印刷电路板的制造工 艺中包括的增强片临时安装步骤的示意性剖面图。尽管在附图中未示 出，但是基膜1具有已经被置入其电路区内的布线图形层，以及可以 说是本发明的印刷电路板的前体。如图所示，以在巻轴ll上缠绕的长 带状态提供基膜1。在从巻轴11展开之后，该长基膜1被引导到增强 片临时安装台15,以便将增强片3粘结到其后表面。这里，由于基膜1的引导速度与先前参考图3说明的增强片准备步骤中制造的增强片3 的引导速度同步，并被引导到增强片临时安装台15，因此可以精确地 和连续地将增强片3粘附到基膜1。与到达增强片临时安装台15上的基膜1的预定部位同步，在增强片准备步骤中制造的增强片3也到达 增强片临时安装台15同时吸入到四轴机械机器人35,通过降低机器人 35按压到基膜1上，并通过机器人35上提供的加热棒(未示出)部分 地临时地安装在基膜1上。由于粘结层4被加热棒的端部进行点加热， 所以增强片3被临时地粘结到基膜1并可以被稳定地保持。支撑增强 片3的基膜1被引导到后续增强片最终粘结步骤，同时保持原状态。 此外，尽管在附图中未示出，但是基膜1可以被引导到辅助辊(差动 水平辊(differential level roller))，以及在移到后续增强片最终粘结 步骤之前除去褶皱。图5是示出了根据本发明装备有增强片的印刷电路板的制造工艺 中包括的增强片最终粘结步骤的示意性剖面图。在上面被临时地安装 了增强片3之后，基膜1被引导到增强片最终粘结台。这里使用的增 强片最终粘结台由第一加热辊21和第二加热辊22构成，它们各自由 一对加热辊构成。尽管每个加热辊可以装备有任意加热设备，但是釆 用其中在该辊内包含加热器的形式通常是有利的。基膜1以其中在其 上临时地安装增强片3且其中预先加热并除气的状态被引导到第一加 热辊21。第一加热辊21的加热温度通常约为110至160°C，以及压力 被施加时的压力通常约为3至7kg。此外，当基膜1被引导到第一加热 辊21时，它优选以其中施加适合张力的状态延伸，以及根据需要可以 通过任意加热器预加热，以便在被引导到第一加热辊21之前校正任意 加热延迟。在经过第一加热辊21之后，基膜1被引导到第二加热辊22， 在第二加热辊22处基膜1被完全加热，使得增强片3被完全粘结并固 定到基膜1。第二加热辊22的加热温度通常约为120至1S0。C，以及 施加压力时的压力通常约为5至10kg。在以此方式完成逐步地加热之 后，具有增强片的所得印刷电路板10被缠绕在产品缠绕辊25上。通 常，在此情况下的缠绕速度优选与增强片3至基膜1的层叠速度同步。但是，在通过加热辊在上述增强片最终粘结台处按压的情况下， 在本发明的工艺中优选控制加热辊的向下压力。图6是示出了图5所 示的增强片最终粘结步骤中的加热辊向下压力控制机构的示意性剖面图。如图所示，当印刷电路板10经过一对加热辊22a和22b之间时， 与用测量仪器23测量产品位置一起，如箭头P所示从上施加压力(向 下压力)，以便能够将印刷电路板10的蛇形弯曲(snaking)控制在基 准压力的±10%范围内。此外，施加压力时的压力是例如6kg士600g。在消除与源于增强片被粘结到印刷电路板的表面不规则性有关的 问题中，如图所示的加热辊向下压力控制机构是有效的。这是因为印 刷电路板中的表面不规则性的存在可能导致发生褶皱和蛇形弯曲的风 险。该机构的使用使之可以在利用加热辊按压的时候通过精确地测 量印刷电路板的位置来控制加热辊的向下压力的横向平衡，同时控制 张力。此外，由于该加热辊具有圆柱形形状，因此可以一直施加恒定 压力，而不必担心印刷电路板内的电路区的纵向上的尺寸。例子接下来，参考其例子描述本发明。此外，在该例子中，分别如图3 和4所示通过从巻轴展开并层叠该增强片和基膜来制造如图1所示的 柔性印刷电路板，在该基膜上分别临时地安装增强片，然后进行最终 粘结，如图5所示。下面提供每个步骤的说明。l.产品管理根据特定的类型，印刷电路板产品的产品长度和宽度不同。本例 子的产品(在粘结增强片之前)具有8个定位孔，测量具有38mm的 长度和70mm的宽度。尽管为了简化起见在图1中仅仅示出了两个产 品，但实际上，大量产品被连续地置入长带中，长带在每个宽度方向 包含一个产品。因此，带状产品通常被缠绕到巻轴中并可以基于一个产品的长度和产品宽度内的产品数目来控制。2. 产品传输缠绕到巻轴中的产品被展开并传送到增强片临时安装台。以产品 长度为单位进行产品的传送。通常基于定位孔的数目设置产品长度的 单位，以及该设定值被预先输入操作面板内。3. 增强片传输质量该增强片也被缠绕在巻轴上，在使用的时候从该巻轴传输以及被 切割为需要的尺寸。该增强片以预设长度的量进行传输。与产品传送 协调地进行传输。4. 增强片与产品的粘结为了将增强片粘结到产品，为每个产品预先指示和粘结位置有关的设计信息。基于CAD信息(关于设计尺寸的信息)来校正该设计信 息，并在四轴机械机器人中记录用实际的产品校正的指令(完成的设 计信息)。此外，利用图像测量系统来测量增强片的宽度和边缘位置。该产 品的位置也被测量，以及使用四轴机械机器人的位置控制功能以高精 确度识别产品位置。由此，将增强片精确地按压在产品的预定位置上。5. 增强片临时安装与按压在产品上同步地，作为接触增强片临时安装台中的四轴机 械机器人上设置的加热销的结果，对增强片的部分加热同时施加几秒 的压力。加热销的温度和接触时间根据增强片的厚度和增强片粘结层 的性能来决定。例如，在增强片的厚度是200/xm且粘合剂的设置温度 是140°C的情况下，在300°C的加热销温度下在3秒的增压时间的短 时间内，或在400°C的加热销温度下在2至4秒的增压时间的短时间 中，可以将增强片临时地安装到每个产品。此外，尽管在本例子中，通过将加热销按压到增强片上进行增强 片的临时安装，但是也可以根据需要，通过将加热销按压到产品上进 行增强片的临时安装。此外，尽管在本例子中的长带中，在宽度方向 上仅仅一个产品被置入该带中，但是在宽度方向具有两个产品的情况 下，对于每个产品重复地执行增强片的临时安装。6.增强片最终粘结已经临时地安装有增强片的产品被传送到后续增强片最终粘结 台。由于该增强片被部分地粘结到该产品，在该增强片没有分离的条 件下该产品被传送到加热辊。增强片最终粘结台由两级加热辊构成。每个加热辊的温度和压力 被独立地设置和可以被独立地控制。尽管加热辊的尺寸(直径)可以 是相同的或不同的，但是它们的转速是相同的。每个加热辊的温度、 压力和转速可以根据增强片的厚度和增强片上的粘结层的物理性能和 类型来适当地决定。当临时地安装有该增强片的产品经过加热辊的第一级时，不仅可 以除去前一步骤中该产品和增强片之间俘获的空气，而且由于从加热 辊施加预定的温度和压力，因此可以升高相对于该产品的增强板的粘 结强度。接下来，当该产品经过加热辊的第二级时，由于施加高于通 过加热辊的第一级施加的温度和压力，相对于该产品的增强片的粘结 强度进一步增加，由此使之可以完成最终的粘结。此外，作为加热辊的温度、压力和转速的例子，当增强片的厚度是200/mi时，粘合剂的 设置温度是140°C，以及粘结层的厚度是40/mi，则加热辊的第一级被 设为140至150。C的温度、5至6kg的压力以及0.75m/min的转速，而 加热辊的第二级被设为160至170°C的温度、6至7kg的压力以及0.75 m/min的转速。但是，在本例子的情况下，在增强片临时安装台和增强片最终粘结台之间设置用于控制张力的差动水平辊。尽管根据产品的宽度的产 品张力波动，但是它通常被控制在约200g至lkg的范围内。此外，由于该产品装备有增强片，由于增强片的存在，它们的表 面具有诸如凸出和凹陷的地形特征，以及由于加热辊在由热量导致的在宽度方向(垂直于传送产品方向的方向)的膨胀中具有微小的差别， 因此在由该结合引起的传送过程中，可能在产品中发生蛇形弯曲。但 是，在本例子的情况下，使用如下描述的机构控制这些情况。g卩，通 过测量布置在热量辊的左边和右边的汽缸压力，如果产品移动到右边， 那么右边的汽缸压力被减小或左边的汽缸压力被增加。相反，如果产 品移动到左边，那么左边的汽缸压力被减小或右边的汽缸压力被增加。 以此方式，可以防止产品蛇形弯曲，以及在那时将压力的范围控制在 设置压力的±10%内。7. 完成产品的缠绕经过最终加热辊的制成产品(装备有增强片的产品)与隔纸(插 入膜) 一起被缠绕到巻轴中，该隔纸与制成产品的增强片侧接触。该 巻轴的缠绕速度与增强片最终粘结台中的产品运输速度同步。8. 监视系统在本例子中，分开地安装监视系统，以利用CCD摄像机在视觉上监视从增强片临时安装台和增强片最终粘结台出来的产品。捕捉图像 的处理使之可以测量增强片中的位置移动或增强片的存在与否，以及 可以使警告灯发光或可以根据需要中断该设备的操作。
权利要求
1.一种柔性印刷电路板的制造工艺，该柔性印刷电路板至少包括基膜和置入其表面上的电路区中的布线图形层，以及在除所述电路区的所述布线图形的部位以外的部位处提供有增强片；该制造工艺包括制造由对应于所述印刷电路板的至少一个电路区限定的长基膜的步骤；在每个电路区中形成所述布线图形层的步骤；在每个所述电路区中形成所述布线图形层之前、过程中或之后，与连续地移动所述基膜一起，在所述基膜的移动过程中通过粘结层将在本地或在另一位置处制造的增强片粘结到所述基膜的预定位置的步骤；以及切割所述基膜和增强片的叠层并分为单个印刷电路板的步骤，每个印刷电路板具有所述布线图形层和所述增强片；其中在由增强片临时安装步骤及其随后的增强片最终粘结步骤构成的两个阶段中进行所述增强片粘结步骤。
2. 根据权利要求l所述的制造工艺，其中，根据所述基膜的移动 速度来连续地引导所述增强片，以及借助于与所述基膜连接的粘合剂 将所述增强片粘结到所述基膜。
3. 根据权利要求l所述的制造工艺，其中，所述增强片在粘结到 所述基膜的侧面上具有粘结层。
4. 根据权利要求1至3的任意一项所述的制造工艺，其中，在所 述增强片临时安装步骤中，通过至少部分地加热，将所述增强片临时 地粘结到所述基膜。
5. 根据权利要求1至4的任意一项所述的制造工艺，其中，在所 述增强片最终粘结步骤中，在临时安装和硬化所述粘合剂之后，通过加热整个所述增强片，来将所述增强片完全地粘结并固定到所述基膜。
6.根据权利要求5所述的制造工艺，其中在所述最终粘结步骤中， 具有所述增强片的所述基膜在至少一对加热辊之间被引导。
7. 根据权利要求1至6的任意一项所述的制造工艺，其中附加地包括如下步骤其中可以具有或不具有布线图形层的基膜以被缠绕在 巻轴上的状态使用，并从所述巻轴展开同时被引导到随后的步骤。
8. 根据权利要求1至7的任意一项所述的制造工艺，附加地包括如下步骤其中所述增强片以被缠绕在巻轴上的状态使用，在被引导 到所述增强片粘结步骤之前从所述巻轴展开并切割为预定尺寸。
9. 根据权利要求1至8的任意一项所述的印刷电路板制造工艺，附加地包括如下步骤其中在所述印刷电路板分开步骤之前，将所述 基膜和增强片的叠层缠绕到巻轴上。
全文摘要
提供一种用于提供装备有增强片的印刷电路板的工艺，该工艺具有简单的工艺步骤和少量步骤，因此可以容易地、简单地和在短时期中进行，同时也允许整体大量制造来代替分批制造。
文档编号H05K3/00GK101243734SQ200680029671
公开日2008年8月13日 申请日期2006年6月22日 优先权日2005年6月24日
发明者中森幸雄, 佐藤和雄, 山崎英男 申请人:3M创新有限公司