专利名称：柔性印刷配线板的制作方法
技术领域：
本发明涉及柔性印刷配线板。具体地说，本发明涉及在经由焊料安装有发光元件的柔性印刷配线板中，可以同时实现高散热性和良好的弯曲性的柔性印刷配线板。
背景技术：
近年来，作为能够实现伴随电-光转换效率提高的节能化且具有长寿命的发光元件，发光二极管(Light Emitting Diode,以下称为LED)开始用于照明。然而，LED虽然提高了效率，但实际上接近投入电力的一半都作为热量被消耗。而且，LED由于该热量而使效率降低，因此如何释放热量成为课题。LED其元件本身为O. 3至Imm左右的大小，有时搭载在陶瓷基板上之后再安装到电路基板上，有时则直接安装在电路基板上等。另外，作为电路基板，通常使用柔性印刷配线板。作为示出了上述安装有LED的柔性印刷配线板的文献，例如有下述专利文献I。专利文献I :日本特开2002-184209号公报
发明内容
上述专利文献I是关于照明装置的发明。其具有下述优点，即，在制造工序中，实现发光二极管的3维配置作业的自动化，从而提高生产效率，另外，可以抑制伴随发光二极管的温度上升而降低其发光效率这一情况，得到更高的光输出。如上述专利文献I所示，在这种安装有LED的柔性印刷配线板上，通常安装有多个LED,因此，提高散热特性成为重要课题。因此，为了提高散热特性，目前已有在柔性印刷配线板上设置由金属箔层构成的散热层的技术。但是，在具有这种散热层的柔性印刷配线板中，在为了提高散热特性而设置较厚的散热层的情况下，存在弯曲性降低的问题。因此，本发明的课题在于，解决上述现有技术中的问题点，提供下述柔性印刷配线板，即，可以在经由焊料安装有发光元件的柔性印刷配线板中，同时实现高散热性和良好的弯曲性。本发明的柔性印刷配线板为，在基板层的上表面侧，层叠具有电路部的导电层，并且，在所述基板层的下表面侧，层叠由热传导率高的金属材料构成的散热层。而且，该柔性印刷配线板的第I特征在于，在所述电路部的一部分上经由焊料安装发光元件，并且将所述散热层隔着树脂层而层叠多层。根据上述本发明的第I特征，该柔性印刷配线板构成为在基板层的上表面侧层叠具有电路部的导电层，并且，在所述基板层的下表面侧，层叠由热传导率高的金属材料构成的散热层。而且，在所述电路部的一部分上经由焊料安装发光元件，并且，将所述散热层隔着树脂层而层叠多层，因此，能够在安装有发光元件的柔性印刷配线板中实现高散热性。
另外，本发明的柔性印刷配线板为，在上述本发明的第I特征的基础上，在所述柔性印刷配线板上，设置预定要进行弯曲的弯曲部和不预定进行弯曲的非弯曲部。而且，其第2特征在于，仅在该非弯曲部安装所述发光元件，并且，将层叠在所述弯曲部上的散热层的层数设为，小于在所述非弯曲部上层叠的散热层的层数。根据上述本发明的第2特征，在通过上述本发明的第I特征得到的作用效果的基础上，在所述柔性印刷配线板上，设置预定要进行弯曲的弯曲部和不预定进行弯曲的非弯曲部。而且，仅在该非弯曲部安装所述发光元件，并且，将在所述弯曲部层叠的散热层的层数设为，小于在所述非弯曲部层叠的散热层的层数，因此，能够同时实现高散热性和良好的弯曲性。另外，本发明的柔性印刷配线板为，在上述本发明的第I特征的基础上，在所述柔性印刷配线板上，设置预定要进行弯曲的弯曲部和不预定进行弯曲的非弯曲部。而且，其第3特征在于，仅在该非弯曲部安装所述发光元件，并且，在所述弯曲部中，将在相邻的散热层之间的树脂层分离为2层。根据上述本发明的第3特征，在通过上述本发明的第I特征得到的作用效果的基础上，在所述柔性印刷配线板上，设置预定要进行弯曲的弯曲部和不预定进行弯曲的非弯曲部。而且，仅在该非弯曲部安装所述发光元件，并且，在所述弯曲部中，将相邻的散热层之间的树脂层分离为2层，因此，能够同时实现高散热性和良好的弯曲性。发明的效果根据本发明的柔性印刷配线板，能够在经由焊料安装有发光元件的柔性印刷配线板中，同时实现高散热性和良好的弯曲性。
图I是表示经由焊料安装有发光元件的柔性印刷配线板的要部的剖视图。图I的A是表示本发明的实施方式涉及的柔性印刷配线板的图。图I的B是表示现有柔性印刷配线板的图。图2是简化表示本发明的实施方式涉及的柔性印刷配线板的剖视图。图2的A表示柔性印刷配线板配置在电子设备上之前的状态。图2的B表示柔性印刷配线板配置在电子设备上之后的状态。图3是简化表示本发明的实施方式涉及的柔性印刷配线板的变形例的剖视图。标号的说明I柔性印刷配线板10柔性印刷配线板11基板层12导电层12a电路部13散热层14覆盖层20柔性印刷配线板21基板层
23散热层
24覆盖层
30焊料部
40发光元件部
41发光元件
42陶瓷外壳
43树脂模
50框体
60柔性印刷配线板
61基板层
62导电层
62a电路部
64覆盖层
F非弯曲部
K弯曲部
S空隙部
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明涉及的柔性印刷配线板的实施方式进行说明，以用于本发明的理解。但是，以下说明只是本发明的实施方式，并不是对权利要求书所记载的内容进行限定。首先，参照图I、图2，说明本发明的实施方式涉及的柔性印刷配线板。本发明的实施方式涉及的柔性印刷配线板I是在经由焊料部30安装有发光元件部40的状态下，配置在未图示的电子设备内部的柔性印刷配线板。如图I的A所示，该柔性印刷配线板I由柔性印刷配线板10和柔性印刷配线板20这两片柔性印刷配线板构成。所述柔性印刷配线板10是所谓的双面柔性印刷配线板，如图I的A所示，由基板层11、导电层12、散热层13及覆盖层14构成。所述基板层11成为柔性印刷配线板10的基底，由绝缘性树脂膜形成。作为树脂膜，使用由柔软性优良的树脂材料构成的膜。例如聚酰亚胺膜或聚酯膜等，只要是通常用于形成柔性印刷配线板的树脂膜都可以。另外，特别地，优选在柔软性的基础上还具有高耐热性。例如，可以优选使用聚酰胺类树脂膜或聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等聚酰亚胺类树脂膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯。另外，作为耐热性树脂，聚酰亚胺树脂、环氧树脂等，只要是通常用于形成柔性印刷配线板的耐热性树脂都可以。此外，作为基板层11，也可以使用所谓的覆金属层叠板的结构，该覆金属层叠板是将由导电性金属构成的导电层通过耐热性粘接树脂等层叠在树脂膜的表面而形成的。如图I的A所示，所述导电层12是在基板层11的上表面侧层叠的金属箔层，用于形成柔性印刷配线板10的电路部12a。
在本实施方式中，在包含未图示的电路部12a在内的多个电路部12a中，在一部分的电路部12a上经由焊料部30安装具有发光元件41的发光元件部40。更具体地说，如图I所不，将一部分电路部12a的上表面配置为露出而不用覆盖层14包覆的状态,并在该上表面经由焊料部30安装发光元件部40。该电路部12a使用对导电层12进行蚀刻等公知的形成方法而形成。此外，在本实施方式中，导电层12由铜形成。当然，并不限定于铜，只要是通常用于形成柔性印刷配线板的电路的导电性金属都可以。另外，导电层12的厚度优选35 μ m左右。如图I的A所示，所述散热层13作为第I散热层，是层叠在基板层11的下表面侧的金属箔层，该散热层13主要用于对在安装发光元件部40时或发光元件41的接通/断开时等施加在焊料部30上的热量进行散热。此外，在本实施方式中，散热层13由铜形成。当然，并不限定于铜，只要是热传导率高的金属材料都可以。所述覆盖层14是作为柔性印刷配线板10的绝缘层的树脂层。此外，作为覆盖层14，可以使用带粘接剂的聚酰亚胺膜、光刻胶、液态保护膜等。另外，覆盖层14的厚度优选25 μ m左右所述柔性印刷配线板20是所谓的单面柔性印刷配线板，如图IA所示，由基板层21和散热层23构成。这些基板层21及散热层23是与上述的柔性印刷配线板10中的基板层11及散热层13相同的部件，起相同的作用。因此，下面省略详细的说明。如图I的A所示，通过将该柔性印刷配线板20中的散热层23，经由未图示的热硬化性粘接剂等粘接剂，粘贴在柔性印刷配线板10中的包覆散热层13的覆盖层14上，从而形成柔性印刷配线板I。通过使用这种结构，可以形成具有多个散热层的柔性印刷配线板I。更具体地说，可以形成将散热层13作为第I散热层、将散热层23作为第2散热层的具有2层散热层的柔性印刷配线板I。因此，可以形成能够实现高散热性的柔性印刷配线板I。此外，优选将作为第I散热层的散热层13的厚度设为35 μ m左右，将作为第2散热层的散热层23的厚度设为35至150 μ m左右。S卩，如图I的A所示，柔性印刷配线板I载置在电子设备的框体50上。因此，在发光元件部40安装时或发光元件41接通/断开时等从焊料部30传递至柔性印刷配线板I的热量，最终从框体50进行散热，通过使用具有多个散热层的结构，可以使从焊料部30传递至柔性印刷配线板I的热量更迅速且高效地散热。更具体地说，如图I的A中虚线箭头及虚线椭圆所示，可以使从焊料部30传递至柔性印刷配线板I的热量，以逐层扩散开的状态朝向与框体50面接触的接触面面积传递。由此，可以使从焊料部30传递至柔性印刷配线板I的热量迅速且高效地从框体50散热。因此，可以形成能够实现高散热性的柔性印刷配线板I。与此相对，在图I的B所示的不具有散热层的现有柔性印刷配线板60中，如图I的B中虚线箭头及虚线椭圆所示，不能使从焊料部30传递至柔性印刷配线板60的热量，以扩散开的状态朝向与框体50面接触的接触面面积传递。
因此，只能将从焊料部30传递至柔性印刷配线板60的热量局部地向框体50传递，不能进行迅速且高效的散热。因此，不能将从焊料部30传递至柔性印刷配线板60的热量充分地散热。在发生上述散热不充分的情况下，会在焊料部30上产生裂纹等，导致电连接及机械连接的可靠性降低。另外，会导致发光元件41的产品寿命缩短。另外，上述散热不充分的情况，在只具有I层散热层的柔性印刷配线板中也同样容易发生。此外，在现有的柔性印刷配线板60中，对于与本实施方式中的柔性印刷配线板10、20相同的部件、起相同作用的部分,在图I的B中,对后一位标号标注相同标号,在以下的详细说明中省略。因此，如本实施方式所示，通过形成具有多个散热层的结构，可以形成能够实现高散热性的柔性印刷配线板I。因此，可以防止在焊料部30上产生裂纹等，可以形成能够实现电连接及机械连接的高连接可靠性的柔性印刷配线板I。另外，可以形成能够防止发光元件41的产品寿命缩短的柔性印刷配线板I。而且，如图2所示，在柔性印刷配线板I上，设置有预定要进行弯曲的弯曲部K和不预定进行弯曲的非弯曲部F，仅在非弯曲部F安装具有发光元件41的发光元件部40。并且，设置为下述结构，即，将在弯曲部K层叠的散热层的层数设为少于在非弯曲部F层叠的散热层的层数。更具体地说，如图2所示，设置为下述结构，S卩，在弯曲部K仅层叠I层散热层13，而在非弯曲部F层叠2层散热层13、23。通过使用上述结构，可以形成能够同时实现高散热性和良好的弯曲性的柔性印刷配线板I。此外，在本实施方式中，在柔性印刷配线板20中，通过将与弯曲部K相对应的部分的散热层23蚀刻去除，从而将在弯曲部K层叠的散热层的层数设为少于在非弯曲部F层叠的散热层的层数。当然，并不限定于上述形成方法，只要可以将在弯曲部K层叠的散热层的层数设为少于在非弯曲部F层叠的散热层的层数，其形成方法可以是任意的。另外，在本实施方式中，通过去除与弯曲部K相对应的柔性印刷配线板20的散热层23，而形成将在弯曲部K层叠的散热层的层数设为少于在非弯曲部F层叠的散热层的层数的结构。但是，并不限定于上述结构。也可以通过设置为仅去除与弯曲部K相对应的柔性印刷配线板10的散热层13的结构，而形成将在弯曲部K层叠的散热层的层数设为少于在非弯曲部F层叠的散热层的层数的结构。另外，在弯曲部K及非弯曲部F层叠的散热层的层数也并不限定于本实施方式的层数。只要是将在弯曲部K层叠的散热层的层数设为少于在非弯曲部F层叠的散热层的层数的结构，可以适当地进行变更。另外，在本实施方式中，设置为仅在非弯曲部F形成的电路部12a上安装发光元件部40的结构，但并不限定于此。也可以设置为在横跨非弯曲部F及弯曲部K而形成的电路部12a上安装发光元件部40的结构。但在该情况下，发光元件部40必须仅安装在非弯曲部F上。此外，在图2中，表示弯曲部K及非弯曲部F的范围，是以包覆散热层13的覆盖层14的下表面为基准而图示的部分。所述焊料部30用于将发光元件部40固定在柔性印刷配线板I上，并且使电路部12a和发光元件部40电连接。
此外，形成焊料部30的焊料的厚度，优选10至300 μ m左右。所述发光元件部40是搭载发光元件的所谓发光元件单元，由发光元件41、陶瓷外壳42及树脂模43构成。所述发光元件41是具有未图示的发光部的集成电路，该发光部将来自柔性印刷配线板I的电路部12a的数字信号转化为光信号而发光。此外，在本实施方式中，作为发光元件41，使用由氮化镓形成的发光二极管(LED)。当然，形成LED的材料并不限定于氮化镓，可以根据发出的颜色适当变更。另外，虽然未图示，但发光元件41具有电极及金属导线，该金属导线使该电极与焊料部30电连接。所述陶瓷外壳42是陶瓷基板，该陶瓷基板成为用于搭载发光元件41的基台。此外，在本实施方式中，陶瓷外壳42由氮化铝形成。当然，并不限定于氮化铝，只要是通常用于形成搭载发光元件的陶瓷基板的材料都可以。所述树脂模43是绝缘性树脂，用于防止发光元件41所具有的未图示的金属导线发生断线或腐蚀等问题。作为绝缘性树脂，环氧树脂或硅酮树脂等、只要是通常作为用于形成所谓发光元件单元的树脂模而使用的树脂都可以。下面，说明经由焊料部30安装发光元件部40的柔性印刷配线板I的形成方法。参照图2的A，首先，准备柔性印刷配线板10，该柔性印刷配线板10在基板层11的上表面上具有电路部12a，该电路部12a除了与焊料部30的连接部以外的部分，均由覆盖层14包覆，并且在基板层11的下表面具有由覆盖层14包覆的散热层13。然后，准备柔性印刷配线板20，该柔性印刷配线板20在基板层21的上表面上具有将与弯曲部K相对应的部分蚀刻去除后的散热层23。然后，将柔性印刷配线板20的散热层23侧，经由未图示的热硬化性粘接剂，粘贴在包覆散热层13的覆盖层14的下表面。由此形成柔性印刷配线板I。然后，在电路部12a中未由覆盖层14包覆的表面上，经由焊料部30安装发光元件部40。经过上述工序，形成经由焊料部30安装发光元件部40的柔性印刷配线板I。当然，经由焊料部30安装发光元件部40的柔性印刷配线板I的形成方法，并不限定于上述结构，可以适当变更。此外，为了便于说明，在图2中将焊料部30及发光元件部40的尺寸图示为小于柔性印刷配线板10的尺寸。按照上述方式形成的经由焊料部30安装发光元件部40的柔性印刷配线板I，如图2的B所简化示出的那样，在仅预定要进行弯曲的弯曲部K弯曲的状态下，配置在未图示的电子设备内部。
下面，参照图3，说明本发明的实施方式涉及的柔性印刷配线板I的变形例。本变形例改变了柔性印刷配线板I中的散热层的结构。其他结构与上述的本发明的实施方式相同，因此，对于相同部件、起相同作用的部分标记相同的标号，在下面的详细说明中省略。如图3所示，在本变形例中，仅在非弯曲部F安装有发光元件部40，并且，在弯曲部K中，将相邻的散热层之间的树脂层分离为2层。更具体地说，其结构为，在柔性印刷配线板20的散热层23中，仅在与弯曲部K相对应的部分层叠覆盖层24，并且，除了覆盖层24的部分之外，将柔性印刷配线板10和柔性印刷配线板20利用未图示的热硬化性粘接剂等粘接剂粘合在一起。通过设置为这种结构，如图3所示，在将柔性印刷配线板I以弯曲状态配置在未图示的电子设备内部的情况下，可以将弯曲部K中相邻的散热层13、23之间的树脂层隔着空隙部S分离成2层。因此可以形成即使在采用弯曲部K具有多层散热层的结构的情况下，也能够实现良好的弯曲性的柔性印刷配线板I。因此，可以形成能够同时实现高散热性和良好的弯曲性的柔性印刷配线板I。此外，在图3中，表示弯曲部K及非弯曲部F的范围，是以包覆散热层13的覆盖层14的下表面为基准进行图示的。此外，在本实施方式及变形例中，其结构为，由所谓的双面柔性印刷配线板10和所谓的单面柔性印刷配线板20这两片柔性印刷配线板形成柔性印刷配线板1，但并不限定于这种结构，可以适当地变更形成柔性印刷配线板I的柔性印刷配线板的张数、结构(所谓的双面或单面柔性印刷配线板)。另外，电路部12a及发光元件部40的数量、非弯曲部F处的发光元件部40的配置位置、或非弯曲部F及弯曲部K的尺寸等，也并不限定于本实施方式，可以适当变更。工业实用性根据本发明，在经由焊料安装发光元件的柔性印刷配线板中，能够同时实现高散热性和良好的弯曲性，因此，在具有经由焊料安装发光元件的柔性印刷配线板的电子设备领域中，其工业实用性很高。
权利要求
1.一种柔性印刷配线板，其在基板层的上表面侧，层叠具有电路部的导电层，并且，在所述基板层的下表面侧，层叠由热传导率高的金属材料构成的散热层，该柔性印刷配线板的特征在于，在所述电路部的一部分上经由焊料安装发光元件，并且将所述散热层隔着树脂层而层叠多层。
2.根据权利要求I所述的柔性印刷配线板，其特征在于，在所述柔性印刷配线板上，设置预定要进行弯曲的弯曲部和不预定进行弯曲的非弯曲部，仅在该非弯曲部安装所述发光元件，并且，将层叠在所述弯曲部上的散热层的层数设为，小于在所述非弯曲部上层叠的散热层的层数。
3.根据权利要求I所述的柔性印刷配线板，其特征在于，在所述柔性印刷配线板上，设置预定要进行弯曲的弯曲部和不预定进行弯曲的非弯曲部，仅在该非弯曲部安装所述发光元件，并且，在所述弯曲部中，将在相邻的散热层之间的树脂层分离为2层。
全文摘要
本发明的课题在提供一种柔性印刷配线板，其在经由焊料安装有发光元件的柔性印刷配线板中，可以同时实现高散热性和良好的弯曲性。柔性印刷配线板(1)在基板层(11)的上表面侧，层叠具有电路部(12a)的导电层(12)，并且，在所述基板层(11)的下表面侧，层叠由热传导率高的金属材料构成的散热层，该柔性印刷配线板(1)在所述电路部(12a)的一部分上经由焊料安装发光元件部(40)，并且将多个散热层(13、23)隔着树脂层而层叠。
文档编号H05K1/18GK102934529SQ201180028499
公开日2013年2月13日 申请日期2011年5月26日 优先权日2010年6月10日
发明者齐藤裕久, 赤羽良启, 松原秀树 申请人:住友电气工业株式会社