专利名称：柔性印刷配线板与电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及更适宜用于处理差分传输系统的高频带信号的电路的柔性印刷配线板。
背景技术：
由于柔性印刷配线板的能够使它以弯曲状态安装在盒中的柔韧性以及它的高 的配线自由度，它常被用于信息处理设备中。伴随着信息处理设备中的处理速度以及电路 密度的增加，安装在这样的设备的机壳中的柔性印刷配线板已经需要通过使用印刷配线， 形成用于考虑到传输损耗的传输高频带信号的传输线的技术。这基于从微波(UHF)带向 厘米波(SHF)带，或从厘米波带向毫米波(EHF)带的过渡的观点。当信号传输速度不是如此之高时，频繁地使用单端型的传输线。当将传送几百 MHz或更高的信号时，经常使用用在其中信号的电压降低以及差分传输系统互相结合的信 号传输方式的传输线。在差分传输系统中， 一个信号被变换为正相位和负相位的两个信号， 并且分别地通过两个并行传输线传输信号。系统具有以低电压和高耐噪声(noise resistance)的信号传输的特性。作为此种类的传输线形成技术，传统地，已经提出了双层铜箔结构的柔性配线 板(双面FPC)，其中处理差分信号的第一装置被安置在一个端侧，处理差分信号的装置被 安置在另一端侧，并且该两个装置通过具有恒定阻抗的差分信号线对互相连接(参见 JP-A-2005-260066)。在上述双面FPC中，第一层被配置作为信号层，第二层被配置作为接地层，并 且差分传输线被安置在信号层中，借此可以形成低传输损耗的差分信号电路。然而，双面 FPC具有在其中由铜箔构成的导电层被形成在绝缘的板的两面上的结构，由此在柔韧性方 面逊色于单层铜箔结构的柔性板(单面FPC)。所以，由于耐久性可能变低，在可移动部分 中的双面FPC的使用中有局限性。
发明内容
本发明的目标是提供一种柔性印刷配线板，其中解决以上讨论的双面FPC的限 制，并且改进高频带中的传输损耗的劣化。
本发明提供一种柔性印刷配线板，包含包含第一表面和第二表面的基底层， 第一表面被暴露；形成在基底层的第二表面上的信号层；层叠在基底层上以覆盖信号层的 覆盖层；以及镀在覆盖层上以覆盖信号层的接地层，接地层包含导电膏，该导电膏中包括 金属粉末和金属纳米粒子。更可取地，信号层包含差分传输线。更可取地，信号层包含与差分传输线平行延伸的地线。更可取地，地线沿差分传输线的配线方向以给定间隔导电接合到接地层。更可取地，覆盖层包含开口；以及地线通过开口以斑点方式被连接到接地层的
导电接合部分。更可取地，本发明提供的柔性印刷配线板，更进一步包含保护层；其中包括 导电接合部分的接地层由保护层覆盖。更可取地，导电膏包含混合膏，该混合膏包括银粉与银纳米粒子。
更可取地，混合膏具有30y Q cm以下的体积电阻率。更可取地，柔性印刷配线板涉及配置为传送具有根据串行ATA2技术规范的传 输速度的高频信号的电路元件。本发明提供一种电子设备，该电子设备包含电子设备主体；安置在所述电子 设备主体中并且配置为处理差分信号的高频电路，所述高频电路包含信号传输线；以及连
接到所述高频电路的信号传输线的柔性印刷配线板；其中该柔性印刷配线板包含包含第 一表面和第二表面的基底层，第一表面被暴露；形成在基底层的第二表面上的信号层；层 叠在基底层上以覆盖信号层的覆盖层；以及镀在覆盖层上以覆盖信号层的接地层，接地层 包含导电膏，导电膏包括金属粉末和金属纳米粒子。更可取地，导电膏包含混合膏，混合膏包括银粉与银纳米粒子，混合膏具有30 U Q cm以下的体积电阻率。
现在将参考
实施本发明的各种特征的总的结构。附图和关联的说明被 提供以图解本发明的实施例，而不限制本发明的范围。图1是显示本发明实施例的柔性印刷配线板的主要部分的构造的侧剖视图；图2是显示本实施例的柔性印刷配线板的构造的平面图；图3是显示本实施例的柔性印刷配线板的主要部分的构造的平面图；图4A和4B是显示形成本实施例的柔性印刷配线板的接地层的导电膏的导电通路的模型的图；图5是显示本实施例的柔性印刷配线板的传输损耗特性的图；以及
图6是显示在其中安装了本实施例的柔性印刷配线板的电子设备的结构的侧剖 视图。
具体实施例方式以下将参考
根据本发明的各种实施例。 一般地，根据本发明的一个实 施例，柔性印刷配线板包括包含一个表面和另一个表面的基层， 一个表面被暴露；形成 在基底层的另一个表面上的信号层；层叠在基底层上以覆盖信号层的覆盖层；以及镀在覆 盖层上以覆盖信号层的接地层，接地层包含在其中混合金属粉末和金属纳米粒子的导电膏 (conductive paste)。在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。图1显示本发明的实施例的柔性印刷配线板的截面结构。图2显示整个柔性印 刷配线板的平面结构。图3显示其中放大地显示图2的部分的平面结构。图1显示沿图3 中的A-A线取的截面结构，图3放大地显示如图2所示的部分ls。如图1所示，本发明的实施例的柔性印刷配线板1A具有其中一个表面暴露 的基底层10;形成在基底层10的另一个表面上的信号层20;覆盖信号层20，并且层叠在 基底层10上的覆盖层30;以及覆盖覆盖层以覆盖信号层20，并且由在其中混合金属粉末 和金属纳米粒子的导电膏形成的接地层33。基底层10由基底聚酰亚胺(base polyimide) 11和基底层粘合剂12配置而成。 基层粘合剂12的表面起着用于信号层20的图形成面的作用，并且形成由铜图配置的配线 层。在信号层20中，基底层10的基底层粘合剂12被用作绝缘的衬底，并且在衬 底上成对的信号线22a， 22b，以及与信号线22a, 22b平行延伸的地线21形成在衬底上。 信号线22a, 22b由基底层10的面上(粘合剂12的面上)互相平行的两个配线图(铜图) 配置而成，并且起着差分传输系统的信号传输线(差分信号传输线)的作用。如图3所示， 地线21沿信号线22a， 22b延伸，并且分别经由预定间隙安置在信号线22a， 22b的两侧 上。覆盖层30由覆盖层聚酰亚胺31和覆盖层粘合剂32配置而成。覆盖30由接地
层33覆盖，并且接地层33由保护层(外涂层，overcoat) 34覆盖。接地层33由在其中混合了银粉和银纳米粒子的混合膏(银混合膏)配置而成，并且其具有30y Q 'cm以下的体积电阻率(specific resistance,比电阻)。通常使用的 银膏具有大约45u Q cm的体积电阻率。随后将参考图4A和4B描述银混合膏和银膏之 间的结构差异。安置在信号层20中的地线21沿形成差分传输线的信号线22a， 22b的配线(布 线)方向延伸，并且以预定间隔导电接合到接地层33。在本实施例中，如图3所示，通过 其暴露地线21的铜图的导电接合开口 (CH)以预定间隔安置在位于地线21上的覆盖层30 的区域部分中，混合膏通过开口 (CH)涂布，并且混合膏如图1所示填充开口 (CH)，借 此地线21以斑点状的方式导电连接到接地层33。地线21和接地层33之间的导电接合允 许地线21相对于延伸方向保持在低电阻的(低阻抗的)以及等电势的状态。构成接地层 33的混合膏由外涂层构件覆盖，并且其中表面是平坦的保护膜(保护层34)如图1所示 形成在接地层33上。在信号层20中形成的地线21，以及形成差分传输线的信号线22a， 22b经由图 2所示的连接器CNa， CNb (参见图6)以阻抗匹配状态，被连接到处理差分信号的信号传 输电路(未显示)。这样配置的柔性印刷配线板1A是单面FPC，其具有由具有30y Q cm以下的 体积电阻率(比电阻)的混合膏构成的接地层33，并且其是由单层的铜箔配置而成。所以， 该配线板可以解决以上讨论的双面FPC的问题(柔韧性逊于单面的FPC，因此在可移动部 份中的使用的过程中耐久性较低)，并且改善高频带中的传输损耗的劣化。例如，可以实 现能够被充分地可应用到根据SATA2 (串行ATA2)技术规范的3 Gbps的传输速度的信号 传输的传输线，并且其中高频带中的传输损耗较低。当与通常使用的银膏的相比时，用于形成接地层33的银混合膏的导电通路的 模型如图4A和4B所示。图4A显示通常使用的银膏的导电通路。图4B显示用于形成接地 层33的银混合膏的。在图4A和4B中，i表示导电通路，4a表示银粉，并且4b表示大约 几个纳米的银纳米粒子。图4A所示的银膏是通过将要被形成在膏中的银粉4a与粘合剂树 脂(未显示)混合配置而成。图4B所示的银混合膏是通过将要被形成在膏中的银粉4a， 银纳米粒子4b，以及粘合剂树脂(未显示)彼此混合配置而成。在图4B中，银纳米粒子 4b增加银粉4a的粒子之间的电接触。导电通路(i)是由膏中的金属粒子的物理接触形成的。所以，在图4B所示的 银混合膏中，银纳米粒子4b被插入在银粉4a的粒子之间以形成密集的导电通路(i)，以 致电导率显著地提高，并且通过调节银粉4a与银纳米粒子4b的混合比率，可以将体积电阻率设定为30u Q cm以下。图5显示在其中图4B所示的银混合膏(体积电阻率26u Q cm)被用于接 地层中的差分传输线，与在其中图4A所示的银膏(体积电阻率45u Q *Cm)被用于接 地层中的差分传输线之间的传输损耗特性的比较。在图5中，由实线表示的Pa显示在其 中图4B所示的银混合膏被用于接地层中的差分传输线的传输损耗特性，而由虚线表示的 Pb显示其中图4A所示的银膏用于接地层中的差分传输线中的传输损耗特性。由点划线表 示的DS显示在其中双面FPC的一层的铜箔被用作接地层的差分传输线的传输损耗特性， SP显示在其中接地层是由金属溅射薄膜形成的差分传输线的传输损耗特性。从图5所示的 传输损耗特性中，可以看出，在其中银混合膏被用于接地层中的差分传输线的传输损耗低 于在其中银膏被用于接地层中的差分传输线的传输损耗，类似于止其中接地层是由铜箔形 成的差分传输线的传输损耗，并且可以充分地可应用到以大约3 Gbps的传输速度的高频 信号发送。因为本发明的上述实施例的柔性印刷配线板1A具有单面FPC结构，所以柔韧 性与双面FPC相比是优越的，并且，即使当配线板用于可移动部分的时候，耐久性也是极 好的。此外，传输线是通过在接地层33中使用银混合膏形成的，借此高频带中的传输损 耗改进，以致能够使信号根据串行ATA2 (SATA2)技术规范的3Gbps的传输速度传输。图6显示其中上述实施例的柔性印刷配线板1A被应用于例如手提便携式计算 机的小型电子设备的构造实例。参照图6，显示单元壳52通过铰链机构可旋转地安置在便携式计算机50的主 单元51上。起操作输入单元作用的键盘53安置在主单元51上。使用液晶面板等等的显 示装置54安置在显示单元壳52中。在主单元51中安置上述柔性印刷配线板1A，以及其每个都是由刚性的板配置 的电路板2A， 2B。电路板由连接器连接到柔性印刷配线板1A，并且通过差分传输系统经 由柔性印刷配线板1A互相进行信号传输。构成差分传输系统中的信号输入/输出端口的传 输/接收电路元件PA， PB安置在电路板2A， 2B中。传输/接收电路元件PA， PB通过安置 在柔性印刷配线板1A上的信号线(差分传输线)22a， 22b传输与接收信号(差分传输信 号)。如图1至3所示，电路板2A， 2B通过其电路连接到彼此的柔性印刷配线板1A
具有其中一个表面暴露的基底层10;形成在基底层10的另一个表面上的信号层20;覆
盖信号层20，并且层叠在基底层10上的覆盖层30;以及覆盖覆盖层以覆盖信号层20的接地层33。接地层33是由在其中混合了银粉和银纳米粒子的银混合膏配置而成，并且其 具有30ii Q cm以下的体积电阻率(比电阻)。因为柔性印刷配线板1A具有单面FPC结 构，所以柔韧性与双面FPC相比是优越的，并且，即使当配线板用于可移动部分的时候， 耐久性也是极好的。此外，传输线是通过在接地层33中使用银混合膏形成的，借此高频 带中的传输损耗改进，以致能够使信号根据串行SATA2 (串行ATA2)技术规范的3Gbps的 传输速度传输。在本实施例中，接地层33是用银混合膏形成的。替代地，可以使用其中混合 了除银以外的金属的纳米粒子的混合膏，例如其中混合了金粉以及金纳米粒子的，或其中 混合了银粉以及金纳米粒子的。在本实施例中，随着例示似条的柔性印刷配线板，已经描 述了信号层，其包含两根信号线(差分传输线)；以及两根地线，其与差分传输线相平 行延伸以夹入两根信号线。然而，本发明不限于此。在执行阶段，可以在不脱离本发明精 神的情况下作出修改或变化。虽然已经说明了本发明的某些实施例，但是这些实施例仅仅已经作为实例给 出，并且不意欲限制本发明的范围。的确，在这里说明的新颖的方法和系统可以以多种的 其它的形式体现；此外，如果没有脱离本发明的精神，可以在此处说明的方法和系统的形 式方面作各种的省略，替换和变化。所附的权利要求及其等效物是用来涵盖将落在本发明 的范围和精神之内的形式或修改。
权利要求
1.一种柔性印刷配线板，其特征在于，包含包含第一表面和第二表面的基底层，所述第一表面被暴露；形成在所述基底层的所述第二表面上的信号层；层叠在所述基底层上以覆盖所述信号层的覆盖层；以及镀在所述覆盖层上以覆盖所述信号层的接地层，所述接地层包含导电膏，在所述导电膏包括金属粉末和金属纳米粒子。
2. 如权利要求1所述的柔性印刷配线板， 其特征在于，所述信号层包含差分传输线。
3. 如权利要求2所述的柔性印刷配线板，其特征在于，所述信号层包含与所述差分传输线平行延伸的地线。
4. 如权利要求3所述的柔性印刷配线板，其特征在于，所述地线沿所述差分传输线的配线方向以给定间隔导电接合到所述接地层。
5. 如权利要求4所述的柔性印刷配线板， 其特征在于，所述覆盖层包含开口；以及所述地线通过所述开口以斑点方式被连接到所述接地层的导电接合部分。
6. 如权利要求5所述的柔性印刷配线板，其特征在于，更进一步包含保护层； 其中包括所述导电接合部分的所述接地层被所述保护层覆盖。
7. 如权利要求1所述的柔性印刷配线板，其特征在于，所述导电膏包含混合膏，所述混合膏包括银粉与银纳米粒子。
8. 如权利要求7所述的柔性印刷配线板，其特征在于，所述混合膏具有30y Q ，cm以下的体积电阻率。
9. 如权利要求1所述的柔性印刷配线板，其特征在于，所述柔性印刷配线板包含配置为传输具有根据串行ATA2技术规范的传 输速度的高频信号的电路元件。
10. —种电子设备，其特征在于，包含 电子设备主体；安置在所述电子设备主体中并且被配置为处理差分信号的高频电路，所述高频电路包 含信号传输线；以及连接到所述高频电路的所述信号传输线的柔性印刷配线板； 其中所述柔性印刷配线板包含包含第一表面和第二表面的基底层，所述第一表面被暴露；形成在所述基底层的所述第二表面上的信号层；层叠在所述基底层上以覆盖所述信号层的覆盖层；以及镀在所述覆盖层上以覆盖所述信号层的接地层，所述接地层包含导电膏，所述导 电膏包括金属粉末和金属纳米粒子。
11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述导电膏包含混合膏，所述混合膏包括银粉与银纳米粒子，所述混合 膏具有30y Q cm以下的体积电阻率。
全文摘要
柔性印刷配线板的实施例包括包含第一表面和第二表面的基底层，第一表面被暴露；形成在基底层的第二表面上的信号层；层叠在基底层上以覆盖信号层的覆盖层；以及镀在覆盖层上以覆盖信号层的接地层，接地层包含其中混合金属粉末和金属纳米粒子的导电膏。本发明还提供包括该柔性印刷配线板的电子设备。
文档编号H01L23/522GK101516160SQ200910009640
公开日2009年8月26日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年1月25日
发明者八甫谷明彦, 室生代美, 鸟越保辉 申请人:株式会社东芝