在喷墨印刷中使用的抗墨挠性电路的聚酯挠性电路结构和制造方法

文档序号:8171108阅读:288来源:国知局

专利名称::在喷墨印刷中使用的抗墨挠性电路的聚酯挠性电路结构和制造方法
技术领域
:本发明涉及喷墨印刷的墨盒,尤其涉及包括具有低油墨渗透率以及低湿气和油墨吸收率的聚酯材料层,优选地聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)以防止灾难性的"导体的油墨短路"破坏;粘合破坏;油墨与导体的直接接触引起的腐蚀破坏;以及如果任何材料因与油墨反应而降解则可能导致的材料降解破坏的挠性电路。
背景技术
:允许喷墨印刷并且包括电子互连的挠性电路的装配子组件或器件称作印刷头或墨盒,后者名字通常与印刷头和油墨容器二者相关联。在印刷头或墨盒中使用的电路系统几乎排他地基于限定为聚酰亚胺(PI)电介质薄膜加上粘附导体的基于聚酰亚胺的柔性电路带(在下文称作"PI挠性电路")。PI挠性电路主要用来满足下面的主要应用需求弯曲(挠曲以安装应用);单元片连接(例如丝焊-球形、针脚式和楔形焊接,超声波、热声波焊接,热压焊接,激光焊接,导电粘合剂焊接,TAB或带式焊接);到盒的粘合剂连接(例如层压,高温处理);高温处理下的高尺寸稳定性;以及化学惰性和与油墨的兼容性。当前市场上可买到的用于印刷头环境的PI挠性电路依赖于PI作为公认可接受的基础柔性衬底。选择PI的原因包括它的柔性,它化学地构图以便背面接入(access)、细距几何形状和其他设计需求的能力,以及它承受印刷头环境的处理温度和在使用期限内印刷头操作期间经历的温度的能力。在挠性电路制造期间,PI衬底经历100-160C的温度长达相对短周期(几秒至几分钟)至较长周期(几小时)的任何情况(参看下面详述部分中表格1中的比较信息的PI列;注意通常不需要回流焊,但是作为短时期高温工艺的一个实例而记录)。在喷墨印刷操作期间,集成电路(IC)将达到大约或高于100C的汽化油墨所需的间断局部温度。所以,挠性电路在制造期间经历相对于在喷墨印刷机操作期间更高的温度。PI被认为在印刷头环境中使用是可接受的,因为它具有350-380C的玻璃态转化温度(Tg)和200C的工作温度(参看下面详述部分中表格2中的比较信息)。但是,Tg大约为100C或以下的聚合物认为是不可接受的。基于PI作为在印刷头环境中使用的挠性电路衬底的可接受性,上述其他因素变成进一步研制适用于印刷头的挠性电路的重要方面。将IC、印刷头、粘合剂、涂层、金属导体等连接到村底的许多不同方式已经为了性能方面和可制造性而研制。最近的发展已经解决在尝试获得导体的期望性能时液体油墨特别是对导电金属迹线的影响。导体也为了间距方面而变得越来越薄越来越窄。美国专利5,442,386(在下文称"'386专利,,)描述一种防止金属导体的油墨短路的印刷头或盒装配结构。本专利提供一种设法避免油墨与电路系统的导电金属部件相互作用的结构和方法。它基于主要包括金属导体和包含KaptonTM或UpilexTM薄膜的PI层的PI挠性电路,其中薄膜是用于提供一层以防止油墨与金属导体的一侧直接相互作用的聚酰亚胺材料。'386专利的图5和6说明粘合剂、涂层等与挠性电路的不同类型的连接和界面,其在高温制造处理期间制造以避免现有技术(特别是4386专利)中出现的油墨流出。图5的顶部是挠性电路装配(具有已经显示为连接到挠性电路的粘合剂包含层67),其进一步通过包含在图5底部中的另一个粘合剂90到图6中所示印刷头结构的连接而装配。'386专利认识到油墨暴露于金属导体的潜在影响并且公开对于从一侧保护导体的PI层的依赖。特别地,PI层58从基于墨盒操作液体油墨暴露最大的方向保护导体(从PI层58上面,如图5和6中所示)。'386专利的挠性电路(最低限度地包括层58和72)认为是无粘合剂(或2层,例如直接金属化、溅射而没有粘合剂以固定铜迹线到)PI挠性电路。无粘合剂挠性带是由St.Paul,MN的3M公司提供的一种常用商业型挠性带,并且3M是作为'386专利中挠性电路供应商的实例列出的唯一公司。这与其他"基于粘合剂"或3层PI挠性电路相对,其中金属电路层连接到PI电介质并且粘合剂层位于其间。在'386专利中,在PI上形成的金属迹线在面向油墨环境的一侧上由挠性电路的绝缘PI薄膜层以及在印刷头盒安装于其上的挠性电路的另一侧上由"绝缘体薄膜"(覆盖层67)几乎完全地保护。"绝缘体薄膜,,的优选实施方案描述为层压到挠性电路以覆盖导体72的大部分的复杂3层结构(层67等于图13a-d中的层158,154和156)。3层结构描述为包括粘合剂(其连接到导体和挠性电路系统的衬底部分);聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯层(作为中间层);以及另一个粘合剂(其连接到印刷盒的主体)。各种特征例如开口在PI层58中构图(在'386专利中陈述的实例工艺是激光烧蚀)并且通过3层绝缘体薄膜67(描述冲孔构图方法)以允许横跨某些导体迹线使得它们部分地暴露以便IC焊接。在IC焊接之后,金属导体的剩余未覆盖区域使用其他绝缘涂层(例如"粘合剂珠"、"粘合剂"、"密封剂珠")的密封用来避免可能在导体附近流动的油墨到电路系统的任何直接接触。重要的"绝缘体薄膜"(或覆盖层)性质在'386专利中概述为材料处理容易;粘合到PI带;粘合到印刷头盒;以及导体与油墨的流体密封。PET层具有下面的性质,这有助于说明为什么3层绝缘体薄膜是'386专利中的优选实施方案与3层结构中的两个粘合剂相比较,它具有更好的结构完整性,导致处理容易(例如,在沖孔构图方法中容易,保持结构完整性同时粘合剂可以在焊接操作期间在较高温度下变软);它在处理期间不具有或产生大的孔或空间,例如其他材料如同热熔材料可能产生,这将允许油墨流过空间到达导体;并且它具有承受中等温度的能力(另一个优于"热熔材料"的优点)。除了例如'386专利中3层绝缘薄膜独立地装配到挠性电路之外,可以提供在导体上具有粘附表面涂层或覆盖层的挠性电路(例如覆盖层占据图13b-d中的层158、粘合剂和154,结构、无孔层的功能位置)用于装配。独立的粘合剂(像层156)可以用来将它连接到装配的另一侧。适当表面涂层材料的一个实例是描述"保护涂层及其液体对于墨盒的使用,,的日本公开专利申请号HEI10[19981-158582的主题。除了无粘合剂的基于PI的电路之外,根据基于粘合剂的PI的TAB型电路(或带式自动焊接"带,,)适合于一些松公差的印刷机挠性电路设计。在典型的TAB工艺中,粘合剂和PI通过使用金属单元片或其他方法一起构图,然后在金属(通常铜)层压到粘合剂一侧之后,金属构图(通常通过化学刻蚀)。许多种可能油墨材料的使用已经对于喷墨使用而研制,包括溶剂例如离子化合物的使用(例如高、中和低pH,参看专利日本Kokoku专利号3097771,美国专利号4,853,037,4,791,165和4,786,327,欧洲专利号259001,以及美国专利号4,694,302,5,286,286,5,169,438,5,223,026,5,429,860,5,439,517,5,421,871,5,370,730,5,165,968,5,000,786和4,990,186)。这种油墨内的溶剂对于挠性电路基础材料和任何绝缘体薄膜的材料选择提出严格限制,因为基础材料将不由油墨溶解是重要的。期望防止油墨与导体迹线相互作用以便获得长的印刷头寿命。公开油墨材料的参考专利的上述列表在日本公开专利申请(专利公报(A)公开专利申请号HEI10[19981-158582)中陈述。在'386专利中,没有具体地描述油墨"短路"机制,但是油墨的离子或极性,如果在具有不同电压电势的任何两个相邻导体之间存在的话,可能使得它成为导电介质,引起某种不期望级别的电流在导体之间流动从而导致电迁移,也称作阴极阳极丝状生长、CAF或枝状生长。充分理解,CAF可靠性问题对于存在湿气退化的任何挠性或硬板电路、IC封装或装配变得重要。而且,在湿气存在的情况下,驱动力随着导体之间的电压差以及随着相邻导体之间区域中离子种类的浓度增加是已知的。如同湿气存在一样,类似地,液体油墨一定也是同样。事实上,'386专利提出未来的高电压电平、更快的速度和/或多路分解电路系统设计可能导致高电源电压和由导体承载的低电流控制信号的使用,从而导致印刷头操作上短路的严重而不是适度影响。油墨的侵蚀性化学特性可能引起下面类型的灾难性"导体的油墨短路,,破坏粘合破坏(金属电路系统迹线到PI,绝缘体到PI以及迹线到绝缘体);油墨与导体的直接接触引起的腐蚀破坏,如果没有由挠性电路基础材料或其他材料覆盖的话;以及如果任何材料因与油墨反应(例如溶解)而降解则可能导致的材料降解破坏。这些潜在破坏可以在喷墨印刷头操作期间的任何时候发生。
发明内容现有技术的缺点由本发明解决,其中可以在印刷头环境中使用止破坏机制(腐蚀、电迁移、CAF、油墨反应和粘合损失)而选择。特别地,低湿气和油墨吸收率和渗透率是在墨盒应用中使用的挠性电路和挠性电路装配的挠性电路基础材料、覆盖层和表面涂层的重要性质。可以选择这些性质的每个以降低导体附近油墨的浓度。作为挠性电路绝缘体和基础材料,PI因为它的较高耐热性认为对于印刷头使用是可接受的。但是,由于因为它对于水(因此推测对于油墨含水极性溶液中存在的离子)的较高吸收率而认为出现的较差油墨兼容性,PI具有限制。某些聚酯例如PET受它们的热学性质所限制(参看下面详述部分中表格1中的比较信息),虽然关于吸收率和渗透率性质与PI相比较较优。根据本发明,聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),一种特殊的聚酯,可以有利地用作挠性电路的基础绝缘体,因为PEN提供更好的油墨浸泡迹线剥离粘合,低湿气吸收率和其他改进的抗墨性质,并且具有低于PI的成本。而且,在墨盒装配所需的当前研制的聚酯中,PEN独特地具有极好的尺寸稳定性和高温稳定性。使用不同方法制造的基于PEN的挠性电路满足印刷头使用的当前标准。本发明优选地利用PEN材料基层,与覆盖PI基础电路材料的"绝缘"或"密封,,材料相反,因为低湿气和油墨渗透率和吸收率的公开重要性。虽然任何阻隔材料的存在都有助于避免直接油墨接触,对于随着时间的性能,材料的渗透率和吸收率性质是基层的更重要材料性质。根据本发明,使用PEN或者已知或可能研制具有类似材料性质的其他聚酯代替PI作为油墨使用环境中的挠性电路基础材料,因为它们比大多数PI更好地阻止油墨通过它的转移并且它们具有更低的湿气吸收率。虽然,PEN和其他聚酯也适合于用作覆盖层。覆盖层具有与挠性电路的基础材料不同的功能。具有抗墨以及低油墨渗透率和吸收率性质对于基础材料比对于覆盖层或表面涂层更重要,因为基础材料面对且直接接触油墨(参看图6中的层58)。但是,覆盖层也可以受益于具有类似的性质。覆盖层不直接接触油墨,因为它可以提供与其他粘合剂和涂层接触并且位于印刷头装配内部更远的位置。本发明利用适合于在油墨环境中使用、具有比PI更低的油墨渗透率和更低的湿气吸收率,并且适合于在许多主要挠性电路结构类型中使用的聚酯基层(优选地PEN),包括无粘合剂和基于粘合剂的电路(包括TAB型的电路);以及单金属层和双金属层电路。PEN的优选使用也允许产生改进拼接的方法的使用,其基于不能使用基于PI的现有技术实现的PEN材料的焊接并且比当前拼接和拼接方法每个面积更强。本发明的一个方面在于一种在喷墨印刷机中使用的挠性电路,该挠性电路包括柔性衬底,其包括支撑沿着衬底的第一侧的至少一部分粘合的多个金属导体的聚酯材料层,聚酯材料包括适合于在油墨环境中使用、具有比PI材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率的材料。优选地,衬底的聚酯材料包括PEN。另一种实施方案还包括提供穿过适当聚酯层的至少一个开口,用于提供到至少一个导体的接入(access)。再一种实施方案还包括在具有多个金属导体的适当聚酯衬底层的第一侧上粘合的金属接入衬垫,该金属接入衬垫可以通过穿过适当聚酯衬底层的构图的开口从适当聚酯衬底层的第二侧到达,并且其中至少一个金属导体也可以通过穿过适当聚酯衬底层的另一个开口从适当聚酯衬底层的第二侧到达。另一种实施方案还包括沿着适当聚酯衬底层的第二侧的至少一部分粘合的至少一个金属导体,其通过延伸穿过适当聚酯衬底层的金属通孔电连接到适当聚酯衬底层的第一侧上的金属导体的至少一个。另一种实施方案是还包括位于适当聚酯衬底层与金属导体的至少一个之间用于将它们粘合在一起的粘合剂层的挠性电路,其中金属导体的至少一个可以粘合到适当聚酯衬底层而其间没有粘合剂层。本发明的第二方面在于一种制造在喷墨印刷机中使用的挠性电路的方法,该方法包括提供包括聚酯材料层的柔性衬底并且将多个金属导体粘合到衬底的一个表面的步骤,其中聚酯材料适合于在油墨环境中使用并且具有比PI材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率。优选地,衬底的聚酯材料包括PEN。另一种实施方案还包括对至少一个开口构图穿过适当聚酯层用于提供到至少一个导体的接入的步骤。再一种实施方案还包括在适当聚酯衬底层的第一侧上与多个金属导体一起粘合金属接入衬垫,该金属接入衬垫可以通过构图穿过适当聚酯衬底层的第一开口从适当聚酯衬底层的第二侧到达,以及对第二开口构图穿过适当聚酯衬底层,使得至少一个金属导体也可以通过第二开口从适当聚酯衬底层的第二侧达到的步骤。另一种实施方案还包括沿着适当聚酯衬底层的第二侧的至少一部分粘合至少一个金属导体,并且通过延伸穿过适当聚酯衬底层的开口的金属通孔将第二侧上的金属导体电连接到适当聚酯衬底层的第一侧上的金属导体的至少一个的步骤。另一种实施方案还包括提供适当聚酯衬底层与粘合剂层的层压,对层压构图以提供穿过层压的至少一个接入开口,通过粘合剂层将金属层粘合到适当聚酯衬底层,然后对金属层构图以产生多个金属导体的步骤。另一种实施方案还包括提供位于适当聚酯衬底层与金属导体的至少一个之间用于将它们粘合在一起的粘合剂层的步骤,其中金属导体的至少一个可以粘合到适当聚酯衬底层而其间没有粘合剂层。本发明的第三方面在于一种在喷墨印刷机中使用的印刷头,包括印刷机和墨盒以及电连接到IC的挠性电路,该挠性电路包括柔性村底,其包括支撑沿着衬底的至少一部分粘合的多个金属导体的聚酯材料层,聚酯材料包括适合于在油墨环境中使用、具有比PI材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率的材料。本发明的第四方面在于一种将多个挠性电路串联在一起的方法,包括步骤提供多个未连接的挠性电路,每个具有包括热塑性聚合物材料层的柔性衬底,其中热塑性聚合物材料适合于在油墨环境中使用并且具有比PI材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率,并且每个挠性电路还具有粘合到衬底的一个表面的多个金属导体;以及通过将第一和第二挠性电路的至少一部分重叠在一起并且施加足够的热量和压力以将第一和第二挠性电路串联热焊接在一起来将一个挠性电路拼接(splice)到另一个挠性电路。优选地,衬底的热塑性聚合物材料包括聚酯。更优地,衬底的热塑性聚合物材料包括PEN。在另一种实施方案中,第一挠性电路与具有热塑性聚合物材料衬底层的一个或多个另外的挠性电路共同地组合。本发明的第五方面在于一种将多个挠性电路串联在一起的方法,包括步骤提供多个未连接的挠性电路,每个具有包括聚合物材料层的柔性衬底,其中聚合物材料适合于在油墨环境中使用,并且每个挠性电路还具有粘合到村底的一个表面的多个金属导体;通过将第一和第二挠性电路的至少一部分重叠在一起并且施加足够的热量和压力以将第一和第二挠性电路串联热焊接在一起来将一个挠性电路拼接到另一个挠性电路;以及在将第一和第二挠性电路热焊接在一起之前,在第一挠性电路与第二挠性电路之间的重叠部分上插入包含粘合剂的条。图1显示1ML基于粘合剂的PEN结构的透视图;图2显示2ML基于粘合剂的PEN结构的透视图;图3显示PEN电路带的"接近无形"拼接的透视图;图4显示添加窄薄膜条的图4的"接近无形"拼接的相同透视图;图5显示对于涂敷到W英寸宽的电路迹线的PEN和PI样品,在高pH(>8)油墨中60C下0-8周时保留的百分比剥离强度的柱状图;以及图6显示对于涂敷到乂英寸宽的电路迹线的PEN和PI样品,在中/低pH(<7)油墨中60C下0-8周时保留的百分比剥离强度的柱状图。具体实施方式本发明针对物品和方法,并且涉及一种基于粘合剂或无粘合剂的挠性电路结构,包括粘附到聚酯基层,聚萘二甲酸乙二醇酯(在下文称PEN)的导体。本发明基于PEN聚合物,或者如下所述具有类似渗透率和吸收率性质,以及优选地具有适合于尺寸稳定挠性电路系统的低热收缩的其他已知或研制聚酯。下面的讨论主要针对PEN作为根据本发明具有期望性质的适当聚酯的使用,但是应当考虑可能已知和/或研制同样将适合的其他聚酯。例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共享适合于油墨环境的类似性质(也就是湿气和油墨渗透率和吸收率性质),但不是热稳定的。但是,对于某些较低温度的应用,PET可以有效地起作用。而且,其他PET变化,或者其他聚酯可能已知或研制具有期望的油墨环境性质,具有可以在类似低温或较高温度应用中使用的较高或改进的热稳定性。PEN比PI便宜得多(无粘合剂的PEN比无粘合剂的PI便宜,并且基于粘合剂的PEN比基于粘合剂的PI便宜)。根据本发明的挠性电路结构可以使用分别强粘附到PEN/粘合剂或PEN的绝缘体或覆盖材料涂敷。绝缘体可以是干膜(例如表面涂层、油墨或覆盖层,通过非真空或基于真空的层压),液幕可印刷的,或者缝模或幕涂绝缘体材料。基于PEN的挠性电路可以与墨盒的其他部件一起装配和安装,例如在例如'386专利的现有技术结构中描述的(其中使用较差的基于PI的挠性电路)。"基于粘合剂"或3层挠性电路,如图1中,意味着金属电路层连接到PEN并且粘合剂层位于其间。如图1中所示,基于粘合剂的挠性电路具有构图的金属电路层10,与金属电路层IO相邻的粘合剂层20,以及与粘合剂层20相邻并且与金属电路层10相对的一层PEN30。"无粘合剂"或2层挠性电路意味着金属电路系统直接接触并粘附到PEN而不使用任何粘合剂,这类似于'386专利中描述的无粘合剂PI挠性电路的结构,除了为了喷墨印刷头的优良性能PEN材料用作基层之外。喷墨印刷头可接受的电路设计优选地包括例如通过对PEN和任何粘合剂构图从而在去除或空缺的电介质区域上实现扩展导体迹线而促进的正面和背面导体接入。根据本发明的挠性电路的实例在图1和2中显示。图1显示具有一个金属电路层10和背面接入端40的单金属层("1ML")结构。图2显示一个金属层电路层10位于挠性电路的顶面上且另一个构图的金属电路层70(由层50的底面上的虛线70指示)位于挠性电路的底面上的2金属层("2ML")结构。两个金属电路层使用导电金属通孔(由延伸穿过层20,30,50的虛线60指示)连接,其将第一金属电路层10连接到第二金属电路层70。相应1ML无粘合剂PEN结构在中间将不包括粘合剂层,因为导体可以直接粘附到PEN。2ML无粘合剂PEN结构在中间将不包括位于PEN层30任意一侧上的两个粘合剂层(图2中的20和50),因为导体可以直接粘附到PEN。在每种情况下,结构中的金属表面可以完全或部分地镀金或者使用其他贵且可焊接金属精加工,其可以包括打算用于随后IC连接的构图的无支撑迹线,用于电接触的背面接入端,以及构图的金属特征的背面、正面和烦!]面。在基于粘合剂的PEN实施方案(金属/粘合剂/PEN)中,可以化学地刻蚀未构图金属的金属层/粘合剂/PEN层压原料轧棍或薄片,以通过使用光掩模和一组工艺步骤(基于光刻胶的材料薄膜或液体涂层的层压的涂敷,曝光,显影以及刻蚀之后的随后去除)制造多个导体迹线。关于喷墨印刷的苛刻油墨环境中材料和界面的存活,以及关于挠性电路制造和装配制造工艺步骤本身的高温而优选地选择层压原料,如先前在背景部分中描述的。因此,金属箔和粘合剂选择优选地基于例如在实例中描述的测试,包括暴露于油墨之前和之后层压中金属粘合的最大化。对于层压原料的金属层,使用临界粘合、阻隔和稳定化处理的全部三种的铜箔,基于全部这三种处理对于不同箔片的成功测试(参看实例2,3和5),对于喷墨印刷应用中基于PEN的挠性电路是优选的。粘合处理增加粘合剂-铜接合的强度并且可以包括(a)增加表面面积的结节或微型粗加工处理;以及(b)提高化学键接的粘合增进剂处理例如硅烷偶联剂。阻隔处理给予在与油墨印刷环境(油墨成分通常像水一样是极性的,并且许多是基于水的)类似的潮湿或高温环境中增加的稳定性并且典型地包括已知类型的黄铜或锌处理(例如高达120nm厚度)。稳定化处理抑制腐蚀并且典型地包括氧化物、铬或铬合金的使用(其中Cr处于+3价态,典型地小于lOnm厚度)。对于粘合剂,高油墨和湿气(极性化合物像油墨成分一样)抗性已经发现是优选性质。而且,根据基于对于涂敷到PI无粘合剂挠性电路的一些表面涂层材料的抗墨性测试的排序(对于油墨中60C部件浸泡长达1000小时的描述,参看实例3),粘合剂材料指定类型L(环氧树脂,参看IPCSpec4204,2002年5月)期望胜过如在基于粘合剂的PEN层压中使用的M(丙烯酸)和P(苯酚丁缩醛)。实例2部分中的讨论描述测量金属到PEN和PI基础材料的剥离强度的保持的测试,但是在表面涂层抗墨性测试中,表面涂敷有不同表面涂层化学物质的PI挠性电路表现出关于不同表面涂层的分层的等级;基于丙烯酸和基于苯酚丁缩醛的表面涂层比基于环氧树脂的表面涂层分层快得多,其一些存活到1000小时之后。实例2,3和5中详述的结果指示具有各种粘合剂化学物质包括改性的环氧树脂和聚酯-环氧树脂混合物的PEN层压在评估抗墨性的不同测试中表现成功。而且,基于使用具有高金属剥离强度和暴露于湿度和温度之后的剥离强度保持的市场上可买到的箔片和层压的PEN电路制造(JTCFlex具有锌铬层的硅烷处理、微型粗加工箔片,市场上可以从位于Chandler,Arizona,U.S.A.的Gould电子^>司买到;对于粘合剂使用聚酯-环氧树脂混合物的PEN层压G1910和G1965(市场上可以从位于Northfield,Minnesota,U.S.A.的Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部买到),以及对于PEN基础材料箔片,DuPont-TeijinQ83TM(市场上可以从位于Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPontTeijin薄膜美国有限合营公司买到)和使用改性的环氧树脂粘合剂的PEN层压GTS5670(市场上可以从位于Berkshire,英国的GTS柔性材料有限公司买到)),进一步考虑(a)使用类似微型粗加工处理、硅烷偶联和其他粘合增进处理、锌铬阻隔和稳定化处理的其他箔片,以及(b)其他L和N型粘合剂是优选的。但是,本发明并不局限于那些具体箔片和层压,因为不具有上述处理或者具有一种或多种上述处理的其他类型箔片以及具有其他名称的粘合剂也可以适合于在基于PEN的挠性电路喷墨印刷应用中使用。而且,包括R和Y型的其他IPC粘合剂名称(参看IPCSpec4204,2002年5月)也可接受而没有限制,虽然使用铜箔的这种粘合剂层压温度可能局限于PEN或类似聚酯基础材料的软化温度。由在形成为薄膜之后退火以便提高尺寸稳定性的PEN的一种源(市场上可以从位于Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPontTeijin薄膜美国有限合营公司买到的PEN薄膜)制成的电路已经在前面描述(例如市场上可以从位于Northfield,Minnesota,U.S.A.的Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部买到的那些)。市场上可买到的PEN薄膜的另一个实例是市场上可以从SKC有限公司买到的SkynexNX10L薄膜。二者已经发现具有与PI相比较的大约相同的低油墨渗透率和湿气吸收率(参看实例1)。但是,本发明并不打算局限于仅仅测试的那些PEN薄膜源和PEN层压制造商。例如,考虑PEN原始薄膜可以由其他方法制造和层压并且可以由各种方法形成(例如挤塑、吹塑、管形薄膜挤塑等),只要薄膜实现足够的尺寸稳定性以保持挠性电路的公差(优选地好于+/-0.3%,IPC)。为了制造背面接入特征,可以使用方法例如(或者适当组合)激光烧蚀、化学刻蚀、等离子刻蚀(例如氧气或氧气-CF4气体混合物的使用)、化学和/或电化学清洗以及机械切削或冲压操作(例如利用金属压型;也参看实例4)对PEN材料层和粘合剂成功地构图。PEN和粘合剂层在相同构图位置顺序地激光烧蚀是产生背面接入以及1ML设计中无支撑金属导体的空缺电介质区域(参看图1和实例4)以及2ML设计中的小通孔(参看图2;在该情况下,可以激光烧蚀和清洗原料层压中金属、粘合剂、PEN、粘合剂和金属的层叠中的顺序层)的优选方法。但是,粘合剂也可以与PEN,与金属或者与自身配对,并且多层可以一起或者使用在工艺中适当时间插入的粘合剂层压步骤单独地构图。例如,对于1ML设计,PEN-粘合剂可以首先构图然后连接(例如通过层压)到金属。然后金属可以例如通过先前描述的TAB工艺上的变化构图,但是其中PEN代替PI。为了去除可能已经由激光和/或等离子不完全去除的任何粘合剂副产品,化学清洗和显微刻蚀(例如使用基于硫或基于其他酸的溶液)技术,因为它们自身众所周知,优选地在任何表面精加工(例如镀金)之前执行。对于无粘合剂PEN结构,可以通过真空沉积技术或者接近PEN熔点的高温铜箔层压来实现直接金属化。然后,可以通过使用光刻胶的相加、半相加或相减工艺对金属构图。金属的溅射具体地考虑作为金属化PEN或其他适当聚酯材料的有效方法,因为这种程序已知在生产中制造无粘合剂PI中金属化PI时有效。但是,蒸发和其他真空技术相信也是可能的并且期望是可用的。下面实例4进一步说明根据本发明可用的并且提出制造类似箔片层压能力的某些箔片层压的实例。同样考虑独特的、低成本、基于半相加或基于相减的工艺流程可以从通过直接或者使用粘合剂(例如DuPontQ83tm薄膜,市场上可以从位于Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPontTeijin薄膜美国有限合营公司买到)和使用薄铜箔间接层压PEN产生的原料开始进行,其中铜箔在层压之后可以分离的几微米(例如l-5微米)薄铜层与较厚牺牲铜层之间具有可分离界面。作为一个具体实例,考虑单面(4微米或35微米铜/PEN,其中35微米铜是市场上可买到的箔片)或双面材料(1-4微米铜/PEN/l-4微米铜或者35微米铜/PEN/l-4孩吏米铜)可以分别为1ML和2ML结构独特地产生(参看图1和2)。相反地,具有PI的商业原料(例如市场上可以从位于Wilmington,Delaware,U.S.A.的E丄duPontdeNemoursandCompany买到的KaptonH薄膜)通过真空金属化或通过在金属箔上铸造PI产生。与铸造PI工艺类似,考虑PEN或其他原料可以通过从溶液沉积或者其他方法(例如铸造)PEN聚酯在金属荡上来产生,作为形成电路到喷墨印刷使用的1ML挠性电路中的聚酯(PEN)/金属衬底的可行源。对于基于真空或基于层压的工艺,可以通过化学方法去除粘结涂层或粘结层。对于溅射,可以利用铬粘结涂层(如下面实例1中),但是考虑可能具有更好油墨耐蚀性的其他溅射粘结涂层例如NiCr、蒙乃尔合金和其他。对于制造无粘合剂基于PEN电路的基于层压的工艺,使用粘合、阻隔和稳定化处理的铜箔(如上关于基于粘合剂的PEN讨论的)对于抗潮性和抗墨性是期望的,如上所述因为如对于基于粘合剂的PEN应用描述的类似原因。因此,使用微型粗加工处理、硅烷偶联或其他粘合增进处理、锌铬阻隔(对于潮湿环境中的稳定性)以及稳定化(或抗氧化)处理的优选箔片(例如由市场上可以从Gould电子公司买到的JTCFlex箔片提供的那些)优选地与尺寸稳定的PEN或其他聚酯薄膜(例如市场上可以从位于Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPontTeijin薄膜美国有限合营公司买到的DuPont-TeijinQ83TM薄膜)组合,以便实现有效的金属剥离强度和暴露于油墨之后的剥离强度保持。在描述基于粘合剂的PEN时在上面描述的相同构图方法或者一些的组合可以单独用于PEN(例如激光烧蚀、等离子灰化、化学清洗和机械构图),而且已经说明PEN材料的化学去除。如同基于粘合剂的结构一样,激光烧蚀是在2ML设计中产生小(例如25-75微米直径)通孔以节省面积的一种证实的优选方法,但是甚至考虑无粘合剂PEN上用于通孔的大孔的化学和机械(例如冲孔)去除。鉴于因为可能需要两种化学物质刻蚀两种不同材料PEN和粘合剂的化学去除是困难的,以合理反应速率化学刻蚀PEN可以通过结合背面金属(优选的或者可能的光刻胶)掩模暴露于化学反应物的未掩蔽区域中PEN聚合物链的可控分裂实现。IML无粘合剂PEN20结构可以从正面为电路系统构图且背面构图为牺牲金属掩模的双面金属化原料制造。相信PEN展开成可溶、单个、萘-酯片段,其中大部分为相对不易挥发的水溶有机物,具有单功能OH基和其他官能团以增加沸点(称作"改性简单酒精,,),但是不具有COOH酸基,因为聚酯的互换反应方式是通过醇解而不是通过酸基(参看P.J.Flory,"Chapter3,CondensationPolymerization(第三章,缩聚),"聚合物化学原理,Cornell大学出版社,Ithaca,NY,pp.69國105中,在此引用作为参考)。应当选择改性简单酒精(例如单乙醇胺(MEA))以具有适中的沸点,从而不会在实现合理反应速率的大约水沸点的处理期间被去除(因此MEA,—种改性酒精是优选的,优于乙醇或丙醇)。较大的酒精(例如丁醇和戊醇)具有较高的沸点,但不是优选的,因为它们自身在水溶液中的较低溶解度和相应萘酯产物。多功能酒精(或乙二醇)也可以展开聚合物并且具有较大量反应物OH基和水中较大溶解度的优点,但是可能经历不期望的副聚合反应。分裂反应的萘酯产物的溶解度对于改性简单酒精的选择也是重要的。化学刻蚀速率可以在碱性溶液(例如NaOH或KOH)中或可能也在酸性溶液(例如基于疏或其他)中通过催化作用增加到有用的级别,与依赖于"碳-氧双键的极性和羰基氧原子承担正式负电荷的能力,,的聚酯酸碱催化的酯基转移机制一致(参看M.P.Stevens,"Chapter10:Polyesters(第10章,聚酯),,,聚合物化学引言,Addison-Wesley,Reading,Mass,pp.251-275中,同样在此引用作为参考)。应当理解,高PEN刻蚀速率可以在具有一定浓度的MEA/KOH和MEA/NaOH的高度碱性溶液中实现,"推测通过形成醇盐阴离子增加酒精的亲核性"(参看Stevens的碱性催化反应的酯基转移机制的描述),进一步相信,具有MEA或其他改性简单酒精的酸性催化剂将"协调羰基氧从而增强羰基碳的亲电子特性"(参看Stevens的酸性催化反应的酯基转移机制的描述)。产生轮廓分明的成角度的PEN侧壁的优选PEN化学去除方法可以基于利用双面金属覆盖PEN并且通过使用背面金属构图限定可以在PEN构图去除步骤中使用的金属掩模的电路处理技术。最初,正面电路系统和背面掩模图案可以使用光刻胶方法同时刻蚀。在基于背面掩模图案的PEN构图去除期间,可以使用光刻胶的毯式暴露保护正面电路系统。背面金属厚度优选地薄并且使用的金属化方法优选地是低成本方法,从而使得去除牺牲金属的刻蚀步骤的成本和总体处理成本达到最小。薄金属箔到PEN的层压可以通过使用薄的独立铜箔有效地实现(例如,0lin^^司,黄铜部(位于EastAlton,Illinois,U.S.A.)的CopperBondXTFTM箔片;而且,参看先前的讨论,其中在层压之后分离界面之后薄箔片部分可以保留),并且这种层压期望比当前在PI上使用的第二侧真空金属化工艺便宜(例如,常用的25微米铜/粘结涂层/PI/粘结涂层/4微米铜无粘合剂原料)。关于上面描述和提出的制造方法以及基于PEN或其他聚酯的挠性电路对比基于PI的挠性电路的优良抗墨性的进一步讨论在下面实例部分中找到。下面表格1显示包含PET和PEN的聚酯与PI关于制造可用于喷墨印刷的挠性电路的温度适用性的比较。虽然当前可用的PET主要因为制造的温度暴露通常较不可接受,PEN对于温度标准高度可接受,如在与PI的比较中说明的,同时关于渗透率和吸收率显著优于PI(如下详述)。随着可能包括较低温度处理的改进或不同制造步骤的出现,PET也可接受用于处理作为具有优良渗透率和吸收率性质的挠性电路,如与PI比较的(同样在下面详述)。类似地,可能已知或研制对于喷墨应用与PI相比较具有用于优良渗透率和吸收率性质的处理和环境使用的有效性质的其他聚酯。表格1.电路的常见热变化范围(thermalExcursions)以及基于选择电介质的物理性质期望用于电路电介质材料的可接受性。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>焊锡漂浮之后的剥离(%保持)(IPCTM650#2.4.9,方法D,204C,长达5秒)失败8.5lbs/in(100%)12lbs/in(100%)对于PI、PEN和PET性质的比较参看表格2基于PEN的电路,特别是,通过对于剥离保持具有最小影响(焊锡暴露之后对比之前保持的力的百分比)的短时期焊锡漂浮测试(参看表格l:在204C下执行5秒的测试)的能力说明关于热处理,PEN的适用性类似于PI的适用性以及PEN优于PET的优越性。而且,该能力也证明在高于挠性电路连续使用工作温度(高于160C)的印刷机挠性电路装配期间,PEN在许多短到中时期(至少几秒到几十秒)制造温度环境中存活的充分性。基于PEN的挠性电路的使用将例如可能仅排除最极端的IC连接/焊接处理条件(在G.Harman对于在IC连接的背景部分中上面提及的许多潜在可用方法的评论中,焊接温度极端报告达到300C之上(;微电子学中的丝焊材料、工艺、可靠性和产量,McGraw-Hill,NewYork,第二版,1997)。如此,那些极端温度技术可以容易地通过在许多其他非极端工艺中选择而避免。实际上对于IC连接步骤,基础材料通常不与热源接触,除了通过无支撑迹线的传导间接接触,并且能量脉沖通常短(微秒至毫秒级),因此基础材料本身通常达到比实际焊接温度低得多的温度。因此,与PEN相比较PI的更高耐温性是多余性质,并且基于PEN的电路和其他耐高温聚酯(即使如测试的具有高于PET的耐温性的那些)具有承受当前热处理步骤的足够耐温性。下面表格2提供PET、PEN和PI的某些物理性质的比较。这些性质对于下面的实例特别是对于实例1相关且有用。而且,表格提供例如PEN的水吸收率百分比比PI低得多。另外,PET的水吸收率百分比接近PEN,指示其他聚酯例如PET也是本发明挠性电路的适当材料。表格2.挠性电路电介质材料的物理性质比较。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>根据本发明,染色粘合剂可以与基于粘合剂的PEN—起使用,为了增加的工艺生产量(例如激光烧蚀速率)和美学需求制造挠性电路。具有与激光波长相对应的颜色的染色粘合剂导致更快更有效地去除材料的激光烧蚀工艺。在下面的实例中,染料添加到使用的至少一种类型的粘合剂,并且它不会在抗墨性测试期间负面地影响粘合剂的性能。从实例2,3和5中显示的信息中,粘合剂中染料的使用认为适合于在喷墨印刷机应用的挠性电路中使用。不像在现有技术基于无粘合剂或基于粘合剂的挠性电路中使用的PI(具有商品名称KaptonE薄膜(市场上可以从位于Wilmington,Delaware,U.S.A.的E.I.duPontdeNemoursandCompany买到)以及UpilexTM薄膜(市场上可以从位于日本的Ube薄膜有限公司买到)),PEN是热塑性的,与作为热固性材料的PI相反。因此,当使用压力局部加热时,PEN和其他类似热塑性聚酯可以与自身连接或焊接从而形成巻轴形式的强拼接。在切割并分离出巻轴中的缺陷电路以便仅将好的部件连接在一起或者将较大巻轴中的部件的短巻轴部分(例如切割成巻轴条的面板)连接在一起之后,拼接是有用的。PI和PEN电路都可以使用独立粘合剂和带拼接在一起,但是PEN电路可以通过加热到PEN熔化温度之上并且产生PEN到PEN接头更简单地拼接在一起,而不使用额外的材料、成本和处理。与标准拼接方法相比较,熔化接头相对无形(为了看拼接是否存在将需要放大检查)并且每单位面积更强,引起较少电路面积浪费,对电路的供应商和客户(处理者)有利。该加热拼接的优点并不局限于印刷机挠性电路应用的范围内,并且可以适用于由PEN或类似热塑性聚合物或聚酯材料制造的所有电路构造。用来拼接TAB(带式自动焊接)和巻轴到巻轴电路的当前方法典型地涉及粘合剂补片(patch)的形成,包括由非粘合剂聚合物薄膜支撑材料支持的粘合剂的重叠。为了足够的焊接强度,经常需要部件上的显著额外的带补片区域提供足够的强粘合剂焊接以便在将巻轴暴露于各种应力的制造中的处理工艺中存活(例如短时期到连续和周期性应力、温度应力的高冲击力)。该类型的补片因此可以延伸到打算去除的巻轴上的缺陷部件之外,并且致使另外的好的相邻部件作为拼接程序的一部分而变成"缺陷,,部件。相反地,"接近无形"("near-invisible")拼接(图3)需要较少的区域且不需要额外的材料,并且提供消除损坏良好部件进行拼接的可能性。与0.375至0.750英寸宽度的典型带拼接相比较,具有类似和充分强度的拼接可以在大约.040英寸宽的区域中进行。依赖于拼接的强度需求可以使用或多或少的区域。图3显示连续的TAB式样的电路条100,一个单独的电路200定位以根据本发明拼接到该条。成功焊接的拼接接头在300处显示,其中拼接接头完全包含在相邻电路100之间,而没有不利的影响。拼接通常在包含缺陷出现的电路的带部分中进行。在利用带补片的现有技术拼接技术中,切去并去除电路的缺陷部分,同时在每端保留缺陷部件的一部分以与带补片重新连接。该方法保留缺陷部件以用作条的连接元件。在一些情况下,其中好部件分散在坏部件内,制造商经常使用坏部件切去好部件以减少拼接量。本发明的"接近无形,,拼接技术不会导致任何丢失部件从而导致更高的产量,因为不需要去除或损坏好部件。当使用现有技术产生巻轴到巻轴和TAB产品时,制造商典型地允许一定数目的缺陷保留在巻轴中以减少拼接量。使用"接近无形"拼接,可以产生具有100%好部件的巻轴而不管拼接数目,从而为客户提供每个材料长度确切数目的好部件。生产巻轴到巻轴和TAB产品需要昂贵的专用装备以处理长巻轴材料通过电路制造所需的许多步骤。以面板形式生产电路的制造商可能发现装备成本非常高并且可能不能供给需要产品以连续巻轴形式递送的客户。"接近无形"拼接的另一个优点在于基础原料的长度与生产的最终TAB或巻轴到巻轴产品的长度无关。电路可以包括独立部件或独立部件短条的面板形式生产,它们可以连接在一起以形成产品的连续长度。连接操作可以在生产工艺的最后阶段在单件装备上执行,从而减少制造商进入巻轴到巻轴和TAB市场的装备成本。这些提供优于仅使用巻轴到巻轴装备的制造商的制造成本和生产量以及其他技术优势。而且,如图4中详述的粘合剂条的使用将该拼接方法的好处延伸到其他类型的挠性电路,包括使用PI和PEN制造的那些。基于使用压敏带粘合的经验,我们怀疑需要超出使用PEN到PEN或者类似热塑性聚合物或聚酯的加热接头获得强度的另外强度的拼接可以通过添加插入在接头处的PEN薄膜之间的第三组件而变得更强。该第三层可以是压敏粘合剂,热熔或热回流粘合剂材料的窄薄膜条(如图4中显示为400)或者适合于将薄膜连接在一起的几种其他焊接技术的一种。该类型的改性拼接接头的设计期望享有"接近无形"拼接的窄焊接拼接接头宽度允许的小区域内足够强度的所有先前详述的好处。而且,可以扩展到非热塑性挠性电路材料(例如聚酰亚胺)。实例1.普通油墨通过聚酰亚胺(PI)、聚对苯二曱酸乙二酵酯(PET)和聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)基础材料薄膜的扩散。典型地在喷墨印刷机中使用的油墨是包括溶剂、色素、染料和/或水的混合物的极性液体。根据本发明用于喷墨印刷的优选挠性电路衬底期望具有较低的油墨渗透率,以避免油墨流出通过薄膜进入金属导体的附近。油墨化学构成变化广,结果,每种将具有它自身通过不同衬底材料的渗透率。油墨渗透率可以实验测量或者可以从下面表格3中列出的已知水和氧渗透率和吸收率值估计。PI、PET和PEN是衬底或基础薄膜材料。表格3比较三种材料的一些重要物理性质,因为它们与衬底的渗透率相关。表格3.与油墨渗透率和吸收率相关的PI、PET和PEN的衬底性质。物理性质PI的值的范围(括号中可以从E.U.duPontdeNemoursandCompany买到的某些Kapton产品的具体值)PET的值PEN的值(具体地,可从DuPont-Teijin买到的TeonexQ83)1120渗透率(g/m2/天)4-28(对于KaptonHN为22,对于KaptonE为5)21-269.5H20吸收率(重量%)1.8-3.7(对于KaptonHN为3,对于KaptonE为1.8)0.4-0.80.302指数(%)4-114(对于KaptonHN为38)1822衬底中极性物质例如水的吸收率可以提供帮助理解关于衬底内其他极性物质(例如油墨)的怀疑亲和性和容易包含的模型。这也可以预测极性物质通过衬底转移的容易性。氧渗透率是可以用来定级小气体分子通过不同衬底的一般难度的常用计量。当理论上估计较大分子例如油墨成分通过不同衬底的渗透率时,这也可以是有价值的帮助。如表格3中可以看到的,PEN和PET,另一种聚酯的氧渗透率通常小于PI。应当理解,随着pH移动远离中性(7pH),pH差通常增加反应率。一些PI已知证明在强碱性中化学刻蚀(例如KaptonE已知在KOH和NaOH中具有高刻蚀速率)。也就是,这种可刻蚀PI对于pH接近14的任何油墨将具有高渗透率和反应率。另一方面,聚酯没有已知使用强碱性溶液化学刻蚀。如此,聚酯例如PEN和PET应当跨越不同pH值的油墨具有小于PI的期望渗透率值的变化性。两种典型油墨(在高和中/低pH的范围内)的渗透率,通过适合于制造成尺寸稳定的挠性电路系统的各种PEN、PI和PET衬底基础薄膜,通过监控60摄氏度下的油墨重量损失曲线来测量。在大约60摄氏度的温度下长时间(例如几周)暴露于具有不同pH的油墨是用来在印刷头环境中加速破坏的一种典型测试程序(例如先前引用的日本专利HEI10[1998-158582)。对于这些渗透率测试,油墨放置在具有使用来自不同制造商的PI、PET或PEN50微米厚"隔膜"薄膜密封的6cm直径圆形开口的金属杯中。以24-150小时的间隔对比时间监控重量损失长达870或1000小时。使用获得高度相关系数(在所有情况下大于99.5%)的线性回归确定每个薄膜实验的最佳拟合斜率,然后对于不同薄膜类型平均斜率。测试的两个PEN薄膜和一个PET薄膜都一致地具有比大多数PI低的油墨渗透率(参看下面表格4),因此指示比PI薄膜优越或者至少近似相等的油墨转移抗性。因此,具有低渗透率的PEN和其他聚酯提供与喷墨印刷机盒一起使用的有利性质,因为油墨不能像通过大多数PI那样快速地扩散通过PEN、PET或类似聚酯。表格4.不同pH的典型油墨通过PEN、PI和PET薄膜的渗透率。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>上面表格4中的PEN1包括市场上可以从位于Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPont-Teijin薄膜美国有P艮合营公司买到的Teonex083顶薄膜。PEN2包括市场上可以从首尔,韩国的SKC有限7>司买到的SkynexNX10L薄膜。PI1包括市场上可以从位于Wilmington,Delaware,U.S.A.的E.I.duPontdeNemoursandCompany买到的Kapton200Etm薄膜。PI2包括市场上可以从位于Wilmington,Delaware,U.S.A.的E.I.duPontdeNemoursandCompany买到的Kapton200HN薄膜。PI3包括市场上可以从日本的Kaneka高技术材料公司买到的Apical200NPTM薄膜。以及,PET1包括市场上可以从位于首尔,韩国的SKC有限公司买到的SkyrolAH82L薄膜。表格中列出的高pH油墨是市场上可以从Butler,Wisconsin,U.S.A.的大系统乂>司买到的pH大约为8.56的EncadK208163-4GS油墨。低pH油墨是市场上也可以从Butler,Wisconsin,U.S.A.的大系统乂^司买到的pH大约为6,8的EncadY208163-3GS油墨。表格4中显示的测量与基于表格3中列出的性质三种薄膜类型之间的期望油墨渗透率排序一致。特别地,PEN记录为如由湿气和气体渗透率值提出的不如大多数聚酰亚胺可渗透的数量级的一半至全部。测试的PET薄膜具有比期望(对于油墨大约为10对比对于水渗透率为21-26)甚至更低的渗透率,这意味着PET也有效地用于喷墨印刷机挠性电路基础衬底材料。湿气吸收率对于金属、粘合剂和其他层压成分的粘合以及对于到PEN和PI的表面涂层粘合性质的影响也在下面实例2和3中讨论。2.当暴露于典型油墨时,金属到聚酰亚胺(PI)对比聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)基础材料的粘合保持。如上面实例1中支持的,PEN和其他聚酯已经发现比许多PI对于典型油墨较少渗透。过度渗透率可以损坏柔性电路应用中的金属粘合。一旦油墨扩散到金属到聚合物界面中,根据它的浓度级别,它可以直接侵蚀金属或者削弱并破坏金属到聚合物焊接或者引起枝状生长(如上面在背景部分中关于油墨性质和短路以及其他破坏机制讨论的)。因此,使用具有较低渗透率的衬底材料是有利的,因为这将产生随着时间的更大粘合保持。但是,当油墨扩散通过衬底之后甚至以低浓度与它接触时,保证金属到衬底焊接的抗墨性是关键的。因此,实例2的目的在于量化在大多数印刷机挠性设计中使用的具有1盎司铜厚度的不同类型PEN和PI挠性测试电路上,金属到衬底焊接对于不同油墨以及对于不同油墨暴露时间的抗性。湿气吸收率性质(实例1中提及)对于到PEN和PI电路的金属粘合的影响也在该实例中讨论。制造两种类型的电路设计的棵电路以便使用两种不同方法测量粘合保持。在第一方法中,1/4英寸(6.35mm)宽的铜迹线从PEN和PI层压中构图,并且迹线从衬底的90度剥离强度作为油墨暴露时间的函数直接测量。在第二方法中,宽度细得多(75-100微米)的铜迹线从相同PEN和PI层压中构图,并且检查电路作为油墨暴露时间的分层。第一方法具有直接量化金属从基础衬底薄膜材料的粘合(剥离强度)保持的优点,但是第二方法具有测试电路具有更典型产品设计的优点,因为最终产品典型地具有50-100微米的最小迹线宽度尺寸。使用两种电路设计,通过在CuCl2(氯化铜)中使用光刻胶掩蔽法(涂敷、曝光、光刻胶掩模的水显影、刻蚀之后的剥离)从初始聚合物上铜"层压,,中水刻蚀形成迹线。术语"层压"包括基于粘合剂和无粘合剂的材料,这是通过层压或溅射/电镀操作的铜沉积。由不同电路和材料类型制成的样品对于初始粘合剥离测试。另外的样品放置在60C,用来加速与实例1中油墨暴露相关的破坏的相同标准温度的炉子中充满典型油墨(与实例1中使用的相同油墨,具有不同pH值)的玻璃罐中。样品以大约周间隔从罐中去除长达1000小时并且测试随着时间的粘合保持。对于%英寸迹线电路,使用安装在"Chatillon"剥离测试固定装置上的100磅测压元件测量剥离力对比时间,衬底连接的PEN或PI侧面向下面向德国轮,同时金属迹线(在监控剥离力之前分离短的长度)保持在固定到横臂的夹具中,并且以2in/min十字头速度单独牵引。除非另外指示,破坏方式是铜-粘合剂或粘合剂-基础薄膜界面的粘合破坏,或者基于粘合剂的电路的粘合剂或基础薄膜层中的粘性破坏,或者铜-粘结层或粘结层-基础薄膜界面的粘合破坏,或者无粘合剂电路的粘结层或基础薄膜层中的粘性破坏。有时观察到基础材料层与德国轮之间的破坏方式(例如在焊接粘合剂中),这指示比上述常见破坏的任何一个低得多的剥离测试值,其破坏方式是不可接受的,因为没有代表真实的基于材料的剥离强度从而不包括在该分析中。对于细线电路,使用每个电路材料集三个样品并且将它们放回油墨中进行另外的油墨暴露和重新检查,因为这是非破坏性测试。当迹线(或者实例3中表面涂敷电路的表面涂层)在检查期间变得从聚合物衬底完全分层时,认为细线电路已经破坏。在所有情况下,样品从油墨中去除并且在检查或剥离测试之前在大约20摄氏度下使用去离子水清洗。对于剥离测试,一种破坏性测试,三个样品用于油墨暴露条件的每周,并且在测试之后在剥离的样品上验证破坏方式。图5是显示对于涂敷到%英寸宽的电路迹线的PEN和PI样品,在高pH(>8)油墨中60C下0-8周时保留的百分比剥离强度的结果的柱状图。图6是显示对于涂敷到W英寸宽的电路迹线的PEN和PI样品,在中/低pH(<7)油墨中60C下0-8周时保留的百分比剥离强度的结果的柱状图。在图5中,相对于0周剥离强度值限定粘合保持,除了PEN-1层压之外,在该情况下平均0周至3周的值以限定100%点。在图6中,缺少一些值。在缺少的周间隔采样,但是没有获得良好测量。如先前描述的,数据容易受测试过程中的噪声以及系统影响,这特别贡献于两副图中高于100%的一些读数。^英寸宽的迹线的粘合(参看图5和6)不如较窄迹线的粘合对于油墨暴露敏感(参看下面表格5和6)。对于具有%英寸迹线的电路,基于无粘合剂的PI电路和基于粘合剂的PEN电路保持大约相同百分比的剥离强度(参看图5和6),其中6周后的剥离保持仅在大约80-100%之间变化(考虑该破坏性剥离技术固有的噪声,粗略地相同)。但是,对于具有精细迹线的电路,PI电路的破坏时间总是比PEN电路的破坏时间短,特别是暴露于高pH油墨时(1和2周对比大于8周)。简而言之,结果显示许多种类的基于PEN电路在油墨暴露条件下存活得长,这包括不同PEN薄膜原料源和/或制造商,不同PEN层压制造商,包括但不局限于改性环氧树脂和聚酯-环氧树脂混合物的不同粘合剂成分,以及层压的粘合剂部分中染料和阻燃添加剂的包含或不包含。而且,图5和6的比较也显示pH对于基础材料包括PEN材料的电路迹线几乎不具有影响而不管其他因素,这对于在印刷头挠性电路中使用显著有利。表格5和6显示测试每种类型薄膜的3个样品的结果。100%中的破坏百分比反应3个样品中失败的百分比。当三个破坏百分比(33,67和100%)的一个发生时,提供按周计算的破坏时间。如表格5和6中看到的,PEN在使用低和高pH的油墨的应用中一致地表现良好,显示跨越测试的pH范围的极少变化性。当低pH油墨暴露时,PEN的表现与PI差别不大,虽然PEN变化如果不是好于PI也是表现一致。当暴露于较高pH油墨时,PEN在PEN变化上一致地表现好于PI。表格5.60摄氏度下高pH(pH>8)油墨中的棵电路存活<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>表格6.60摄氏度下中/低pH(pH小于或等于7)油墨中的棵电路存活。<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>图5和6以及表格5和6中的材料源在下面提供。PI-I是无粘合剂PI,具体地市场上可以从Wilmington,Delaware,U.S.A.的E丄duPontdeNemoursandCompany买到的Kapton-E薄膜。才艮梧美国专利号4,863,808,薄膜包括溅射在铬溅射的粘结层上的铜然后电镀高达35微米厚度。PEN-1是具有染料和阻燃剂的聚酯_环氧树脂粘合剂,Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部(Northfield,Minnesota)使用0.7密耳厚的A477粘合剂(称作"聚酯-环氧树脂-1")层压loz铜箔到1密耳厚的PEN薄膜。PEN-2包括具有染料但不具有阻燃剂的聚酯-环氧树脂粘合剂,Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部(Northfield,Minnesota)使用0.7密耳厚的A523粘合剂层压loz铜箔到1密耳厚的PEN薄膜。聚酯-环氧树脂混合物粘合剂是与上面不同的成分(因此在表格中标识为"聚酯-环氧树脂-2")。PEN-3包括不具有染料但具有阻燃剂的聚酯-环氧树脂粘合剂,Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部(Northfield,Minnesota)使用0.7密耳厚的A478粘合剂层压loz铜箔到1密耳厚的PEN薄膜(称作G1910)。聚酯-环氧树脂混合物粘合剂是与包含到上面其他Sheldahl层压中的任何一种不同的成分(因此在表格中标识为"聚酯-环氧树脂-3")。PEN-4包括不具有染料和阻燃剂的聚酯-环氧树脂粘合剂。Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部(Northfield,Minnesota)使用0.7密耳厚的A523粘合剂层压loz铜箔到1密耳厚的PEN薄膜。聚酯-环氧树脂混合物粘合剂是与其他粘合剂的一些不同的成分(因此在表格中标识为"聚酯-环氧树脂-2")。PEN-5包括具有与上面列出的Sheldahl层压不同的化学组成的改性环氧树脂粘合剂。不存在染料,但是阻燃剂添加到层压。这是使用1密耳厚的粘合剂层压loz铜箔的层压例如GTS5670(可以从Berkshire,英国的GTS柔性材料有限公司买到)。粘合剂和Cu箔片的不同外观和性质指示来自Multek柔性电路公司Sheldahl技术材料部以及GTS柔性材料有限公司制造的层压的不同原料制造源,虽然来自这两个层压制造商的PEN薄膜可能相同。来自Taiflex科学有限公司,Kaohsiang,台湾的PEN-6使用与由Multek柔性电路/>司Sheldahl4支术材料部制造的PEN基础薄膜具有相同外观,但是具有不同铜箔(可以从位于Imaichi城,Tochigiprefecture,日本的Furukawa电路荡片有限公司买到)和不同粘合剂化学组成(与包括在GTS柔性材料有限公司制造的层压中的改性环氧树脂具有不同外观和性质的改性环氧树脂)的TeonexPEN薄膜(可以从位于Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPontTeijin薄膜美国有限合营公司买到的DuPont-TeijinFilmsTeonexQ83TM)。棵PEN电路(棵电路具有暴露于环境并且没有涂敷覆盖层或表面涂层的金属迹线)的优良长寿命至少部分地归因于作为基于粘合剂的材料与无粘合剂电路之间物理和化学焊接差异的结果的更大可能粘合保持。对于基于粘合剂的系统,粘合保持将依赖于粘合剂及其界面承受来自油墨成分的侵蚀的能力。包括渗透通过基础衬底材料的湿气的任何油墨成分可以潜在地侵蚀粘合剂。正如重要的,作为使粘合剂或基础材料膨胀从而在金属-衬底层叠中产生应力的吸入湿气或油墨溶液任何部分的结果,在粘合剂-衬底或粘合剂-金属界面的任意一处或全部两处,粘合可能变弱。界面焊接或粘合剂内部块结构中的粘结容易受油墨成分侵蚀。由于这个原因,期望结性。到粘合剂的铜箔粘合也将受铜粗糙度和表面界面处理例如Zn-Cr影响。期望地,更大铜粗糙度或"牙齿"将因为更大的焊接表面积而比较平滑的铜更可靠,并且Zn-Cr涂层将因为铜的电化腐蚀防护而提高粘合保持。测试的所有基于粘合剂的PEN电路在使用粘合、阻隔和稳定化处理的原料中都具有铜箔,所以这些在本发明中是优选的。但是,同样考虑其他当前或未来研制的粘合、阻隔和稳定化处理。因为测试中的长存活,具有改进环氧树脂和聚酯环氧树脂混合物化学组成的粘合剂也是优选的,虽然其他应当也充分地起作用。不像基于粘合剂的系统,无粘合剂材料具有Cu-粘结涂层-衬底层叠。无粘合剂材料不期望具有同样良好的粘合保持,因为铜-粘结涂层(铬、蒙乃尔合金等)连接可能容易受电化腐蚀(例如铬比铜更贵重),但是对于一些喷墨应用应当足够。3.由聚酰亚胺(PI)对比由聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)基础材料制成的那些的表面涂敷电路比较。代表实例2中描迷的印刷机挠性产品设计、具有金属迹线的一些细线棵电路使用两种典型表面涂层表面涂敷,并且像实例1和2中一样暴露于60摄氏度的相同加速油墨环境中长达1000小时。不同材料类型、程序和破坏标准(包括表面涂层的分层)已经在实例2中描述。表面涂层材料、工艺操作条件和油墨性能概述在表格7-9中列出。表格7-9也显示破坏处于三个测试样品的三个破坏百分比(33、67和100%)中一个的按周计算的破坏时间。如可以看到的,PEN薄膜基础电路相比较地与基于PI薄膜的电路存活得至少一样长,在大多数情况下更长。对于高pH油墨,由表面涂敷环氧树脂-丙烯酸树脂材料#1的全部5种PEN材料制成的电路比类似表面涂敷的基于PI的电路存活得更长(参看表格7),并且由表面涂敷基于环氧树脂-丙烯酸树脂的材料#2的5种PEN材料中4种制成的电路比类似涂敷的基于PI的电路存活得更长(参看表格8)。对于中/低pH油墨,所有PEN和PI电路存活测试的7周持续时间而没有破坏(参看表格9)。表格7.60摄氏度下高pH(pH>8)油墨中表面涂敷电路存活-表面涂层1。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>表格8.60摄氏度下高pH(pH>8)油墨中表面涂敷电路存活-表面涂层2。<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>表格9.60摄氏度下中/低pH(pH<7)油墨中表面涂敷电路存活-表面涂层1或表面涂层2。<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>表面涂层1是基于环氧树脂-丙烯酸树脂化学组成,根据供应商的标准公布建议丝网印刷和处理的TF200FR2表面涂层(Taiyo美国公司,Carson城,Nevada,U.S.A.)。表面涂层2是NPR-5基于环氧树脂-丙烯酸树脂的表面涂层,根据供应商的标准公布建议丝网印刷和处理(NipponPolytech公司,东京,日本)。上面表格7-9中的结果显示PEN是应用材料的很好选择。它是良好的而不管使用的PEN的类型。PEN至少与PI—样好,并且在许多情况下,它在该应用中比PI表现更好。4.制造具有所有必需特性的喷墨印刷机挠性电路设计特征的PEN电路的能力。除了用来在实例2,3和5中评估油墨性能的细线、表面涂敷测试电路之外,使用所有各种PEN基础薄膜层压材料(PEN-1至PEN-6)成功地制造具有印刷机盒电路设计的一般特性的所有特征的1ML和2MLPEN电路。1ML制造方法包括使用负性光刻胶的铜的相减刻蚀,这以与实例2中描述的相同的方法实现。通过激光烧蚀实现PEN和粘合剂的形成图案的去除,以便用于终端连接的接入背面金属特征以及为了产生跨越导体特征。激光残余的金属表面清洗由氧气或氧气/CF4等离子、化学和/或电解(阴极或阳极)清洗的组合实现。所有铜优选地使用电解金电镀。表面涂层优选地由丝网印刷工艺涂敷,但是光可成像的表面涂层也成功地适用。当需要到正面金属电路特征的背面接入时,在激光烧蚀(成功地使用UV和C02类型)之后,下面的方法可以组合地使用以充分清洗金属用于随后电镀(例如电解金)等离子(成功地使用02和02/CF4方法),使用基于疏酸的微刻蚀槽化学清洗(例如成功地使用过硫酸盐、过氧硫),以及电解清洗(例如成功地使用基于氢氧化纳和钾的清洗剂)。双金属(2ML)基于粘合剂的PEN电路也通过激光打孔用于正面到背面电路层接入的30-50微米直径通孔,结合上面对于对金属层和电介质特征构图描述的所有1ML工艺步骤制造。不具有粘合剂的PEN自身也被烧蚀或刻蚀以便能够形成在无粘合剂的PEN电路结构中使用的通孔、背面接入衬垫和横跨导体特征。通过在加热暴露于不同碱性溶液(基于NaOH和KOH)中各种单乙醇胺溶液浓度之后测量重量损失,50和75微米厚的PEN薄膜(可以从Hopewell,Virginia,U.S.A.的DuPont-Teijin薄膜美国有限合营公司买到的TeonexQ83薄膜)的化学刻蚀速率确定为高达12微米/分钟。使用先前描述的金属掩模类型的工艺已经发现形成可接受的PEN侧壁轮廓,因为KOH和NaOH都证明在使用该类型的掩蔽法化学刻蚀(以类似刻蚀速率的各向同性刻蚀)PI挠性电路中具有可接受侧壁轮廓的PI图案时是有效的,虽然展开机制(也就是破坏聚合物中化学键的机制)在PI上与PEN不同。具有大约1lbs/in粘合值的直接PEN金属化(溅射和电解电镀的铬结合层)的无粘合剂PEN材料市场上可以从位于Northfield,Minnesota,U.S.A.的Multek柔性电路公司,Sheldahl技术材料部买到,作为由它们提供的基于粘合剂的层压的选择(例如参看PEN-1至PEN-4层压描述)。而且,如在小层压压力机中制造的由PEN到Olin公司黄铜部(位于EastAlton,Illinois,U.S.A.)市场上可买到的铜箔的层压的直接PEN金属化给出类似的粘合级别。5.THB和偏压油墨浸没电迁移测试。为了测试在延长的产品寿命上发生的灾难性电迁移破坏的可能性,具有产品典型最小值,75微米(额定)迹线宽度和间隔的电路样品,迹线彼此平行取向,制造在不同基础柔性薄膜上,无粘合剂的和具有不同粘合剂类型的基于粘合剂的(与实例2中描述的那些类似),并且在加速测试环境中测试。这些电路使用相同的两种材料以及使用实例3中描述的相应工艺表面涂敷。构图的铜迹线可以描述为"梳子,,,使得每个其他迹线沿着一侧一起电连接到大(5mm正方形)连接盘,并且相邻的每个其他组迹线沿着另一侧电连接到彼此并且电连接到另一个大连接盘。两个连接盘焊接到连接到外部DC电源的引线,从而使得相邻迹线能够交替偏压,同时电路暴露于两个独立测试环境标准加速温度-湿度-偏压(THB)应力环境和偏压、油墨环境。作为参考,日本专利(先前引用,专利公报(A)乂>开专利申请号HEI10[1998]-158582))描述一种长达500-1000小时的类似THB测试,其结果与偏压油墨浸没测试中的存活时间相关(类似于THB测试,但是代替85C/85%RH,使用液体油墨中的浸没5-19.25伏特范围,144-672小时测试持续时间范围,其中评估每个电路涂层材料的2个样品),并且其用来测试无粘合剂PI电路上的不同表面涂层材料。同样地在该研究中,THBJEDEC(85%RH/10伏特/1000小时的条件,参看EIA/JESD标准测试方法A-101-B,"稳态温度湿度偏压寿命测试",1997年4月;这里评估每个层压材料类型的5个电路)和偏压油墨浸没(60摄氏度/320小时/5伏特的条件;这里评估每个层压材料类型的2个电路)也用来近似在它的寿命上加速的产品的液体油墨中的环境暴露。使用不同电路材料类型收集结果使得能够在与应用(电路暴露于液体油墨而不是仅湿度)更接近的环境中关于电气性能进行材料之间的相对比较,这补助THB测试提供的材料之间的相对比较。THB干燥调节(在偏压/环境暴露时间完成之后且刚好在进行应力后电阻读数之前)在空气中是48小时(参看A-101-B测试方法描述),但是偏压油墨浸没干燥条件在105摄氏度下长达3小时,以便允许同样多的吸入液体油墨离子和非离子挥发物(水和其他更易挥发的油墨成分)有机会逃逸。在油墨中执行偏压测试以使用温度-湿度(例如85摄氏度/85%相对湿度)和偏压(1.8伏特和更高)应力监控CAF生长(有时称作枝状形成)的标准测试方法作为基础,其仿真计算机和其他电子应用中的真实电路经历的仅在时间上加速。但是,在THB测试中,干燥时期(48小时)允许电路可逆地返回到它们最初的稳态环境条件,只要枝状结晶还没有形成以在梳状设计中的任何点桥接相邻迹线。对基础村底和表面涂层材料固有的,绝缘电阻随着加速的THB测试环境的湿度降低,所以干燥时期允许电路返回到应力后电阻读数的相同稳态环境条件,并且提供最初与最终电阻值之间的最佳比较。相反地并且对偏压油墨浸没测试固有的,已经吸入相邻导体的区域中但是例如较不易挥发的油墨中所有离子成分通过任何干燥程序都没有有效地去除,并且它们有助于降低干燥后的绝缘电阻。因此,加有应力的样品返回到它们最初的相同条件是不可能的,并且不能严格地进行千燥后和应力前的绝缘电阻值之间的确切比较,虽然使用的干燥调节程序设法使电路返回到它们在测试之前在液体油墨中浸没之前经历的同样干燥的稳态环境。对于THB和偏压油墨浸没测试,使用准确且灵敏高达大约10E13欧姆的欧姆计在50伏特的恒定偏压下测量最初和干燥后电路的绝缘电阻值长达60秒。偏压油墨浸没和THB测试的破坏标准如下设置。如果各个梳状电路表现出比初始电阻低得多的应力后电阻(例如低欧姆可能指示短路或金属桥),这些电路已经任何测试失败,但是如果电路表现出(1)对于偏压油墨浸没测试,高应力后的电阻值,高于10E04或10E6欧姆,或者(2)对于THB测试,类似的电阻,更高或低于应力前读数的1个数量级内,则电路成功地通过测试。对于THB测试,由所有材料类型制造的所有电路通过,因为最终的干燥电阻决不会小于已经高(大于10E9欧姆)的初始电阻的数量级(参看表格10和11),并且大多数经常高于初始电阻。因此,由多个制造商(可能多达2个PEN基础薄膜源并且明确地3个层压制造商)制造的,具有不同粘合剂化学组成(3种不同的聚酯-环氧树脂混合物和2种不同的改性环氧树脂)以及包含或不包含染料或阻燃剂的所有PEN电路与无粘合剂的PI电路表现相同,而不管使用哪种典型的表面涂层(#1或#2)。表格10.具有表面涂层1的基于PI和PEN的电路的THB结果。<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>表格11.具有表面涂层2的基于PI和PEN的电路的THB结果。<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>对于偏压油墨浸没测试,由所有材料类型制造的所有电路同样地通过(对于具有表面涂层1的电路参看表格12,并且对于具有表面涂层2的电路参看表格13),因为满足应力后电阻标准并且在应力后光学显微检查期间没有观察到电学短路或金属。表格12.具有表面涂层1的基于PI和PEN的电路的偏压油墨浸没结果。PI(PI)或PEN薄膜薄膜制造商铜层压制造商粘合剂化学组成粘合剂中的染料粘合剂中的FR通过或失败PI-111us通过PEN-111聚酯环氧树脂-l是是通过PEN-522改性环氧树脂-l否是通过PEN-211聚酯环氧树脂-2是否通过表格13.具有表面涂层2的基于PI和PEN的电路的偏压油墨浸没结果。PI(PI)或PEN薄膜薄膜制造商铜层压制造商粘合剂化学组成粘合剂中的染料粘合剂中的FR通过或失败PI-111usNa通过PEN-111聚酯环氧树脂-l是是通过PEN-522改性环氧树脂-l否是通过PEN-211聚酯环氧树脂-2是否通过上面的数据显示具有各种粘合剂和铜箔类型的许多PEN层压系统对比无粘合剂的基于PI的电路在这两种偏压测试条件下的等价性能,没有枝状短路的任何迹象。而且,PEN比PI更低的油墨渗透率和湿气吸收率认为使得PEN电路优于PI电路,虽然根据测试二者都可接受。6."接近无形"拼接强度测试。热塑性聚合材料挠性电路的"接近无形"拼接的评估包括两种拼接变化。一种变化包括沿着24mm宽度端到端地将两个电路重叠.040英寸并且施加热量和压力到重叠区域从而形成"焊接"PEN接头。第二种变化包括沿着24mm宽度端到端地将两个电路重叠.040英寸,一条热塑性粘合剂位于接头处两个电路之间。然后热量和压力施加到重叠区域以使得粘合剂回流并将两个电路焊接在一起。在两种情况下,接头都是"接近无形"的,并且不会延伸到部件的功能区。使用安装在"Chatillon"剥离测试固定装置上的10kg测压元件测量无粘合剂和粘合剂拼接接头的24mm电路拉伸测试,衬底连接的PEN电路保持在固定到横臂的夹具中。测试了28个无粘合剂样品和46个粘合剂样品。各个电路以2in/min的十字头速度牵引直到接头破坏。记录值代表以每英寸力的磅数为单位的在破坏点实现的力的最大磅数。所有样品在接头处失败。对于测试的多个样品,平均最大力(lbf/in)对于无粘合剂样品为6,22并且对于添加粘合剂的样品为14.78。测试的样品包括作为用于拼接的适当热塑性聚合物的PEN基层,理解任何热塑性聚合物可以如所述地拼接。"接近无形,,拼接的两种变化执行到电路制造的可接受级别,其中力典型地不超过每英寸2磅。根据测试"接近无形拼接"占据材料的.040英寸宽的一条。该窄条允许拼接在相邻部件之间的废弃区域内进行并且允许100%的部件产量,与其他拼接方法相比较,例如使用压敏带的对接,其将典型地覆盖大得多的面积并且延伸到实际电路区域中,从而使得部件成为废弃部件,即使不存在其他缺陷。无粘合剂拼接具有不需要任何另外的材料进行拼接的优点,这种另外的材料可能不像基础PEN材料一样与电路制造工艺兼容。热塑性粘合剂拼接提供更强的接头并且可以在需要更高力的应用中使用。权利要求1.一种在喷墨印刷机中使用的挠性电路,该挠性电路包括柔性衬底,其包括支撑沿着衬底的第一侧的至少一部分粘合的多个金属导体的聚酯材料层,聚酯材料包括适合于在油墨环境中使用、具有比聚酰亚胺材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率的材料。2.根据权利要求1的挠性电路,其中衬底的聚酯材料包括PEN。3.根据权利要求2的挠性电路,还包括通过PEN层提供的至少一个开口,用于提供到至少一个导体的接入。4.根据权利要求3的挠性电路,还包括在具有多个金属导体的PEN衬底层的第一侧上粘合的金属接入衬垫,该金属接入衬垫可以通过穿过PEN衬底层的构图的开口从PEN衬底层的第二侧到达,并且其中至少一个金属导体也可以通过穿过PEN衬底层的另一个开口从PEN衬底层的第二侧到达。5.根据权利要求3的挠性电路,还包括沿着PEN衬底层的第二侧的至少一部分粘合的至少一个金属导体,其通过延伸穿过PEN衬底层的金属通孔电连接到PEN衬底层的第一侧上的金属导体的至少一个。6.根据权利要求2,4或5的挠性电路,还包括位于PEN衬底层与金属导体的至少一个之间用于将它们粘合在一起的粘合剂层。7.根据权利要求2,4或5的挠性电路,其中金属导体的至少一个粘合到PEN衬底层而其间没有粘合剂层。8.—种制造在喷墨印刷机中使用的挠性电路的方法,该方法包括提供包括聚酯材料层的柔性衬底并且将多个金属导体粘合到衬底的一个表面的步骤,其中聚酯材料适合于在油墨环境中使用并且具有比聚酰亚胺材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率。9.根据权利要求8的方法,其中衬底的聚酯材料包括PEN。10.根据权利要求8的方法,还包括对穿过PEN层至少一个开口构图的用于提供到至少一个导体的接入的步骤。11.根据权利要求10的方法,还包括在PEN衬底层的第一侧上与多个金属导体一起粘合金属接入衬垫,该金属接入衬垫可以通过构图穿过PEN村底层的第一开口从PEN衬底层的第二侧到达,以及对第二开口构图穿过PEN衬底层,使得至少一个金属导体也可以通过第二开口从PEN衬底层的第二侧到达的步骤。12.根据权利要求10的方法,还包括沿着PEN衬底层的第二侧的至少一部分粘合至少一个金属导体,并且通过延伸穿过PEN衬底层的开口的金属通孔将第二侧上的金属导体电连接到PEN衬底层的第一侧上的金属导体的至少一个的步骤。13.根据权利要求10的方法,还包括提供PEN衬底层与粘合剂层的层压层,对层压层构图以提供穿过层压的至少一个接入开口,通过粘合剂层将金属层粘合到PEN衬底层,然后对金属层构图以产生多个金属导体的步骤。14.根据权利要求9,11或12的方法,还包括提供位于PEN衬底层与金属导体的至少一个之间用于将它们粘合在一起的粘合剂层的步骤。15.根据权利要求9,11或12的方法,其中金属导体的至少一个粘合到PEN衬底层而其间没有粘合剂层。16.—种在喷墨印刷机中使用的印刷头,包括印刷机和墨盒以及电连接到IC的挠性电路,该挠性电路包括柔性衬底,其包括支撑沿着衬底的至少一部分粘合的多个金属导体的聚酯材料层,聚酯材料包括适合于在油墨环境中使用、具有比聚酰亚胺材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率的材料。17.根据权利要求16的印刷头,其中衬底的聚酯材料包括PEN。18.根据权利要求17的印刷头,还包括提供穿过PEN层的至少一个开口,用于提供到至少一个导体的接入。19.一种将多个挠性电路串联结合在一起的方法,包括步骤提供多个未连接的挠性电路,每个具有包括热塑性聚合物材料层的柔性衬底,其中热塑性聚合物材料适合于在油墨环境中使用并且具有比聚酰亚胺材料更低的油墨渗透率和湿气吸收率,并且每个挠性电路还具有粘合到衬底的一个表面的多个金属导体;以及通过将第一和第二挠性电路的至少一部分重叠在一起并且施加足够的热量和压力以将第一和第二挠性电路串联热焊接在一起来将一个挠性电路拼接到另一个挠性电路。20.根据权利要求19的方法,其中衬底的热塑性聚合物材料包括聚酯。21.根据权利要求19的方法,其中衬底的热塑性聚合物材料包括PEN。22.根据权利要求19的方法,还包括在将第一和第二挠性电路热焊接在一起之前,在第一挠性电路与第二挠性电路之间的重叠部分上插入包括粘合剂的条的步骤。23.根据权利要求19的方法,其中第一挠性电路与共同具有热塑性聚合物材料村底层的一个或多个另外的挠性电路組合。24.根据权利要求23的方法,其中衬底的热塑性聚合物材料包括聚酯。25.根据权利要求23的方法,其中衬底的热塑性聚合物材料包括PEN。26.—种将多个挠性电路串联结合在一起的方法,包括步骤提供多个未连接的挠性电路,每个具有包括聚合物材料层的柔性衬底,其中每个挠性电路还包括粘合到衬底的一个表面的金属导体图案;将一个挠性电路的金属导体图案外面的柔性衬底的边缘部分与另一个挠性电路的金属导体图案外面的柔性衬底的边缘部分重叠;在第一挠性电路与第二挠性电路之间的重叠部分内放置包括热活性粘合剂的条;以及通过施加足够的热量和压力以将第一和第二挠性电路串联热焊接在一起来将一个挠性电路拼接到另一个挠性电路。27.根据权利要求26的方法,其中衬底的聚合物材料层包括聚酰亚胺。28.根据权利要求26的方法,其中聚合物材料层包括热塑性聚合物,并且拼接步骤还包括连同热活性粘合剂一起将柔性层热焊接在一起。29.根据权利要求28的方法,其中聚合物材料层包括PEN。全文摘要在喷墨印刷机中使用的挠性电路。特别地,在喷墨印刷机中使用的挠性电路包括支撑多个金属导体的聚酯材料层,聚酯材料是适合于在油墨环境中使用并且具有比聚酰亚胺(PI)材料更低的油墨渗透率以及低湿气和油墨吸收率的材料。聚酯层具有低油墨渗透率以及湿气和油墨吸收率以防止灾难性的“导体的油墨短路”破坏;粘合破坏;油墨与导体的直接接触引起的腐蚀破坏;以及如果任何材料因与油墨反应而降解则可能导致的材料降解破坏。优选地,聚酯材料是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。聚酯基层适合于在许多主要挠性电路结构类型中使用,包括无粘合剂和基于粘合剂的电路;以及单金属和双金属层电路。而且,一种使用适当聚合物材料层在连续带式自动焊接(TAB)式样的电路条中产生改进拼接的方法,其比其他拼接每个面积更强。文档编号H05K1/03GK101253820SQ200680031590公开日2008年8月27日申请日期2006年8月29日优先权日2005年8月29日发明者丹尼尔·F·麦库雷,特里·F·海登,罗伯特·E·洛夫蒂斯,马修·P·琼斯申请人:因诺维克斯公司
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