[发明专利]柔性电路基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性电路基板，特别是涉及一种具有优良散热性的柔性电路基板。

背景技术

以往，已知柔性电路基板被用作安装电路元件的电路基板。柔性电路基板在作为基层的绝缘膜的表面上由铜箔等形成配线层，因此具有轻薄、柔软、可弯曲的特性，所以近年来，不仅用于电子设备，例如还用于以LED(Light Emitting Diode：发光二极管)为光源的照明装置等。

另一方面，近年来，对于电子设备的操作、控制的高速·复杂化，照明装置的发光亮度增大等要求日益提高，为了满足上述要求，需要在柔性电路基板中流过大电流。但是，当在柔性电路基板中流过大电流时，由连接于配线层的电阻、发光元件等电路元件产生的热量增大，其结果，由于发热量大产生电路元件损坏、电路元件的寿命缩短等问题。

作为对配线层或电路元件产生的热进行散热的方法，已知有在安装电路元件的部分的背面层叠铝板等散热板的结构。安装上述电路基板，且使得散热板与设备壳体紧密接触，由此可使电路元件所产生的热量通过散热板向壳体释放。在专利文献1～3中公开了相关的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本专利)特开平5-191013号公报

专利文献2：(日本专利)实用新型登录第2537639号公报

专利文献3：(日本专利)特开2000-167979号公报

但是，上述现有技术存在以下问题。

＜问题1：产生翘曲＞

在由线膨胀系数代表值为17×10^-6/K，厚度为35～70μm的铜箔形成配线层，并以线膨胀系数代表值为23×10^-6/K，厚度为1～3mm的铝板为散热板时，由于配线层与散热板分别由膨胀系数及厚度不同的材质形成，成为所谓的双金属结构，因此在温度上升时导致铝板翘曲，铝板和设备壳体之间接触面积下降。因铝板的散热性能下降，电路元件产生的热量不能充分释放。

＜问题2：厚度的增大＞

采用铝板作为散热板时，为确保充分地散热性，铝板的厚度必须为1～3mm，其结果是电路基板整体变厚。为了防止因铝板的翘曲导致铝板剥落，而使将铝板粘贴于电路基板的绝缘粘合剂层变厚，电路基板整体将变得更厚。

对此，人们试图以100μm单位对安装有电路基板的设备进行薄型化，采用如上所述厚度的电路基板是妨碍设备薄型化的主要原因。在这里说明了使用铝板作为散热板的情形，此外还已知有使用陶瓷基板、厚铜板制金属基板作为散热板的情形，此时与铝板一样也存在电路基板整体的厚度增大的问题。

＜问题3：形状加工的困难性＞

因安装电路基板的设备的不同，需要沿设备的壳体形状对电路基板实施弯曲加工(专利文献1)。但是，在用铝板、陶瓷基板、或金属基板等作为散热板时，当实施弯曲加工时，产生裂缝、破裂、配线层断线的可能性大，因此这些电路基板只能作为平面板形状使用。这影响了设备的机械尺寸。还已知有在铝板的弯曲部设置窄缝使铝板容易弯曲的方法，但是此时窄缝阻碍了导热，铝板的散热性能降低(专利文献2)。

＜问题4：平面性的保持＞

有人提出了采用薄铜箔作为散热层的柔性电路基板来代替上述铝板、陶瓷板、或金属基板。与铝的热传导率160W/m·K相比，铜的热传导率为394W/m·K，所以使用薄铜箔作为散热层时，柔性电路基板整体的厚度变薄，并可以确保不低于铝板的、充分的散热性能。

而且，由于配线层也是由铜箔形成的，因此配线层和散热层由同种材料形成，可以解决上述散热板的翘曲问题和厚度增大的问题。由于使用铜箔作为散热层时，与使用铝板的情形相比，容易对柔性电路基板实施弯曲加工，因此容易实施形状加工。

但是，这样的柔性电路基板存在以下问题。即，在柔性电路基板的制造工序、搬运工序、向壳体安装的工序等中，作为散热层的铜箔发生凹凸变形从而破坏平面性，使得与壳体紧密接触的散热层的接触面积减少(平面性的问题)。当散热层和壳体之间的接触面积减少时，两者间的热阻抗增大，不能有效地从散热层向壳体进行热传导，因此大大降低了散热层的散热性。散热层的凹凸变形的主要原因是，铜箔的弹性低且软，因此容易在冲击等作用下使铜箔发生塑性变形。

即使采用有一定厚度的铜箔，如果铜箔较软也容易产生塑性变形、凹凸变形从而有损平面性。专利文献3中公开了在压延铜箔的配线上，以增加强度为目的，粘贴厚的电解铜箔的技术，但是没有公开为了保持铜箔的弹性(硬度)、或平面性的技术。

发明内容