柔性电路基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种柔性电路基板及其制造方法，该柔性电路基板结构简单，可在机器人的可动部等要求可伸缩的配线的情形下，使配线伸缩和/或扭转变形，且轻量化、小型化优异，并在反复变形时不易引起配线层的断线、剥离。其特征在于，柔性电路基板1具有由液晶聚合物形成的绝缘膜（2）；形成于绝缘膜（2）上的配线层3A和形成于配线层（3A）上的，由液晶聚合物形成的绝缘层（4），在至少一部分上形成有螺旋状的螺旋部（5），螺旋部（5）可伸缩和/或扭转变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。具体来说，本专利技术涉及一种，其主要应用于以通信、影像设备等的各种电子设备为代表的，用于安装于汽车、飞机、机器人等的结构部件间的连接、或装有装配部件的装备电路基板，特别是，机器人的可动部等要求有伸缩性的部位。
技术介绍
近年来，机器人的发展迅速，出现了可完成多种动作的机器人。在可安装于人体或衣服的可佩戴电子设备领域，也开发出多种设备。在上述机器人及可佩戴电子设备中，大多使用了动力供给用及信号传送用的电线，但通常电线为以铜线为芯线，其外周包裹绝缘体，因而电线本身几乎不能伸缩。因此，在布置电线时需留出余量，以不妨碍机器人或人体的动 作，这经常会在装置设计和实用上产生障碍。因此，现有技术中，为了避免在装置设计和实用上产生障碍，需要可以伸缩的电线。特别是，最先进的人型机器人，或安装于人体辅助肌肉力量的助力装置等的设备，布置有众多经过多自由度的关节，用于驱动末端的马达的电线，或用于传送来自安装在末端的各种传感器的信号的电线，为提高多自由度关节处的配线的自由度，进一步提高对可伸缩的电线的要求。专利文献I中公开了相关的技术。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利技术专利公开第平8-57792号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题但是，在现有的技术中存在以下问题。作为可伸缩的现有的电线的代表例，有线圈状的卷线。但是，卷线用于固定电话机等，一般较粗且较重，还容易与周围线缠绕在一起，因此并不适用于使用很多电线的人型机器人或助力装置。另一方面，近几年，作为产业用机器人，悬臂式机器人被广泛使用。在这种悬臂式机器人中，需要从机器人悬臂的根部一侧到前端一侧布置电缆，这些电缆是安装于机器人悬臂前端一侧的末端执行器或机器人悬臂关节部等所使用的动力供给用或信号传送用的电缆。并需要根据末端执行器或机器人悬臂的关节部的驱动方式，在从机器人悬臂的根部一侧到前端一侧之间配置空气(空压)管路或油压管路。因此，在现有的悬臂机器人中采用的布线方法是，使缆线在机器人悬臂的关节部的靠基端位置处引出到外侧，在关节部的外侧空间配置缆线，并在相对关节部靠前端的位置在此引入至悬臂内，并且，当在关节部布置电缆、空气管路、油压管路等的各种缆线时，要防止电缆线折弯或断线。另外，已知有如下技术，即，在悬臂机器人的关节部的关节旋转中心位置设置支持棒，将预先卷绕有缆线的支持棒收容于机器人悬臂的内部，由此防止缆线折弯或断线。具体来说，在机器人悬臂的关节部做旋转动作时，使在缆线中卷绕于支持棒的部分随关节部的旋转弹性伸缩，由此防止缆线的折弯或断线(例如，参照专利文献I)。然而，对于在机器人悬臂的外侧空间配置电缆的方法，因缆线松弛于机器人悬臂的关节部的周围而需要空间。而且，在机器人悬臂的关节部做旋转动作时，缆线会受到强制的力，或与机器人悬臂发生抵触，可能造成缆线损伤、断线。如专利文献I所示，当在关节旋转中心位置设置支持棒时，需要另外设置支持棒，因此导致制造成本增加，并且由于缆线的容纳部结构复杂，因此存在在缆线布置、维护时拆解、或取出缆线耗时的问题。即，根据上述现有结构，在机器人的可动部等要求可伸缩的配线的情形下，还不能提供结构简单，可使配线伸缩，且轻量化、小型化优异，并在反复变形时不易引起配线层的断线、剥离的电路基板，及其制造方法。因此，本专利技术的目的在于，提供一种，该柔性电路基板结构简单，在机器人的可动部等要求可伸缩配线的情形下可使配线伸缩，且有利于轻量化、 小型化，并且即使在反复变形时也不易发生配线层的断线、剥离。解决课题的技术手段为达到上述目的，本专利技术的柔性电路基板的特征在于，具有由热塑性树脂形成的绝缘膜；形成于所述绝缘膜上的配线层；和形成于所述配线层上的、由热塑性树脂形成的绝缘层，所述柔性电路基板的至少一部分，设置为螺旋状成型的螺旋部，所述螺旋部可伸缩和/或可扭转变形。根据上述结构，由于使用柔性电路基板，与现有的电线相比，可实现小型化、轻量化。另外由于柔性电路基板，可在设置于至少一部分的螺旋部处伸缩，因此例如，可在部件间的小空间里插入收缩状态的柔性电路基板。即，能够使柔性电路基板的安装场所处的无效区域得到有效利用，可使装置轻薄短小，减少安装部件。也可以在柔性电路基板上设置多个螺旋部，也可以是例如，将柔性电路基板大致全部成型为螺旋状。此时，具有更好的伸缩性。在本专利技术中，由于螺旋部可伸缩，因此不需为使柔性电路基板伸缩，而例如以上所述那样设置以往的支持棒等。因此，能够以简单的结构使柔性电路基板伸缩。本专利技术的螺旋部为“成型”为螺旋状的部分。即，在柔性电路基板变形时，保持螺旋形状，因此即使反复变形，也不易引起配线层断线、剥离，保持优异的连接可靠性。此处所谓“成型”是指，在做成形状后，不需要外部的支持机构、辅助机构，就能利用产品自身保持形状的状态。在本专利技术中，螺旋部不仅可伸缩，还可扭转变形，因此可进一步提高柔性电路基板的变形自由度，并且，此时螺旋部整体发生扭转变形，从而可以防止局部应力集中。即使反复收缩、伸张、或扭转，也能够利用基板整体缓和配线层施加于承受的应力，配线层发生剥离、断裂的可能性低，可保持优异的连接可靠性。本专利技术中，由于柔性电路基板的绝缘膜和绝缘层由热塑性树脂形成，因此对于不再需要的柔性电路基板，经再次加热可使其恢复原先的形状，有利于资源再利用。此处所谓“形成于绝缘膜上的配线层”，不仅包含在绝缘膜上直接形成配线层的情形，还包含利用粘接层等在绝缘膜上设置配线层的情形。所述螺旋部的周面一部分与周面的一部分重叠而成型。根绝上述结构，即使在柔性电路基板变形时，在螺旋部处也不易产生间隙，因此不仅能够防止柔性电路基板彼此发生缠绕，还能够防止柔性电路基板在螺旋部与其他配线发生缠绕。能进一步确保柔性电路基板的伸缩性，因而使柔性电路基板的安装处的无效区域得到有效利用，可使电子设备等的轻薄短小，并减少安装部件。所述螺旋部，由在所述螺旋部尚未成型的状态下形成于所述柔性电路基板的圆弧状部成型而成。根据上述结构，由于利用圆弧状部形成螺旋部，因此可使螺旋部的中空部的直径大致为一定。其结果是，例如当在螺旋部的中空部穿入其他的配线等时，可降低该配线与螺旋部相互抵触的可能性。所述热塑性树脂为液晶聚合物。 根据上述结构，通过利用较廉价且容易成型的液晶聚合物，可抑制柔性电路基板的制造成本。所述配线层形成于所述绝缘膜的两面，形成于一个表面的配线层用作信号传送的信号线，形成于另一表面的配线层用作动力供给的电源线。根据上述结构，即使流过大电流或提高电压，也能够使动力供给用电源线所使用的配线层的厚度变薄，可使柔性电路基板进一步轻量化、小型化。可以提高伸缩性、柔软性。所述配线层形成于所述绝缘膜的两面，形成于一个表面的配线层用作信号传送的信号线或动力供给的电源线中至少一方，形成于另一表面的配线层用作接地图案，并且在所述螺旋部，与所述一个表面相比，所述另一表面位于外周侧。根据上述结构，由于在螺旋部中，在外周侧配置有接地图案，因此接地图案起到屏蔽层的功能，可以防止外部的干扰传播到配置于内周侧的信号线、电源线。所述螺旋部，可在其中空部穿过其他配线。根据上述结构，使得柔性电路基板的无效区域得到有效利用，可使电子设备等轻薄短小，减少安装部件。另外，为了实现上述目的，本专利技术的柔性电路基板的制造方法包括，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加治屋笃，吉原秀和，
申请(专利权)人：日本梅克特隆株式会社，
类型：
国别省市：