国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 罗 娱
刚挠结合电路板制备技术专利分析
国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心罗娱
本文从刚挠结合板制备技术出发,结合专利库的统计数据,对刚挠结合板制备技术专利申请趋势、重要申请人及专利发展趋势进行分析,为国内企业和科研单位提供专利申请数据,并为他们的研究方向和专利布局提供参考。
刚挠结合板;专利
当今电子设备的发展趋势是高集成度和高性能。然而,电子设备内部各个组件之间互连占据了过多的空间,通过电线电缆连接多个电路板,是电路板互连领域的常见做法,其缺点在于占据过多的空间,不利于电子设备的小型化。刚挠结合板把刚性电路板和挠性电路板连接为一体,其用位于刚性电路板之间的挠性电路板代替刚性电路板之间接口与接口之间的电缆的电连接。这种做法的优点在于省去电缆安装,减少了与电缆连接的接口处的焊接点,缩小了空间,减少了重量,并且便于安装[1]。
本文中的专利数据来自中国专利文摘数据库(简称CNABS库)和德温特世界专利索引数据库(简称DWPI库)。2016年4月31日之前公开的专利文献。刚挠结合板在CPC分类表中有比较准确的分类号:H05K1/145(刚性板柔性结合);H05K3/361(柔性板与其他板的结合的电路板制作方法);H05K3/4691 (包含刚-柔的多层板的电路板制作方法)。并且可以利用刚、硬、软、柔、挠等关键词在CNABS、DWPI数据库中进行检索,并对刚挠结合板相关的专利申请进行分析。
2.1历年专利申请量分析
通过检索得出,国内外刚挠结合板的专利申请量约4337项。图1 为1996-2015年根据每年申请量给出刚挠结合板技术在国内外各年度专利申请的趋势图。由于专利申请的公开有一定的滞后性,因此在实际数据中会出现2014年之后的专利申请量比实际申请量少的情况,因此,2014年之后的数据仅具有参考意义。通过图1可以看出,技术的专利申请量大致经历了三个阶段:2003年以前,刚挠结合板技术处于缓慢发展期,专利申请量很少,这主要是因为刚挠结合板处于起步介电;而从2003年到2008年期间,专利申请量逐步增多,这主要是因为自2003年始,电子设备越来越趋于小型化,刚挠结合板技术不断成熟演化;从2008年开始,该技术领域蓬勃发展,专利申请量呈现快速增长的趋势,申请量的增多也说明刚挠结合板技术已经日趋成熟。从图1可以看出,相比于国外企业,中国在该刚挠结合板领域的起步较晚,但是在经历了缓慢发展时期后,国内申请人开始逐渐意识到该领域的巨大价值和良好前景,逐渐掌握核心技术,且专利布局意识增强。从2010年开始,国内的申请量呈现快速增长态势,且从2012年以后,在刚挠结合板领域,中国的申请量已经超过全球申请量的一半,且还在逐年递增。综合看来,国内对刚挠结合板技术的研发日趋活跃,国内申请人在相关技术的专利布局也更为积极,他们已经具有了一定的专利基础和专利技术实力。
图1 1996-2015年刚挠结合板技术各年度申请趋势
2.2主要申请国和主要申请人分析
图2示出了刚挠结合板技术专利申请的主要申请国,图3示出了刚挠结合板技术专利申请的主要申请人。总体上来讲,日本、中国、美国的申请量最多,其次是德国、韩国和中国台湾。从图3可以看出 ,目前,刚挠结合板专利申请主要集中在韩国的三星电子、日本的藤仓株式会社和中国台湾的臻鼎科技,其他的公司例如揖斐、富葵、崇达电子、夏普、杜邦、日立也有大量的申请。中国的申请主要集中在长三角和珠三角的企业,台企和日企的申请量较多,中国本土企业的申请量较少,中国的本土企业在刚挠结合板领域还属于缓慢发展阶段,需要加强对该领域的重视。
图2 主要申请国的申请量饼图
图3 主要申请人的申请量饼图
(1)设备的改进
刚挠结合板的发展趋势是短小轻薄,钻孔技术显得尤为重要。过去机械钻孔主要用于PCB常规尺寸,生产效率低,良品率低。近年来,随着先进仪器的研究,工艺有了新的突破,例如日立ND-6N180E型机械钻机、三菱的GTF系列。先进的设备可以带动刚挠结合板的性能发展,有利于推广刚挠电路板。
(2)工艺的改进
精密线路图形、刚性板和挠性板之间的层压、刚挠结合板的金属化孔和镀铜都是目前刚挠结合板制作工艺的薄弱之处,工艺的改进可以提高刚挠结合板的良品率,降低刚挠结合板的成本。
(3)材料的改进
目前,挠性板的主要材料是聚酯类(PET)、聚酰亚胺(PI)和聚氟类树脂(PTFE)。挠性板的性能极大的影响刚挠结合板的性能,新的挠性材料的发现和应用,必然会引起刚挠结合板领域的飞跃发展。
刚挠结合板广泛的应用于计算机、通讯、汽车、消费电子、工业控制。仪表仪器、航空航天等领域,属于高端PCB产品[2]。在未来电子产品中必然占据不可忽视的地位,我国要加强对刚挠结合板的研究投入,掌握这种高端PCB产品制造技术,使我国PCB行业处于全球PCB行业的前行者。
[1]龚永林.刚挠结合印制板类型与制造技术[J].印制电路信息,2007:38-41.
[2]秦超华.印制电路板设计与工艺的技术讨论[J].西安航空技术高等专科学校学报,2004:35-38.