3D可挠曲的印刷电路板具有冗余互连制造技术

软硬结合印刷电路板包括由软性印刷电路板与硬性印刷电路板的“岛”阵列互连，形成软性连接器。软性印刷电路板的导电层和绝缘层延伸到硬性印刷电路板中，从而与硬性印刷电路板的电连接增加了抗断裂性能，因为刚软性印刷电路板通过弯曲和扭转力反复受到应力。此外，通过使电源和信号线驱动硬性印刷电路板成为冗余，从而增强了软硬结合印刷电路板的耐用性，从而使线路断裂并不一定会影响其所连接的硬性印刷电路板的操作。软硬结合印刷电路板特别适用于光疗中使用的光疗衬垫，其中安装在硬性印刷电路板上的LED通过软性印刷电路板中的冗余线供电和控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D可挠曲的印刷电路板具有冗余互连
本专利技术涉及使用包括设计用于其制造和应用的方法和装置其中可挠曲的具有低故障率的印刷电路板。
技术介绍
印刷电路板(PCB)包括一层或多层导体，通常为铜，将电子元件物理安装在其上，藉由绝缘层诸如玻璃，环氧树脂或聚酰亚胺等来隔离，作为电子电路提供机械支撑。通过组件的引线焊接到印刷电路板的导电线路，电子器件如集成电路，晶体管，二极管，电阻器，电容器，电感器和变压器相互电连接，以形成电子电路。印刷电路板的应用包括几乎所有类型的电子产品，其包括手机，相机，锂离子电池，平板计电脑，笔记型电脑，桌上型电脑，伺服器，网络设备，无线电设备，消费电子设备，电视机，机顶盒，工业电子，汽车电子，航空电子设备的，等更多。图1展示了各种印刷电路板的实例，反映了它们在配合，形式和功能方面的多样性。在医疗，体育和精选消费电子设备中，印刷电路板也可能用于“可穿戴”电子设备，这些设备需要符合人体曲面。在电子学中，印刷电路板是双重角色的，一方面是机械的，通过作为元件基板提供对电子元件的支持，无论是安装在印刷电路板的顶部还是在印刷电路板的顶部和底部，其次是电气，提供这些元件和电连接器之间的多层互连。与集成电路不同，在集成电路中，矽基板同时用作机械支撑和用于制造和形成元件集成半导体器件的材料，印刷电路板基板是“被动”作用仅作为绝缘体。如图2所示，绝缘印刷电路板基板(也称为基板层压板)可以是硬性的，软性的或软硬结合的。硬性印刷电路板10包括所有部件和连接器附接到的非软性基板。相反，软性印刷电路板11包括软性电路板，组件和连接器附接到该软性电路板。软硬结合印刷电路板将硬性印刷电路板部分12和软性印刷电路板部分13组合在一起形成一个印刷电路板。元件和连接器可根据需要安装在硬性或软性部分上。每种类型的印刷电路板都提供了具体的优点和缺点，如以下各节所述。线上讨论硬性，软性和软硬结合印刷电路板的一般概述在https://en.wikipedia.org/wiki/flexible_electronics。硬性印刷电路板-硬性印刷电路板是受到机械应力时不会弯曲，变形或挠曲的印刷电路板。硬性印刷电路板技术是迄今为止最流行的印刷电路板技术，常用于包括手机，平板电脑，电脑，电视甚至厨房电器在内的任何平板或外壳包装产品。硬性印刷电路板的一个优点是基板吸收机械应力，从而抑制组件及其焊点的损坏。硬性印刷电路板的一个缺点是它们本身是平面的，不能弯曲以适应曲面。因此，对于可挠曲或可穿戴应用来说，它们不是一个好的解决方案。(注：如本文所用，术语“硬性”不是绝对意义上的使用，而是意味着所讨论的物体(通常为印刷电路板)在受到弯曲力时不会显著或永久弯曲，并且将返回到其原始形状，特别是应用于印刷电路板的术语“硬性”在相对意义上用于表示印刷电路板比硬性印刷电路板连接到的软性印刷电路板更具硬性。)硬性印刷电路板基底通常包括酚醛树脂，聚酰亚胺，塑料或其他硬的非导电材料。在硬性印刷电路板制造中使用的一种常见的材料是FR4，为“阻燃”的物质，包括编织的玻璃纤维布预浸渍有环氧树脂的缩写。这种基材也可以被称为“预浸料”片材，预浸渍粘合片材的缩写。在称为“层压”的制造过程中，铜箔片被涂覆，即“层压”到预浸料片上。在制造过程中，压力和热量的结合激活了预浸片中的环氧树脂，使其在箔和预浸片之间保形地流动，将它们粘合在一起。在此上下文中，术语层压板意味着通过粘合或其他手段将材料层结合成可以是硬性或软性的平板或夹层。该过程可以重复多次以创建多层印刷电路板。在文献中线描述了众所周知的层压印刷电路板制造工艺的更详细描述，如:http://www.4pcb.com/media/presentation-how-to-build-pcb.pdf。为了实现电气互连，硬性印刷电路板的范围从仅具有一个导电层的单层印刷电路板到包含实现复杂系统所需的四个，六个或什至十个铜箔“导电层”的多层三明治。在“单层”印刷电路板中，铜层仅在绝缘基板的一侧进行层压或电镀，所有元件都安装在印刷电路板的同一侧。在“双层”印刷电路板中，相同的基础绝缘层压板两面都镀铜，电子元件可以安装在印刷电路板的任一面或两面。多层印刷电路板包括两层以上的铜箔，它们被覆盖在中间绝缘材料层上以形成多层夹层。层数指的是印刷电路板中导电铜层的数量，例如，“四层”印刷电路板具有四个铜层，三个中间绝缘层一起包括七层的夹层夹层。外部铜层也可以涂覆有保护层以防刮擦和腐蚀，但是这样的保护层不被认为是层压过程的一部分。取决于其预期的应用，铜的厚度随着在印刷电路板中形成每个导电层所需的铜量而变化。为了方便起见，印刷电路板行业通常根据其“重量”描述层压铜厚度，其中层厚度与该重量成线性比例，而不是通过其精确的层厚来描述每一层。由于历史原因，印刷电路板行业白话指的是以1平方英尺为单位测量到英制单位盎司的铜重量。例如，一块0.5盎司铜的印刷电路板，具有0.7密耳或17.5μm的铜厚度；1.0盎司铜的印刷电路板，具有1.4密耳或35.0μm的铜厚度；2盎司铜的的印刷电路板，具有2.8密耳或70μm的铜厚度，等等。由20盎司到30盎司产生的极端铜厚度可用于高电流和电力电子。厚铜变得非常刚硬，并且由于不同材料的TCE差异，即不同材料的温度膨胀系数的差异而导致铜和印刷电路板之间产生高应力。极端压力会导致印刷电路板中的各种故障模式，包括电路板开裂，导电层分层和焊点开裂。在印刷电路板制造中，通常通过“显影蚀刻”工艺将铜层图案化以形成电路。图案化逐层地进行，开始于在绝缘基板的整个平坦表面上包覆均匀的未图案化的铜层压板。在显影蚀刻法中，首先用被称为“光阻剂”的光敏乳剂涂覆待图案化的铜层，所述光敏乳剂通常使用热和压力施加在“干膜”片中。为了将图像转印到抗蚀剂上，使用光学面罩或“光罩”来控制干阻剂片材的哪些部分暴露于光下而哪些不曝光。首先使用市售的CAD软件创建光罩，产生定义光罩制造所需光罩图案的“Gerber文件”。将得到的光罩可以在相同大小的那些中包含的功能在印刷电路板上被定义，或者可以或进行光学放大向下使用已知为用于将投影光罩图像对齐到任何其他特征已经“光罩对准器”的光学仪器出现在印刷电路板上。接下来，通过图案化光罩将光阻剂曝光，从而转印图像。光阻剂对短波长光(例如紫外光)的曝光敏感，但对较长波长的可见光(例如，诸如黄色或红色的颜色。在曝光光阻剂之后，抗蚀剂被“显影”，导致光阻剂在一些区域被洗掉并保留在其它区域，如光阻剂曝光部分所限定的那样，这些是光罩的阴影。在显影光阻剂之后，有机光阻剂层模仿它所暴露的光罩的图案，在一些区域覆盖铜金属而不在其他区域。被光阻剂保护的金属部分和暴露于蚀刻的金属部分取决于是采用“正”还是“负”光阻剂。正和负光阻剂以相反或互补的方式对光进行反应。具体而言，对于正性光阻剂而言，任何暴露于光的光阻剂区域导致暴露的化学键断裂，在显影过程中洗掉光阻剂的该部分。由于在曝光区域中去除了光阻剂，所以仅在光罩特征的阴影中保留了光阻剂，这意味着剩余的光阻剂图案与光罩特征完全重叠，即暗区域被保护免受蚀刻。其他地方的金属将被蚀刻掉。在负性光阻剂的情况下，任何暴露于光的光阻剂区域导致暴露的化学键在显影过程期间交联，不断裂，仅保留光阻剂的暴露部分，并洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软硬结合印刷电路板(PCB)，其中包括硬性印刷电路板(PCB)的阵列配置，所述阵列配置包括硬性印刷电路板至少有两条的线路连接，所述线路设计成能承载单个电源电压，或者单个电信讯号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 US 14/919,5941.一种软硬结合印刷电路板(PCB)，其中包括硬性印刷电路板(PCB)的阵列配置，所述阵列配置包括硬性印刷电路板至少有两条的线路连接，所述线路设计成能承载单个电源电压，或者单个电信讯号。2.根据权利要求1所述的软硬结合印刷电路板，其中所述线路包含在软性印刷电路板内。3.根据权利要求2所述的软硬结合印刷电路板，其中所述至少两条线路包括第一线路和第二线路，所述第一线路通过第一软性连接器电信连接到所述阵列中的第二硬性印刷电路板，所述第二线路是通过第二软性连接器连接到阵列中的第三硬性印刷电路板，第一和第二软性连接器包含在软性印刷电路板内。4.根据权利要求3所述的软硬结合印刷电路板，其中所述硬性印刷电路板连接到第三线路，所述第三线路被设计为承载与所述第一和第二线路相同的电源电压或电信讯号，所述第二线路通过第三软性连接器连接到硬性印刷电路板的第四阵列中，第三软性连接器由软性印刷电路板构成。5.根据权利要求4所述的软硬结合印刷电路板，进一步还包括金属支撑层，所述金属支撑层物理连接到所述硬性印刷电路板并延伸到所述第一软性连接器上。6.一种软硬结合印刷电路板包括硬性印刷电路板和软性印刷电路板，所述硬性印刷电路板包括：附着到硬性绝缘层的第一侧的图案化导电层；附接到硬性绝缘层的第二侧的软性导电层；和附接到软性绝缘层的软性绝缘层；该软性印刷电路板包括：软性导电层；和软性绝缘层。7.根据权利要求6所述的软硬结合印刷电路板，其进一步包括在所述硬性印刷电路板中的所述硬性绝缘层与所述软性导电层之间的第二软性绝缘层，所述第二软性绝缘层延伸到所述软性印刷电路板中。8.一种软硬结合印刷电路板，其包括呈方格设计的硬性印刷电路板阵列和包括多个软性连接器的软性印刷电路板，所述软性连接器将每个硬性印刷电路板与其相邻最接近的四个硬性印刷电路相连接，形成软性连接器的正交网，如图60A所示。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：RK威廉斯，FH林，
申请(专利权)人：生旭生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81