柔性可拉伸电子器件制造技术

提供了一种柔性可拉伸电子器件，其包括多个柔性电路板和至少一个铰链，每两个柔性电路板通过一个铰链可转动的连接，铰链包括彼此绝缘的正极连接部和负极连接部，正极连接部与两个柔性电路板的正极电连接，负极连接部与两个柔性电路板的负极电连接；铰链包括能绕转动轴线相对转动的、固定于两个柔性电路板彼此绝缘的两个部分，当两个部分相对转动时，正极连接部始终接通两个柔性电路板的正极且负极连接部始终接通两个柔性电路板的负极。该柔性可拉伸电子器件采用柔性电路板和导电的铰链从而兼具柔性变形和可拉伸两个功能，适用于不同尺寸和形状的物体表面，而且在电路中不会产生应力集中，大大提高了电路的稳定性，实现了可靠的拉伸变形。

Flexible and stretchable electronic device

【技术实现步骤摘要】
柔性可拉伸电子器件
本专利技术涉及柔性电子
，且特别涉及一种柔性可拉伸电子器件。
技术介绍
柔性电子技术是将功能性的有机/无机材料电子器件制作在柔性高分子材料或薄金属基板上的新兴电子技术。相对于传统电子技术，柔性电子技术带来更大的灵活性，通过柔性电子技术制造的电子器件能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求。相应的技术要求同样制约了柔性电子技术的发展。首先，柔性电子技术的在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性，对电路的制作材料提出了新的挑战和要求；其次，柔性电子器件的制备条件以及组成电路的各种电子元件的性能相对于传统的电子元件来说仍然不足。现有的商业柔性电路板(FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。利用柔性电路板可大大缩小电子产品的体积，适应电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。但柔性电路板没有拉伸性，难以实现可拉伸的柔性电子器件。目前，大多数柔性可拉伸电子器件采用在柔性电路板上集成弯曲导线或岛桥结构的方案以实现拉伸变形，但是同时产生了应力集中，容易导致电路破坏或者从黏附表面脱落。同时，柔性可拉伸电子器件基本一体化设计制造，没有统一的连接接口，难以相互集成使用。因此，亟待本领域技术人员解决的技术问题是，如何获得一种能够可靠拉伸的柔性可拉伸电子器件。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的状态而做出本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种柔性可拉伸电子器件，在拉伸该柔性可拉伸电子器件时不易造成电路损坏。提供一种柔性可拉伸电子器件，其包括多个柔性电路板和至少一个铰链，所述铰链的转动轴线垂直于所述柔性电路板，每两个所述柔性电路板通过一个所述铰链可转动的连接，所述铰链包括彼此绝缘的正极连接部和负极连接部，所述正极连接部与所述两个柔性电路板的正极电连接，所述负极连接部与所述两个柔性电路板的负极电连接；所述铰链包括能绕所述转动轴线相对转动的彼此绝缘的两个部分，所述两个部分分别固定于所述两个柔性电路板，当所述两个部分相对转动时，所述正极连接部始终接通所述两个柔性电路板的所述正极且所述负极连接部始终接通所述两个柔性电路板的所述负极。在至少一个实施方式中，所述正极连接部固定于所述两个柔性电路板中的一者并向另一者伸出以与所述另一者对接，所述负极连接部固定于所述两个柔性电路板中的所述另一者并向所述一者伸出以与所述一者对接；或者，所述负极连接部和所述正极连接部均固定于所述两个柔性电路板中的一者并向所述两个柔性电路板中的另一者伸出以与所述另一者对接，所述柔性可拉伸电子器件包括限位部，所述限位部由绝缘材料制成，所述限位部固定于所述另一者并向所述一者伸出以与所述一者对接，所述限位部与所述正极连接部和/或所述负极连接部配合而限制所述两个柔性电路板在所述转动轴线的方向上彼此分开。在至少一个实施方式中，所述正极连接部和所述负极连接部中的一者设于所述转动轴线上，另一者位于以所述转动轴线为中心的圆周上；或者所述正极连接部和所述负极连接部均位于以所述转动轴线为中心的圆周上。在至少一个实施方式中，沿着所述转动轴线观察，所述正极连接部和所述负极连接部中的至少一者具有以所述转动轴线为圆心的弧形。在至少一个实施方式中，所述正极连接部和所述负极连接部中的所述至少一者具有大于180度小于360度的弧度。在至少一个实施方式中，所述限位部包括在所述两个柔性电路板之间支撑的支撑柱，当沿着所述转动轴线观察时，所述支撑柱具有以所述转动轴线为圆心的弧形。在至少一个实施方式中，所述限位部在所述铰链的径向上位于所述正极连接部和所述负极连接部之间。在至少一个实施方式中，在所述铰链的径向上，在所述正极连接部和所述负极连接部之间设有绝缘部件，所述绝缘部件与所述正极连接部和/或所述负极连接部配合而限制所述两个柔性电路板在所述转动轴线的方向上彼此分开。在至少一个实施方式中，所述绝缘部件由弹性材料制成，所述绝缘部件的径向内侧部或者径向外侧部与所述正极连接部和/或所述负极连接部凹凸匹配，从而所述正极连接部和/或所述负极连接部与所述绝缘部件沿所述铰链的轴向的相对运动受限制。在至少一个实施方式中，所述铰链还包括导电垫片，所述导电垫片设于所述柔性电路板和与其对接的所述正极连接部和/或所述负极连接部之间，所述导电垫片由弹性材料制成。本公开提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：多个柔性电路板通过导电的铰链连接，当铰链旋转时，该柔性可拉伸电子器件具有不同的形状，比如具有更伸长的形状，或者更缩短的形状。该柔性可拉伸电子器件采用柔性电路板和导电的铰链从而兼具柔性变形和可拉伸两个功能，拉伸变形基于铰链转动而实现，适用于不同尺寸和形状的物体表面，而且在电路中不会产生应力集中，大大提高了电路的稳定性，实现了可靠的拉伸变形。附图说明图1a示出了本公开提供的柔性可拉伸电子器件处于一个拉伸状态。图1b示出了图1的柔性可拉伸电子器件处于另一个拉伸状态。图2示出了本公开提供的柔性可拉伸电子器件的第一实施方式，包括第一电路板、第二电路板和铰链，还示出了包含第一电路板的零件和包含第二电路板的零件处于拆卸状态。图3示出了本公开提供的柔性可拉伸电子器件的第二实施方式，包括第一电路板、第二电路板和铰链，还示出了包含第一电路板的零件和包含第二电路板的零件处于拆卸状态。图4示出了本公开提供的柔性可拉伸电子器件的第三实施方式，包括第一电路板、第二电路板和铰链，还示出了包含第一电路板的零件和包含第二电路板的零件处于拆卸状态。图5a示出了图2中的绝缘挡块与负极连接部的凹凸匹配的结构的一个具体实施方式。图5b示出了图2中的绝缘挡块与负极连接部的凹凸匹配的结构的另一个具体实施方式。图6a示出了图2中的导电垫片与负极连接部的凹凸匹配的结构的一个具体实施方式。图6b示出了图2中的导电垫片与负极连接部的凹凸匹配的结构的另一个具体实施方式。附图标记说明：1第一电路板、2第二电路板、31功能区、32连接区、41正极、42负极、5铰链、51正极连接部、52负极连接部、521凸出部、53绝缘挡块、531凹陷部、54防脱挡块、6限位部、61支撑柱、7导电垫片。具体实施方式下面参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不用于穷举本专利技术的所有可行的方式，也不用于限制本专利技术的范围。如图1a和图1b所示，本公开提供一种柔性可拉伸电子器件，其包括多个(至少两个)柔性电路板和至少一个连接两个柔性电路板(第一电路板1和第二电路板2)的铰链5。铰链5包括正极连接部51和负极连接部52，正极连接部51连接两个柔性电路板的正极41，负极连接部52连接两个柔性电路板1、2的负极42。铰链5具有转动轴线，转动轴线垂直于两个柔性电路板1、2。铰链5包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性可拉伸电子器件，其特征在于，其包括多个柔性电路板和至少一个铰链(5)，所述铰链(5)的转动轴线垂直于所述柔性电路板，每两个所述柔性电路板(1、2)通过一个所述铰链(5)可转动的连接，/n所述铰链(5)包括彼此绝缘的正极连接部(51)和负极连接部(52)，所述正极连接部(51)与所述两个柔性电路板(1、2)的正极(41)电连接，所述负极连接部(52)与所述两个柔性电路板(1、2)的负极(42)电连接；/n所述铰链(5)包括能绕所述转动轴线相对转动的彼此绝缘的两个部分，所述两个部分分别固定于所述两个柔性电路板(1、2)，当所述两个部分相对转动时，所述正极连接部(51)始终接通所述两个柔性电路板(1、2)的所述正极(41)且所述负极连接部(52)始终接通所述两个柔性电路板(1、2)的所述负极(42)。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性可拉伸电子器件，其特征在于，其包括多个柔性电路板和至少一个铰链(5)，所述铰链(5)的转动轴线垂直于所述柔性电路板，每两个所述柔性电路板(1、2)通过一个所述铰链(5)可转动的连接，
所述铰链(5)包括彼此绝缘的正极连接部(51)和负极连接部(52)，所述正极连接部(51)与所述两个柔性电路板(1、2)的正极(41)电连接，所述负极连接部(52)与所述两个柔性电路板(1、2)的负极(42)电连接；
所述铰链(5)包括能绕所述转动轴线相对转动的彼此绝缘的两个部分，所述两个部分分别固定于所述两个柔性电路板(1、2)，当所述两个部分相对转动时，所述正极连接部(51)始终接通所述两个柔性电路板(1、2)的所述正极(41)且所述负极连接部(52)始终接通所述两个柔性电路板(1、2)的所述负极(42)。


2.根据权利要求1所述的柔性可拉伸电子器件，其特征在于：
所述正极连接部(51)固定于所述两个柔性电路板(1、2)中的一者并向另一者伸出以与所述另一者对接，所述负极连接部(52)固定于所述两个柔性电路板(1、2)中的所述另一者并向所述一者伸出以与所述一者对接；或者，
所述负极连接部(52)和所述正极连接部(51)均固定于所述两个柔性电路板(1、2)中的一者并向所述两个柔性电路板(1、2)中的另一者伸出以与所述另一者对接，所述柔性可拉伸电子器件包括限位部(6)，所述限位部(6)由绝缘材料制成，所述限位部(6)固定于所述另一者并向所述一者伸出以与所述一者对接，所述限位部(6)与所述正极连接部(51)和/或所述负极连接部(52)配合而限制所述两个柔性电路板(1、2)在所述转动轴线的方向上彼此分开。


3.根据权利要求2所述的柔性可拉伸电子器件，其特征在于，所述正极连接部(51)和所述负极连接部(52)中的一者设于所述转动轴线上，另一者位于以所述转动轴线为中心的圆周上；或者
所述正极连接部(51)和所述负极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，王峰乐，金鹏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11