柔性电路组件制造技术

这项发明专利技术揭示了一种全柔性电路。在一个实施方案中，该柔性电路包括上面淀积有导电材料的柔性基材层。该柔性电路还包括众多固着在柔性基材上并且通过导电材料实现互相电连接的元器件。另外，该柔性电路还包括附着在至少一个柔性基材层上并且至少与众多元器件之一电耦合的柔性显示器屏幕。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及柔性电路组件技术。更具体地说，本专利技术涉及能够象可佩戴的计算机那样操作的柔性电路。本专利技术的现有技术电路和显示器屏幕结合通常被用于为用户储存和显示信息。示范性的电路/显示器组合包括个人计算机、计算器和小型备忘记事本。在这些装置中电路系统和显示器屏幕通常被装在刚性的塑料外壳中。这些外壳是用来保护通常由非柔性材料制成的电路系统和荧光屏的。例如，计算机的元器件和它们的相关电路通常被放在硬塑料“主板”。主板的塑料不考虑充分的柔韧性，如果对它施加相当大的扭矩，它将啪地一声断裂。另外，显示器屏幕通常是由非柔性的玻璃制成的，并且呈现类似的性质。这些性质限制了用这些元器件制成的装置在象衣袋和钱包那样的实用环境中操作，因为如果不受坚硬的外壳保护，这些装置在处境危险即下落时可能被损坏。本专利技术的概述在一个实施方案中，揭示了一种密封的柔性电路。该柔性电路包括至少一个柔性基材层和淀积在所述的至少一个柔性基材层上的导电材料。该柔性电路还包括众多元器件，这些元器件固着在柔性基材上，并且通过导电材料实现彼此间的电连接；以及柔性的显示器屏幕，该显示器屏幕附着在至少一个柔性基材层上，并且与众多元器件中的至少一个元器件电耦合。在另一个实施方案中揭示了一种柔性的计算装置。这种柔性的计算装置包括柔性基材，该柔性基材包括众多柔性层，而且每个柔性层都被固定粘接到相邻的每个柔性层上，以致在柔性的计算装置受到弯曲时，所述的众多柔性层将作为一个构件，所述的众多柔性层包括一个顶层。所述的柔性计算装置还包括淀积在至少一个柔性层上的导电材料和众多元器件，每个元器件都通过导电材料与至少一个其它的元器件电耦合，而且其中一些元器件固着在柔性基材的顶层上。另外，该柔性的计算装置还包括柔性的显示器屏幕，该显示器屏幕附着在柔性基材的顶层上，并且通过一部分导电材料与众多元器件中的至少一个元器件电耦合。各种各样的实施方案可以全部被集成到一个象折叠式皮包或腕带那样的柔性组件中并且能够在其中操作。附图简要说明通过下面的详细介绍和附图，本专利技术的各个方面和各种实施方案将被更清晰地理解。这种介绍仅仅是为了举例说明的目的而不是为了限制本专利技术的范围。在附图中附图说明图1是按照本专利技术的示范实施方案的柔性电路；图2是柔性电路的另一个实施方案，它具有两层柔性基材；图3是按照本专利技术的的柔性电路的局部剖视图；图4是按照本专利技术的示范实施方案众多元器件之间的示范电连接的局部剖视图5是揭示附着在示范柔性电路上并且被环氧树脂珠滴覆盖的元器件的局部剖视图；图6是被电连接在柔性基材上并且被环氧树脂珠滴覆盖的元器件的俯视图；图7是揭示一些允许柔性电路象计算装置那样操作的元器件的方框图；图8A-8C揭示按照本专利技术的一个实施方案优选的用户输入的各个方面；图9是一个作为有显示器屏幕和用户输入的计算装置被实现的柔性电路的实施方案；图10A-10B揭示本专利技术的一个实施方案，该实施方案考虑到易于沿着绞链区折叠；图11是一个示范实施方案的分解图，通过这个实施方案显示器屏幕可以附着到并且被集成到柔性电路中；图12是另一个示范实施方案，通过这个实施方案显示器屏幕可以附着到并且被集成到柔性电路中；图13是另一个示范实施方案，通过这个实施方案显示器屏幕可以附着到并且被集成到柔性电路中而且包括各种各样的显示驱动芯片；图14是另一个示范实施方案，通过这个实施方案显示器屏幕可以附着到并且被集成到柔性电路中；图15A-15D揭示跨绞链区连接诸导电材料部分的各个方面；图16A-16C展示可以用来变更柔性电路的有效总长度的可被非必选地实现的属性；图17A-17B是本专利技术的柔性电路的优选结构的各个方面；图18A-18B是被集成到折叠式皮包中的示范柔性电路；图19A-C揭示具有输入端口并且被集成到折叠式皮包中的示范柔性电路的各个方面；图20揭示一个具有接收智能卡的开端口并且被集成到折叠式皮包中的柔性电路的一个实施方案；图21A-21B揭示用于与智能卡通信的接端口的各个方面。本专利技术的详细介绍更一般地说，本专利技术的一个实施方案包括有至少一个，优选有几个元器件附着在上面的全柔性的电路。该电路还优选包括柔性的显示器。在优选实施方案中，该柔性的显示器是柔性的液晶显示器(LCD)。在本文中使用的术语“柔性电路”包括任何电路并且是可能实现的，例如可以作为能够接收信息并且完成运算的计算装置被实现。按照本专利技术，柔性电路应该如此地凹凸不平，以致足以使它耐受几种类型的机械应力。另外，在一个实施方案中该电路应该被这样密封，以致它可以经得起暴露在象水那样的外部环境中。为了将本专利技术的柔性电路集成到象折叠式皮包或腕带那样的柔性外壳中，该柔性电路应该拥有某些特征。例如，如果被集成到折叠式皮包中，那么该柔性电路应该至少在某个局部区域能够经得起该电路将遭受的反复折叠和展开。在优选实施方案中，该柔性电路还可以具有永久性的折痕，以致该柔性电路可以沿着所述折痕对折，以便增加供元器件附着的总表面积同时保持总有效长度最小。例如，该柔性电路应该即使在被反复折叠和展开或经受扭曲、剪切或压缩应力时仍然是可供使用的。在本文中使用的术语“折叠”将特指褶痕和绞链区两者。褶痕可以被定义为在柔性电路中半径与该柔性电路的厚度相比非常小的折痕。换言之，当柔性电路发生褶皱时，该柔性电路的两个部分本质上是彼此共平面的。铰链区是具有较大的弯曲半径的大折痕，以致在柔性电路沿着铰链区折叠时，在该柔性电路的两个部分之间有细小的空间。图1是本专利技术的柔性电路100的示范实施方案的简化形式。在这个实施方案中，柔性电路100包括至少一层柔性基材102、定位在柔性基材102上的导电材料104和定位在柔性基材102上的至少一个元器件106。但是，为了便于解释，图1所示的柔性电路100还包括第二元器件108。本文中使用的术语“柔性基材”既可以指绝缘的柔性基材又可以指导电的柔性基材，取决于该术语的使用场合。在一个实施方案中，柔性基材102可能能够为柔性电路提供绝缘层。为了实现本专利技术，可以接受的绝缘的柔性基材102的实例包括丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚酯薄膜或其他塑料。此外，柔性电路100的厚度应该足够薄，以致在集成到(例如)折叠式皮包中时，它不使折叠式皮包明显地变厚。优选的是，柔性基材的厚度小于1mm。在优选实施方案中，本专利技术利用大约0.2mm厚的聚酰亚胺柔性基材和大约1.2mm厚的元器件。在另一个实施方案中，柔性电路100可以包括柔性的许多层柔性基材102。这个实施方案将在下边更详细地讨论。覆盖在柔性基材102上面的是由导电材料104组成的导电的相互连接图案。导电材料可以是任何传导电荷的材料，例如金属或导电油墨。导电材料104中的金属或导电油墨可以利用光刻蚀法或通过印刷被施加到基材上，取决于所用的是导电材料104的类型。这个过程可以用一个或多个用柔性基材102和导电材料104的一个或多个附加层重复。在图1所示实施方案中，导电材料104起电连接柔性电路100中的元器件106和108的作用。按照本专利技术的一个实施方案的柔性电路100至少可以沿着一条轴线被折叠起来。因此，该连接材料104至少在某些位置处还可以为折叠做准备。在另一个实施方案中，柔性基材102可以用导电的柔性基材(例如特氟隆)制造。在这实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封的柔性电路，该电路包括：至少一个柔性的基材层；淀积在至少一个柔性基材层上的导电材料；众多元器件，这些元器件固着在柔性基材上，并且通过导电材料实现彼此之间的电连接；以及柔性的显示器屏幕，它附着在至少一个柔性基材层上，并 且至少与所述众多元器件之一电耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦斯A博德尼，理查德布赖恩，杰克W泰赛，
申请(专利权)人：维尔洛季克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]