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挠性电路与挠性混合电子产品的区别

一月 14, 2021 | Joe Fjelstad, Verdant Electronics
挠性电路与挠性混合电子产品的区别

根据1903年Albert Hanson的专利解释,挠性电路基本理念可以说已经有一个多世纪的历史了,电路工业专家及历史学家Ken Gilleo博士几年前在对工业起源的研究中发现了这一点。从根本上说,挠性电路就是蜡纸状绝缘体上有序排列的导线。至今这个定义仍很恰当。

然而,目前的挠性电路技术已远远超出了其微不足道的开端,远远超出了Hansen当时的想象。此外,用于制造挠性电路的材料和工艺一直在稳步发展,不断取得突破。并不是所有的发展都是突破性的,但是每个发展都扩展了设计师的工具箱,使设计是可创造出解决一般问题或特定问题所需的产品。

挠性电路是最基本和最普遍接受的产品类别术语,可以满足简单说明的要求。挠性电路可以是简单的单金属层器件,以取代分立的导线组件;也可以是复杂的多层或刚挠结合组件,这些组件通常容纳了各种电子元件,包括通常采用焊料焊接的通孔元件和表面贴装元件。最常用的材料是制作导体的铜,通常用薄铜箔蚀刻而成,与铜箔结合的挠性基材采用的是聚酰亚胺或聚酯。多数情况下,挠性电路的设计应符合其所在外壳的表面。在相对较少的应用中需要动态弯曲;但是,设计师必须熟悉动态弯曲指南,因为在使用中可能会遇到自然发生的振动,如果其频率和振幅足够高,可能会导致与弯曲相关的失效。

以上介绍了典型的挠性电路定义,那么什么是挠性混合电子组件(flex hybrid electronic assembly,简称FHE)? “挠性混合电子”是相对较新的术语,它被用来重新命名一种低成本的挠性电路,历史上被称为聚合物厚膜电路;它似乎已经流行起来,可能是由于政府和工业界大量的实际投入,以促进数字喷墨打印技术和低成本载板以及导电粘合剂的使用,以制造低成本新型电子组件。聚合物厚膜电路通常也是通过印刷制成,但是通过丝网印刷导电银基油墨到薄的、典型的聚酯聚合物薄膜。这些特征通常比较大大,而且银导体在历史上往往具有更高的阻秔,因此不太适合更高功率或更高性能的应用,但事实证明,它们非常适合功率较低且电压更高的应用。它们最常见的应用之一是薄膜开关和键盘电路,多么好该技术已被应用于许多其他产品。

二者之间的另一个区别是,行业不仅对喷墨打印的应用表现出了更大的兴趣,而且更加注重将电子元件和功能集成到设计中,通过顺序喷墨打印导电、电阻、绝缘甚至半导体材料来实现独特的功能灵活的电路设计,包括未来印刷具有一定精度的电阻器、电容器和电感器。行业还对传感器的制造和半导体集成电路的薄化感兴趣,以使其具有灵活性。

综上所述,聚合物厚膜可弯曲电路组件与挠性混合电子产品的区别是存在的,但并不十分鲜明。新的挠性电路制造技术和材料(包括可拉伸载板)的发展引起了行业对其应用的极大兴趣。这在很大程度上归功于他们提供的多功能性。作为在电子互联行业工作了近半个世纪的资深专业人员,包括1990年参与了一家试图在可移动网状物上生产挠性电路的初创公司,我认为挠性电路技术的发展会更长远,应用会更广泛。

行业的新生力量正在利用新的先进技术为古老的挠性电路注入新的活力。FHE的这种能量和创造性证明了其在前所未有的应用领域是非常有效的。为此,我向他们致敬。

 Joe Fjelstad是Verdant Electronics公司的创始人和CEO,也是电子互连和封装技术领域的国际权威和创新者,拥有185多项已发布或正在申请的专利。如需阅读往期专栏或联系Fjelstad,可单击此处。免费下载Fjelstad撰写的《挠性电路技术(第4版)》电子书,并观看他的深度系列专题研讨会《挠性电路技术》。

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#新产品  #柔性电路 


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