柔性電路板的曙光——彈性互連技術

文章來源：PCB信息網作者：李希勇查看手機網址

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人氣：6455發布日期：2015-05-07 08:48【大中小】

近日，歐洲跨院校微電子中心（位于比利時的Leuven）和根特大學（位于比利時根特）的研究人員設計并制造出了一種彈性互連的柔性電路板，這種電路可以實現伸縮率達50%～100%，而不影響電阻值。該研究是近期開始的SWEET（嵌入紡織物的可伸縮可洗滌電子電路）項目的一部分，科學家們希望所研究的可伸縮互連技術能夠形成具有彈性的、可洗滌的電子電路和器件，以便將其植入皮膚下或者集成到衣服和其他織物內。
“對于生物醫學和紡織類應用而言，如果電子電路不僅可以彎曲，而且具有彈性，那么使用者的舒適程度就會大大增強。” 研究人員說，“生物醫學應用主要包括在皮膚下植入電子器件。”彈性點到點互連技術主要是一個基于二維彈簧形金屬線的互連器件模型，嵌在一種高彈性的樹脂薄膜內。

柔性電路板

通過在一種彈性基礎材料上嵌入馬蹄形的金屬線可以實現可伸縮式互連

將感光耐蝕膜通過旋轉噴涂的方式涂在銅箔上，再通過馬蹄形光掩模板刻蝕出圖案，這種形狀相比其他形狀（例如橢圓形）能夠減少46%的拉力。另外，將每條導線分成四條并行導線的方式也增大了電路的彈性，不影響性能。
在電路表面電鍍一層4μm厚的黃金，然后鍍一層2μm厚的金屬鎳，以便將端接線焊接在互連線兩端的PAD上。然后，將這種互連電路嵌入一種 0.5mm厚的彈性聚合物內，就可以得到3cm長的互連線路。
實驗過程中，研究人員通過拉伸這種互連線路，使其金屬線斷裂而出現電氣失效。研究人員在兩種角度下測試了這種互連線路的彈性——0°（HO）和30°（H30）。最好的測試結果出現在一個H30樣品上，它在失效前能夠從3cm拉伸到6cm，拉伸了100%。
研究人員已經實現了50%以上的可能伸縮性，還驗證了嵌入其他元件的可能性。
一般來看，H30樣本（馬蹄形）比H0實驗樣本具有更好的性能，它能夠達到72%的平均拉斷伸長率，而H0樣本只有52%。值得注意的是，在所有失效情況下，當拉伸率恢復0%時，互連線路的電導值都能夠恢復。

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