弹性电路板和电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种弹性电路板和一种电子装置。此外，公开一种制造弹性电路板的方法。
【背景技术】
[0002]按照惯例，刚性印刷电路板(PCB)或刚柔结合板用于电子光圈，例如摄像机或智能手机。随着对更小的电子光圈和由此的更小的集成空间以及以低成本改进的性能的持续需求，仍然存在改进柔性印刷电路的空间。
[0003]随着缩减集成空间且同时增加电端子、柔性印刷电路上的电过孔和其他电结构的复杂性和数量，由于柔性印刷电路在电子光圈内部的过度弯曲，后者变得越来越易于失效，例如，电结构的接触错误或断裂。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目标是提供一种柔性且薄并同时具有可提供与电子元件的接触的足够刚度的弹性电路板。
[0005]为了实现上述目标，提供一种弹性电路板和电子装置。此外，提供一种制造根据本实用新型的弹性电路板的方法。
[0006]根据本实用新型的示例性实施例，提供一种弹性电路板，其包括多个弹性介电层结构和配置为机械加固弹性介电层结构的至少一个加固部分的加固结构，其中，加固结构包括与至少一个弹性介电层结构接触的至少一个加固层，且其中，加固结构进一步包括与至少一个弹性介电层结构接触且在至少一个加固部分连接至所述至少一个加固层连接的一个或多个加固过孔。
[0007]根据本实用新型的另一示例性实施例，提供一种电子装置，其包括具有上述特征的弹性电路板和安装在弹性电路板的至少一个加固部分的至少一个上的电子元件。
[0008]根据本实用新型的另一示例性实施例，提供一种用于制造弹性电路板的方法，其中，该方法包括提供多个弹性介电层结构、通过加固结构机械地加固弹性介电层结构的至少一个部分从而形成至少一个加固部分、使加固结构的至少一个加固层与至少一个弹性介电层结构接触以及使加固结构的一个或多个加固过孔与至少一个弹性介电层结构接触。
[0009]在本申请的上下文中，术语“弹性介电结构”尤其可以表示由通过较小的力同时可弯曲和/或可伸缩的诸如聚酰亚胺或聚酯的电绝缘材料制成的支撑结构。此外，可提供多个弹性介电结构，其中，不同的弹性介电结构可具有相同或不同的厚度和/或不同材料。每个弹性介电层结构可以是特定平面内的连续层和/或有图案的层和/或多个分开的岛状部(island)。优选地，有图案的层和/或连续层和/或一组岛状部例如可选地垂直堆叠。每个弹性介电层结构可以是平坦的或片状结构。因此，多个弹性介电结构还可以是平坦的或片状单元。
[0010]在本申请的上下文中，术语“加固结构”尤其可以表示可由诸如铜、铝或镍的刚性材料制得的比弹性介电结构更坚硬的结构或局部限制区域。特别地，加固结构的刚度可比弹性介电结构高许多倍，尤其比弹性介电结构的刚度高五倍。因此，加固结构可提供弹性介电结构的机械加固。加固结构可形成为三维稳定网络或栅格。这种网络可在一个平面中延伸的范围明显大于在与该一个平面垂直的另一平面中的另一范围。
[0011]在本申请的上下文中，术语“加固部分”尤其可以表示与加固结构相关的空间限定的部分。加固部分可相当于安装区域，在该安装区域上电子元件可以安装在弹性电路板上。因此，加固部分可以是比诸如仅对应于弹性介电层结构的弯曲部分的弹性电路板的其他部分具有局部更高刚度的弹性电路板的部分，使得可在加固部分提供与电子元件的可靠接触。
[0012]在本申请的上下文中，术语“加固过孔”尤其可以表示垂直于元件载体的主表面延伸、尤其与至少一个加固层协作引入抑制加固部分的弯曲的刚度的垂直互连加固元件。加固过孔可以一个或多个二维阵列设置，导致加固部分比仅集成一个加固过孔时弯曲得更小。加固过孔可缝合(stitch)穿过多个弹性介电层结构的部分或甚至全部且加固过孔可垂直于弹性介电层结构的主表面并垂直于至少一个加固层延伸(run)。通过设置二维阵列的加固过孔，二维加固部分可被设置为平行于弹性介电层结构的主表面延伸。此外，加固过孔可通过形成通过弹性介电层的通孔例如通过激光打孔，以及通过用电传导材料(尤其是铜)填充它们而形成，从而形成作为通孔连接的加固过孔。
[0013]根据本实用新型的示例性实施例，除此之外，获得弹性电路板的有效加固。这可以通过提供多个弹性介电层结构来实现，多个弹性介电层结构提供弹性电路板必要的灵活性。弹性介电层结构可由诸如聚酰亚胺、聚酯或PEEK(聚醚醚酮)的弹性材料制成，弹性介电层结构可以相对较低的成本并以大的数量购买。此外，提供具有加固部分的加固结构。加固结构机械加固至少一个加固部分。这确保可至少部分地保持弹性电路板的大幅弹性特征，而同时为安装一个或多个电子元件提供局部刚化的安装区域。因此，可安全地防止弹性电路板和安装的电子元件之间的电接触结构(例如焊料连接)通过该安装区域中的大量弯曲而恶化，这传统上可导致电连接的可靠性的降低甚至丧失。通过在安装区域处或靠近安装区域提供加固结构，因此可改善电路板的正常运行的可靠性。
[0014]加固结构包括至少一个加固层和与此互连的多个加固过孔。为了将附加强度添加到可弯曲的弹性介电层结构上，加固层与至少一个弹性介电层结构接触。加固过孔可以至少一个弹性介电层结构接触且可放置在加固部分中。加固过孔通过同时连接加固层和至少一个弹性介电层结构来加固加固部分。因此，根据示例性实施例的弹性电路板可以是灵活且较薄并可以同时具有可提供与一个或多个电子元件的接触的足够刚度。因此，根据本实用新型的实施例的弹性电路板可具有可靠设计。
[0015]在下文中，将说明弹性电路板的进一步典型的实施例、电子装置和方法。
[0016]在实施例中，至少一个加固部分包括被配置为提供具有当被安装在至少一个加固部分上时与至少一个电子元件电连接的至少一个电端子。在这种实施例中，电端子可提供用于形成弹性电路板和可连接至弹性电路板的外部电子元件之间的连接的点。电端子位于加固部分中使得电端子是刚性且平面的使得电子元件的电端子和弹性电路板的电端子之间的全平面接触是可实现的。电端子可包括诸如铜、镍或铝的电传导材料使得电流和/或电信号可从电子元件流动到弹性电路板，反之亦然。
[0017]特别地，加固结构可由铜制成，已经需要铜用于产生弹性电路板上的电传导结构且铜以大的数量且以低的成本可得到。因此，用于形成弹性电路板的所有化合物都以低的成本可得到且没有昂贵的特殊材料必须被加入以形成弹性电路板。此外，制造过程仅需适应较小范围，因为用于形成加固结构的附加材料的引入可能是非必要的。
[0018]在实施例中，至少一个电端子包括包含焊锡球、球栅阵列(BGA)和平面栅格阵列(LGA)的组中的至少一个。
[0019]在实施例中，电端子包括焊锡球。因此，电端子可提供电连接且同时提供电子元件和弹性电路板之间的机械连接。因此，可有效防止电子元件和弹性电路板之间的相对运动。
[0020]在实施例中，电端子包括球栅阵列。因此，电子元件可通过连接至球栅阵列的焊锡球的电子元件的接线连接至弹性电路板。当焊锡球用于球栅阵列时，可提供弹性电路板的电端子和电子元件的电端子之间的电的且机械的互连。
[0021]在实施例中，电端子包括平面栅格阵列。因此，弹性电路板的至少一个电端子可与电子元件的至少一个电端子直接连接。因此，电子元件和弹性电路板可以可靠地互连，这是因为不存在中间元件。特别地，不需要电线使得电子元件和弹性电路板之间可以交换高强度电流(high current)和/或高速率的信号。
[0022]根据应用提供焊锡球、球栅阵列或平面栅格阵列。
[0023]在实施例中，加固结构包括彼此以间隔区域(其可仍然具有提高的水平的刚性)隔开的两个加固部分(具有非常高的刚性)，其中，至少一个电端子设置在间隔区域中。在这种实施例中，在两个加固部分之间的间隔区域可稍微大于放置在间隔区域中的至少一个电端子。因此，可防止由于未精确地放置在间隔区域中的至少一个电端子上且接触两个加固部分中的一个的电子元件的一个电端子之间的接触而导致的短路。可根据电子元件的几何尺寸调整间隔区域的大小。因此，如果多于一个电子元件被连接到弹性电路板，则每个电子元件可单独放置在一个间隔区域中。因此，可为连接至各个电端子的电子元件各自单独地调整不同的间隔区域。
[0024]在实施例中，间隔区域包括至少一个加固层中的至少一个的部分且无加固过孔。因此，处于具有弹性电路板的主表面的共同平面的间隔区域仅包括由弹性介电层结构包围的至少一个电端子。因此，每组电端子可与其他组的电端子电绝缘。此外，同时防止由电传导材料优选为铜形成的加固过孔和至少一个电端子之间的直接的物理接触。然而，间隔区域的刚度同时由包括在至少一个弹性介电层结构中的一个或多个加固层改善。
[0025]在实施例中，至少一个电端子的至少部分和至少一个加固层中的至少一个由一个共同的有