फ्लेक्सिबल इलेक्ट्रॉनिक्स

फ़ाइल: FPC पैनल.पीडीएफ | अंगूठे | डी-पैनलाइज़ेशन से पहले मिराको लचीले मुद्रित सर्किट की छवि।

फ्लेक्स सर्किट असेंबली दिखाते हुए, केस के बिना एक ओलंपस स्टाइलस कैमरा।

अनुनेय इलेक्ट्रॉनिक्स (Flexible electronics), जिसे फ्लेक्स सर्किट (flex circuits) के रूप में भी जाना जाता है, लचीले प्लास्टिक सब्सट्रेट (flexible plastic substrates) पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को माउंट (mounting) करके इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को इकट्ठा (assembling) करने के लिए एक तकनीक है, जैसे कि पॉलीमाइड (polyimide), पीक (PEEK) या पारदर्शी प्रवाहकीय पॉलिएस्टर (transparent conductive polyester) पतली परत। इसके अतिरिक्त, फ्लेक्स सर्किट (flex circuits) पॉलिएस्टर (polyester) पर स्क्रीन प्रिंटेड (screen printed) सिल्वर सर्किट (silver circuits) हो सकते हैं। लचीले इलेक्ट्रॉनिक असेंबली (Flexible electronic assemblies) को कठोर मुद्रित सर्किट बोर्डों (rigid printed circuit boards) के लिए उपयोग किए जाने वाले समान घटकों (identical components) का उपयोग करके निर्मित किया जा सकता है, जिससे बोर्ड को वांछित आकार (desired shape) के अनुरूप, या इसके उपयोग के दौरान फ्लेक्स (flex) करने की अनुमति मिलती है।

विनिर्माण (Manufacturing)

लचीले मुद्रित सर्किट (Flexible printed circuits)/(FPC) फोटोलिथोग्राफिक तकनीक (photolithographic technology) के बने होते हैं। लचीले फाइल सर्किट (flexible foil circuits) या लचीले फ्लैट केबल (flexible flat cables)/(FFCs) बनाने का एक वैकल्पिक तरीका पेट (PET) की दो परतों के बीच बहुत पतला (0.07 मिमी) तांबा स्ट्रिप्सको लेमिनेट (laminating) करना है। ये पेट (PET) परतें, सामान्यतया 0.05 मिमी मोटी, एडहेसिव (adhesive) के साथ लेपित होती हैं जो थर्मोसेटिंग (thermosetting) होती है, और लेमिनेशन प्रक्रिया (lamination process) के दौरान सक्रिय हो जाएगी। लचीले मुद्रित सर्किट (FPCS) और लचीले फ्लैट केबल (FFCs) के बहुत से अनुप्रयोगों में अनेकों फायदे हैं:

• कसकर इकट्ठा (Tightly assembled) किए गए इलेक्ट्रॉनिक पैकेज, जहां 3 अक्षों (3 axes) में विद्युत कनेक्शन की आवश्यकता होती है, जैसे कि कैमरा (स्थिर अनुप्रयोग)।
• विद्युत कनेक्शन जहां असेंबली (assembly) को अपने सामान्य उपयोग के दौरान फ्लेक्स (flex) करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि फोल्डिंग सेल फोन (folding cell phones) (dynamic application)।
• वायर हार्नेस को बदलने के लिए उप-असेंबलीज़ के बीच विद्युत कनेक्शन, जो भारी और बल्कियर हैं, जैसे कि कार, रॉकेट और उपग्रहों में।
• विद्युत कनेक्शन जहां बोर्ड की मोटाई (board thickness) या स्पेस कंस्ट्रेंट्स (space constraints) कारक हैं।

लचीले मुद्रित सर्किट के लाभ (Advantage of FPCs)

• कई कठोर बोर्डों (multiple rigid boards) या कनेक्टर (connectors) को बदलने की क्षमता
• एकल-पक्षीय सर्किट (Single-sided circuits) गतिशील या उच्च-फ्लेक्स अनुप्रयोगों (high-flex applications) के लिए आदर्श हैं
• विभिन्न विन्यासों (configurations) में स्टैक्ड लचीले मुद्रित सर्किट (Stacked FPCs)

लचीले मुद्रित सर्किट के नुकसान (Disadvantages of FPCs)

• कठोर पीसीबी (rigid PCBs) पर लागत वृद्धि
• हैंडलिंग (handling) या उपयोग के दौरान नुकसान का खतरा
• अधिक कठिन असेंबली प्रक्रिया (assembly process)
• मरम्मत और पुनर्मिलन (rework) मुश्किल या असंभव है
• सामान्यतया अत्यधिक खराब पैनल उपयोग (worse panel utilization) के परिणामस्वरूप लागत में वृद्धि होती है

अनुगप्रयोग (Applications)

फ्लेक्स सर्किट का उपयोग अधिकतर विभिन्न अनुप्रयोगों में कनेक्टर्स (connectors) के रूप में किया जाता है जहां लचीलापन (flexibility), स्थान की बचत (space savings), या उत्पादन बाधाएं (production constraints) कठोर सर्किट बोर्डों (rigid circuit boards ) या हैंड वायरिंग की सेवाक्षमता को सीमित करती है।

अधिकांश लचीले सर्किट (flexible circuits) निष्क्रिय वायरिंग संरचनाएं (passive wiring structures) हैं, जिनका उपयोग एकीकृत सर्किट (integrated circuits), प्रतिरोधों, कैपेसिटर (capacitors) और इस तरह के इलेक्ट्रॉनिक घटकों (electronic components) को आपस मे जोड़ने (interconnect) के लिए किया जाता है; हालांकि, कुछ का उपयोग केवल अन्य इलेक्ट्रॉनिक असेंबली (electronic assemblies) के बीच या तो सीधे या कनेक्टर्स (connectors) के माध्यम से इंटरकनेक्ट (interconnect) करने के लिए किया जाता है। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स डिवाइस (Consumer electronics devices) जैसे कैमरों (cameras), व्यक्तिगत मनोरंजन उपकरणों (personal entertainment devices), कैलकुलेटर, या एक्सरसाइज मॉनिटर (exercise monitors) में लचीले सर्किट (flexible circuits) का उपयोग करते हैं। सेलुलर टेलीफोन (Cellular telephones) लचीले सर्किट (flexible circuits) का एक और व्यापक उदाहरण है।

इनपुट डिवाइस (Input Devices)

फ्लेक्स सर्किट (flex circuits) का एक सामान्य अनुप्रयोग कंप्यूटर कीबोर्ड (keyboards) जैसे इनपुट उपकरणों (input devices) में है; अधिकांश कीबोर्ड (keyboards) स्विच मैट्रिक्स (switch matrix) के लिए फ्लेक्स सर्किट (switch matrix) का उपयोग करते हैं।

एलसीडी डिस्प्ले (LCD displays)

एलसीडी निर्माण में, ग्लास का उपयोग सब्सट्रेट (substrate) के रूप में किया जाता है। यदि पतली लचीली प्लास्टिक (thin flexible plastic) या मेटल फॉयल (metal foil) को सब्सट्रेट (substrate) के रूप में उपयोग किया जाता है, तो पूरी प्रणाली ही लचीली (flexible) हो सकती है, क्योंकि सब्सट्रेट (substrate) के शीर्ष पर जमा फिल्म (film) सामान्यतया कुछ माइक्रोमीटर (micrometres) के क्रम पर बहुत पतली होती है।

OLED डिस्प्ले (OLED displays)

ऑर्गेनिक लाइट-एमिटिंग डायोड (Organic light-emitting diodes) या (OLEDs) का उपयोग सामान्यतया लचीले डिस्प्ले (flexible displays) के लिए बैक-लाइट के बजाय किया जाता है, जिससे एक लचीला कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड डिस्प्ले (flexible organic light-emitting diode display) बन जाता है।

ऑटोमोटिव सर्किट (Automotive circuits)

ऑटोमोटिव क्षेत्र में, लचीले सर्किट (flexible circuits) का प्रयोग इंस्ट्रूमेंट पैनल (instrument panels), अंडर-हूड कंट्रोल (under-hood controls), सर्किट में केबिन (cabin) के हेडलाइनर (headliner) के भीतर और एबीएस सिस्टम (ABS systems) में छुपाने के लिए किया जाता है।

प्रिंटर (Printers)

कंप्यूटर पेरिफेरल्स (computer peripherals) में लचीले सर्किट (flexible circuits) का उपयोग प्रिंटर के चलते प्रिंट हेड (print head) पर किया जाता है, और डिस्क ड्राइव (disk drives) के रीड / राइट हेड्स (read/write heads) को ले जाने वाले मूविंग आर्म (moving arm) से सिग्नल कनेक्ट (connect signals) करने के लिए।

सौर कोशिकाएं (Solar cells)

Main article: Thin-film solar cell

उपग्रहों (satellites) को शक्ति देने के लिए लचीले (Flexible,), पतले-फिल्म सौर कोशिकाओं (thin-film solar solar cells) को विकसित किया गया है। ये कोशिकाएं (cells) हल्की हैं, जिन्हें लॉन्च (launch) के लिए रोल किया जा (rolled up) सकता है, जोकि आसानी से तैनात हो सकते हैं, जिससे उन्हें एप्लिकेशन (application) के लिए एक अच्छा मैच (good match) बनाया जाता है। उन्हें बैकपैक्स (backpacks) या आउटरवियर (outerwear) में भी सिल (sewn) दिया जा सकता है।

स्किन की तरह सर्किट (Skin-like circuits)

दिसंबर 2021 में, टोक्यो के केओ विश्वविद्यालय (Keio University) और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय (Stanford University) के इंजीनियरों ने स्ट्रेचेबल (stretchable) और स्किन-जैसे सेमीकंडक्टर सर्किट (skin-like semiconductor circuits) के निर्माण की घोषणा की। भविष्य में, इन वियरेबल इलेक्ट्रॉनिक्स (wearable electronics) का उपयोग डॉक्टरों को वायरलेस तरीके से स्वास्थ्य डेटा भेजने के लिए किया जा सकता है।

इतिहास (History)

20 वीं शताब्दी के परिवर्तन पर जारी पेटेंट (Patents) बताते हैं कि शुरुआती शोधकर्ता शुरुआती टेलीफोनी स्विचिंग अनुप्रयोगों (telephony switching applications) में सेवा करने के लिए विद्युत सर्किट (electrical circuits) को लेआउट करने के लिए इन्सुलेट सामग्री (insulating material) की परतों के बीच फ्लैट कंडक्टरों (flat electrical conductors) को सैंडविच बनाने के तरीकों (sandwiched) की कल्पना कर रहे थे। शुरुआती विवरणों में से एक फ्लेक्स सर्किट (flex circuit) को क्या कहा जा सकता है, डॉ केन गिलेओ (Dr Ken Gilleo) द्वारा पता लगाया गया थाऔर 1903 में अल्बर्ट हैनसेन (Albert Hansen) द्वारा एक अंग्रेजी पेटेंट (English patent) में खुलासा किया गया था, जहां हैनसेन (Hansen) ने पैराफिन लेपित कागज (paraffin coated paper) पर फ्लैट मेटल कंडक्टरों (flat metal conductors) से मिलकर एक निर्माण का वर्णन किया। इसी अवधि से थॉमस एडिसन (Thomas Edison) की प्रयोगशाला की किताबें भी यह बताती हैं कि वह सेल्यूलोज गम (coat cellulose gum) को कोट (coat) करने के लिए सोच रहे थे कि ग्रेफाइट पाउडर (graphite powder) के साथ लिनन पेपर (linen paper) पर लागू किया गया था, जो स्पष्ट रूप से लचीले सर्किट (flexible circuits) थे, हालांकि कोई सबूत इसे इंगित नहीं करता है कि यह अभ्यास करने के लिए कम हो गया था।

1947 के प्रकाशन प्रिंटेड सर्किट तकनीक ("Printed Circuit Techniques") में ब्रूनेटटी और कर्टिस (Brunetti and Curtis) द्वारा लचीली इंसुलेटिंग सामग्री (flexible insulating materials) (जैसे पेपर) पर सर्किट बनाने की एक संक्षिप्त चर्चा ने संकेत दिया कि यह सिद्धांत ठीक था और 1950 के दशक में डाहलग्रेन और सैंडर्स (Dahlgren and Sanders) ने वायर हार्नेस (wire harnesses) को बदलने के लिए लचीली आधार सामग्री (flexible base materials) पर फ्लैट कंडक्टरों की छपाई और नक़्क़ाशी के लिए (printing and etching flat conductors) विकास और पेटेंट प्रक्रिया (developing and patenting processes) में महत्वपूर्ण प्रगति की। फ़ोटोसर्किट कारपोरेशन (Photocircuits Corporation) के द्वारा 1950 के दशक के एक विज्ञापन ने लचीले सर्किट (flexible circuits) में उनकी रुचि का प्रदर्शन किया।

आज, लचीले सर्किट (flexible circuits) जो दुनिया भर में विभिन्न रूप से लचीले मुद्रित वायरिंग (flexible printed wiring), फ्लेक्स प्रिंट (flex print), फ्लेक्सी सर्किट (flexi circuits) के रूप में जाना जाता है, का उपयोग कई उत्पादों के रूप में किया जाता है। इसका बड़ा श्रेय जापानी इलेक्ट्रॉनिक्स पैकेजिंग इंजीनियरों के प्रयासों के कारण है, जिन्होंने लचीली सर्किट प्रौद्योगिकी (flexible circuit technology) को नियोजित करने के लिए अनगिनत नए तरीके खोजे हैं। पिछले एक दशक से, लचीले सर्किट (flexible circuits) सभी इंटरकनेक्शन उत्पाद (interconnection product) बाजार खंडों में सबसे तेजी से बढ़ते हुए उत्पाद बने हुए हैं। लचीली सर्किट तकनीक (flexible circuit technology) पर एक भिन्नता को एक लचीली इलेक्ट्रॉनिक्स "flexible electronics" कहा जाता है, जिसमें सामान्यतः प्रसंस्करण में सक्रिय और निष्क्रिय दोनों कार्यों का एकीकरण शामिल होता है।

लचीली सर्किट संरचनाएं (Flexible circuit structures)

लचीले सर्किट (Flexible circuits) अपने निर्माण में महत्वपूर्ण भिन्नता प्रदर्शित करते हैं।

एकल-पक्षीय फ्लेक्स सर्किट (Single-sided flex circuits)

एकल-पक्षीय लचीले सर्किट (Single-sided flex circuits) में एक फ्लेक्सिबल डाईइलेक्ट्रिक फिल्म (flexible dielectric film) पर एक धातु या प्रवाहकीय (धातु से भरा) पॉलीमर (metal or conductive (metal filled) polymer ) से बना एक एकल कंडक्टर परत (conductor layer) होती है। घटक समाप्ति (Component termination) की विशेषताएं केवल एक तरफ से सुलभ (accessible) हैं। बेस फिल्म (base film) में होल्स (Holes) का गठन किया जा सकता है ताकि घटक (component) को इंटरकनेक्शन (interconnection) के लिए गुजरने की अनुमति मिल सके, सामान्य रूप से सोल्डरिंग (soldering) द्वारा। सिंगल साइडेड फ्लेक्स सर्किट (Single sided flex circuits) को कवर लेयर्स या कवर कोट के रूप में इस तरह के सुरक्षात्मक कोटिंग्स के साथ या उसके बिना गढ़ा (fabricated) जा सकता है, हालांकि सर्किट पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग (protective coating) का उपयोग सबसे आम अभ्यास है। सरफेस-माउंट तकनीक (surface mounted devices) का विकास. स्पटर (sputtered) किए गए प्रवाहकीय फिल्मों (conductive films) पर सरफेस-माउंट उपकरणों ने पारदर्शी एलईडी फिल्मों (transparent LED Films) के उत्पादन को सक्षम किया है, जिसका उपयोग एलईडी ग्लास (LED Glass) में किया जाता है, लेकिन लचीले ऑटोमोटिव लाइटिंग कंपोजिट (flexible automotive lighting composites) में भी किया जाता है।

डबल एक्सेस या बैक ब्रेड फ्लेक्स सर्किट (Double access or back-bared flex circuits)

डबल एक्सेस फ्लेक्स (Double access flex), जिसे बैक ब्रेड फ्लेक्स (back-bared flex) के रूप में भी जाना जाता है, लचीले सर्किट (flexible circuits) होते हैं, जिसमें एकल कंडक्टर परत (single conductor layer) होती है, लेकिन जिसे संसाधित (allow access) किया जाता है ताकि दोनों पक्षों से कंडक्टर पैटर्न (conductor pattern) की चयनित विशेषताओं तक पहुंच की अनुमति मिल सके। जबकि इस प्रकार के सर्किट के कुछ लाभ हैं, सुविधाओं तक पहुंचने के लिए विशेष प्रसंस्करण (specialized processing) आवश्यकताएं इसके उपयोग को सीमित करती हैं।

स्कपलचर्ड फ्लेक्स सर्किट (Sculptured flex circuits)

स्कपलचर्ड फ्लेक्स सर्किट (sculptured flex circuits) के निर्माण में एक विशेष फ्लेक्स सर्किट मल्टी-स्टेप नक़्क़ाशी विधि (a special flex circuit multi-step etching method) शामिल होती है जो एक लचीला सर्किट (flexible circuit) उत्पन्न करती है जिसमें तांबे के कंडक्टर होते हैं जिसमें कंडक्टर की मोटाई उनकी लंबाई के साथ विभिन्न स्थानों पर भिन्न होती है(यानी, कंडक्टर लचीले क्षेत्रों में पतले होते हैं और इंटरकनेक्शन बिंदुओं (interconnection points) पर मोटे होते हैं।)

डबल-पक्षीय फ्लेक्स सर्किट (Double-sided flex circuits)

डबल-साइडेड फ्लेक्स सर्किट (Double-sided flex circuits) वे फ्लेक्स सर्किट (flex circuits) हैं जिनमें दो कंडक्टर परतें (two conductor layers) होती हैं। इन फ्लेक्स सर्किट (flex circuits) को होल्स (holes) के माध्यम से या बिना होल्स (holes) के मढ़वाया जा सकता है। छेद के माध्यम से, हालांकि छेद भिन्नता के माध्यम से मढ़वाया बहुत अधिक सामान्य है। जब होल्स (holes) के माध्यम से चढ़ाए बिना निर्माण किया जाता है, तो कनेक्शन सुविधाओं को केवल एक तरफ से एक्सेस (accessed from one side only) किया जाता है, सर्किट को सैन्य विनिर्देशों (military specifications) के अनुसार एक प्रकार "Type V (5)" के रूप में परिभाषित किया जाता है। होल्स (holes) के माध्यम से मढ़वाया (plated) जाने के कारण, इलेक्ट्रॉनिक घटकों (terminations) के लिए समाप्ति सर्किट के दोनों किनारों पर प्रदान की जाती है, इस प्रकार घटकों को दोनों तरफ रखा जा सकता है। डिजाइन आवश्यकताओं के आधार पर, डबल-साइडेड फ्लेक्स सर्किट (double-sided flex circuits) को एक सुरक्षात्मक कवरलेयर्स (protective coverlayers) के साथ गढ़ा (fabricated) जा सकता है, पूर्ण परिपथ (completed circuit) के दोनों ओर या दोनों ओर नहीं, लेकिन आमतौर पर दोनों तरफ सुरक्षात्मक परत (protective layer) के साथ उत्पादन किया जाता है। इस प्रकार के सब्सट्रेट (substrate) का एक बड़ा लाभ यह है कि यह क्रॉसओवर कनेक्शन (crossover connections) को बहुत आसानी से बनाने की अनुमति देता है। कई एकल पक्षीय सर्किट (single sided circuits) एक डबल पक्षीय सब्सट्रेट (double sided substrate) पर सिर्फ इसलिए बनाए जाते हैं क्योंकि उनके पास एक या दो क्रॉसओवर कनेक्शन (crossover connections) होते हैं। इस प्रयोग का एक उदाहरण वह सर्किट है जो माउसपैड (mousepad) को मदरबोर्ड (motherboard) से जोड़ता है। उस सर्किट पर सभी कनेक्शन सब्सट्रेट (substrate) के केवल एक तरफ स्थित हैं, एक बहुत छोटे क्रॉसओवर कनेक्शन (small crossover connection) को छोड़कर जो सब्सट्रेट (substrate) के दूसरे पक्ष का उपयोग करता है।

बहुपरत फ्लेक्स सर्किट (Multilayer flex circuits)

कंडक्टरों की तीन या अधिक परतों वाले फ्लेक्स सर्किट (Flex circuits) को मल्टीलेयर फ्लेक्स सर्किट (multilayer flex circuits) के रूप में जाना जाता है। सामान्यतया परतें (layers) होल्स (holes) के माध्यम से प्लेटेड के माध्यम से परस्पर जुड़ी (interconnected) होती हैं, हालांकि इसकी आवश्यकता नहीं है क्योंकि निचले सर्किट स्तर की सुविधाओं तक पहुंचने के लिए उद्घाटन (openings) प्रदान करना संभव है।मल्टीलेयर फ्लेक्स सर्किट (multilayer flex circuits) की परतें (layers) को पूरे निर्माण में एक साथ लगातार टुकड़े टुकड़े किया जा सकता है या नहीं। अधिकतम लचीलेपन की आवश्यकता वाले मामलों में डिसकंटीन्यूअस लैमिनेशन (Discontinuous lamination) आम है जहां अधिकतम लचीलेपन की आवश्यकता होती है।यह उन क्षेत्रों को छोड़कर पूरा किया जाता है जहां फ्लेक्सिंग (flexing) या झुकना होता है।

कठोर-फ्लेक्स सर्किट ( Rigid-flex circuits)

रिगिड-फ्लेक्स सर्किट (Rigid-flex circuits) एक हाइब्रिड निर्माण (hybrid combining rigid) फ्लेक्स सर्किट है जिसमें कठोर और लचीले सब्सट्रेट (flexible substrates) होते हैं जो एक ही संरचना में एक साथ टुकड़े टुकड़े में होते हैं। रिगिड-फ्लेक्स सर्किट (Rigid-flex circuits) कठोर फ्लेक्स निर्माण (rigidized flex constructions) नहीं है, जो केवल फ्लेक्स सर्किट (flex circuits) पर होता है, जिनसे घटकों के वजन का समर्थन करने के लिए एक स्टिफ़नर (stiffener) जुड़ा होता है। एक कठोर (rigidized) या कठोर फ्लेक्स सर्किट (stiffened flex circuit) में एक या अधिक कंडक्टर परतें (conductor layers) हो सकती हैं। इस प्रकार, जबकि दो शर्तें समान लग सकती हैं, वे उन उत्पादों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो काफी अलग हैं।

एक कठोर-फ्लेक्स की परतें (layers) सामान्य रूप से होल्स (holes) के माध्यम से विद्युत रूप से परस्पर जुड़ी होती हैं। इन वर्षों में, कठोर-फ्लेक्स सर्किटों (Rigid-flex circuits) ने सैन्य उत्पाद डिजाइनरों (military product designers) के बीच जबरदस्त लोकप्रियता का आनंद लिया है, हालांकि, प्रौद्योगिकी ने वाणिज्यिक उत्पादों में उपयोग में वृद्धि पाया है। जबकि अक्सर चुनौतियों के कारण कम मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए एक विशेष उत्पाद माना जाता है, 1990 के दशक में लैपटॉप कंप्यूटर के लिए बोर्डों (boards) के उत्पादन में कॉम्पैक कंप्यूटर (Compaq Computer) द्वारा प्रौद्योगिकी का उपयोग करने का एक प्रभावशाली प्रयास किया गया था। जबकि कंप्यूटर के मुख्य कठोर-फ्लेक्स पीसीबीए (main rigid-flex PCBA) ने उपयोग के दौरान फ्लेक्स (flex) नहीं किया था, बाद के कॉम्पैक डिजाइनों (Compaq designs) द्वारा हिंगेड डिस्प्ले (hinged display) केबल के लिए कठोर-फ्लेक्स सर्किट (Rigid-flex circuits) का उपयोग किया, परीक्षण के दौरान दसियों हजारों फ्लेक्सर (flexures) को पारित किया। 2013 तक, उपभोक्ता लैपटॉप कंप्यूटर (consumer laptop computers) में कठोर-फ्लेक्स सर्किट (rigid-flex circuits) का उपयोग अब आम है।

कठोर-फ्लेक्स बोर्ड सामान्य रूप से बहुपरत संरचनाएं (multilayer structures) हैं; हालांकि, दो धातु परत निर्माणों का उपयोग कभी -कभी किया जाता है।

बहुलक मोटी फिल्म फ्लेक्स सर्किट (Polymer thick film flex circuits)

पॉलिमर थिक फिल्म (पीटीएफ) (Polymer thick film (PTF)) फ्लेक्स सर्किट, एक पॉलीमर (polymer) फिल्म पर सर्किट तत्वों (circuit elements) को प्रिंट करते हैं। वे सामान्यतया एकल कंडक्टर परत संरचनाएं (single conductor layer structures) हैं, हालांकि दो या दो से अधिक धातु परतों को क्रमिक रूप से मुद्रित कंडक्टर परतों (printed insulating layers) के बीच, या दोनों पक्षों के बीच मुद्रित परतों के साथ मुद्रित (printed) किया जा सकता है। कंडक्टर चालकता (conductivity) में कम और इस प्रकार सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है, पीटीएफ सर्किट (PTF circuits) ने थोड़ा अधिक वोल्टेज पर कम-शक्ति अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में सफलतापूर्वक सेवा की है। कीबोर्ड एक सामान्य अनुप्रयोग हैं, हालांकि, फ्लेक्स सर्किट निर्माण के लिए इस लागत प्रभावी दृष्टिकोण के लिए संभावित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

लचीली सर्किट सामग्री (Flexible circuit materials)

फ्लेक्स सर्किट निर्माण (flex circuit construction) के प्रत्येक तत्व को उत्पाद के जीवन के लिए उस पर रखी गई मांगों को लगातार पूरा करने में सक्षम होना चाहिए। इसके अलावा, निर्माण और विश्वसनीयता में आसानी सुनिश्चित करने के लिए सामग्री को लचीले सर्किट निर्माण (flex circuit construction) के अन्य तत्वों के साथ मिलकर काम करना चाहिए। फ्लेक्स सर्किट निर्माण और उनके कार्यों के मूल तत्वों के संक्षिप्त विवरण निम्नलिखित हैं।

आधार सामग्री (Base material)

आधार सामग्री लचीली बहुलक फिल्म (flexible polymer film) है जो लैमिनेट (laminate) के लिए आधार (foundation) प्रदान करती है। सामान्य परिस्थितियों में, फ्लेक्स सर्किट बेस सामग्री (flex circuit base material) लचीले सर्किट के अधिकांश प्राथमिक भौतिक और विद्युत गुण (physical and electrical properties) प्रदान करती है। चिपकने वाले सर्किट निर्माण के मामले में (adhesiveless circuit constructions), आधार सामग्री सभी विशिष्ट गुण प्रदान करती है। जबकि मोटाई की एक विस्तृत श्रृंखला संभव है, सबसे लचीली फिल्में (flexible films) अपेक्षाकृत पतली आयाम (dimension) की एक संकीर्ण सीमा में 12 µm माइक्रोन से 125 µm माइक्रोन (1/2 मिलियन (mil) से 5 मिलियन (mils)) तक प्रदान की जाती हैं, लेकिन पतली और मोटी सामग्री (thinner and thicker material) संभव है पतली सामग्री निश्चित रूप से अधिक लचीली होती है और अधिकांश सामग्री के लिए, कठोरता में वृद्धि मोटाई के घन के लिए आनुपातिक (stiffness increase is proportional to the cube of thickness) होती है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, इसका मतलब है कि यदि मोटाई दोगुनी हो जाती है, तो सामग्री आठ गुना अधिक हो जाती है और केवल एक ही लोड के तहत 1/8 को अधिक से अधिक विक्षेपित (deflect) करेगी। बेस फिल्मों (base films) के रूप में उपयोग किए जाने वाले कई अलग -अलग सामग्रियों को शामिल किया जाता है: पॉलिएस्टर (पीईटी)/polyester (PET), पॉलीमाइड (पीआई)/polyimide (PI), पॉलीइथिलीन नेफथलेट (पेन) /polyethylene naphthalate (PEN), पॉलीथेरिमाइड (पीईआई)/polyetherimide (PEI) के साथ -साथ विभिन्न फ्लूरोपोलिमर (एफईपी) (fluropolymers (FEP)) और कोपोलिमर (copolymers)। पॉलीमाइड (Polyimide) फिल्में लाभप्रद विद्युत, यांत्रिक, रासायनिक और थर्मल गुणों (thermal properties) के मिश्रण के कारण सबसे अधिक प्रचलित हैं।

बॉन्डिंग चिपकने वाला (Bonding adhesive)

लैमिनेट (laminate) बनाने के लिए चिपकने वाले (Adhesives) का उपयोग बॉन्डिंग माध्यम (bonding medium) के रूप में किया जाता है। जब तापमान प्रतिरोध (temperature resistance) की बात आती है, तो चिपकने वाला (Adhesives) आमतौर पर एक लैमिनेट (laminate) का प्रदर्शन सीमित तत्व (performance limiting element) होता है, विशेष रूप से जब पॉलीमाइड आधार सामग्री (polyimide is the base material) होती है। पॉलीमाइड चिपकने (polyimide adhesives) से जुड़ी पहले की कठिनाइयों के कारण, कई पॉलीमाइड फ्लेक्स सर्किट (polyimide flex circuits) वर्तमान में विभिन्न परिवारों (polymer families) के चिपकने वाली प्रणालियों (employ adhesive systems) को नियोजित करते हैं। हालांकि कुछ नए थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड चिपकने वाले (newer thermoplastic polyimide adhesives) महत्वपूर्ण इन-रोड्स (in-roads) बना रहे हैं। बेस फिल्मों (base films) के साथ, चिपकने वाले (adhesives) अलग -अलग मोटाई में आते हैं। मोटाई का चयन आमतौर पर एप्लिकेशन का एक कार्य है। उदाहरण के लिए, अलग -अलग चिपकने वाली मोटाई (different adhesive thickness) का उपयोग आमतौर पर कवर लेयर्स (cover layers) के निर्माण में किया जाता है ताकि विभिन्न तांबे की पन्नी मोटाई (copper foil thickness) की भरण मांगों (fill demands) को पूरा किया जा सके जो सामना किया जा सकता है।

धातु पन्नी (Metal foil)

एक धातु पन्नी (metal foil) को आमतौर पर एक लचीले (flexible laminate) के प्रवाहकीय तत्व (conductive element) के रूप में उपयोग किया जाता है। धातु पन्नी (metal foil) वह सामग्री है जिससे सर्किट पथ (circuit paths) सामान्य रूप से एचएड (etched) होते हैं। अलग -अलग मोटाई के कई प्रकार के धातु के फॉयल (metal foil) उपलब्ध हैं, जिसमें से एक फ्लेक्स सर्किट चुनने और बनाने के लिए, हालांकि तांबे की पन्नी (copper foils) सभी लचीले सर्किट अनुप्रयोगों (flexible circuit applications) के विशाल बहुमत (vast majority) की सेवा करते हैं। कॉपर की लागत और भौतिक और विद्युत प्रदर्शन विशेषताओं का उत्कृष्ट संतुलन इसे एक उत्कृष्ट विकल्प बनाता है। वास्तव में कई अलग -अलग प्रकार के कॉपर पन्नी (copper foils) हैं। आईपीसी मुद्रित (IPC identifies) सर्किटों के लिए आठ अलग-अलग प्रकार के तांबे की पन्नी (copper foils) की पहचान करता है, जो दो बहुत व्यापक श्रेणियों में विभाजित हैं, इलेक्ट्रोडेपोसिटेड (electrodeposited) और गढ़ा (wrought), प्रत्येक में चार उप-प्रकार होते हैं।) परिणामस्वरूप, फ्लेक्स सर्किट अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न प्रकार के तांबे की पन्नी (copper foils) उपलब्ध हैं। विभिन्न अंत उत्पादों के विभिन्न उद्देश्यों की सेवा करने के लिए। अधिकांश तांबे की पन्नी (copper foils) के साथ, एक पतली सतह उपचार (thin surface treatment) को आमतौर पर पन्नी के एक तरफ लागू किया जाता है ताकि बेस फिल्म में इसके आसंजन (adhesion) में सुधार हो सके। कॉपर पन्नी (copper foils) दो बुनियादी प्रकार की होती हैं: गढ़ा (wrought) (लुढ़का हुआ) और इलेक्ट्रोडेपोसिटेड (electrodeposited) और उनके गुण काफी अलग हैं। रोल्ड (Rolled) और एनील्ड (annealed) फ़ॉइल सबसे सामान्य पसंद हैं, हालांकि पतली फिल्में जो इलेक्ट्रोप्लेटेड (electroplated) हैं, तेजी से लोकप्रिय हो रही हैं।

कुछ गैर -मानक मामलों में, सर्किट निर्माता (circuit manufacturer) को एक निर्दिष्ट वैकल्पिक धातु पन्नी (specified alternative metal foil) का उपयोग करके एक विशेष लैमिनेट (a specialty laminate) करने के लिए एक विशेष तांबा मिश्र धातु (special copper alloy) या निर्माण में अन्य धातु पन्नी (metal foil) का उपयोग करके एक विशेष लैमिनेट (a specialty laminate) करने के लिए बुलाया जा सकता है। यह बेस फिल्म की प्रकृति और गुणों के आधार पर एक चिपकने वाले (adhesive) के साथ या बिना एक आधार फिल्म के लिए पन्नी को लैमिनेट करके पूरा किया जाता है।

लचीला सर्किट उद्योग मानकों और विनिर्देशों (Flexible circuit industry standards and specifications)

किसी उत्पाद को कैसा दिखना चाहिए और उसे कैसा प्रदर्शन करना चाहिए, इसकी समझ का एक सामान्य आधार प्रदान करने के लिए विशिष्टताओं का विकास किया जाता है। निर्माता संघों (manufacturer's associations) द्वारा सीधे विकसित किए जाते हैं जैसे कि एसोसिएशन कनेक्टिंग इलेक्ट्रॉनिक्स इंडस्ट्रीज (Association Connecting Electronics Industries) (IPC) और लचीले सर्किट (flexible circuits) के उपयोगकर्ताओं द्वारा।

वैज्ञानिक प्रकाशन (Scientific Publications)

IEEE इलेक्ट्रॉन डिवाइसेस सोसाइटी EDS_PUBLICATION (IEEE Journal on Flexible Electronics (J-FLEX))

वैज्ञानिक सम्मेलन (Scientific Conferences)

IEEE इंटरनेशनल फ्लेक्सिबल इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी कॉन्फ्रेंस (IFETC) (IEEE International Flexible Electronics Technology Conference (IFETC))

यह भी देखें (See also)

• अनाकार सिलिकॉन
• कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड (CIGS)
• लचीला सर्किट
• लचीला कीबोर्ड
• कापटन
• पॉलीमाइड फिल्म
• रोल करने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स
• मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स
• रोल-टू-रोल
• सॉफ्ट रोबोटिक्स
• सौर वाहन
• खिंचाव योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स
• स्ट्रेच सेंसर
• पतली फिल्म

अग्रिम पठन

• Wong, William S.; Salleo, Alberto (2009). "Flexible Electronics (Materials and Applications)". Electronic Materials: Science. Electronic Materials: Science & Technology. 11. doi:10.1007/978-0-387-74363-9. ISBN 978-0-387-74362-2. ISSN 1386-3290.
• Coombs, Clyde (2007). Printed Circuits Handbook (6th ed.). New York: McGraw-Hill Professional. ISBN 9780071467346.
• Fjelstad, Joseph (2007). Flexible Circuit Technology, Third Edition (PDF) (3rd ed.). Seaside, OR: BR Publishing, Inc. ISBN 978-0-9796189-0-1.
• Gilleo, Ken (1998). Handbook of Flexible Circuits (1992 ed.). New York: Springer. ISBN 9780442001681.
• Stearns, Thomas (1995). Flexible Printed Circuitry (1st ed.). New York: McGraw-Hill Professional. ISBN 9780070610323.
• Gurley, Steve (1984). Flexible Circuits. New York: CRC Press. ISBN 9780824772154.
• Hussain, Muhammad Mustafa; El-Atab, Nazek, eds. (2019-11-11). Handbook of Flexible and Stretchable Electronics (in English) (1 ed.). CRC Press. doi:10.1201/b22262. ISBN 978-1-315-11279-4.

बाहरी संबंध

• Flexible OLEDs
• Example of Flexible Circuit with integrated heatsink for cooling

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