[发明专利]一种多层电路

说明书

本发明提出了一种多层电路，在基底层上制作底涂层、电路层、功能层、保护层、封装层，其中电路层与功能层可以有任意层，电路层使用液态金属制作。由于液态金属在常温或略微加热后为液态，故具有在应用场景下顺应基底层进行变形的能力。并可通过略微加热消除金属中的细微裂纹，克服普通柔性电路的金属疲劳隐患。不同功能层可具有不同功能，可对适当数量的电路层及功能层进行组合以实现复合功能。该多层电路柔性优秀，可具备弹性及可拉伸性，可消除金属疲劳影响，可组合性好，制作简单，成本低廉，解决或部分解决了现有柔性多层电路的缺陷。

技术领域

本发明属于柔性电路领域，特别涉及一种基于液态金属的柔性多层电路。

背景技术

柔性电路一般指将电子元件安装在柔性基板上组成的电路，其具有可弯曲特性，但不一定具备弹性和可拉伸性。柔性电路的特点使得它在许多领域都有优秀的应用前景，但是这些实际应用场景也对柔性电路提出了更高的需求，包括简化制作工艺，希望电路具有弹性和可拉伸性等。

导电线路的制作是柔性电路制作中重要的一部分，使用金、银等材料制作导电线路需要采用蒸镀、退火等工艺，较为复杂。金属导电材料也是制约柔性电路弹性和可拉伸性的一个主要因素。现有技术主要依靠将金属材料制成“S”形、弹簧形状、网状、岛桥结构等来实现弹性和可拉伸性，这种方法获得的弹性和可拉伸性较为有限，且拉伸次数较多时会产生金属疲劳，降低整个结构的强度，长期使用存在较大隐患。此外，微小复杂的形状结构加工困难，良率较低，生产设备的成本也偏高。

液态金属是一大类低熔点的金属单质或金属合金，或者是金属与导电纳米或微米颗粒的混合物，液态金属可在常温下或略微加热后呈液态，金属中的微小裂纹可在金属变为液体状态时自然修复。如果使用常温下为液态的金属，更可以完全顺应基底层材料，使整个结构的弹性及可拉伸性更好。液态金属可以通过打印、喷涂、刮涂、刷涂等多种方法制成需要的形状，制作过程简单，制得的图形也具有非常优秀的导电性，可以满足柔性电路的功能需求。

基于上述考虑，本发明提出一种多层电路，在基底层上制作底涂层、电路层、功能层、保护层、封装层，其中电路层与功能层可以有多层，电路层使用液态金属制作，用于解决或部分解决现有柔性多层电路的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种多层电路，以弥补现有技术中电路无法具备弹性和可拉伸性的问题。

在一些说明性实施例中，所述多层电路包括：至少一个电路层，所述电路层由液态金属构成，所述液态金属作为所述电路层中的导电介质；设置于所述电路层上的至少一个功能层，所述功能层利用材料特性实现电路功能，并与所述电路层组成所述多层电路中的功能电路。

在一些可选地实施例中，所述电路层的数量为两个或两个以上，所述电路层之间设置有所述功能层，所述电路层利用电场驱动所述功能层工作。

在一些可选地实施例中，所述功能层的数量为两个或两个以上。

在一些可选地实施例中，所述电路层的数量为两个，两个所述电路层之间设置有所述功能层，所述功能层的数量为1-3个。

在一些可选地实施例中，所述电路层的数量为两个，所述功能层的数量为两个，所述电路层与所述功能层间隔设置。

在一些可选地实施例中，还包括导电连接件，所述导电连接件设置在所述功能层中与所述电路层电连接。

在一些可选地实施例中，所述功能层由绝缘材料或半导体材料制成。

在一些可选地实施例中，所述液态金属的厚度小于500um，液态金属线路过厚不利于放置电容、电阻、电感或集成芯片等电子器件，也不利于施加其它层，优选地，电路层中的液态金属线路部分厚度为10-100um；所述功能层厚度小于1mm，以保证整个器件柔性、弹性及可拉伸性不受到影响，优选地，单层功能层厚度为100nm-100um。