อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น

อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นหรือที่รู้จักกันในชื่อวงจรแบบยืดหยุ่นครอบคลุมเทคโนโลยี ต่างๆ ที่ใช้ในการประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์โดยการติดตั้งส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บนพื้นผิวพลาสติก ที่ยืดหยุ่นได้ เช่นโพลีอิไมด์ PEEK หรือฟิล์มโพลีเอสเตอร์นำไฟฟ้าโปร่งใส^{[ 1 ]}นอกจากนี้ วงจรแบบยืดหยุ่นยังสามารถอยู่ในรูปของวงจรเงินที่พิมพ์สกรีน บน โพลีเอสเตอร์ได้อีกด้วย ชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นอาจผลิตขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบที่เหมือนกันกับที่ใช้สำหรับแผงวงจรพิมพ์ แบบแข็ง ทำให้แผงวงจรสามารถปรับให้เข้ากับรูปร่างที่ต้องการหรือยืดหยุ่นได้ในระหว่างการใช้งาน

วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (FPCs) พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีโฟโตลิโทกราฟี อีกแนวทางหนึ่งในการผลิตวงจรฟอยล์แบบยืดหยุ่นหรือสายเคเบิลแบนแบบยืดหยุ่น (FFCs) คือการเคลือบแถบทองแดงบางมาก (0.07 มม.) ระหว่างชั้นPET สองชั้น ชั้น PET เหล่านี้โดยทั่วไปมีความหนา 0.05 มม. เคลือบด้วยกาวชนิดเทอร์โมเซตติงและจะถูกกระตุ้นในระหว่างกระบวนการเคลือบ FPCs และ FFCs มีข้อดีหลายประการในการใช้งานหลายประเภท:

• ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบอย่างแน่นหนา ซึ่งต้องการการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าใน 3 แกน เช่นกล้องถ่ายรูป (การใช้งานแบบคงที่)
• การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าในกรณีที่ชิ้นส่วนประกอบจำเป็นต้องยืดหยุ่นได้ระหว่างการใช้งานปกติ เช่นโทรศัพท์มือถือ แบบพับได้ (การใช้งานแบบไดนามิก)
• การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า K ระหว่างชิ้นส่วนย่อยเพื่อทดแทนชุดสายไฟ ซึ่งมีน้ำหนักมากและขนาดใหญ่กว่า เช่น ในรถยนต์จรวดและดาวเทียม
• การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่ความหนาของแผงวงจรหรือข้อจำกัดด้านพื้นที่เป็นปัจจัยสำคัญ

• มีศักยภาพในการทดแทนแผงวงจรหรือขั้วต่อแบบแข็งหลายตัว
• วงจรด้านเดียวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความคล่องตัวหรือความยืดหยุ่นสูง
• แผง FPC ซ้อนกันในรูปแบบต่างๆ

• ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแผงวงจรพิมพ์แบบแข็ง
• มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะเกิดความเสียหายระหว่างการขนย้ายหรือการใช้งาน
• กระบวนการประกอบที่ยากขึ้น
• การซ่อมแซมและดัดแปลงอาจเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้
• โดยทั่วไปแล้ว การใช้ประโยชน์จากแผงโซลาร์เซลล์จะแย่ลง ส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มสูงขึ้น

วงจรแบบยืดหยุ่นมักถูกใช้เป็นตัวเชื่อมต่อในงานต่างๆ ที่ความยืดหยุ่น การประหยัดพื้นที่ หรือข้อจำกัดในการผลิต ทำให้การใช้งานแผงวงจรแบบแข็งหรือการเดินสายด้วยมือเป็นไปได้ยาก

วงจรแบบยืดหยุ่นส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างสายไฟแบบพาสซีฟที่ใช้เชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เช่น วงจรรวม ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม บางชนิดใช้สำหรับเชื่อมต่อระหว่างชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ โดยตรงหรือโดยใช้ตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคใช้ประโยชน์จากวงจรแบบยืดหยุ่นในกล้องถ่ายรูป อุปกรณ์ความบันเทิงส่วนบุคคล เครื่องคิดเลข หรือเครื่องตรวจวัดการออกกำลังกาย วงจรแบบยืดหยุ่นพบได้ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมและทางการแพทย์ที่ต้องการการเชื่อมต่อจำนวนมากในแพ็คเกจขนาดกะทัดรัด โทรศัพท์มือถือเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งที่พบได้ทั่วไปของวงจรแบบยืดหยุ่น

การใช้งานวงจรแบบยืดหยุ่นที่พบได้ทั่วไปคือในอุปกรณ์ป้อนข้อมูลเช่น แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ส่วนใหญ่ใช้วงจรแบบยืดหยุ่นสำหรับ เมท ริก ซ์สวิตช์

ใน กระบวนการผลิต จอ LCD นั้นกระจกถูกใช้เป็นวัสดุรองรับ แต่หากใช้พลาสติกหรือแผ่นฟอยล์โลหะบางๆ ที่ยืดหยุ่นได้เป็นวัสดุรองรับแทน ระบบทั้งหมดก็จะมีความยืดหยุ่นได้ เนื่องจากฟิล์มที่เคลือบอยู่บนวัสดุรองรับนั้นมักจะบางมาก โดยมีความหนาเพียงไม่กี่ไมโครเมตร

โดยทั่วไปแล้ว ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) จะถูกนำมาใช้แทนแสงพื้นหลังสำหรับจอแสดงผลแบบยืดหยุ่น ทำให้เกิดจอแสดง ผลไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์แบบยืดหยุ่นขึ้น

แบตเตอรี่แบบยืดหยุ่นคือแบตเตอรี่ทั้งแบบปฐมภูมิและทุติยภูมิ ที่ได้รับการออกแบบให้มีรูปทรงและยืดหยุ่นได้ แตกต่างจากแบตเตอรี่แบบแข็งทั่วไป

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ วงจรแบบยืดหยุ่นถูกนำไปใช้ในแผงหน้าปัด ระบบควบคุมใต้ฝากระโปรง วงจรที่ต้องซ่อนไว้ในแผงเพดานห้องโดยสาร รวมถึงระบบ ABSด้วย

ในอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ วงจรแบบยืดหยุ่นถูกนำมาใช้ในหัวพิมพ์ที่เคลื่อนที่ได้ของเครื่องพิมพ์ และเพื่อเชื่อมต่อสัญญาณกับแขนที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งมีหัวอ่าน/เขียนของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์

เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางที่ยืดหยุ่นได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับดาวเทียมเซลล์เหล่านี้มีน้ำหนักเบา สามารถม้วนเก็บเพื่อการปล่อยขึ้นสู่อวกาศได้ และกางออกได้ง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน นอกจากนี้ยังสามารถเย็บลงในกระเป๋าเป้หรือเสื้อผ้าชั้นนอกได้อีกด้วย^{[ 2 ]}รวมถึงการใช้งานอื่นๆ ที่มุ่งเน้นผู้บริโภคอีกมากมาย

ตลาดที่กำลังเติบโตที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นและ/หรือพกพาได้ เช่นระบบ IoT ที่ใช้พลังงานเอง ได้ ผลักดันการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง ที่โค้งงอได้ (PV) เพื่อเพิ่มความเป็นอิสระด้านพลังงานของอุปกรณ์นอกโครงข่ายดังกล่าว^{[ 3 ]}ได้มีการแสดงให้เห็นแล้วว่าเทคโนโลยี PV ประเภทนี้สามารถทำประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้สูง เทียบเท่ากับเซลล์แสงอาทิตย์แบบแผ่นเวเฟอร์แข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมเข้ากับโครงสร้างดักจับแสงที่มีประสิทธิภาพ แผนการโฟโตนิกส์ดังกล่าวช่วยให้วัสดุดูดซับ PV บางๆ สามารถดูดซับแสงได้กว้างมาก แม้ว่าความหนาจะลดลงตามที่ต้องการเพื่อให้สามารถโค้งงอได้ทางกล^{[ 4 ] [ 5 ]}

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 วิศวกรจากมหาวิทยาลัยเคโอในโตเกียวและมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้ประกาศการสร้างวงจรเซมิคอนดักเตอร์ที่ยืดหยุ่นและคล้ายผิวหนัง ในอนาคต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่เหล่านี้อาจใช้ในการส่งข้อมูลสุขภาพไปยังแพทย์แบบไร้สาย^{[ 6 ]}

อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์กำลังถูกใช้งานหรืออยู่ระหว่างการพิจารณา รวมถึงเซ็นเซอร์ไร้สายในบรรจุภัณฑ์ แผ่นแปะผิวหนังที่สื่อสารกับอินเทอร์เน็ต และอาคารที่ตรวจจับการรั่วไหลเพื่อให้สามารถบำรุงรักษาเชิงป้องกันได้แอปพลิเคชันส่วนใหญ่เหล่านี้ยังอยู่ในขั้นตอนการสร้างต้นแบบและการพัฒนา^{[ 7 ]}มีความสนใจเพิ่มมากขึ้นในระบบอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะแบบยืดหยุ่น รวมถึงอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์ เซ็นเซอร์ และการประมวลผล ซึ่งได้รับแรงผลักดันจากความต้องการที่จะขยายและบูรณาการความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยี (ออปโต) อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคราคาประหยัด (แม้กระทั่งแบบใช้แล้วทิ้ง) ในชีวิตประจำวัน และเป็นเครื่องมือที่จะนำโลกดิจิทัลและโลกทางกายภาพมารวมกัน^{[ 8 ]}

บริษัทThinFilm ของนอร์เวย์ ได้สาธิตหน่วยความจำอินทรีย์แบบพิมพ์ม้วนต่อม้วนในปี 2552 ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

บริษัท Rotimpres อีกแห่งหนึ่งซึ่งตั้งอยู่ในสเปน ได้นำแอปพลิเคชันต่างๆ มาใช้ในตลาดต่างๆ สำเร็จแล้ว เช่น เครื่องทำความร้อนสำหรับเฟอร์นิเจอร์อัจฉริยะ หรือเพื่อป้องกันการเกิดฝ้าและสวิตช์แบบคาปาซิทีฟสำหรับแป้นพิมพ์ในเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและเครื่องจักรอุตสาหกรรม^{[ 13 ] [ 14 ]}

สิทธิบัตรที่ออกในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แสดงให้เห็นถึงความสนใจในตัวนำไฟฟ้าแบบแบนที่ประกบอยู่ระหว่างชั้นของวัสดุฉนวนวงจรไฟฟ้าที่ได้นั้นถูกนำไปใช้ในการสลับสัญญาณโทรศัพท์ ในยุคแรก คำอธิบายแรกสุดของสิ่งที่อาจเรียกว่าวงจรแบบยืดหยุ่นได้ถูกค้นพบโดย ดร. เคน กิลเลโอ ^{[ 15 ]}และเปิดเผยในสิทธิบัตรของอังกฤษในปี 1903 โดยอัลเบิร์ต แฮนเซน ซึ่งอธิบายถึงโครงสร้างที่ประกอบด้วยตัวนำโลหะแบบแบนบนกระดาษเคลือบพาราฟินยิ่งไปกว่านั้นสมุดบันทึกห้องปฏิบัติการของโทมัส เอดิสัน ในช่วงเวลานั้นบ่งชี้ว่าเขากำลังคิดที่จะเคลือบ กัมเซลลูโลสที่ใช้กับกระดาษลินินด้วย ผงก ราไฟต์เพื่อสร้างสิ่งที่เห็นได้ชัดว่าเป็นวงจรแบบยืดหยุ่นได้ แม้ว่าจะไม่มีหลักฐานใดบ่งชี้ว่ามีการนำไปใช้จริงก็ตาม

เอกสารตีพิมพ์ปี 1947 เรื่อง "เทคนิควงจรพิมพ์" โดย Brunetti และ Curtis ^{[ 16 ]}มีการกล่าวถึงการสร้างวงจรบนวัสดุฉนวนที่ยืดหยุ่นได้ (เช่นกระดาษ ) ไว้โดยสังเขป ในช่วงทศวรรษ 1950 Dahlgren และ Sanders ได้ก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาและจดสิทธิบัตรกระบวนการพิมพ์และกัดตัวนำแบบแบนบนวัสดุฐานที่ยืดหยุ่นได้เพื่อทดแทนชุดสายไฟโฆษณาจากทศวรรษ 1950 ที่จัดทำโดย Photocircuits Corporation แสดงให้เห็นถึงความสนใจของพวกเขาในวงจรแบบยืดหยุ่น

วงจรแบบยืดหยุ่นเป็นที่รู้จักกันในชื่อต่างๆ ทั่วโลก เช่นสายไฟพิมพ์แบบยืดหยุ่น (flexible printed wiring), เฟล็กซ์พรินต์ (flex print), วงจรเฟล็กซ์ (flexi circuits) และถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์มากมาย ความสำเร็จนี้เกิดจากความพยายามของ วิศวกรบรรจุภัณฑ์ อิเล็กทรอนิกส์ชาวญี่ปุ่น ที่คิดค้นวิธีการนำเทคโนโลยีวงจรแบบยืดหยุ่นมาใช้ วงจรแบบยืดหยุ่นเป็นหนึ่งในกลุ่มผลิตภัณฑ์เชื่อมต่อที่มีการเติบโตเร็วที่สุด รูปแบบหนึ่งของเทคโนโลยีวงจรแบบยืดหยุ่นเรียกว่า "อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น" (flexible electronics) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรวมฟังก์ชันทั้งแบบแอคทีฟและพาสซีฟเข้าไว้ในอุปกรณ์เดียวกัน

วงจรแบบยืดหยุ่นมีโครงสร้างที่หลากหลายอย่างมาก

วงจรยืดหยุ่นด้านเดียวมีชั้นตัวนำที่ทำจากโลหะหรือพอลิเมอร์นำไฟฟ้า (ที่เติมโลหะ) บน ฟิล์ม ไดอิ เล็กทริกที่ยืดหยุ่นได้ จุดเชื่อมต่อของชิ้นส่วนสามารถเข้าถึงได้จากด้านเดียวเท่านั้น อาจมีการเจาะรูในฟิล์มฐานเพื่อให้ขาของชิ้นส่วนผ่านเข้าไปเชื่อมต่อกันได้ โดยปกติจะใช้วิธีการบัดกรีวงจรยืดหยุ่นด้านเดียวสามารถผลิตได้โดยมีหรือไม่มีสารเคลือบป้องกัน เช่น ชั้นปิดหรือชั้นเคลือบ แต่การใช้สารเคลือบป้องกันบนวงจรเป็นวิธีที่นิยมใช้มากที่สุด การพัฒนาอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิวบนฟิล์มนำไฟฟ้าที่ผลิตด้วยวิธีสปัตเตอร์ทำให้สามารถผลิตฟิล์ม LED โปร่งใสได้ ซึ่งใช้ในกระจก LEDและยังใช้ในวัสดุคอมโพสิตสำหรับไฟส่องสว่างในรถยนต์แบบยืดหยุ่นได้อีกด้วย

วงจรเฟล็กซ์แบบเข้าถึงได้สองด้าน หรือที่เรียกว่าวงจรเฟล็กซ์แบบมีแผ่นโลหะด้านหลัง คือวงจรแบบยืดหยุ่นที่มีชั้นตัวนำเพียงชั้นเดียว แต่ช่วยให้สามารถเข้าถึงส่วนประกอบที่เลือกไว้ของรูปแบบตัวนำได้จากทั้งสองด้าน แม้ว่าวงจรประเภทนี้จะมีข้อดี แต่ข้อกำหนดด้านการประมวลผลเฉพาะทางสำหรับการเข้าถึงส่วนประกอบต่างๆ นั้นจำกัดการใช้งานของมัน

การผลิตวงจรยืดหยุ่นแบบขึ้นรูปนั้นเกี่ยวข้องกับวิธีการกัดเซาะแบบหลายขั้นตอนพิเศษสำหรับวงจรยืดหยุ่น ซึ่งจะได้วงจรยืดหยุ่นที่มี ตัวนำ ทองแดง สำเร็จรูป โดยที่ความหนาของตัวนำจะแตกต่างกันในจุดต่างๆ ตลอดความยาว (เช่น ตัวนำจะบางในบริเวณที่ยืดหยุ่นได้และหนาในจุดเชื่อมต่อ)

วงจรเฟล็กซ์สองด้านมีชั้นตัวนำสองชั้น สามารถผลิตได้โดยมีหรือไม่มีรูทะลุ ชุบ แต่แบบที่มีรูทะลุชุบนั้นพบได้บ่อยกว่ามาก เมื่อสร้างโดยไม่มีรูทะลุชุบ คุณสมบัติการเชื่อมต่อจะเข้าถึงได้จากด้านเดียวเท่านั้น และวงจรจะถูกกำหนดเป็น "Type V (5)" ตามข้อกำหนดทางทหาร เนื่องจากมีรูทะลุชุบ จึงมีจุดสิ้นสุดอยู่ทั้งสองด้านของวงจร ทำให้สามารถวางส่วนประกอบได้ทั้งสองด้าน ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการออกแบบ วงจรเฟล็กซ์สองด้านสามารถผลิตได้โดยมีชั้นป้องกันอยู่ด้านเดียว ทั้งสองด้าน หรือไม่ไม่มีเลยก็ได้ แต่โดยทั่วไปแล้วจะผลิตโดยมีชั้นป้องกันอยู่ทั้งสองด้าน ข้อดีที่สำคัญอย่างหนึ่งคือช่วยให้การเชื่อมต่อแบบไขว้ทำได้ง่าย วงจรด้านเดียวจำนวนมากถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวสองด้านเนื่องจากการเชื่อมต่อแบบไขว้ ตัวอย่างของการใช้งานนี้คือวงจรที่เชื่อมต่อแผ่นรองเมาส์กับเมนบอร์ด การเชื่อมต่อทั้งหมดในวงจรนั้นจะอยู่บนด้านเดียวของพื้นผิวเท่านั้น ยกเว้นการเชื่อมต่อแบบไขว้ขนาดเล็กที่ใช้ด้านอื่น

วงจรเฟล็กซ์ที่มีตัวนำสามชั้นขึ้นไปเรียกว่าวงจรเฟล็กซ์แบบหลายชั้น โดยทั่วไปแล้วชั้นต่างๆ จะเชื่อมต่อกันด้วยรูทะลุชุบโลหะ แต่ไม่จำเป็นเสมอไป เนื่องจากสามารถเจาะรูเพื่อเข้าถึงส่วนประกอบระดับล่างของวงจรได้ ชั้นต่างๆ อาจจะเคลือบติดกันอย่างต่อเนื่องตลอดโครงสร้างหรือไม่ก็ได้ ยกเว้นบริเวณที่มีรูทะลุ การเคลือบแบบไม่ต่อเนื่องมักพบในกรณีที่ต้องการความยืดหยุ่นสูงสุด ซึ่งทำได้โดยการเว้นบริเวณที่จะเกิดการงอหรือโค้งงอไว้โดยไม่ยึดติดกัน

วงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่น (Rigid-flex circuits) เป็นวงจรลูกผสมที่รวมวัสดุแข็งและวัสดุยืดหยุ่นเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างเดียว วงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่นนี้ไม่ใช่วงจรแบบยืดหยุ่นที่ถูกทำให้แข็ง (rigided flex constructions) ซึ่งเป็นวงจรแบบยืดหยุ่นที่ติดตัวเสริมความแข็งแรงเพื่อรองรับน้ำหนักของชิ้นส่วนต่างๆ วงจรแบบยืดหยุ่นที่ถูกทำให้แข็งหรือเสริมความแข็งแรงอาจมีชั้นตัวนำหนึ่งชั้นหรือมากกว่านั้น คำศัพท์ทั้งสองคำนี้หมายถึงผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

โดยปกติแล้วชั้นต่างๆ จะเชื่อมต่อกันด้วยรูเจาะชุบโลหะ วงจรแบบแข็งและยืดหยุ่นมักถูกเลือกใช้โดยนักออกแบบผลิตภัณฑ์ทางการทหาร และมีการใช้มากขึ้นในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์บริษัท Compaq Computerเลือกใช้แนวทางนี้สำหรับ แผงวงจรของคอมพิวเตอร์แล็ปท็ อปในช่วงทศวรรษ 1990 แม้ว่าแผงวงจรพิมพ์แบบแข็งและยืดหยุ่นหลักของคอมพิวเตอร์จะไม่โค้งงอระหว่างการใช้งาน แต่การออกแบบของ Compaq ในภายหลังได้ใช้วงจรแบบแข็งและยืดหยุ่นสำหรับสายเคเบิลจอแสดงผลแบบบานพับ โดยผ่านการทดสอบการโค้งงอหลายหมื่นครั้ง จนกระทั่งปี 2013 การใช้วงจรแบบแข็งและยืดหยุ่นในคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปสำหรับผู้บริโภคก็กลายเป็นเรื่องปกติ

โดยปกติแล้วบอร์ดแบบแข็งและยืดหยุ่นจะมีโครงสร้างหลายชั้น อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็มีการใช้โครงสร้างโลหะสองชั้น^{[ 17 ]}

วงจรแบบฟิล์มหนาโพลีเมอร์ (PTF) เป็นวงจรพิมพ์ที่พิมพ์ชิ้นส่วนวงจรลงบนฟิล์มโพลีเมอร์ โดยทั่วไปจะเป็นโครงสร้างชั้นตัวนำเดี่ยว แต่ก็สามารถพิมพ์ชั้นโลหะสองชั้นขึ้นไปเรียงต่อกันโดยคั่นด้วยชั้นฉนวนได้ แม้ว่าจะมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำและจำกัดการใช้งานในบางประเภท แต่วงจร PTF ก็ได้รับความนิยมในการใช้งานที่ใช้พลังงานต่ำที่แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นเล็กน้อย แป้นพิมพ์เป็นตัวอย่างการใช้งานที่พบได้ทั่วไป

แต่ละองค์ประกอบของโครงสร้างวงจรแบบยืดหยุ่นต้องสามารถตอบสนองความต้องการได้อย่างสม่ำเสมอ ตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ วัสดุต้องทำงานร่วมกับองค์ประกอบอื่นๆ ของโครงสร้างวงจรแบบยืดหยุ่นได้อย่างน่าเชื่อถือ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความสะดวกในการผลิตและความน่าเชื่อถือ ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยย่อขององค์ประกอบพื้นฐานของโครงสร้างวงจรแบบยืดหยุ่นและหน้าที่ของแต่ละองค์ประกอบ

วัสดุพื้นฐานคือฟิล์มโพลีเมอร์ที่มีความยืดหยุ่น ซึ่งเป็นรากฐานสำหรับการเคลือบ ในสภาวะปกติ วัสดุพื้นฐานของวงจรแบบยืดหยุ่นจะให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางไฟฟ้าหลักส่วนใหญ่ของวงจรแบบยืดหยุ่น ในกรณีของการสร้างวงจรแบบไม่ใช้กาว วัสดุพื้นฐานจะให้คุณสมบัติเฉพาะทั้งหมด

แม้ว่าจะสามารถผลิตฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นได้หลากหลายความหนา แต่ส่วนใหญ่จะผลิตในขนาดที่ค่อนข้างบางในช่วง 12 ไมโครเมตรถึง 125 ไมโครเมตร (1/2 มิลถึง 5 มิล) แต่ก็สามารถผลิตวัสดุที่บางและหนากว่านี้ได้เช่นกัน วัสดุที่บางกว่าจะมีความยืดหยุ่นมากกว่า และสำหรับวัสดุส่วนใหญ่ ความแข็งจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของกำลังสามของความหนา ดังนั้น ตัวอย่างเช่น หากความหนาเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า วัสดุจะแข็งขึ้นแปดเท่า และจะโก่งตัวเพียง 1/8 เท่าภายใต้แรงกดเท่าเดิม

มีวัสดุหลายชนิดที่ใช้เป็นฟิล์มพื้นฐาน ได้แก่ โพลีเอสเตอร์ (PET, โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต), โพลีอิไมด์ (PI), โพลีเอทิลีนแนฟทาเลต (PEN), โพลีอีเทอร์อิไมด์ (PEI) รวมถึงฟลูออโรโพลีเมอร์ (FEP) และโคพอลิเมอร์ต่างๆ ฟิล์มโพลีอิไมด์เป็นที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากมีคุณสมบัติทางไฟฟ้า ทางกล ทางเคมี และทางความร้อนที่ดี ฟิล์ม PET ก็เป็นที่นิยมเช่นกันเนื่องจากราคาถูก PET ไม่แข็งแรงเท่า (ต้องใช้ฟิล์มที่หนากว่า) และมีความต้านทานความร้อนต่ำกว่า ในทางกลับกัน มันไม่ไวต่อความชื้นมากนักและสามารถทำให้โปร่งใสได้อย่างสมบูรณ์^{[ 18 ]}

กาวถูกใช้เป็นสารยึดติดในการสร้างวัสดุเคลือบหลายชั้น เมื่อพูดถึงความทนทานต่ออุณหภูมิ กาวมักจะเป็นองค์ประกอบที่จำกัดประสิทธิภาพของวัสดุเคลือบหลายชั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโพลีอิไมด์เป็นวัสดุพื้นฐาน เนื่องจากปัญหาที่เคยเกิดขึ้นกับกาวโพลีอิไมด์ในอดีต ปัจจุบันวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่นที่ทำจากโพลีอิไมด์จำนวนมากจึงใช้ระบบกาวจากตระกูลโพลีเมอร์ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม กาวโพลีอิไมด์เทอร์โมพลาสติกชนิดใหม่บางชนิดกำลังมีความก้าวหน้าอย่างมาก

เช่นเดียวกับฟิล์มรองพื้น กาวก็มีหลายความหนา การเลือกความหนาโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับการใช้งาน ตัวอย่างเช่น ความหนาของกาวที่แตกต่างกันมักใช้ในการสร้างชั้นปิดผิวเพื่อให้ตรงกับความต้องการในการเติมเต็มของแผ่นฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาต่างกันซึ่งอาจพบเจอได้

แผ่นฟอยล์โลหะมักใช้เป็นองค์ประกอบนำไฟฟ้าของแผ่นลามิเนตแบบยืดหยุ่น แผ่นฟอยล์โลหะเป็นวัสดุที่ใช้ในการกัดลายวงจรตามปกติ มีแผ่นฟอยล์โลหะหลากหลายชนิดที่มีความหนาแตกต่างกันให้เลือกใช้ในการสร้างวงจรแบบยืดหยุ่น อย่างไรก็ตาม แผ่นฟอยล์ทองแดงเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดในงานวงจรแบบยืดหยุ่นทั้งหมด ทองแดงมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมทั้งด้านต้นทุน ประสิทธิภาพทางกายภาพและทางไฟฟ้า ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีเยี่ยม ที่จริงแล้วมีแผ่นฟอยล์ทองแดงหลายประเภท IPC จำแนกแผ่นฟอยล์ทองแดงสำหรับวงจรพิมพ์ออกเป็น 8 ประเภท โดยแบ่งออกเป็น 2 หมวดหมู่ใหญ่ คือ แบบชุบด้วยไฟฟ้าและแบบรีดขึ้นรูป ซึ่งแต่ละหมวดหมู่มี 4 ประเภทย่อย ดังนั้นจึงมีแผ่นฟอยล์ทองแดงหลายประเภทให้เลือกใช้สำหรับวงจรแบบยืดหยุ่น เพื่อตอบสนองวัตถุประสงค์ที่หลากหลายของผลิตภัณฑ์ปลายทางต่างๆ โดยทั่วไปแล้ว แผ่นฟอยล์ทองแดงส่วนใหญ่จะมีการเคลือบผิวบางๆ ด้านหนึ่งเพื่อเพิ่มการยึดเกาะกับฟิล์มฐาน แผ่นฟอยล์ทองแดงมีสองประเภทพื้นฐาน คือ แบบรีดขึ้นรูป (รีด) และแบบชุบด้วยไฟฟ้า และคุณสมบัติของทั้งสองประเภทค่อนข้างแตกต่างกัน แผ่นฟอยล์ที่รีดและอบอ่อนเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้มากที่สุด อย่างไรก็ตาม ฟิล์มบางที่ผ่านกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้ากำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ

ในบางกรณีที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ผู้ผลิตวงจรอาจถูกขอให้สร้างแผ่นลามิเนตพิเศษโดยใช้แผ่นฟอยล์โลหะทางเลือกที่ระบุ เช่น โลหะผสมทองแดงพิเศษหรือแผ่นฟอยล์โลหะอื่นๆ ในการผลิต ซึ่งทำได้โดยการเคลือบแผ่นฟอยล์ลงบนฟิล์มฐานโดยใช้หรือไม่ใช้กาวก็ได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะและคุณสมบัติของฟิล์มฐาน

ข้อกำหนดต่างๆ ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้เกิดความเข้าใจร่วมกันว่าผลิตภัณฑ์ควรมีลักษณะอย่างไรและควรทำงานอย่างไร มาตรฐานต่างๆ ถูกพัฒนาขึ้นโดยตรงจากสมาคมผู้ผลิต เช่นสมาคมเชื่อมต่ออุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (IPC) และโดยผู้ใช้งานวงจรแบบยืดหยุ่น

วารสาร IEEE Journal on Flexible Electronics (J-FLEX) ^{[ 19 ]}

การประชุมเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นนานาชาติ IEEE (IFETC) ^{[ 20 ]}

• หว่อง, วิลเลียม เอส.; ซัลเลโอ, อัลเบอร์โต (2009). อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น . วัสดุอิเล็กทรอนิกส์: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. เล่มที่ 11. รหัสบรรณานุกรม : 2009flel.book.....S . doi : 10.1007/978-0-387-74363-9 . ISBN 978-0-387-74362-2ISSN 1386-3290​ ​
• คูมบ์ส, ไคลด์ (2007). คู่มือวงจรพิมพ์ (ฉบับที่ 6). นิวยอร์ก: แมคกรอว์-ฮิลล์ โปรเฟสชันแนล. ISBN 9780071467346.
• เฟลสตัด, โจเซฟ (2007). เทคโนโลยีวงจรยืดหยุ่น ฉบับที่ 3 (PDF) (ฉบับที่ 3). ซีไซด์, โอเรกอน: บีอาร์ พับลิชชิ่ง อิงค์. ISBN 978-0-9796189-0-1.
• กิลเลโอ, เคน (1998). คู่มือวงจรยืดหยุ่น (ฉบับปี 1992). นิวยอร์ก: สปริงเกอร์. ISBN 9780442001681.
• สเตียร์นส์, โทมัส (1995). วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1). นิวยอร์ก: แมคกรอว์-ฮิลล์ โปรเฟสชันแนล. ISBN 9780070610323.
• Gurley, Steve (1984). วงจรยืดหยุ่น . นิวยอร์ก: CRC Press. ISBN 9780824772154.
• Hussain, Muhammad Mustafa; El-Atab, Nazek, บรรณาธิการ (11 พฤศจิกายน 2019). คู่มืออิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นและยืดได้ (ฉบับที่ 1). สำนักพิมพ์ CRC. doi : 10.1201/b22262 . ISBN 978-1-315-11279-4S2CID 203122351​ ​

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น