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可伸縮電子設備是可穿戴技術(shù)的下一個(gè)發(fā)展方向嗎？
可伸縮電子設備是可穿戴技術(shù)的下一個(gè)發(fā)展方向嗎？
印刷電路板 (PCB) 設計與過(guò)去的膠帶和切割方法相比已經(jīng)走了很長(cháng)一段路。高級功能使設計人員能夠使用 ECAD 軟件輕松開(kāi)發(fā) FR-4 剛性 PCB。
柔性PCB 和互連在今天很常見(jiàn)，通常用于將筆記本電腦“主板”等硬件與顯示屏或可折疊電子系統連接起來(lái)。
柔性PCB 的示例。
近年來(lái)，出現了關(guān)于第三種電路板和電子設備的討論：可拉伸電子設備?？缮炜s電子產(chǎn)品在研究領(lǐng)域呈上升趨勢，隨著(zhù)可穿戴技術(shù)的普及，它們可能會(huì )在不久的將來(lái)成為商業(yè)產(chǎn)品。
可拉伸電子產(chǎn)品與 Flex 和 Rigid-Flex 有何不同
傳統PCB有多種變體，包括剛撓結合設計，在剛性PCB元件和全柔性PCB之間的柔性基板上加入互連銅，并將整個(gè)系統焊接到柔性基板上。
板載系統組件的柔性PCB示例。
的IPC-6013D（2017版）是有關(guān)的柔性和剛性-柔性PCB的表現IPC標準。然而，與通?？稍趩屋S上彎曲的柔性PCB 不同，可拉伸電子產(chǎn)品是一種可拉伸、可扭曲和可彎曲的開(kāi)發(fā)中設計類(lèi)。
信號互連、基板、傳感器電極，甚至能量存儲表面等結構都可以通過(guò)各種應變量拉伸，但仍保持其操作特性。
總的來(lái)說(shuō)，要實(shí)現這些屬性和它們可以應用的特定應用程序，需要克服各種挑戰。
可拉伸電子產(chǎn)品的挑戰和潛在應用
武漢大學(xué)研究員 Wei Wu于 2019 年發(fā)表的一篇綜合論文概述了可拉伸電子產(chǎn)品的制造材料、挑戰和進(jìn)展，以及該技術(shù)的各種潛在或正在進(jìn)行的應用。
Wu 指出，實(shí)現彈性電子有兩種主要方法，其中一種是使用固有可拉伸材料，如主要的聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）。
實(shí)現導電性的一種方法是使用金屬納米線(xiàn)、碳納米材料和聚合物，它們以各種配置嵌入可拉伸材料中，包括“波浪結構配置、島狀互連、分形設計和傳統剪紙”。
該文還涵蓋了可拉伸電子產(chǎn)品的三個(gè)潛在領(lǐng)域：導體和電極、能量存儲以及可拉伸和自愈的晶體管和傳感器等印刷電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。