印刷電路板 (PCB) 設計與過去的膠帶和切割方法相比有了很大的進步。先進的功能使設計人員能夠使用 軟件輕松開發(fā) FR-4 剛性 PCB。

柔性 PCB 和互連在今天很常見，通常用于將筆記本電腦“主板”等硬件連接到顯示屏或用于可折疊電子系統(tǒng)。?

近年來，出現(xiàn)了關于第三類電路板和電子設備的討論：可伸縮電子設備?？缮炜s電子產(chǎn)品正在研究領域興起，隨著可穿戴技術的普及，它們可能會在不久的將來成為商業(yè)產(chǎn)品。?

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可伸縮電子產(chǎn)品與柔性和剛?cè)峤Y(jié)合板的區(qū)別

傳統(tǒng) PCB 有多種變體，包括剛性-柔性設計，在剛性 PCB 元件和全柔性 PCB之間的柔性基板上加入互連銅，整個系統(tǒng)焊接在柔性基板上。?

IPC-6013D（2017版）是與柔性和剛?cè)峤Y(jié)合板性能相關的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)品是一種開發(fā)中的設計類，可拉伸、可扭曲和可彎曲。?

信號互連、基板、傳感器電極，甚至儲能表面等結(jié)構(gòu)都可以通過不同程度的應變進行拉伸，但仍能保持其運行特性。?

總的來說，要實現(xiàn)這些屬性和它們可以應用的具體應用，需要克服各種挑戰(zhàn)。?

可伸縮電子產(chǎn)品的挑戰(zhàn)和潛在應用

武漢大學于 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(zhàn)和進展，以及該技術的各種潛在或正在進行的應用。

文章指出，有兩種主要方法可以實現(xiàn)彈性電子器件，其中一種是使用固有可拉伸材料，例如主要的聚（二甲基硅氧烷）(PDMS)。

實現(xiàn)導電性的一種方法是使用金屬納米線、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(jié)構(gòu)配置、島互連、分形設計和傳統(tǒng)剪紙”。?

該論文還涵蓋了可拉伸電子產(chǎn)品的三個潛在領域：導體和電極、能量存儲以及晶體管和傳感器等可拉伸和自我修復的印刷電子產(chǎn)品的開發(fā)。

處于扭曲狀態(tài)（a）和分解圖（b）的柔性鋰離子電池裝置。

彈性皮膚電子產(chǎn)品使用導電納米膜?

最后，讓我們看看為“皮膚電子”設計的納米膜的開發(fā)。?

來自首爾基礎科學研究所 (IBS) 的 Hyeon Taeghwan 教授和研究員 Kim Dae-Hyeong 開發(fā)了一種制造新材料的方法，據(jù)說這種材料可以達到一組具有挑戰(zhàn)性的性能標準。?

皮膚電子通常需要四個主要參數(shù)來實現(xiàn)功能：類金屬導電性、拉伸性、超薄性和易于圖案化。?

他們創(chuàng)造了“浮動組裝”方法，該方法考慮了馬蘭戈尼效應在滴下液體復合材料以擴散納米材料時的優(yōu)勢。然后通過滴加表面活性劑來包裝這些材料。?

納米膜構(gòu)建的基本過程

據(jù)說這種方法取得的關鍵成功包括 250 納米厚的超薄橡膠膜，拉伸系數(shù)為 10 倍。?

總體而言，該材料的可堆疊性和粘合特性可提供 100,000 S/cm 的電導率。該材料還可以允許使用光刻法進行圖案化。?

可拉伸和柔性電子產(chǎn)品的世界不斷發(fā)展壯大，隨著材料的每一項新進展都可以創(chuàng)造出更好的電子產(chǎn)品，看到這項技術的下一步發(fā)展方向?qū)⑹橇钊斯奈璧?，尤其是在研究領域之外。?

柔性 PCB 增加了巨大的功能，可拉伸電子產(chǎn)品，新的研究也證明了電子設計的可塑性。