什么是剛性柔性電路？

當(dāng)今的技術(shù)創(chuàng)新需要不同類型的電路。

傳統(tǒng)的剛性電路板因其簡單的制造設(shè)計(jì)和易于切割的角度而受到重視，這使其在大規(guī)模生產(chǎn)中的成本降低。但是，當(dāng)今的設(shè)計(jì)技術(shù)通常需要更靈活的電路，以適應(yīng)各種形狀因素。較小，較不引人注目的設(shè)備要求更緊湊的處理解決方案，因此，第一代電路板無法滿足要求。

但是，鑒于柔性電路的形狀適應(yīng)性，它們可以彎曲，折疊和扭曲。因此，柔性電路也可以做得更小。這樣一來，它們就可以安裝在不適合使用笨重的硬板的地方。此外，柔性電路最多可減少75％的布線需求，還可將電氣連接成本降低70％。考慮到這種總體上的重量，成本和柔韌性的降低，柔性電路在醫(yī)療設(shè)備技術(shù)中具有廣泛的吸引力，例如假肢，植入式和外部醫(yī)療設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

盡管從設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和使用的角度來看，柔性電路的好處顯而易見，但傳統(tǒng)的剛性板仍然在耐用性和經(jīng)濟(jì)性方面仍然具有價(jià)值。對于某些用例，設(shè)計(jì)人員選擇使用剛性撓性技術(shù)，該技術(shù)以混合形式結(jié)合了兩種類型的電路。剛性撓性電路利用了這兩種主要類型的電路板的有利屬性，以在特定設(shè)計(jì)中需要時(shí)提供更多的支撐（剛度），并在首選時(shí)（例如，在拐角或角度附近）提供靈活性選項(xiàng)。

剛性撓性電路有兩個(gè)主要的結(jié)構(gòu)組件。第一個(gè)是靜態(tài)的，也稱為“柔性安裝”或“柔性安裝”，其中僅需要柔性電路來安裝和裝配電路本身。第二種類型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序稱為動(dòng)態(tài)屈曲應(yīng)用程序。這是柔性電路區(qū)域被動(dòng)態(tài)地彎曲到傳統(tǒng)安裝之外的時(shí)候。

假肢中的剛性柔性電路

斯坦福大學(xué)的工程師創(chuàng)造了一種能夠檢測壓力和其他感覺的皮膚傳真機(jī)。研究人員希望這種“可塑性皮膚”最終可以在假肢中使用，以使用戶能夠區(qū)分不同的質(zhì)地，壓力程度以及溫度。該表面區(qū)域使用混合系統(tǒng)，該混合系統(tǒng)具有感知（或感覺）的頂層和容納電路的底層，該電路傳輸電信號，將電信號轉(zhuǎn)換為模擬生物反應(yīng)的刺激。盡管該項(xiàng)目仍處于試驗(yàn)階段，但研究人員希望將這一概念驗(yàn)證帶入現(xiàn)實(shí)世界的功能，以便最終可以將其用作假肢和因嚴(yán)重?zé)齻枰财さ钠渌说娜嗽炱つw或傷害。

植入式醫(yī)療設(shè)備中的剛性撓性電路

諸如耳蝸植入物或用于受損視網(wǎng)膜的植入物等更先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備要求在靈活的形狀因數(shù)內(nèi)包含強(qiáng)大的處理能力。韓國高級科學(xué)技術(shù)研究院的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種方法，可以將強(qiáng)大的硅電路放置在柔性材料上，然后將其封裝在與假體生理環(huán)境具有生物相容性的耐用聚合物中。

對于需要可靠性和生物相容性的可植入設(shè)備，如耳蝸或視網(wǎng)膜植入物或起搏器，這些混合電路可以利用緊湊輕巧的優(yōu)勢，同時(shí)利用剛性板結(jié)構(gòu)的耐用性和壽命來進(jìn)行強(qiáng)大的計(jì)算。

手術(shù)設(shè)備和患者監(jiān)護(hù)設(shè)備中的剛性撓性電路

除了在諸如電灼剪刀或電子鋸之類的手術(shù)設(shè)備中使用剛性撓性電路外，剛性撓性技術(shù)還用于可穿戴式技術(shù)中，用于患者監(jiān)護(hù)。這些產(chǎn)品包括監(jiān)視血壓，心率，脈搏和其他生命體征的設(shè)備。剛性撓性電路還可以為其他外部患者設(shè)備（例如胰島素泵，便攜式除顫器，用于睡眠呼吸暫停的患者的CPAP機(jī)器）提供處理解決方案。使用在一個(gè)結(jié)構(gòu)中結(jié)合在一起的剛性和柔性組件的組合，可以使設(shè)備的電路更小，同時(shí)仍保持其耐用性。另外，剛性柔性技術(shù)的結(jié)構(gòu)允許將數(shù)字電路和模擬電路分離。

結(jié)論

剛性撓性電路利用了兩種類型的電路板的優(yōu)勢，并且以互補(bǔ)的方式將它們集成在一起，并具有在未來產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用潛力。剛性柔性電路帶來的好處包括連接的可靠性，更少的零件和靈活的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，使其成為未來創(chuàng)新的隨時(shí)可用的合作伙伴。