柔性混合電子技術正展開從實驗室走向市場的嶄新旅程

柔性混合電子技術正展開從實驗室走向市場的嶄新旅程，展現(xiàn)其橫跨航空、消費電子、醫(yī)療保健、機器人和工業(yè)自動化等領域的成果；而在這些領域的許多單位與業(yè)者也試圖透過這項新技術發(fā)掘自家的利基市場……

被美國空軍看上的柔性混合電子技術

在NextFlex研發(fā)聯(lián)盟位于美國硅谷的制造研究中心，柔性混合電子技術正展開從實驗室走向市場的嶄新旅程。該制造研究中心是在2015年底成立的，募集了大約1.65億美元的私人和公共資金，用于推動結合柔性基板印刷電路和超薄芯片的技術進展。

多達50種產(chǎn)品展現(xiàn)柔性電子在橫跨航空、消費電子、醫(yī)療保健、機器人和工業(yè)自動化方面的成果。這些成果來自于波音（Boeing）和通用電氣（GE）等久負盛名的巨擘、大型合約制造商Flex和Jabil以及眾多學術研究部門，各單位均試圖在該新興技術領域挖掘?qū)儆谧约旱睦袌觥?/p>

美國空軍（U.S. Air Force）算是早期采用者，它與NextFlex連手進行大約9項研究計劃。根據(jù)一名美國空軍研究人員描述，在NextFlex所進行的研究任務將有助于加速使這一技術成熟，該中心大約有80家成員的商業(yè)計劃正在進行中。

NextFlex執(zhí)行董事Malcolm Thompson表示：“我們的進展十分順利，現(xiàn)在已經(jīng)不再僅僅忙著與研發(fā)團隊打交道，業(yè)務部門也正緊鑼密鼓地搭建中?！?/p>

美國空軍材料與制造部門執(zhí)行總監(jiān)Charles Ormsby說：“我們有50名人員服務于9個NextFlex項目小組，并提供了230萬美元的資金。”

NextFlex位于美國加州圣荷西的實驗室

美國空軍的目標是使用柔性混合電子，為飛行員和飛機打造實時顯示器，以監(jiān)測其健康情況。柔性混合電子也將用于控制電子裝置，減輕從小型無人機到最大商用飛機等各種設備的重量。

波音研究集團電子技術總監(jiān)Per Beith說：“哪怕只是為55萬磅重的波音787夢幻客機減輕1%的重量，也已經(jīng)相當于一輛車的重量了，并可為整個飛機機隊節(jié)省數(shù)十億美元的支出。柔性電子將創(chuàng)造一場使我們更成功的革命！”

柔性電子擴展新應用

Jabil展示柔性的塑料電路板，使用印刷在柔性基板上的導線和電路，以及安裝在其上的超薄型芯片。

另一項Jabil的化妝品應用采用1.5V的柔性印刷電池。

GE展示在NextFlex研制的兩代心電圖（ECG）傳感器原型；最新一代（圖上）可將電阻刻入塑料基板。GE希望能用于在近幾年內(nèi)生產(chǎn)商用且可重復使用的電子醫(yī)療貼片，并在5年內(nèi)發(fā)展出夠便宜且可一次性使用的產(chǎn)品。

波音公司展示幾種類型的飛機印刷天線，如圖中所示的10GHz產(chǎn)品。波音和美國空軍都在實驗能裝進飛機機翼的適形天線（conformal antenna）。

合約制造商Flex展示一款帶ECG傳感器的加熱運動衫，其中編織進柔性照明和加熱組件。這種柔性加熱組件也已經(jīng)開始用于汽車后視鏡和滑雪護目鏡了。

美國史丹佛大學學生展示一款包覆一連串傳感器的機器手臂，使其得以在行進中進行偵測與避開物體。

Auburn展示一款安全腕帶，可用于監(jiān)測在危險情況下工作的人員。目前的設計采用聚酰亞胺基板，但該團隊也正研究如何在其它塑料基板上使用增層印刷以利電路布局。

亞德諾（ADI）展示使用涂層柔性電路的雙面ECG傳感器。該公司還討論了各種挑戰(zhàn)，包括如何使柔性設計的成本夠低以實現(xiàn)商用，以及尋找能夠承受高溫組裝過程的生物兼容粘著劑與柔性材料等。