可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備正在成為 “家庭健康管家”—— 動(dòng)態(tài)心電貼能 24 小時(shí)監(jiān)測(cè)心臟活動(dòng)，智能手環(huán)可記錄步數(shù)與睡眠，血糖監(jiān)測(cè)手表能實(shí)時(shí)顯示血糖變化。這些設(shè)備需要長(zhǎng)期貼附在人體皮膚上，跟隨肢體活動(dòng)彎曲，還會(huì)接觸汗液、護(hù)膚品等物質(zhì)，這對(duì)內(nèi)部的 PCB 提出了 “柔性、耐腐、耐用” 的特殊要求。普通剛性 PCB 無(wú)法彎曲，更經(jīng)不起汗液侵蝕，而可穿戴設(shè)備專用的柔性 PCB（FPC），需通過(guò)材料選擇與工藝優(yōu)化，才能應(yīng)對(duì)人體場(chǎng)景的復(fù)雜考驗(yàn)。今天我們就來(lái)科普，可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備 PCB 的 “柔性密碼” 與 “耐用秘訣”。

首先是 “柔性基材” 的選擇：可穿戴設(shè)備的 PCB 要能反復(fù)彎曲（如手腕活動(dòng)時(shí)，手環(huán) PCB 的彎曲半徑需≥3mm），核心在于基材的柔韌性。普通剛性 PCB 采用玻璃纖維布增強(qiáng)的 FR-4 基材，硬度高、無(wú)法彎曲，而可穿戴設(shè)備的 PCB 需選用 “聚酰亞胺（PI）基材”—— 這種材料厚度僅 25-50μm，可在彎曲半徑≥2mm 的情況下反復(fù)折疊 10 萬(wàn)次以上，同時(shí)保持絕緣性能穩(wěn)定（絕緣電阻≥10^12Ω）。某動(dòng)態(tài)心電貼廠商曾嘗試用普通 FR-4 基材制作 PCB，結(jié)果設(shè)備無(wú)法貼合胸部曲線，且彎曲一次就出現(xiàn)線路斷裂；更換聚酰亞胺基材的柔性 PCB 后，設(shè)備可緊密貼合皮膚，連續(xù)佩戴 7 天無(wú)線路故障。但聚酰亞胺基材也有短板：表面光滑，阻焊油墨附著力較弱，汗液容易滲入導(dǎo)致線路腐蝕，因此需在基材表面做 “粗糙化處理”（通過(guò)等離子體轟擊增加表面粗糙度），讓阻焊油墨附著力提升 3 倍，有效阻擋汗液侵入。

其次是 “耐汗液腐蝕” 的工藝設(shè)計(jì)：人體汗液中含有鹽分、乳酸等物質(zhì)，長(zhǎng)期接觸會(huì)腐蝕 PCB 的銅箔線路，導(dǎo)致信號(hào)中斷。可穿戴設(shè)備的 PCB 需從兩方面應(yīng)對(duì)：一是 “表面處理”，采用 “沉金 + 有機(jī)涂層” 雙重防護(hù) —— 沉金層（厚度≥3μm）可隔絕銅箔與汗液接觸，有機(jī)涂層（如聚對(duì)二甲苯）則能進(jìn)一步阻擋汗液滲入，某智能手環(huán)的 PCB 經(jīng)測(cè)試，在模擬汗液中浸泡 72 小時(shí)后，銅箔腐蝕面積僅 0.1%，遠(yuǎn)低于普通 PCB 的 5%；二是 “線路布局優(yōu)化”，將銅箔線路隱藏在 PCB 內(nèi)層，外層僅保留必要的焊盤，減少線路與汗液的直接接觸，例如血糖監(jiān)測(cè)手表的 PCB，通過(guò) “內(nèi)層信號(hào)線路 + 外層防護(hù)層” 設(shè)計(jì)，汗液導(dǎo)致的故障概率從 8% 降至 0.3%。

最后是 “微型化集成” 與 “低功耗” 的平衡：可穿戴設(shè)備體積小巧（如動(dòng)態(tài)心電貼僅名片大小），PCB 需在有限空間內(nèi)集成傳感器、信號(hào)處理、無(wú)線傳輸?shù)榷喾N功能，同時(shí)控制功耗（確保設(shè)備續(xù)航≥7 天）。這要求 PCB 采用 “高密度集成” 設(shè)計(jì)：比如將傳感器與 PCB 直接綁定（COB 工藝），減少元器件占用空間；采用 “細(xì)線路” 設(shè)計(jì)，線寬線距最小可達(dá) 0.1mm/0.1mm，在同樣面積內(nèi)布置更多線路。某智能手環(huán)廠商的 PCB，通過(guò) COB 工藝與細(xì)線路設(shè)計(jì)，在 15mm×30mm 的面積內(nèi)集成了心率傳感器、藍(lán)牙模塊與電源管理線路，同時(shí)功耗降低至 5mA，滿電狀態(tài)下可連續(xù)使用 14 天。此外，可穿戴設(shè)備的 PCB 還需考慮 “生物相容性”—— 與皮膚接觸的 PCB 邊緣需做 “圓弧處理”（避免尖銳邊緣劃傷皮膚），阻焊油墨需選用無(wú)鹵、無(wú)刺激性的醫(yī)用級(jí)產(chǎn)品，通過(guò) GB/T 16886 皮膚刺激測(cè)試，防止長(zhǎng)期佩戴引發(fā)過(guò)敏。

針對(duì)可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備 PCB 的 “柔性、耐腐、微型化” 需求，捷配研發(fā)了專用柔性 PCB 解決方案：基材選用醫(yī)用級(jí)聚酰亞胺（PI），支持彎曲半徑≥2mm，可耐受 10 萬(wàn)次以上彎折；表面采用沉金（3-5μm）+ 聚對(duì)二甲苯涂層雙重防護(hù)，通過(guò) 72 小時(shí)模擬汗液浸泡測(cè)試無(wú)腐蝕；支持 COB 高密度集成與 0.1mm/0.1mm 細(xì)線路設(shè)計(jì)，在微型化的同時(shí)將功耗降低 30%。此外，捷配的可穿戴 PCB 通過(guò) ISO13485 認(rèn)證與生物相容性測(cè)試，適配動(dòng)態(tài)心電貼、智能手環(huán)、血糖監(jiān)測(cè)手表等設(shè)備，讓可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備在 “貼合人體、長(zhǎng)期耐用” 的基礎(chǔ)上，始終保持精準(zhǔn)的健康數(shù)據(jù)采集能力，為家庭健康管理提供可靠支撐。