一、柔性基材選擇：適配人體佩戴的核心基礎(chǔ)

• 基材類型：優(yōu)先選擇醫(yī)用級(jí) PI（聚酰亞胺）基材（如杜邦 Kapton HN），厚度 0.05-0.1mm（0.08mm 為最佳，兼顧柔性與強(qiáng)度），Tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）≥260℃（耐受高溫焊接與人體溫度波動(dòng)），吸水率≤0.5%（避免汗液滲入導(dǎo)致線路腐蝕）；
• 銅箔選擇：采用壓延銅箔（而非電解銅），厚度 1oz（0.035mm），延展性≥15%（彎曲半徑 5mm 時(shí)可承受 10000 次彎曲無斷裂），銅箔表面粗糙度 Ra≤0.1μm（減少信號(hào)傳輸損耗）；
• 粘結(jié)劑：選用醫(yī)用級(jí)環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑（如 3M 9495LE），耐溫范圍 - 40-150℃，粘結(jié)強(qiáng)度≥15N/cm（避免層間分層），且需通過 ISO 10993-1 皮膚刺激性測試（無致敏性）；
• 案例：某傳感器 PCB 初期選用 0.12mm 厚 PI 基材，佩戴時(shí)貼合度差（手腕彎曲時(shí)有緊繃感）；改用 0.08mm 基材后，貼合度提升，90% 用戶反饋無不適感。

二、低功耗電路布局：保障長續(xù)航的關(guān)鍵

• 電源線路優(yōu)化：
  • 電源線路銅箔厚度 1oz，線寬根據(jù)電流確定（如電池輸出線路 1mm 寬，承載 100mA 電流；MCU 供電線路 0.2mm 寬，承載 10mA 電流），壓降≤50mV（避免元件供電不足）；
  • 電源層與接地層相鄰（層間距 0.1mm），形成耦合電容（抑制電源噪聲），電源層面積≥PCB 總面積的 30%（降低阻抗）；
• 元件選型與布局：
  • 選用低功耗元件：MCU（STM32L431，休眠電流 0.5μA）、ADC（ADS1220，工作電流 150μA）、藍(lán)牙模塊（nRF52832，休眠電流 2.5μA）；
  • 高功耗元件（如無線模塊、近紅外光源）集中布局，靠近電源接口（減少供電路徑），且獨(dú)立控制（非工作時(shí)斷電，通過 MOS 管開關(guān)，如 AO3400，導(dǎo)通電阻 50mΩ）；
• 休眠模式設(shè)計(jì)：
  • 分模塊休眠：傳感模塊每 5 分鐘喚醒 1 次（采集 10 秒），無線模塊每 30 分鐘喚醒 1 次（傳輸 1 秒），其余時(shí)間斷電；
  • 電源域隔離：將 PCB 分為 “核心電源域”（MCU、實(shí)時(shí)時(shí)鐘，電流 5μA）與 “非核心電源域”（傳感、無線，電流 50μA），休眠時(shí)僅保留核心域供電。

三、高精度信號(hào)鏈路設(shè)計(jì)：確保血糖檢測 accuracy

• 模擬信號(hào)抗干擾：
  • 接地設(shè)計(jì)：模擬地（AGND）與數(shù)字地（DGND）獨(dú)立分區(qū)，通過 0Ω 電阻單點(diǎn)連接（靠近 ADC），AGND 平面完整無鏤空（減少噪聲耦合）；
  • 濾波設(shè)計(jì)：傳感信號(hào)線路串聯(lián) RC 濾波（R=1kΩ，C=100nF，陶瓷電容，靠近傳感元件），ADC 參考電壓（VREF）旁放置 10μF 鉭電容 + 0.1μF 陶瓷電容（距離 VREF 引腳≤1mm）；
  • 隔離設(shè)計(jì)：模擬信號(hào)區(qū)與數(shù)字信號(hào)區(qū)間距≥2mm，中間加接地隔離帶（寬度 1mm），避免數(shù)字噪聲（如藍(lán)牙模塊的 2.4GHz 信號(hào)）耦合至模擬鏈路；
• 信號(hào)放大鏈路：
  • 低噪聲運(yùn)放（如 AD8233）靠近傳感元件（距離≤3mm），輸入線路短而直（長度≤5mm，線寬 0.15mm），避免信號(hào)衰減；
  • 運(yùn)放供電線路獨(dú)立（不與其他元件共用），串聯(lián) 100Ω 電阻 + 10nF 電容濾波（抑制電源噪聲）。

四、生物相容性設(shè)計(jì)：安全佩戴的前提

• 表面處理：
  • 優(yōu)先選擇沉金（金層厚度 0.1-0.5μm，無鎳釋放，鎳易引發(fā)皮膚過敏），其次為無鉛鍍錫（錫層厚度 5-10μm，純度 99.9%），避免使用噴錫（含鉛，且表面粗糙易藏污）；
  • 暴露在皮膚接觸區(qū)域的 PCB 表面，涂覆醫(yī)用級(jí)硅氧烷涂層（厚度 5-10μm，如 Dow Corning 734），提升親膚性，且耐汗液腐蝕（浸泡在人工汗液中 240 小時(shí)無涂層脫落）；
• 邊緣處理：PCB 邊緣做圓角處理（半徑≥0.5mm），避免尖銳邊緣劃傷皮膚；柔性 PCB 的彎折區(qū)域無元件（預(yù)留 2mm 空白），防止彎折時(shí)元件壓迫皮膚。

五、微型化布局：適配可穿戴設(shè)備尺寸

• 元件封裝：以微型封裝為主，電阻電容用 0402（1.0mm×0.5mm），IC 用 QFN（如 ADC 用 QFN16，3mm×3mm）或 CSP（如 MCU 用 CSP6，2mm×2mm），減少元件占用面積；
• 布線設(shè)計(jì)：線寬 0.1-0.15mm，線距 0.1mm（符合制造能力），采用激光鉆孔（孔徑 0.1mm，盲孔 / 埋孔）減少過孔占用面積；
• 模塊集成：將傳感模塊、信號(hào)處理模塊、無線模塊呈 “線性布局”（如手腕式 PCB 沿長度方向排列），避免模塊重疊導(dǎo)致厚度增加（總厚度≤0.5mm）。