随着技术的不断发展，可穿戴电子产品已成为很多新概念的焦点。消费类电子产品行业中，下一代可穿戴产品将为制造商和供应商创造一个全新的市场。可穿戴产品的一个特征是能够将电子装置连接到皮肤上，长期监测人体健康。挠性电路是这类可穿戴产品的主要组成部分。但是，基本材料将会发生颠覆性的变化，会对材料和制造提出挑战。
聚酰亚胺薄膜，如杜邦公司的Kapton和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜，是传统挠性电路的主要材料。为了为这类新产品生成更可靠的电路，制造商提高了绝缘阻抗、耐热性、尺寸稳定性和弯曲耐久性。他们还提高了对酸、碱和有机溶剂的耐化学性，并降低了吸湿性。薄膜制造商不断提升其产品性能，以满足客户的要求，可弯折和可伸缩的可穿戴产品要求很多变化。
电路弹性是薄膜制造商需要面对的另一个难题。附着在皮肤上的医疗装置需要弹性。但是，目前用于挠性电路的聚酰亚胺薄膜几乎没有弹性，不适合用作医疗装置的基材。聚氨酯和硅橡胶薄片可以替代聚酰亚胺薄膜；然而，传统的导电材料和电路生成工艺，如铜箔和蚀刻，由于挠性和剪切强度低，不能应用于橡胶薄片。要求丝网印刷工艺的厚膜导体可以是另一种解决方案，但是印刷工艺的若干更新和对油墨材料的修改是必要的。
可穿戴装置的另外两个挑战包括吸湿性和电路的渗透性。在使用可佩戴在皮肤上的可佩戴电子产品时，其中的传统挠性电路不允许汗液消散。使用质量高重量轻的棉、聚酯或莱卡混合物可以吸收体内水分。
但是这类材料不适用于生产电子电路。丝印和缓冲材料的组合可有助于在不稳定和不均匀的载板上生成电子电路。
几种医疗应用还要求耐热电路透明度和可靠的连接。传统的聚酰亚胺薄膜是深棕色或橙色的，不能用于透明电路。几家材料制造商正在开发可用作挠性电路基材的透明及耐热塑料薄膜。此外，装置制造商正在考虑使用透明的导电材料，如氧化铟锡（ITO）和银纳米线油墨。由于缺乏耐热性，目前尚无可保证实现可靠连接的技术。
可穿戴装置仍将继续存在，下一代装置将比现有产品更先进。这种演变带来了对材料特性的全新需求。 可穿戴技术有价值可达60亿美元的全球市场，一些分析师声称到2020年将会增长到340亿美元。
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Dominique K. Numakura是DKN Research LLC公司的总经理。如需了解详情可通过haverhill@dknreseach.com 联系作者。
