【摘 要】
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可穿戴柔性混合电子系统指能够穿戴在人体表皮以实现特定功能的电子系统,需要具有易于拉伸的灵活性、良好的生物兼容性和工作稳定性。但目前的柔性混合电子系统还存在制备工艺复杂,集成度不高,拉伸性不强等问题,其技术难点主要在于软硬材料结合下的拉伸导线、芯片贴装以及应变分离结构的工艺设计。为此本文研发制备了一种新型柔性混合电子系统,主要研究内容如下:（1）基于柔性可拉伸要求选取新型导电复合材料（Electri
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可穿戴柔性混合电子系统指能够穿戴在人体表皮以实现特定功能的电子系统,需要具有易于拉伸的灵活性、良好的生物兼容性和工作稳定性。但目前的柔性混合电子系统还存在制备工艺复杂,集成度不高,拉伸性不强等问题,其技术难点主要在于软硬材料结合下的拉伸导线、芯片贴装以及应变分离结构的工艺设计。为此本文研发制备了一种新型柔性混合电子系统,主要研究内容如下:（1）基于柔性可拉伸要求选取新型导电复合材料（Electrical Conductive Componentes,ECC）和聚二甲基硅氧烷（PDMS）分别作为本系统的导电材料和基底材料,设计制备信号采集与无线传输电路系统,实现在手机移动终端显示出具有高分辨率的人体心电图波形以及加速度信号图;（2）研发一种基于新型导电复合材料ECC和柔性PDMS基底的具有多层电连接的柔性电子系统集成方案与器件制备方法,简化工艺,并解决工艺过程中出现的一系列问题;将搭建于FR4硬质基底的电路模型实现在可拉伸的柔性材料基底上,解决电路由硬质基底到柔性基底转变过程中的一系列电路问题;（3）将应变分离结构设计应用到柔性混合电子系统,使其制备工艺步骤和系统制作的其他工艺步骤兼容,并运用Abaqus对制造的系统进行双轴拉伸有限元仿真分析,验证其拉伸功能性;（4）对制备的柔性混合电子系统进行应用测试,使其和人体表皮良好贴合能稳定向手机终端发射出实时准确的心电图信号和加速度信号,并对相关信号进行对比显示和分析,验证其可靠性、稳定性、便携性和实用性,完成柔性混合电子系统在可穿戴健康监测中的应用。本文研发的新型柔性电子系统较以往柔性电子系统具有工艺更简化,兼具集成密度高和拉伸性强且能保持拉伸工作稳定性的优点。系统功能稳定,信号可靠,为健康监测提供了性能更优的集成方案,具有很强的实用性和医疗诊断价值。
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