柔性混合电子(FHE):革新制造的新电子平台

柔性混合电子(FHE)是一种创新工艺,融合电子行业与高精度印刷行业元素。
借助 FHE,制造商可制造更轻、能贴合人体曲线或拉伸覆盖物体/结构形状的传感器——同时保持传统电子架构的完整运行完整性。
通过高精度处理集成超薄硅组件;使用导电和功能性油墨印刷;在可拉伸基板上贴合,柔性混合技术将彻底改变电子使用方式。FHE 将电子“推出盒子”,直接集成到穿戴设备、制造品和结构中。
新获资助的研究驱动创新
2015 年 8 月,美国国防部创建面向 FHE 的新制造创新研究院,由 162 家公司、非营利组织、实验室和大学组成的联盟领导,总部设在硅谷心脏圣何塞。总投资超 1.71 亿美元,含 7500 万联邦拨款和 9600 万非联邦捐款,这是首个总部设在西海岸的制造创新研究院。
获胜联盟汇聚了应用材料、苹果、联合技术、惠普、高通等电子半导体巨头,与波音、通用汽车、克利夫兰诊所、康宁、摩托罗拉等终端用户,以及斯坦福、UC 伯克利、哈佛、MIT 等合作高校的前沿研究成果。最终目标:将这些柔性、可弯曲电子嵌入从医疗设备到超音速喷气机的一切产品中。
FHE 的未来
柔性和印刷电子应用正成真。预测显示,工业和消费领域联合的物联网设备市场将近 300 亿美元。其中医疗健康是目前最强 FHE 细分领域,性能最高价值、可靠性关乎生死。
通过在柔性可拉伸基板上封装电子组件,这些创新制造工艺赋能的技术将在可穿戴和可贴合架构中保持传统电子电路全功能运行。这些高功能设备可附着于曲面、不规则形状,拉伸覆盖建筑、物体和人体,催生 21 世纪应用:
- 革新电子可穿戴信息设备,监测生命体征和身体状态,优化健康与生活方式决策。
- 通过生物标志物和植入设备显著改善医疗技术交付,监测老年人、慢性病患者及战场士兵生命体征。
- 赋能嵌入式传感器监测恶劣环境(如深海高压、极端温度)下商用汽车和飞机状态。
- 改善安全行动,应用于轻量机器人、下一代成像和传感能力,覆盖陆海空天全谱系统。
- 通过贴合复杂形状(如机翼、无人平台)和集成电子于服装织物,大幅缩减电子系统封装尺寸和重量。
所有这些产品的制造可行性需求旺盛。当前研究旨在降低单位成本、提升客户价值。结果将是轻量、低成本、柔性、舒适、可拉伸、高效的智能产品,在消费、商业和军事领域拥有无数用途。

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