可穿戴电子产品最初是受《迪克·特蕾西》(Dick tracy)启发推出的手表和保健手环才逐渐进入市场的。然而，它们很快获得了发展势头，不久可穿戴设备市场就出现了爆炸式增长。
今天的可穿戴设备——以及仍在设计中的新产品——远远超过了目前风靡一时的智能手表。它们正迅速进入医疗、健身、消费和工业应用的日常使用。它们可能很快也会被用于军事和航空航天领域。
传统印刷电路板(pcb)中使用的基本技术仍然适用于可穿戴电路板。只是这一次，所有的电子设备，以及PCB本身，都要小得多。
多年来，传统多氯联苯的组装方法不断完善。过程是稳定的。回流配置文件被定义和理解。这些做法没有魔法。
然而，可穿戴的多氯联苯是另一种动物。它们很小，形状奇特，“板”是由易弯曲的材料制成的，比如聚酯薄膜或卡普顿。更糟糕的是，安装在这些板上的组件是可用的最小的。因此，这些板需要在装配线上额外的关注。
可穿戴pcb可能包含“改变游戏规则”的技术，但组装它们的过程是基于传统实践。精明的电子制造服务供应商应该能够将他们在传统PCB组装方面的经验应用到可穿戴PCB的制造上。
这套概述
传统的刚性pcb有许多形状和尺寸，尽管大多数是正方形或矩形。板厚从31到93毫米不等，甚至更厚。可穿戴pcb，另一方面，有各种奇怪的形状，以适应一个应用程序。它们的尺寸要小得多，大小从25美分到10美分，甚至是一颗衬衫纽扣。
可穿戴设备可以包含刚性和柔性电路的组合，也可以只包含柔性电路。大多数可穿戴设备的电路由两到四层柔性聚酯或聚酰亚胺组成。然而，用于新型可穿戴设备的电路预计将有12至14层各种材料的柔性层。
将柔性电路连接到刚性板上需要一种特殊的工艺。由于刚性电路和柔性电路具有不同的热膨胀系数，因此采用热固化胶粘剂来连接它们。
焊接元件的拉力测试很少用传统的刚性pcb来完成，但通常在可穿戴电子产品的柔性电路上进行。这样的测试是为了确保柔性电路上的焊接接头足够牢固，能够承受指定数量的弯曲循环。
传感器和包装
传统的pcb中很少使用传感器，但它们在可穿戴电子产品中越来越受欢迎。这种传感器被用来测量心率、血压和旅行距离。据市场研究公司IDTechEx称，到2025年，将有30亿个可穿戴传感器投入使用，包括化学、拉伸、压力、光学、生物电位和惯性测量传感器。到2025年，市场上30%以上的可穿戴传感器将是新技术。
可穿戴柔性电路组装过程的一个关键部分是测试这些传感器的最大极限。同样重要的是要制造足够的焊锡垫，这样传感器就可以平躺在弯曲电路上，并且可以接触皮肤来收集数据。
可穿戴pcb的电子设备包装也需要仔细检查。就像传统的pcb一样，可穿戴pcb也在继续萎缩。原始设备制造商要求以更小的尺寸实现更高的性能。
因此，芯片制造商正将更多的电子产品封装在更小的硅片中，以制造芯片系统(SOC)、微球栅阵列(BGAs)、芯片规模封装(CSP)和四平无铅封装(QFN)等产品。
像0201和01005这样的微小部件在组装任何类型的PCB时都是一个主要问题，无论是刚性的还是柔性的，因为它们太小了，很难加工。用于电容器、电阻和电感等无源器件的01005封装很难用肉眼看到。
这些微小的部件对于大型的传统pcb来说就不那么重要了，因为有足够的空间进行适当的印刷。传统的木板也有大尺寸的垫块，以形成坚固、坚固的连接。有了可穿戴的pcb，它
另一个故事。
可穿戴柔性电路上的小衬垫尺寸可能不能为组件提供足够的粘接强度。为了确保足够的粘接强度，以下因素至关重要:
- 电路弯曲的方向。
- 程度的弯曲。
- 褶皱旋回数。
- 设备的应用类型。
弯曲电路被设计成弯曲和扭曲，在焊点产生张力。如果装配不正确，焊点可能开裂，部件可能脱落。
现在我们已经知道了为可穿戴电子设备组装柔性电路所面临的挑战，我将向大家介绍组装过程的每一个步骤。
丝网印刷术
模板设计和印刷是组装任何类型的PCB最重要的方面，因为它们控制锡膏如何沉积在PCB上，以创建电气连接。设计不良的模板会沉积太多或太少的锡膏，导致焊锡缺陷，如短路和开裂。对于可穿戴pcb的模板设计和印刷，必须给予更多的关注。这是因为柔性电路具有非平面表面和微小的焊盘，焊锡膏必须均匀地沉积在这些焊盘上。
模板设计有三个主要标准。
首先，钢网要完全平整，表面张力要均匀，因为它必须均匀地将膏体分布在PCB的各个侧面。这可能意味着您将不得不使用更小的模板。模板必须提供最佳的工艺稳定性。
第二，钢网必须控制锡膏的溢出。如果锡膏溢出到下一个焊盘(或BGAs的球)，产生短时间增加的可能性。为了避免泄漏，孔径开口必须以最大的精度创建。
最后，一个好的模板设计应该结合技术，如“窗格”，套印和下印，以匹配要焊接的部分。例如，带有较重接地引脚的模拟封装需要更多的锡膏，而数字设备只需要少量的锡膏。
电路板设计也有帮助。在设计可穿戴电路板时，工程师必须非常精确地定义表面安装垫。焊盘过小或过大都会导致锡膏分布不均匀。这包括定义轮廓和衬垫开始和结束的位置。Pad的清晰度甚至不能降低5%或10%。考虑到可穿戴pcb上的紧密间距和整体空间的缺乏，如果pad清晰度下降10%，就会导致许多打印问题。
选择和地点
传统的表面贴装pcb是用高速、自动拾取和放置机器组装的。组件由管道、托盘或卷筒输送。
可穿戴pcb以几乎相同的方式组装。主要的区别是可穿戴pcb比传统的刚性板灵活得多。为了确保元件的准确放置，挠性电路的表面，特别是表面安装垫片，必须非常稳定、笔直和精确定位。
夹具和特殊工具有助于确保垫稳定性和可穿戴pcb在取放操作的精确位置。这些固定装置是定制的，以匹配伸缩的大小和形状。有些固定装置，比如刚性伸缩组合板，可能相当复杂。
每个夹具必须完全包围电路，使其共面或平。这包括外围和基线。
没有经验的合同制造商
能错误判断工装要求。他们经常制造铝制工具，吸收回流炉的大部分热量。因此，没有足够的热量通过夹具渗透到柔性电路，以创建坚固的焊点。
笼子和盾牌
笼子和护罩通常用于可穿戴pcb，并在拾取和放置操作期间安装。采用实心或穿孔柔性屏蔽面来降低电噪声和控制信号线阻抗。有时，这些笼子充当散热器;其他时候，它们被用于屏蔽设计用于射频传输和信号接收的可穿戴pcb中的不需要的信号。在挑选和放置操作期间，这些笼子必须小心地插入弯曲电路。
盾牌有不同的尺寸、形状和材料。可穿戴pcb的屏蔽与传统刚性pcb的屏蔽不同。
回流焊的热剖面
为经历回流的可穿戴电路板创建一个完美的热剖面是一个挑战。由于可穿戴pcb体积更小，它们的热质量比传统的刚性pcb要小得多。此外，可穿戴pcb通常有不同的厚度，例如当使用加强筋时。
传统的电路在电路板中间有不同数量的铜和预浸料。这些材料吸收的热量各不相同。挠性电路没有这种特性，所以它们的热分布会有很大的不同。
幸运的是，工程师可以采取一些措施来确保可穿戴pcb具有完美的热特性。首先，必须降低传导炉的温度设置，以避免损坏小板及其上的组件。对于无铅可穿戴pcb，温度设置必须特别注意。最好的方法是从分析器获取数据并进行相应的调整。对于标准含铅焊料合金的电路板，也可能需要一个剖面仪来确定回流曲线。
过程工程经验绝对有帮助。可穿戴pcb的工艺窗口非常紧，需要正确地调整，以避免板的分层，烧毁组件或BGA球下的短裤。
可穿戴技术市场到2020年将突破310亿美元
根据市场研究公司Markets and Markets Inc.的一份新报告，未来五年，腕带、眼镜和其他可穿戴电子产品的整体市场预计将以17.8%的累积年增长率增长，到2020年将达到近313亿美元。
这一市场的增长动力包括，消费者对尖端设备的偏好，智能手表和腕带在消费市场的日益普及，下一代显示器和集成消费可穿戴设备的增长前景，可穿戴健身和医疗设备的日益普及，以及物联网的日益普及。
2014年，消费电子产品是市场规模最大的部分。然而，工业应用正在增长。这主要是因为在仓库、物流和其他效率至上的作业中，对可穿戴扫描仪和计算设备的需求不断增加。
可穿戴消费设备包括一系列应用于健身和运动、娱乐和多媒体、服装和时尚等领域的产品。可穿戴电子设备在健身和运动中有着引人注目的应用。从记录心率的智能手表到追踪身体活动的智能腕带，健康监测设备形式的可穿戴技术越来越受到注重健康的消费者的关注。
腕带产品在未来几年很可能会大受欢迎。许多领先的公司已经推出了智能手表和腕带。随着苹果(Apple)和三星(Samsung)等大公司进军这一市场，可穿戴设备的外观和感觉应该会大幅提升。这些设备将不仅仅是计算设备，而是样式语句。耐克(Nike)和阿迪达斯(Adidas)等运动服装和健身品牌也在推出时尚电子腕带，这一点也不奇怪。
由于几个因素，美洲在可穿戴技术领域占据了最大的市场份额。最重要的因素之一是技术创新和进步，这导致了新产品的推出。消费者和医疗应用需求的增加也推动了可穿戴技术在美洲的发展。促进市场增长的另一个因素是糖尿病等慢性病发病率的增加。
可穿戴技术市场的主要参与者有阿迪达斯、苹果公司、Fitbit公司、Garmin公司、谷歌公司、Jawbone公司、LG电子公司、耐克公司、Pebble technology公司、高通公司、三星电子公司、索尼公司和小米技术公司。
