可穿戴设备 PCB 的微型化集成，让 “小身材” 有 “大功能”

    随着可穿戴设备向 “微型化” 发展（如智能戒指、耳戴设备、智能徽章），PCB 的集成难度大幅提升 —— 某智能戒指早期设计中，因 PCB 尺寸过大（15mm×10mm），导致戒指内径超 20mm，仅能适配少数用户；某耳戴设备因 PCB 无法集成心率、体温双传感器，功能缩水，用户接受度低。微型可穿戴设备的 “小身材” 与 “大功能” 矛盾，核心在于 PCB 的 “高密度集成” 能力 —— 只有在 10mm×8mm 甚至更小的空间内，实现传感器、MCU、无线模块、电源管理的全功能集成，才能兼顾佩戴体验与使用价值。

 

首先是10 层以上 HDI 工艺的极致压缩。传统 PCB 的过孔与布线占用大量空间，需采用 12 层 2 阶 HDI 工艺突破限制：盲孔孔径缩小至 0.07mm（仅为传统过孔的 1/3），埋孔孔径 0.1mm，通过 “内层互联 + 盲埋孔交错布局”，过孔占用面积减少 75%；在 10mm×8mm 的 PCB 上，可同时集成 MAX30102 血氧传感器（2mm×2mm）、STM32L0 MCU（1.6mm×1.6mm）、SX1262 LoRa 模块（3mm×3mm），比传统 4 层 PCB 功能密度提升 3 倍。某智能戒指通过 HDI 工艺，PCB 尺寸从 15mm×10mm 缩小至 9mm×7mm，戒指内径降至 18mm，适配 90% 以上用户手指尺寸。

 

 

其次是超微型元件与异构集成。普通 0402 元件（1mm×0.5mm）在微型 PCB 上仍显庞大，需选用更小巧的元件：阻容元件采用 008004 规格（0.2mm×0.1mm），体积仅为 0402 元件的 1/12；传感器与芯片优先选用 WLCSP 封装（如血氧传感器 OV7251，封装 1.4mm×1.4mm），比 QFN 封装小 40%；针对 “高低压混合” 需求（如 3.3V 传感器与 5V 无线模块），采用 “异构集成” 设计 —— 将高压电路布置在 PCB 表层，低压电路布置在内层，通过微型变压器（尺寸 2mm×1.5mm）实现电压隔离，避免高低压串扰。某耳戴设备通过元件优化，成功集成心率、体温双传感器，PCB 面积仅 8mm×6mm，佩戴时无明显异物感。

 

 

最后是刚性 - 柔性结合的适配设计。微型可穿戴设备常需贴合身体曲线（如手指、耳道），纯刚性 PCB 易断裂：在 PCB 边缘设计 1mm 宽的 PI 柔性区域（厚度 25μm，耐弯折次数≥5000 次），用于连接微型电池或传感器探头；刚性区域（核心芯片区）采用 0.2mm 厚的医用级 FR-4（生益 S1141-M，Tg≥170℃），保证结构稳定；柔性与刚性过渡处采用 “阶梯式铜箔衔接”（过渡长度≥2mm），避免弯曲时应力集中导致的铜箔断裂。某智能戒指通过结构优化，在手指弯曲时无 PCB 故障，使用寿命从 300 次佩戴延长至 500 次。

 

 

针对微型可穿戴设备的集成需求，捷配推出高密度 PCB 解决方案：采用 12 层 2 阶 HDI 工艺（盲孔 0.07mm）+008004 元件，10mm×8mm 空间集成多传感器与无线模块；支持刚性 - 柔性结合设计，PI 柔性区耐弯折≥5000 次；基材选用生益 S1141-M 医用级 FR-4，符合生物相容性标准。同时，捷配通过微型化适配测试，确保 PCB 尺寸满足戒指、耳戴等设备需求；支持个性化元件布局，平衡功能与空间。此外，捷配支持 1-12 层可穿戴 PCB 免费打样，48 小时交付样品，批量订单可提供微型化优化方案，助力客户打造 “小而强” 的可穿戴产品。