近十幾年來，隨著可穿戴電子設備概念的火爆和物聯網技術的興起，柔性電子器件已經成為數碼圈、電子技術領域和材料科學領域的一個熱點話題。

其實較為簡單的柔性元件早已存在。在十年前的手機上，就已經能夠見到以聚酰亞胺柔性基板連接的內部接口，柔性電路基板在現在的電子產品中也已經非常常見了。2013年10月，三星電子將柔性OLED顯示面板第一次在手機上展示給了全世界的消費者；2019年，三星電子和華為通信各自實現了完整的柔性觸摸屏總成的商業化。

而2021年7月，英國的芯片設計公司ARM公司及其旗下的PragmatIC公司開發了一款柔性處理器芯片“PlasticARM”，并成功登上了Nature雜志。盡管PragmatIC在過去的二十年間已經開發出許多種簡單的柔性電子器件，但PlasticARM與這些產品都有所不同。

PlasticARM處理器采用ARM Cortex-M0處理器架構，支持32位ARMv6-M精簡指令集，時鐘頻率29KHz，功耗21mW，其中有99%的電能最后以熱能形式消耗。物理面積僅59.2平方毫米，采用薄膜晶體管（TFT）制造技術，擁有3個可布線的金屬層和13個材料層、18000個邏輯門電路，制程工藝為0.8微米，可以彎曲至3毫米半徑。盡管與現有的同樣基于ARM架構的硅基芯片在處理性能上相去甚遠，比起同等規格的單片機CPU在體積上也臃腫不少，但仍比過去最強大的柔性集成電路復雜12倍，尺寸也算得上小巧。更重要的是，它是第一個具有完整的指令集、完全的計算機功能的無硅處理器。

PlasticARM處理器的外觀以及一般的Cortex-M0+微控制器與PlasticARM的對比，可見兩者在功能上已幾乎沒有區別

PlasticARM將能夠被用于各種柔性可穿戴電子器件，以及更大型的集成電路的低功耗控制單元中。

從過去的柔性電路基板到現在的PlasticARM，雖然很少在論文或新聞報道中提及，但這一切成就背后的功臣，是聚酰亞胺薄膜。從最簡單的絕緣阻燃膠帶，到磁帶，再到柔性電路基板和電路板夾層，再到柔性顯示屏覆膜，聚酰亞胺薄膜是為電子技術產業量身打造的材料學奇跡。

聚酰亞胺是一類主鏈含有酰亞胺結構的工程塑料，通常呈黃色透明，具有較好的力學性能、耐熱性、絕緣性和化學穩定性，是“解決問題的能手”。

聚酰亞胺一般采用“兩步法”制備。第一步，二元酸酐和二元胺在180℃下發生第一步反應，生成凝膠狀的聚酰胺酸。此時薄膜已經基本成形，但同時分子鏈具有較大流動性，可以進一步進行牽伸等操作。第二步，在300-340℃，聚酰胺酸鏈上的羧基與仲胺發生反應，脫去一分子水，生成聚酰亞胺。

聚酰亞胺的兩步法合成

聚酰亞胺薄膜具有較好的力學性能，同時也具有阻燃性，還可耐高達280℃的高溫，化學穩定性和耐候性都極好。聚酰亞胺介電常數低至3.4，體積電阻高達10^17Ω·cm，超高的絕緣性使得在其上印刷超大規模集成電路成為可能，這也是聚酰亞胺被用于柔性電子器件的最重要的原因。

盡管聚酰亞胺基柔性電子器件已經發展了許多年，但在真正意義上的柔性處理芯片方面才是剛剛起步，距離投入市場應用還需要許多年。29KHz的超低頻率、低至1%的電效率，也在提醒著我們這一點。現在而言，這一技術帶來的，更多的是新的可能和新的機遇，是國內微電子行業的全新機遇。我國聚酰亞胺生產技術和能力正在不斷完善，也擁有了具備芯片設計生產能力的企業。如果能夠在柔性芯片領域實現彎道超車，對我國科技實力將無疑又是一次巨大的飛躍。

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