柔性混合电子是随着柔性电子发展而出现的一种新型柔性电子,柔性混合电子将传统电子结构中预制的刚性或柔性功能材料/组件集成在柔性衬底上,从而产生传统硬质晶圆器件无法实现的柔性系统,已经在生物医疗、可穿戴设备、印刷射频天线、软体机器人等领域中得到了广泛应用。但目前许多柔性混合电子制造需要多工艺、多设备组合进行,大部分设备的自动化水平有待提高,柔性混合电子的高效率、低成本、高自动化水平、快速制造和多层电路结构制造仍是一个挑战。针对目前柔性混合电子制造技术面临的难题,本文提出一种基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造的新方法,主要从基本原理、装备开发、实验研究、典型案例研究4个方面对制造方法进行了详细的研究,验证了所提出制造方法的可行性和普适性。课题研究的主要工作如下:（1）提出一种基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造的新方法,采用多喷头和真空吸放装置结合的方式,能实现基于多材料3D打印和器件自动吸取放置的柔性混合电子一体化快速制造。说明了3D打印系统基本结构和相关功能,分别对单层和多层电路结构的柔性混合电子的结构和制造工艺流程进行详细阐述。（2）针对当前制造设备难以实现柔性混合电子一体化快速制造的难题,结合所提出3D打印系统的基本结构及其具体功能,设计基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造装备的机械结构和控制系统,对相关零部件进行选型、装配和调试,最终完成基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造装备的开发,为柔性混合电子一体化快速制造提供了新的制造装备。（3）针对所提出制造方法的工艺流程,对衬底层、导线、功能结构层、封装层的制造进行实验研究,得出主要工艺参数（打印气压、打印速度、固化温度、打印相对高度等）对柔性混合电子制造过程和结果的影响及规律;对功能器件的吸取放置过程进行了详细说明。为柔性混合电子制造和研究的工艺参数选择提供了参考。（4）通过基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造方法,实现单层电路结构柔性混合电子——柔性压力传感器、多层电路结构柔性混合电子——柔性双层串联电路、不含功能结构柔性电子——柔性电磁驱动器3个典型案例的制造,并进行了相关测试。验证基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造的理论正确性与实际制造的有效性。证明对于柔性混合电子或不含功能器件柔性电子、柔性或刚性功能器件、单层或多层电路结构、Si C/PDMS或PDMS功能结构材料等不同类型,基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造方法均能实现稳定制造,具有较好的适应性。本研究提出的基于多材料3D打印柔性混合电子一体化制造方法和开发的制造装备能实现柔性混合电子高自动化水平、高效率、低成本、一体化快速制造,突破了当前柔性混合电子制造方法难以制造多层电路结构柔性混合电子的瓶颈,为柔性混合电子快速制造提供了新的解决方案。