可伸縮柔性電路的連接
2020-04-11 16:49:33 來(lái)源:嗶哥嗶特商務(wù)網(wǎng) 作者:Jim Romeo 點(diǎn)擊:4052
當(dāng)前,新的醫(yī)療器械設(shè)計(jì)的前沿技術(shù)之一是具有可伸縮性、可穿戴性的產(chǎn)品,它們可以附著在病人或設(shè)備上,并能承受運(yùn)動(dòng)和操作等損耗。
約翰·羅杰斯博士是伊利諾伊大學(xué)的工程學(xué)教授,他是許多可伸縮材料電子學(xué)研究人員中的一員。羅杰斯認(rèn)為,柔性微電子電路軟材料是構(gòu)建可伸縮、可穿戴電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)。羅杰斯還表示:“與身體相融合的特征需要與身體相匹配。因此,你需要組織狀的電子產(chǎn)品,它可以層壓,并以完全自然、完全無(wú)創(chuàng)的方式接觸身體的不同器官。”
這些材料采用了復(fù)雜的電路,以用來(lái)為醫(yī)療設(shè)備和其他產(chǎn)品創(chuàng)建多用途的電子系統(tǒng)。這樣的創(chuàng)新目前正處于發(fā)展的早期階段,但羅杰斯預(yù)測(cè),在未來(lái)幾年,它們將成為醫(yī)學(xué)上的實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。潛在用途包括可以作為“網(wǎng)狀皮膚”的薄膜、用于植入人腦、嵌入紡織品中、集成到封裝中等應(yīng)用領(lǐng)域。
特性要求:可伸縮、柔性和實(shí)用
柔性材料是通過(guò)互連來(lái)激活的,這就是連接器技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵作用的地方。具有適當(dāng)互連性、接口和兼容性的極小型化連接器將對(duì)高性能可伸縮電子產(chǎn)品至關(guān)重要。
“質(zhì)量和可靠性是我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域里從客戶那里了解到的關(guān)鍵要求。”RS Components North America高級(jí)副總裁卡梅隆·沃德(Cameron Ward)表示。這是一家連接器和部件選擇的分銷(xiāo)商,該公司促進(jìn)了包括可伸縮器件在內(nèi)的微電路和納米技術(shù)產(chǎn)品的連接器和組件發(fā)展。同時(shí)他還認(rèn)為這些產(chǎn)品的需求將在未來(lái)幾年持續(xù)增加,經(jīng)銷(xiāo)商可以在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)時(shí)提供幫助,也可直接與制造商合作,傳達(dá)設(shè)計(jì)師的要求,并首先將最新組件推向市場(chǎng)。
RS Components提供各種產(chǎn)品,為柔性電子產(chǎn)品提供方案,包括MikroElektronika Hexiwear Wearable Development Kit MIKROE-2026 和the DFRobot Bluno Beetle Wearable Development Board DFR0339.
可伸縮電子產(chǎn)品采用了由超薄的硅和銅制造的電路。傳統(tǒng)上,硅片是剛性的,但當(dāng)硅可以制造成超薄時(shí),它可以安裝在彈性基板上,也可以應(yīng)用在橡膠狀基板上做成網(wǎng)格圖案。這種彈性體或橡膠基板是柔性的,可從不彎曲到彎曲,然后再回到不彎曲,提供可伸縮、光子電路等特性,衍生出各種類(lèi)型的產(chǎn)品。它是導(dǎo)電的,通常包括一個(gè)完整的電源,并且可以傳輸和發(fā)射信號(hào),可做成一個(gè)復(fù)雜的、可伸縮的和可穿戴的產(chǎn)品。
這些技術(shù)將使設(shè)計(jì)師能夠創(chuàng)造出能夠監(jiān)測(cè)大腦或心臟活動(dòng)和許多其他參數(shù)的醫(yī)療產(chǎn)品,而不需要一個(gè)剛性的或其他強(qiáng)制性的設(shè)備來(lái)檢測(cè)。柔性產(chǎn)品將允許對(duì)病人,甚至好動(dòng)的嬰兒進(jìn)行健康監(jiān)測(cè),并且不會(huì)導(dǎo)致不適、運(yùn)動(dòng)限制或反應(yīng)性皮疹等不良反應(yīng),用普通粘合劑貼在更大的產(chǎn)品上的運(yùn)用也很常見(jiàn)。小尺寸和柔韌性可設(shè)計(jì)在不引人注意的地方,例如在管子內(nèi)安裝設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行復(fù)雜的手術(shù)、監(jiān)測(cè)健康標(biāo)記、傳輸實(shí)時(shí)病人數(shù)據(jù)等許多以前不容易實(shí)現(xiàn)的各種功能。
滿足特殊需求
這種精密電路的應(yīng)用在醫(yī)療市場(chǎng)上具有巨大的潛力,但其他市場(chǎng)領(lǐng)域,如制造和封裝,也將受益。作為其歐盟資助項(xiàng)目的一部分,Wurth Elektronik正在開(kāi)發(fā)復(fù)雜的彈性電路,這涉及31家歐洲各行業(yè)的公司。目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出用于封裝、光學(xué)和光子學(xué)、設(shè)備供應(yīng)和測(cè)試的柔性電子產(chǎn)品。該項(xiàng)目名為APPLAUSE(用于歐洲低成本制造的光子學(xué)、光學(xué)和電子學(xué)的高級(jí)封裝),利用歐洲半導(dǎo)體價(jià)值鏈為大批量制造創(chuàng)造出新的工具、方法和工藝。
在美國(guó),佐治亞理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的可拉伸材料,可以作為一種簡(jiǎn)單的監(jiān)視器,向醫(yī)生提供病人數(shù)據(jù)。電路可作為粘合繃帶,可以通過(guò)儀表板提供簡(jiǎn)單的病人數(shù)據(jù):例如,心率為每分鐘89次,每分鐘11次呼吸,病人正在行走等。由于可伸縮的形式,病人幾乎不知道它粘附在他們身上。這些數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)傳遞的,并存檔以供今后參考,或用于激活對(duì)病人護(hù)理團(tuán)隊(duì)的警報(bào)。
喬治·W·伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院(George W.Woodruff School of Mechanical Engineering)和佐治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)的助理教授楊煥紅(Woon-Hong Yeo)表示:“這種健康監(jiān)測(cè)儀對(duì)于那些好動(dòng)的幼兒來(lái)說(shuō)有一個(gè)關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì),因?yàn)檫@種柔軟的適形裝置在皮膚上并容納幼兒的好動(dòng)。這種設(shè)計(jì)還能滿足敏感皮膚的電子健康監(jiān)測(cè)需求。”
可伸縮和可穿戴設(shè)備通常是通過(guò)無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)可穿戴設(shè)備??缮炜s裝置,連同它自己的精細(xì)電路,通常有自己的電源:電池,電容器,甚至太陽(yáng)能電池等。
互用性設(shè)計(jì)
對(duì)于醫(yī)療應(yīng)用,可穿戴設(shè)備與其他設(shè)備的互連需要高度工程化、輕量級(jí)和可靠的連接器?;ミB性創(chuàng)造了一個(gè)模擬系統(tǒng),傳達(dá)微小電子信號(hào)。
美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)將此稱(chēng)為互操作性,并建議制造商選擇有利于醫(yī)療設(shè)備之間兼容的設(shè)計(jì)解決方案。設(shè)計(jì)輸入應(yīng)包括電子接口的互用性能。
理解互操作性風(fēng)險(xiǎn)在于制造商。FDA建議,可互操作醫(yī)療設(shè)備的制造商應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試,考慮互操作性,預(yù)期用戶合理可預(yù)見(jiàn)的濫用和合理預(yù)見(jiàn)導(dǎo)致危險(xiǎn)情況等有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。
帕特里克·金揚(yáng)朱(Patrick Kinyanjui)是Fischer Connectors的工程師。他表示,對(duì)于受FDA’s Premarket Notification 501K約束的設(shè)備,重要的是確定可靠的、適合的連接器。病人與照顧者或醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員的需求不同。確保連接器足夠小,雖然尺寸足夠大,通常更容易設(shè)計(jì)產(chǎn)品,但連接器尺寸在可穿戴設(shè)備方面的需求卻是越小越好。
RS組件公司的Ward表示,與一家已經(jīng)審核合格制造商的分銷(xiāo)商合作是滿足這些準(zhǔn)則的一大優(yōu)勢(shì),而且通過(guò)信譽(yù)良好的分銷(xiāo)商直接從制造商那里獲得的組件也意味著設(shè)計(jì)師不需要擔(dān)心灰色市場(chǎng)滲透到他們的供應(yīng)鏈中,這在醫(yī)學(xué)設(shè)計(jì)界是一個(gè)特別嚴(yán)重的問(wèn)題。
可伸縮電子電路的開(kāi)發(fā)是新技術(shù)應(yīng)用的一部分,將創(chuàng)造出可伸縮、柔性和具有更多實(shí)用性的新產(chǎn)品。連接器也隨之發(fā)展,以使這些新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成為可能。
本文為嗶哥嗶特資訊原創(chuàng)文章,未經(jīng)允許和授權(quán),不得轉(zhuǎn)載,否則將嚴(yán)格追究法律責(zé)任;
在國(guó)際巨頭主導(dǎo)的連接器市場(chǎng)中,本土廠商思索技術(shù)2024年?duì)I收突破5億元,海外市場(chǎng)持續(xù)高增長(zhǎng)。思索技術(shù)究竟是如何從本土供應(yīng)鏈突圍,到全球產(chǎn)能卡位的?
立訊精密以超2680億元營(yíng)收穩(wěn)居龍頭,汽車(chē)與通信業(yè)務(wù)增速亮眼;壹連科技持續(xù)深耕新能源、低空經(jīng)濟(jì)等多元賽道;維峰電子則在新能源與汽車(chē)連接器領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)性調(diào)整中尋找增長(zhǎng)點(diǎn)。
泰科電子推出LP 6.2線對(duì)板電源連接器;中航光電發(fā)布EVH6新一代片式大電流連接器;廣瀨電機(jī)帶來(lái)世界領(lǐng)先超低薄連接器“FH80”系列。
安費(fèi)諾凈銷(xiāo)售額勁增48%,泰科電子銷(xiāo)售和收益超過(guò)預(yù)期,調(diào)整后每股收益創(chuàng)紀(jì)錄。其季度財(cái)報(bào)釋放關(guān)鍵信號(hào):AI服務(wù)器與5G需求驅(qū)動(dòng)高增長(zhǎng),連接器傳統(tǒng)業(yè)務(wù)承壓,亞洲市場(chǎng)成新增長(zhǎng)極。
從物流倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸產(chǎn)品到處理最后一英里自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng),機(jī)器人在物流系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。
本文闡述了接觸件收縮電阻與α點(diǎn)形狀和尺寸以及機(jī)械接觸力大小的相互關(guān)系,同時(shí)還對(duì)電接觸件傳統(tǒng)的電壓-溫度關(guān)系進(jìn)行探究。
第一時(shí)間獲取電子制造行業(yè)新鮮資訊和深度商業(yè)分析,請(qǐng)?jiān)谖⑿殴娰~號(hào)中搜索“嗶哥嗶特商務(wù)網(wǎng)”或者“big-bit”,或用手機(jī)掃描左方二維碼,即可獲得嗶哥嗶特每日精華內(nèi)容推送和最優(yōu)搜索體驗(yàn),并參與活動(dòng)!
發(fā)表評(píng)論
重磅開(kāi)幕!第七屆全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與電子技術(shù)(重慶)博覽會(huì)智造“芯”機(jī)!
IOTE上海物聯(lián)網(wǎng)展×MWC生態(tài)圈:一張圖譜打通移動(dòng)通信+物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)全鏈路
中航光電亮相2025上海車(chē)展,以全域創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
四川簡(jiǎn)陽(yáng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)領(lǐng)導(dǎo)一行到訪國(guó)聯(lián)股份肥多多