小型化MEMS I/O供電連接器技術

隨著全球醫療（liáo）保健費用飛漲，加之人口老（lǎo）齡化，促使病患家庭與醫療服務水平低（dī）下及偏遠地區對便攜式醫療診斷（duàn）設備和治（zhì）療的需（xū）求大幅上升。據最近的一份（fèn）行業報告（家庭醫療保健市場現有發（fā）展趨勢（shì）、機會&直至2016年全球預測）指出，針對病患家居醫療保健需求（包括呼吸（xī）治療、家庭（tíng）輸液治療、慢性醫療病患（huàn）的康複服務和監控）的新設備（bèi）和市場正蓬勃發（fā）展。除了預期到2016年家庭醫療保健市（shì）場的年平均增長（zhǎng）率達到7.7%之外，這份報告還指出：

最近觀察到的最重要的醫療保健發展趨（qū）勢是從（cóng）醫院轉入家庭來進行治療，以獲得（dé）成本優勢並減少醫（yī）院（yuàn）支出（chū）。另外，從治療轉向主（zhǔ）動監測也為家庭醫療保（bǎo）健市場創造了新的機遇。由於便利性和高成本效益的緣故，病患寧願在家居進（jìn）行醫療保健而不住醫。

病患監視器（qì）正逐漸從醫院病（bìng）床設備轉移（yí）至成為家居保健或連網係統，微型（xíng）互連I/O解決方案及創（chuàng）新（xīn）能力，正好（hǎo）配合遠程保健應用要求更小、更輕及集成解（jiě）決方案的（de）趨勢

隨著醫療保健供應商和病（bìng）患推動著這些轉（zhuǎn）變，領先（xiān）的電子產品（pǐn）創新廠商正在（zài）應對技術挑戰，將傳統上（shàng）用於醫生辦公室、診所和醫院設置的設備和儀器轉變進入病患家庭。在這些挑戰中，針對這類醫療（liáo）設備的病患使用便利性、體積、性能和耐用性而言，電源管（guǎn）理扮（bàn）演著重要的角色。因此，對於進行係統級折衷權衡（héng）的工程師來說，重要的是在設計周期中盡早（zǎo）做出電源（yuán）管理決定（dìng）。

電源連接器行業逐步推出新的極小的低側高連接器，在智能手機行業進行創新，以滿足醫療儀（yí）器和設備對改進便攜性和小型化不（bú）斷增長的（de）需求，微機電係（xì）統（Micro-ElectricalMechanicalSystem，MEMS）是一（yī）種創新（xīn）方（fāng）法，結（jié）合電氣和機械（xiè）組件來提供具有前所未有的微小尺寸的係統，而這種方法已經成為了蓬勃發展的醫療保健市場中小型、便攜設計的重要首選技術。MEMS技術可以用於生物醫學應用，比如外科手術工具、給藥及生物傳感器，以及診斷和（hé）其它體外應用。

在現有的（de）設計中，MEMS連接器是其它較大型連接器的兼容替代產品，MEMS技術在電源連接中提供了超低（dī）側高解（jiě）決方（fāng）案和高性能。MEMS微互連方法在現實世界擁有成功的應用和客戶表現記錄，對於滿足醫療保健需求（qiú）的較小的微型（xíng）產品的需求的設計工（gōng）程師，提供了（le）功能強大的可行的工具。

MEMS在醫療應用中的優勢

MEMSI/O連接器適（shì）用於（yú）要求產（chǎn）品或係統（tǒng）小（xiǎo）型化的任何市場，包括消費產品、移動和醫療應用。這項技術已經在醫學領域做出（chū）了突出貢獻，用於提升病患照料和安全，特別用於微創手術（shù）領域，需要頻（pín）繁血（xuè）液和尿液檢測和監測的病患，以及（jí）那些通過（guò）傳感器補丁（sensoredpatches）接受藥物的病患（huàn）。

在醫療儀器和設備中使用MEMSI/O技術具有（yǒu）多種優勢，提供（gòng）了可靠、靈活的插座式（shì）接口，MEMSI/O比眾多（duō）傳統（tǒng）連接器更為堅固。MEMSI/O技術（shù）具有零高度，因而是用（yòng）於采用電子控製方（fāng）式以設定間隔精確給藥應（yīng）用的（de）理想技術，低功耗MEMSI/O意味著在便攜監（jiān）測或其它設備中實現更好的讀數一（yī）致性和較少的電池更（gèng）換。在創傷性治療步驟中，MEMSI/O能夠實現較（jiào）小的儀器占位麵積，從（cóng）而減少病患（huàn）的疼痛（tòng）體驗。

MEMSI/O連接器在醫療電池連接器、相機模塊，以及（jí）片狀連接器（qì）I/O應用，比如用於小外形、高密度超聲波連接器的傳感器的連接（jiē）器產品中，具有公認的獨特創（chuàng）新。超聲（shēng）波技術是（shì）擁有很大病患需求的領域，是主（zhǔ）要的保健設備製造商關（guān）注的焦點。由（yóu）於體（tǐ）積（jī）和其它限製，造成現有（yǒu）的超聲波機器（qì）在世界（jiè）許多地區的使用不切（qiē）實際（jì）。發（fā）展中國家和新興國家可從更多MEMS-based微產品的湧現中獲益，實現（xiàn）較小型的便攜式（shì）超聲波設備，用於偏遠（yuǎn）地區。

醫（yī）療傳感器市（shì）場為MEMS提供了巨大的（de）應用（yòng）潛力（lì），包括更新傳感（gǎn）器（qì）、化學傳感器、流量傳感器和位置（zhì）傳感器。今天（tiān），在美國市場大約有（yǒu）70%的（de）化學傳感器用於醫療保健。由（yóu）於肥胖症不斷增加，以及糖尿病發病率一直上升，低側（cè）高形式MEMS供電（diàn）連接（jiē）器是移動便攜血糖監測市場的理想選擇。在（zài）家庭和體製醫（yī）療保健中，任何儀器或設（shè）備問題有可能將病（bìng）患置於風險（xiǎn）之中。MEMSI/O技術提供（gòng）穩定的插座式“拉撥和鎖定”連接，適用於手持式病患血糖和其它一次性監測產品。

MEMSI/O連接（jiē）器經驗證，特別適合在醫療電池連接器、相機模塊等要求小尺寸（cùn）和高密度的連接器

便攜式血糖監測儀（yí）器使用標（biāo）準的微型I/O來連接兩個電路板，具有大約0.7mm的側高。使用MEMS技術，同樣的連接器側高可以減小至僅僅（jǐn）0.15mm。MEMS連（lián）接是一（yī）個前所未有的（de）微小層，看起（qǐ）來幾乎是一（yī）個平麵，與糖尿病測試帶的厚度不同。MEMS連接器通常稱（chēng）作“零高度”連接器（qì），提供了滿足醫療保健需求的微小型電源組解決方（fāng）案，並且將可靠的監測（cè）工具置於病患手中。

對（duì）於高阻抗限製電纜解（jiě）決方案，MEMSI/O技術有助於緩減（jiǎn）風險，可以與高速銅纜或任何柔性（xìng）基板（bǎn）共享。有些（xiē）醫療產品製造商使用具（jù）有微小連接的銅纜，用（yòng）於實際監測。如果製造商沒有使用MEMS，則通常采用ACF粘接，將跳線直接焊接到（dào）銅纜上。微型相機模塊最初用於移動手機，但是適（shì）用於醫療設（shè）備，微型相機模（mó）塊通常是直接焊接—並永久安裝—在柔性電纜PCB的跳線上。使用這種設計理念，如果相機模塊損壞或需要維修，銅纜可能成為（wéi）昂貴的跳線，所以更常見的“方（fāng）法”是斷（duàn）開並替換整個柔性電纜。

然而，MEMSI/O技術可以（yǐ）將（jiāng）微型相機直接插接在柔性電纜上，而不會產生較高（gāo）的側高，並且可以輕易斷開和維修，而無需整體替換電纜。通過與具視頻功能的相機或（huò）microIDT共享（xiǎng），MEMSI/O可以將一個HD視（shì）頻顯示（shì）器連接到主電路板上，用於內窺鏡和其它創傷性醫療步驟的高速視頻流。傳統的內窺鏡用於診斷胃腸結腸癌和其它異物（wù），需要使病患處於鎮靜狀態，而且僅（jǐn）可查看到小腸的一部分。具有MEMS功能的內窺鏡則可以全麵檢查小腸，而無需鎮（zhèn）靜步驟，實現數字圖（tú）像，一個發送（sòng）器，甚至（zhì）一個光源。

MEMS的製造（zào）優勢

MEMS器件（jiàn）製造工藝是用於半導體製造的（de）相同工藝的自然（rán）演進，需要采用光刻和蝕刻步驟，進行（háng）材料層的沉積，生成所需的電路和組件，比如電源（yuán）連接器。設計用於醫療設備的標準電源連接器通常由具（jù）有壓製成型端子和觸（chù）點的模塑塑料組成，因而具有相對（duì）較大的整體（tǐ）占位麵積。

相反地，MEMS技術基本包括掩（yǎn）模、抓取、電鍍、印刷和層壓，最終獲得極低側高觸點層，MEMSI/O係（xì）統通常在極薄的金屬層上進行蝕刻和鑽孔，以創建類似三明治的絕緣電（diàn）氣連接。金屬層可以薄至（zhì）150?m（0.15mm）。MEMS的優勢（shì）在於製造商（shāng）能夠生產顯著減小的低功（gōng）耗連接器，提供超越較大型（xíng）競爭（zhēng）組件的更高（gāo）性能（néng）。此外，MEMS製造（zào）工藝縮（suō）短（duǎn）了（le）傳統（tǒng）連接器製造注塑模具和衝壓端子的上市時間（jiān）並減少了成本。

MEMSI/O技術采用外形尺寸較（jiào）小的片狀連接器，在微小型產品中集成了高速連接器的高密度和高速（sù）功能和電纜連接，從而消除了EMI幹擾。MEMSI/O連接器（qì）具有與標準微小型連接器相同的額定（dìng）插配循環數目，通常為15-30插（chā）配-解插配循環，但是，某些型（xíng）款可以達到數千次插配。嚴格的測試顯（xiǎn）示MEMSI/O插配接口可（kě）以耐受高達6000G的（de）掉落和振（zhèn）動，影響可以忽略不計。

通過（guò）削減大部分傳統連接器殼體（tǐ）之餘而不犧牲性能或（huò）密度，MEMSI/O技術代表著醫療儀器設計人員和製造商的重要（yào）的模式改變。MEMS技術不僅減小了體積和PCB的昂貴空間，而且，通過使用簡單的插座式插配接口來（lái）替（tì）代永久焊接的PCB連接，MEMS技術實（shí）現了僅僅較大型連接器和產品設計才有的設計靈活性（xìng）水平，這並不令人驚訝，在醫療設備和（hé）儀器中MEMS-enabled係統的（de）使用已經呈現指數級增長，其（qí）快速增長趨勢將很可能延續下去。

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