小型（xíng）化MEMS I/O供電連接器技術

隨（suí）著（zhe）全球醫療保健費用飛漲，加之人口老齡（líng）化，促使（shǐ）病患家庭與醫療服（fú）務（wù）水平低下及偏遠地區對便攜式醫療診斷設備和治療的需求大（dà）幅上升。據最近的一份行業報（bào）告（家庭醫療保健市場現有發展趨勢、機會&直至2016年全球預測）指（zhǐ）出，針對病患家居醫療保健需求（包括呼吸治療（liáo）、家庭輸液治療、慢性（xìng）醫療病患的康複服務和監控）的新設備和市場正蓬勃發展。除了（le）預期到2016年家庭醫療保健市場的年平均增長率達到7.7%之（zhī）外，這份報告還指出：

最近觀察（chá）到的最重要的醫療保健發展趨（qū）勢是從醫院轉入家（jiā）庭來進行治療，以獲得成本優勢並減少醫院支出。另外，從治（zhì）療轉向主動（dòng）監測也為家庭醫療保健市場創造（zào）了新的機遇。由於便利性和高成本（běn）效益的緣故（gù），病患寧願在家居進行醫療保健而不住醫。

病患監視器正逐漸從醫院病床設備轉移至成為家居保健或連網係統（tǒng），微型互連I/O解決方案及創新能力，正好配合遠（yuǎn）程保健應用要求更小、更輕及集成解決方案的趨勢

隨著醫（yī）療保健供應商和病患推動著（zhe）這些轉變（biàn），領先的電子產品（pǐn）創新廠商（shāng）正在應對技術挑戰（zhàn），將傳統上用於醫生辦公室（shì）、診所和醫院（yuàn）設置的設備和（hé）儀器轉變進入病患家庭。在這些（xiē）挑戰中，針對這類醫療設備的病患使用便利性、體積（jī）、性能和耐用性而言，電源管（guǎn）理（lǐ）扮演著重要的角色。因此，對於進行係統級折衷權衡的工（gōng）程師來說，重要（yào）的是（shì）在設計周期中盡（jìn）早做出電源管理決定。

電源連接器行業逐步推出新的極小的低側高連（lián）接器，在智（zhì）能手機行業進（jìn）行創新，以滿足醫療儀器（qì）和設備（bèi）對改進便攜性和小型化不（bú）斷增長的需求，微機電係統（Micro-ElectricalMechanicalSystem，MEMS）是一種創（chuàng）新方法，結（jié）合電氣和機械組（zǔ）件來（lái）提供具有前（qián）所未有的微小尺寸的係統，而這種方法已經（jīng）成為了蓬勃發展的醫療保（bǎo）健市場中小型、便攜設計的重要首（shǒu）選技（jì）術。MEMS技術可以用於生物醫學應用，比如外科（kē）手（shǒu）術工具（jù）、給藥及生物傳感器，以及診斷和其它（tā）體外應用。

在現有的設計中，MEMS連接器是其它較大型連接（jiē）器的兼容替代（dài）產品，MEMS技術在電源連接中提供（gòng）了超（chāo）低側高（gāo）解決方案和高性（xìng）能。MEMS微互連方法在現實世界擁（yōng）有成功的應用和客戶表現記錄，對於滿足醫療保健需求的較小（xiǎo）的微（wēi）型產品的需求的設計工程師，提供（gòng）了功能強大的可行的工具。

MEMS在醫療應用中的優（yōu）勢

MEMSI/O連接（jiē）器適用於要求產品或係統小型化的任何市場，包括消費產品、移動和醫療應用（yòng）。這項（xiàng）技術已（yǐ）經在醫學領（lǐng）域做出了（le）突出（chū）貢獻，用（yòng）於提升病（bìng）患照（zhào）料和安全，特別用於微創手術領域，需（xū）要頻繁血液和尿液檢測和監測的病患，以及那些通過傳（chuán）感（gǎn）器補丁（sensoredpatches）接受藥（yào）物的病患。

在醫療儀器和（hé）設備中使用MEMSI/O技術具有多種優勢，提供了（le）可靠、靈活的插座式接口，MEMSI/O比眾多傳統（tǒng）連接器更（gèng）為堅（jiān）固。MEMSI/O技術具有零高度，因而（ér）是（shì）用（yòng）於采用電子控製方式（shì）以設定間隔精確給藥應用的理想技術，低功耗MEMSI/O意味著在便攜監測（cè）或其它設備中實（shí）現更（gèng）好的（de）讀數一致性（xìng）和較少的電池更換。在創（chuàng）傷性（xìng）治療步驟中，MEMSI/O能夠實現較（jiào）小的儀器占位麵積，從而減少（shǎo）病（bìng）患的（de）疼痛體驗。

MEMSI/O連接器在醫療電池連接器、相機模塊，以及片狀連接器I/O應用，比如用於小外形、高密度超聲波連接器的傳感器（qì）的連（lián）接器產品中，具有公認的獨特創新。超聲波技術是擁有很大病患需求的領域，是（shì）主（zhǔ）要的保健設備製造商關注的焦（jiāo）點。由於體積和其它限製，造成現有的（de）超聲（shēng）波機器（qì）在（zài）世（shì）界許（xǔ）多地（dì）區的使用不切（qiē）實際。發展中國（guó）家（jiā）和新興國家可從更多MEMS-based微產（chǎn）品（pǐn）的湧現（xiàn）中獲益，實現較小型的便攜式超聲波設備，用於偏遠地區。

醫療傳感器市場為MEMS提供了巨大的應用潛力（lì），包括更（gèng）新（xīn）傳感器、化學傳感器、流量傳感器和位置傳感器。今天，在（zài）美國（guó）市場大約有70%的化學傳感器用於醫（yī）療保健。由於肥胖症不斷增加，以及糖尿病發病率一直上（shàng）升，低側高形式MEMS供電連接器是移動便攜血糖（táng）監（jiān）測市場的理想選擇。在家（jiā）庭和體製醫療保健中，任何儀器（qì）或設備問題有可能（néng）將病患置於風險之中。MEMSI/O技術提（tí）供穩定的插座式“拉撥和鎖定”連接，適用於手持式病患血糖和其它一次性（xìng）監測產品。

MEMSI/O連接器經驗證（zhèng），特別適（shì）合在醫療電（diàn）池連接器、相機模塊（kuài）等要求小尺寸和高密度的連（lián）接器

便攜式血糖（táng）監測儀器使用標（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（shǐ）用MEMS技術，同樣的連接器側高可以減小至僅僅0.15mm。MEMS連接是一個前所未有的微小層，看起來幾乎是一個平麵，與糖尿病測試（shì）帶的厚度不同。MEMS連接器通常稱作“零高（gāo）度”連接器，提供了滿足（zú）醫療保健需求的微小型電源組（zǔ）解決方案，並且將可靠的監測工具置於病患手中。

對於高阻抗限製電纜解（jiě）決方案，MEMSI/O技術有助於緩減風險，可以與高速銅纜或任何柔性基板共享。有（yǒu）些醫（yī）療產品製造（zào）商使用具有微（wēi）小連接的（de）銅纜，用於實際監測。如（rú）果製造商沒有使用MEMS，則通（tōng）常采用ACF粘接，將（jiāng）跳線直接焊接到銅（tóng）纜上。微型相機模塊最初用於移動手機，但是適用於醫（yī）療設備（bèi），微型相機模塊通常是直接焊接—並永久安裝—在柔（róu）性電（diàn）纜PCB的跳線上。使用這種（zhǒng）設計理念，如果相（xiàng）機模塊損壞或需要（yào）維修，銅（tóng）纜可能成為昂貴的跳線（xiàn），所以更（gèng）常見的“方法（fǎ）”是斷開並替換整個柔（róu）性電纜。

然而，MEMSI/O技術可以將微型相機直接插接在柔（róu）性電纜上，而不會產生較高（gāo）的（de）側高，並且可以輕易斷開（kāi）和維修，而無需整體替換電纜。通過與具視（shì）頻功能的相（xiàng）機或microIDT共享，MEMSI/O可以將一個HD視頻顯示器連接到主電路（lù）板上，用於內窺鏡和其它創傷性醫療步驟的高速視頻（pín）流。傳統的內窺鏡用於診斷胃腸結腸（cháng）癌和其它異物，需要使病患處於鎮靜狀（zhuàng）態，而且僅可查看到小腸的一部分。具（jù）有MEMS功能的內窺鏡（jìng）則可以全（quán）麵檢查（chá）小腸，而無需鎮靜步驟，實現數字圖像，一個發送器，甚至一個光源。

MEMS的製造優勢

MEMS器件製造工藝是用於半導體製造的相同工藝的自然演進，需要采用光（guāng）刻和蝕（shí）刻步（bù）驟（zhòu），進行（háng）材料層（céng）的沉積，生成所需的電路和組件，比如電源連接器。設計用於醫（yī）療設備的標準電源連接器通常（cháng）由具有壓製成型（xíng）端子和觸點的模塑塑（sù）料組成，因而（ér）具（jù）有相對較大的（de）整體占位麵積。

相反地，MEMS技（jì）術基本包括掩模（mó）、抓取、電鍍、印刷和層壓，最（zuì）終獲得極低側高觸點（diǎn）層，MEMSI/O係統通常在極薄的金屬層上進行蝕刻和鑽孔，以創建（jiàn）類似（sì）三明治的絕緣電氣連接。金屬層可以薄至150?m（0.15mm）。MEMS的優勢在於（yú）製造商能夠生產顯著減小的（de）低功（gōng）耗連接器，提供超越較大型競（jìng）爭組件的更高性能。此外，MEMS製造工藝縮短了傳統連接器（qì）製造注塑模具（jù）和衝壓端子的上市時間並減少了（le）成本。

MEMSI/O技（jì）術采用外形尺寸較小的片狀連接器，在（zài）微小型產品中集成（chéng）了高速連接器的（de）高（gāo）密度和高速功能和電纜連接，從而消除了EMI幹擾。MEMSI/O連接器具有與（yǔ）標準微小型連接器相同的（de）額定（dìng）插配循環數目，通常為15-30插配-解插配循環，但是，某些型款可以達到（dào）數千次插配（pèi）。嚴格的測試顯示MEMSI/O插配接口可以耐受高達6000G的掉落和振動，影響可以忽（hū）略不計。

通過削減大部分傳統連接器殼體之餘而不犧牲性能或密度，MEMSI/O技術代表著醫療儀器設計人員和製造商的重（chóng）要的（de）模式改變。MEMS技術（shù）不僅減（jiǎn）小了體積和PCB的昂貴空間，而（ér）且，通過使用簡單的插座式插配接口來替代永久焊（hàn）接的PCB連接，MEMS技術實現了僅僅較大型連接器和產品設計才有的設計靈活性水平，這並不令人驚訝，在醫療設備和（hé）儀器中（zhōng）MEMS-enabled係統的使用已經呈現指數級增長，其快速增長趨勢將很可能延續下去。

（ps：文章轉自？MEMS微（wēi）信公眾號，如有侵權（quán）請聯係網站管理人員進行刪除）