小（xiǎo）型化MEMS I/O供（gòng）電連接器技術

隨著全球醫療保健費用（yòng）飛（fēi）漲（zhǎng），加之（zhī）人口老齡化，促使病（bìng）患家庭與醫療服務水平低下及偏遠地區對便攜式醫療診斷（duàn）設備和（hé）治療的（de）需求大幅（fú）上升。據最近的一（yī）份行業報告（家庭醫療保健市場現有（yǒu）發展趨勢、機會&直至（zhì）2016年全球預測）指出，針對病患家居醫療保健需求（包括呼吸治療、家（jiā）庭輸液治療、慢性（xìng）醫療病（bìng）患的康複（fù）服務和監控）的新設備（bèi）和（hé）市場正蓬勃發展。除了預（yù）期到2016年（nián）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（gào）還指出：

最近觀察到的最重要的醫療保健發展趨勢是從醫院轉入家庭（tíng）來進行治療，以獲得成本優勢並減（jiǎn）少醫院（yuàn）支出。另外，從（cóng）治療轉向主動監測也為家庭醫療保健市場創（chuàng）造了新的機遇。由於便利（lì）性和高成本效益（yì）的緣故（gù），病（bìng）患寧願在家居進行醫療保健而不住醫（yī）。

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（wēi）型互連I/O解決方案及創（chuàng）新能力，正好配合遠程保健應用要（yào）求更小、更（gèng）輕及集成（chéng）解決（jué）方案的趨（qū）勢（shì）

隨著醫（yī）療保健供應商和病患推動著這些（xiē）轉變，領（lǐng）先（xiān）的電子產品創新廠商正在應對技術挑戰，將傳統上用於醫生辦公（gōng）室（shì）、診所和醫院設置的設備和儀（yí）器轉變進入病患家庭。在這些挑戰中，針對（duì）這類醫療設（shè）備的病患使用便利性、體積、性能和耐用性而言，電源管理扮演著重要的角色。因此，對於進行（háng）係統（tǒng）級折衷（zhōng）權衡的（de）工程（chéng）師來說（shuō），重要的是在設計周期中盡早做出電源管理決（jué）定（dìng）。

電源（yuán）連接器行（háng）業逐步推出新的極小（xiǎo）的低側高連接器，在智能手機行業進行創新，以滿足醫療儀器（qì）和（hé）設（shè）備對改進（jìn）便攜性和小型化不斷增長的需求，微（wēi）機電係統（Micro-ElectricalMechanicalSystem，MEMS）是一種創新方法，結合電氣和機械組件（jiàn）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（de）重要首選技術。MEMS技術可以（yǐ）用於生（shēng）物醫學應（yīng）用，比如外科手術工具、給藥及（jí）生物傳感器，以及診斷（duàn）和其它體外應用。

在現有的設計中，MEMS連接器（qì）是其它較大型連接器的兼（jiān）容替代產品，MEMS技術在電（diàn）源連接中提供了超低側高解決方案和高性能。MEMS微（wēi）互連方法在現實世界擁有成功的應用和客戶表現記錄，對（duì）於滿（mǎn）足醫療保健需求的較小的微型（xíng）產品的需求的設計工程師，提供了功（gōng）能強大的可行的工具。

MEMS在醫療應用中的優勢

MEMSI/O連接（jiē）器適用於要求產品或係統（tǒng）小型（xíng）化的任何（hé）市場，包括（kuò）消費產品、移動和醫療應用。這項技術已（yǐ）經在醫（yī）學領域（yù）做出了突（tū）出貢獻，用於提（tí）升病患照料（liào）和安全，特別用（yòng）於微創手術領域，需要頻繁血液（yè）和尿液（yè）檢測和監測的病患，以及那些通過傳感器補丁（sensoredpatches）接受藥物的病患。

在醫（yī）療儀器和設備中使用MEMSI/O技術具有多（duō）種優（yōu）勢，提供了可靠、靈活的插座式接口，MEMSI/O比（bǐ）眾（zhòng）多（duō）傳（chuán）統連接器更為堅固。MEMSI/O技術具有零高度，因而是用於采用電子控製方式以（yǐ）設（shè）定間隔（gé）精確給藥應用的理想技術，低功耗MEMSI/O意味著在便攜監測或（huò）其它設備（bèi）中實現更（gèng）好的讀數一致性和較少的電池更換。在創傷性治療步驟（zhòu）中，MEMSI/O能夠實現較小的儀器占位麵積，從而（ér）減少病患的（de）疼痛體驗（yàn）。

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（xíng）、高密度超聲波連接器的傳（chuán）感器的（de）連接器產（chǎn）品中，具有公（gōng）認的獨特創新。超聲波技（jì）術是擁有（yǒu）很大病患需求的領域，是主要（yào）的保健設（shè）備製造商關注的焦點。由於體積和其它限製，造成現有的超聲波機器在世界許多地區的使用不切實際。發展中國家和（hé）新興國（guó）家可從更多MEMS-based微產品的湧現中獲益，實現較小型的（de）便攜（xié）式超聲波設備，用於偏遠地區。

醫療傳感器市場為MEMS提（tí）供了巨（jù）大的應用潛力，包括更新傳感器、化學傳感器、流量傳感器和（hé）位置傳感器。今天，在美（měi）國市場大約有70%的化學傳感器用於醫療保健。由於肥胖症不斷增加，以及糖尿病發病率一直（zhí）上升（shēng），低側高形式MEMS供電（diàn）連接器是移動便攜血糖監測市（shì）場的理想（xiǎng）選擇。在家庭和體（tǐ）製醫療保健中，任何儀器或設備問題有可能將病患置於風險之中。MEMSI/O技術提供穩定的插座式“拉撥和鎖定”連接，適（shì）用於手持式（shì）病患血糖和其它一次性（xìng）監測產品。

MEMSI/O連接器經驗證，特（tè）別（bié）適合在醫療電池連接器、相機模塊等要求（qiú）小尺寸和高密度的連接器

便攜（xié）式（shì）血糖監測儀器使用（yòng）標準（zhǔn）的微型I/O來連接兩個電路板，具有大約0.7mm的側（cè）高。使用（yòng）MEMS技術，同樣的連接器（qì）側（cè）高可以減小至僅僅0.15mm。MEMS連接是一個前所（suǒ）未有的微小層，看起來幾乎是一個平麵，與糖尿病測試帶的厚度（dù）不同。MEMS連接器通常稱作“零高度”連接器，提供了滿足醫療保健需求的微小（xiǎo）型電源組解決方案，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（lǎn）解決方案，MEMSI/O技術有助於緩減風險，可以與高速（sù）銅（tóng）纜或任何柔性基板共（gòng）享。有些醫療產（chǎn）品（pǐn）製造商（shāng）使用具有（yǒu）微小連接（jiē）的銅纜，用於實際（jì）監測。如果製造商沒有使用MEMS，則通常采（cǎi）用ACF粘接，將跳線直接焊接到銅（tóng）纜上（shàng）。微型相機模塊最初用於移動手（shǒu）機，但是適（shì）用於醫療設（shè）備，微型相機模塊通常是直接焊接—並永久安裝—在（zài）柔性（xìng）電纜PCB的跳線上。使用這種（zhǒng）設計理念，如果相機模塊損壞或需要維修，銅纜可能成為昂貴的跳線，所以（yǐ）更常見的“方法（fǎ）”是斷開（kāi）並替換（huàn）整個柔性電纜。

然而（ér），MEMSI/O技術可以將微（wēi）型相機直接插接在柔性電纜上，而（ér）不會（huì）產生較高的側高（gāo），並且可以輕易斷（duàn）開和維修，而無需整體替換電纜。通過（guò）與具視頻功能的相機或microIDT共享，MEMSI/O可以將一個HD視頻顯示器連接到主電路板上，用於內窺鏡和其它創傷（shāng）性醫療步驟的高速視頻流。傳統的內窺鏡用於診（zhěn）斷胃腸結腸（cháng）癌和其它異物，需要使病患處於鎮靜狀態，而且僅可（kě）查看到小（xiǎo）腸的一部分。具有MEMS功能的內窺鏡則可以全麵檢查小腸，而無需鎮靜步驟，實現數字圖像，一個發送器，甚至一個光源（yuán）。

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（de）自然演進，需要采用光刻（kè）和（hé）蝕刻步驟，進行材料層的沉積，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由具有壓製（zhì）成型端子和觸點的模塑塑料組成，因而具有相對較大的整（zhěng）體占位麵積。

相反地（dì），MEMS技術基本（běn）包括掩模（mó）、抓取、電鍍、印刷和層壓（yā），最（zuì）終（zhōng）獲得極低側高觸點層，MEMSI/O係統（tǒng）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（yuán）電氣連（lián）接。金（jīn）屬層可以薄（báo）至150?m（0.15mm）。MEMS的優勢在於製造商能夠生產（chǎn）顯著減小的低功耗連接器，提供超越較大型競爭組件的更高性能。此外，MEMS製造工藝縮短了傳統連接器製造注（zhù）塑模具和（hé）衝壓端子的上市時間並減少了成本。

MEMSI/O技（jì）術采用外形尺寸較小的片（piàn）狀連接（jiē）器，在微小型產品中集成了高速連接器的高密度和高速功能和電纜連接，從（cóng）而消（xiāo）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（dá）到數千次插配。嚴格的測試（shì）顯示MEMSI/O插配接口可（kě）以耐受高達6000G的掉落和振動，影響可以忽略不計。

通過削減大部分傳（chuán）統連接器殼體之（zhī）餘而不犧（xī）牲性能或密度，MEMSI/O技術代表著（zhe）醫（yī）療儀器設（shè）計人員和製造商的重要的模式改變（biàn）。MEMS技（jì）術不僅減小了體積和PCB的昂貴空間，而且（qiě），通（tōng）過使用簡單的插座式插配接口來替代永久焊接的PCB連接，MEMS技術實現（xiàn）了僅僅較大型連接器和產（chǎn）品設計才有的設計（jì）靈活性水平，這並不令人驚訝，在醫療設備和（hé）儀（yí）器中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。

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