行业与应用
如果您随意拆开过去 40 年中的任何一款电子产品,您很可能会发现其刚性电路板基板是由两种材料之一制成的。第一种是酚醛纸,称为 FR-2,通常呈棕色,用于单面电路板。(酚醛指的是电路板制造中使用的树脂系列。) 另一种是更常见的玻璃纤维编织树脂,称为 FR-4。
医疗技术在未来会向“柔性”发展
然而,就基底和电路迹线材料以及最终的设计可能性而言,未来会更加“柔性”。引领这一变化的是人们对先进的可穿戴医疗设备日益增长的需求,包括治疗、诊断和监测应用在内的大量用例。
如今,采用心脏健康监测技术的健身追踪器甚至智能手表已屡见不鲜。但未来的医疗可穿戴设备将具备更强大的功能。它们的成本效益也将非常高,甚至可以配备一次性使用的先进生物传感器。
与其他电路互连技术相比,柔性印刷电路(FPC 或 flex)及相关电缆和连接器为医疗器械设计者提供了显著的优势。基于 FPC 的产品可以更小、更轻、更灵活,这些都是可穿戴技术的重要设计标准。此类器械必须舒适、不显眼,这样患者才能专注于康复,而不会被医疗护理技术所干扰。
Molex 莫仕提供铜柔性电路和银柔性电路两种选择。对于热管理至关重要的高功率应用,或对于速度高达 10 Gbps、信号完整性要求很高的应用,铜柔性电路或同时使用柔性和 PCB 材料(刚性与柔性)制成的电路都很有效。导电层最多可达 8 层,迹线宽度可达 10 微米。铜柔性电路通常使用带有铜膜的基板,通过化学蚀刻来创建迹线和焊盘。
对于其他不需要此类性能且对成本非常敏感的应用,设计人员可以考虑环保的银柔性电路选项。与铜柔性电路不同,银柔性电路采用增材制造工艺,使用银墨在聚酯基板(其他可能的基板包括纸张、织物和低密度聚乙烯 (LDPE) 热塑性塑料)上印刷或丝网印刷迹线,从而制造出相当于薄型柔性 4 至 6 层印刷电路板的电路。
Molex 莫仕可以印刷薄至 0.127 毫米(0.005 英寸)的迹线。微控制器、传感器和其他元件采用 Molex 莫仕工程师设计的独特技术粘合到柔性基板上,从而实现可靠性和无损柔性。未来,我们还能将 BGA 封装和裸芯片连接到银柔性电路上。
更好的技术,更好的医疗
柔性电路中使用的制造技术为医疗可穿戴设备制造商提供了令人兴奋的设计可能性。柔性电路让设计人员可以进行三维电路设计。因此,医疗可穿戴设备的表面积可以减小,从而为患者带来更舒适的体验。此外,印制在医疗可穿戴设备柔性电路基板上的天线可以传输患者的生命体征或生物特征(类似于自动驾驶汽车的遥测数据,但用于人体)。未来的发展包括将印刷电池与柔性电路本身集成在一起,进一步减少医疗可穿戴设备的体积和复杂性。
未来的医学是根据每位患者的独特生理特点量身定制医疗服务。这就要求准确了解每个人体内的情况,而不是根据普通人身体的表现或对药物或其他治疗的反应来做出假设。可以对各种体液(如血液、唾液、汗液)和其他生物标志物进行采样,以收集这方面的信息。柔性电路能够以非侵入性、连续性和低成本的方式收集数据,这对于改善慢性病患者(从癌症和心脏病到莱姆病和抑郁症)的医疗保健是一大福音。
柔性电路的优势不仅限于诊断。医疗器械可以舒适可靠地贴合患者的身体,以安全可控的方式进行靶向给药,而无需医疗服务提供者在场。
Molex 的优势
在设计医疗级可穿戴设备时,质量和安全至关重要。Molex 莫仕的工程师拥有丰富的经验和知识,可帮助客户实现产品设计和生产目标。我们在美国设有设计和制造基地,确保符合 ISO 13485:医疗器械质量管理等法规。我们对可靠性、可重复性、坚固性和卓越设计的承诺,是我们在医疗应用领域取得成功的坚实基础。让 Molex 莫仕将我们的 FPC 技术与您的想法相结合,打造下一代医疗可穿戴设备,造福全球患者。