小型化MEMS I/O供電連接器技術（shù）

隨著全球（qiú）醫療保（bǎo）健費用飛漲，加之（zhī）人口老齡化，促使病患家庭與醫療（liáo）服務水平低下及偏遠地區對便攜式醫療診斷（duàn）設備（bèi）和治療的需求大幅上升（shēng）。據（jù）最近的一份行業報告（家庭醫療保健市場現有發展趨勢、機會&直至（zhì）2016年全（quán）球預測）指（zhǐ）出，針對病患（huàn）家居醫療保健需求（包括呼吸治療、家庭輸液治療、慢性醫療病患的康複服（fú）務和（hé）監控）的新設備和市場正蓬勃發展。除了預（yù）期（qī）到2016年（nián）家庭醫療保健市場的年平均增長（zhǎng）率達（dá）到7.7%之（zhī）外，這（zhè）份報告還指出：

最近觀察到的最重要的醫療保健發展趨勢是從醫院轉入（rù）家庭來進行治療，以獲得成本優勢並減少醫院支出。另外，從治療轉向主動監測也為（wéi）家庭醫療保健市場創（chuàng）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（jū）保健或連網係統，微型互連I/O解決方案及（jí）創新能力，正好配合遠程保健應用要求更小、更輕及集成解（jiě）決方案的趨勢

隨著醫療保（bǎo）健供應商和病患（huàn）推動著這些轉變，領先的電子產品創新廠（chǎng）商正在應對技術挑戰，將傳統上用於醫生辦公室、診所和醫院（yuàn）設置的設備和儀器轉變（biàn）進入病患家庭（tíng）。在這些挑戰中，針對這（zhè）類醫療設備的病患（huàn）使用便利性、體積、性能和耐用性（xìng）而言，電源管理扮演著重要的角色。因（yīn）此，對（duì）於進行係統級折衷權衡的（de）工程（chéng）師（shī）來說，重要的是在設計周期中盡（jìn）早做出電源管理決定。

電源連接器行業逐步推出（chū）新的（de）極小的低側高連接器，在智能手機行業進行創新（xīn），以滿足醫療儀器和設備對改進（jìn）便攜性和小型化不斷增長的需求，微機電係統（Micro-ElectricalMechanicalSystem，MEMS）是一種創新方法，結合電氣和機械組件來提供具有前所未有的微小尺寸的係統，而這種方法（fǎ）已經成為了蓬勃發展（zhǎn）的醫療保健市場（chǎng）中小（xiǎo）型（xíng）、便（biàn）攜設計的重要首選技（jì）術。MEMS技（jì）術可以用於生物醫學應用，比如外（wài）科手術工具、給藥及生物傳感器，以及（jí）診斷和其它（tā）體（tǐ）外應（yīng）用。

在現有的設計（jì）中，MEMS連接（jiē）器是其它較大型連接器（qì）的兼容替代產品，MEMS技術在電源連（lián）接中提供了超低側高解決方案和（hé）高性能。MEMS微（wēi）互連方（fāng）法在現實世界擁有成功的應用和客戶（hù）表現記錄，對於滿足醫療保健需求的較小（xiǎo）的微型產品的需求的（de）設計（jì）工程師，提供了（le）功能強大的可行的工具。

MEMS在（zài）醫療應用中的優勢

MEMSI/O連接器適（shì）用於（yú）要求產品或係統（tǒng）小型化的任（rèn）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了突（tū）出貢獻（xiàn），用於提升病患照料（liào）和安全，特別用（yòng）於微創手術領域，需要頻（pín）繁血液和尿（niào）液檢測和監測的病（bìng）患，以及那些通過（guò）傳感器補丁（sensoredpatches）接受藥（yào）物（wù）的病患。

在醫療儀器和設備中使用MEMSI/O技術具有多（duō）種優勢（shì），提供了可靠、靈活的插座式接口，MEMSI/O比（bǐ）眾多傳統連接器更為堅固。MEMSI/O技術具有零高度，因而是用於采用（yòng）電子控製方式以設定間隔精確給藥應用的（de）理想技（jì）術，低（dī）功耗MEMSI/O意味著在便攜監測（cè）或其它設備中實現更好的讀數一致性和較少的（de）電池更換。在創傷性治療步驟中，MEMSI/O能夠實現較小的儀器占位麵積，從而減少病患的疼痛體驗（yàn）。

MEMSI/O連接器在醫療電池連（lián）接器、相機（jī）模塊，以及片狀連接器I/O應（yīng）用，比如用於小外（wài）形、高密度超聲（shēng）波（bō）連接器（qì）的（de）傳感器的連接器（qì）產品中，具有公認的（de）獨（dú）特創新。超聲波技術是擁有很大病患需求的領域，是主要的保（bǎo）健設備製造商關注（zhù）的焦點（diǎn）。由於體積和其它（tā）限製，造成現有（yǒu）的超聲波機器在世界許多地區的使（shǐ）用不切實際。發展中國家和（hé）新興國家可（kě）從更多MEMS-based微產品的湧現中（zhōng）獲益，實現較小（xiǎo）型的便攜式超聲波（bō）設備，用於偏遠（yuǎn）地（dì）區。

醫（yī）療傳感器市場為MEMS提（tí）供了巨大的應用潛力，包括更新傳感器、化學傳感器、流量傳感器和位（wèi）置傳感器。今天，在美國市場大約有70%的化學傳感器用於醫療保健。由於肥胖（pàng）症不斷增（zēng）加，以及糖尿病發病率一直上升，低側高形式MEMS供電（diàn）連接器是移動（dòng）便攜血糖監測市場的理想選擇。在家庭和體製醫療保健中，任何儀器或設（shè）備問題有（yǒu）可能將病患置於風險之中。MEMSI/O技術（shù）提供（gòng）穩定的（de）插座式“拉撥和鎖定”連接，適用於手持式病患血糖和（hé）其它一次性（xìng）監測產品。

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

便攜式血（xuè）糖監測儀器使用標準的微（wēi）型（xíng）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（yǐ）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（miàn），與糖尿病測試帶的厚度不同。MEMS連接（jiē）器通常稱作“零高度”連接（jiē）器（qì），提供了滿足醫療保健（jiàn）需求（qiú）的微小型電源組解決方案，並且將可靠的監測工具（jù）置於（yú）病患手中。

對於高阻抗限製電纜解決方案，MEMSI/O技術有助於緩減風險，可以與高速（sù）銅纜或任何柔性基（jī）板共享。有些醫（yī）療產品製造（zào）商使用具有微小連接的銅纜，用於實際監測。如果製造商沒有使用MEMS，則通常采用ACF粘接（jiē），將跳（tiào）線直（zhí）接焊接到銅纜上。微型相機模塊最（zuì）初用於移（yí）動手機，但是適用於醫療設備，微型相（xiàng）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（shǐ）用這種設計理念，如果相機模塊損壞或需要維修，銅纜可能成為昂貴的跳線，所（suǒ）以更常見的“方法”是斷開並替換整（zhěng）個柔性電纜。

然而（ér），MEMSI/O技術可以將微型相機（jī）直接插接在柔性電纜上，而不會產生較高的側高，並且可以輕易（yì）斷開和維修，而無需整體替換電纜。通過與具視頻（pín）功能的（de）相機或microIDT共享，MEMSI/O可以將一個HD視頻顯示器連接到主（zhǔ）電路板上，用於內窺鏡和其它創傷性醫療步驟的高速視（shì）頻流。傳統的內窺鏡用於診斷胃腸結腸癌和其它異物，需要使病患處（chù）於鎮靜狀態，而且僅（jǐn）可查看到小腸（cháng）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（jìng）步驟，實現數字圖像，一個發送器，甚至一個光源。

MEMS的（de）製造（zào）優勢

MEMS器件製造工藝是用於半導體製造的相同工（gōng）藝的自（zì）然演進，需要采用光刻和蝕刻步（bù）驟，進行（háng）材料（liào）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（yú）醫療設備的標準（zhǔn）電源連接器通常由具有壓製成型端子（zǐ）和觸點的模塑（sù）塑（sù）料組成（chéng），因而具有相對較大的整體占位麵積。

相反地，MEMS技術基本包括掩模、抓取（qǔ）、電鍍、印刷和層壓，最終獲得極低側高觸點層，MEMSI/O係統通（tōng）常在（zài）極薄的金（jīn）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（céng）可以薄至150?m（0.15mm）。MEMS的優（yōu）勢在於製造商能夠生產顯著減小的（de）低功耗連接器，提供超越較大型競爭（zhēng）組件的更高性（xìng）能。此外，MEMS製造（zào）工藝縮短了傳統連（lián）接器製造注塑模具和衝壓端子的上市時間並減少了成本。

MEMSI/O技術采用外形尺寸較小的片狀連接器，在微小（xiǎo）型產品中集成了高速連接器的高密（mì）度和高速功能和電纜連接，從而（ér）消除了EMI幹擾。MEMSI/O連接器具有與標準微小型連接器相同的額定（dìng）插配循環（huán）數目，通常為15-30插配-解插配循環，但是，某（mǒu）些型款可以達到（dào）數千次插配（pèi）。嚴格的測試顯示MEMSI/O插（chā）配（pèi）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（jiǎn）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要的模式改變。MEMS技術不僅減小（xiǎo）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替代（dài）永久焊接的PCB連接，MEMS技術實現了僅僅較大型連（lián）接器和產品設計才有的設計靈活性水平，這並（bìng）不令人驚訝，在醫療設備（bèi）和儀器中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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