小（xiǎo）型化MEMS I/O供電連接器技術

隨著全球醫療保健費用飛漲，加之人口（kǒu）老齡化，促使病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設備和治療的需求（qiú）大幅上升。據最近的一（yī）份（fèn）行業（yè）報告（家庭醫療保健市場（chǎng）現有發（fā）展趨勢、機會&直至2016年全球預測）指出，針對病患家居醫療保健需（xū）求（包括（kuò）呼吸治療、家（jiā）庭輸液治療、慢性醫療病患的康複服務和監控）的新設備（bèi）和市（shì）場正（zhèng）蓬勃發展。除了預期到2016年家庭醫（yī）療保健市場的年平均增長率達到（dào）7.7%之外（wài），這份報告還指出：

最近觀察到的最重要的醫療保健發展趨勢是從醫院轉入家庭來進行治療，以獲得成（chéng）本優勢並減少醫院支（zhī）出。另外，從治療轉向主動監測也為家庭（tíng）醫療保健市（shì）場創造了新的機遇。由於便利性和高（gāo）成本效益的緣故，病患寧願在家居進（jìn）行醫（yī）療保健而不住醫。

病患監視器正逐漸從醫（yī）院病床設備轉移至成為家居保健或（huò）連網係統，微型互連I/O解（jiě）決方案及創新能力，正好配合遠程（chéng）保健（jiàn）應用要求更小、更輕（qīng）及集（jí）成解決方案的趨勢

隨著醫療（liáo）保健供應商和病患推動著這（zhè）些轉變，領先（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室、診所和醫院設置的設備和（hé）儀（yí）器轉變進入病患家庭。在這些挑戰中，針對這（zhè）類醫療設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，對於進行係統級折衷權衡的（de）工程師來說，重要的是在設計周期中盡早（zǎo）做出電源管理決定（dìng）。

電源連（lián）接器行業（yè）逐步推（tuī）出新的極小的低側高連接器，在智能手機行業進行創新，以滿足醫療儀器和設備對改進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（jié）合電氣和機械組件（jiàn）來提供具有前所未（wèi）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（chǎng）中（zhōng）小型（xíng）、便攜設計的（de）重要首選技（jì）術。MEMS技術可以用於生物醫學應用，比如外科（kē）手術工具（jù）、給藥及生物傳感器，以（yǐ）及診斷和其（qí）它體外應用。

在現有（yǒu）的設計中（zhōng），MEMS連接器（qì）是其它（tā）較大型連接器的兼容（róng）替代產品，MEMS技術（shù）在電源連接中提供了超低側（cè）高解決方案和高性能。MEMS微互連方法在現（xiàn）實世界（jiè）擁有成（chéng）功的（de）應（yīng）用和客戶表現記錄，對於滿足醫療保健需求的較小的微（wēi）型產品的需求的設計工程師，提供了功能（néng）強大的可行的（de）工具。

MEMS在醫療應（yīng）用中的優勢

MEMSI/O連接器（qì）適用於要（yào）求產品或係統小型化的任何市場，包括消費產（chǎn）品、移動和醫療應用。這項技術已經在醫（yī）學領域做出了突出（chū）貢獻，用於提升病患照料和安全，特別用於微創手術領域，需要頻繁血（xuè）液和尿（niào）液檢測和監測（cè）的病患，以及那些通過傳感器補丁（sensoredpatches）接受藥物的病患。

在醫療儀器和設備中使用MEMSI/O技術具有多種（zhǒng）優勢，提供了可靠、靈活的插座式接口，MEMSI/O比眾多傳統連接器更為堅固。MEMSI/O技（jì）術具（jù）有零高（gāo）度，因（yīn）而是用於采用電子控製方式以設定間隔精確（què）給藥應（yīng）用（yòng）的理想技術（shù），低功耗MEMSI/O意味著在便攜監測或其它設備中實現更好的讀數一致性和較少的電池更換。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（cóng）而減少病患的疼痛體驗。

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器產品中（zhōng），具有公認的獨特創新。超聲波（bō）技術是擁有很大（dà）病患需求（qiú）的領域，是主要的保健設（shè）備製（zhì）造商關注的焦點。由於體（tǐ）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（zhōng）國家和新興國家可從更多MEMS-based微產品的湧現中獲（huò）益，實現較小型的便攜式超聲（shēng）波設備，用於偏遠地（dì）區。

醫療傳感器市（shì）場為MEMS提供了巨大的應用潛力，包括更新傳感器、化學傳感器、流量傳感器和位置傳感器。今天，在美（měi）國市場大約有70%的化（huà）學傳感器（qì）用於醫（yī）療保健。由於肥胖症（zhèng）不斷增加，以及糖尿病發病率一直上（shàng）升，低側高形式MEMS供（gòng）電連接器是移動便（biàn）攜血糖監測市（shì）場的理想選（xuǎn）擇。在家庭和體製醫療保健中，任何儀器或設備問（wèn）題有可能將病患置於風險之中。MEMSI/O技術提供穩定的插（chā）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（liáo）電池連（lián）接器、相機模塊（kuài）等（děng）要求小尺寸和高密（mì）度的連接（jiē）器

便攜式血糖監測儀器使用標準的（de）微型I/O來連接兩個電路板，具有大約（yuē）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0.15mm。MEMS連（lián）接是一（yī）個前所未有的微小層，看起來幾乎是一個平麵，與糖尿（niào）病測試帶的厚度不同。MEMS連接器通常稱（chēng）作“零高度”連接器，提供了滿足醫療保（bǎo）健（jiàn）需求的微小型電源組解決方案，並且將可靠的監測工具置於病患手中（zhōng）。

對於高（gāo）阻抗（kàng）限製電纜解決方案，MEMSI/O技術（shù）有助於緩減風險，可以與高速銅纜或任何柔性基板共享。有些醫療產品製（zhì）造商使用具有微小連接的銅纜，用於實際監測（cè）。如果製造商沒有（yǒu）使用MEMS，則通常（cháng）采用ACF粘接，將跳線直接焊接到銅纜上。微型相機模塊最初用於移動手機，但是適用於醫療設備，微型相機（jī）模塊通常是直接焊接—並永久（jiǔ）安裝—在柔性電（diàn）纜（lǎn）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（lǎn）可能成為（wéi）昂貴的跳線，所以更常見的“方法”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（shēng）較（jiào）高的側（cè）高，並且可以輕易斷開和維修，而無需整體替換電（diàn）纜。通過與具視（shì）頻功能的相機或（huò）microIDT共享，MEMSI/O可以將一個HD視頻顯（xiǎn）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流。傳統（tǒng）的內窺鏡用於診斷胃腸結腸癌和其它（tā）異物，需要使病患（huàn）處於鎮靜狀態，而且（qiě）僅可查（chá）看到小腸的一部（bù）分。具有MEMS功（gōng）能的內窺鏡則可以（yǐ）全麵檢查（chá）小腸，而無需鎮靜步驟，實現數字圖（tú）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（yòng）於半導體製造（zào）的相同工藝的自然演進（jìn），需（xū）要采用光（guāng）刻和蝕刻步驟，進行材料層的沉積，生成所需的電路和組（zǔ）件，比如電源連接器。設計用於醫療設（shè）備的標準電源連接器通常由具有壓製成型端子（zǐ）和觸點的模（mó）塑塑料（liào）組成，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、電鍍、印刷和層壓，最終獲得極低側高觸點層，MEMSI/O係統通常（cháng）在極薄的金屬層上進行蝕刻和鑽孔，以創（chuàng）建類似三明治（zhì）的絕緣電氣連接。金屬層可以（yǐ）薄至150?m（0.15mm）。MEMS的優勢在於製造商能夠生產顯著減小的低功耗（hào）連（lián）接（jiē）器，提供超越較大型競（jìng）爭組件的更高性（xìng）能。此外，MEMS製造工藝縮短（duǎn）了傳統連接器製造注塑模（mó）具（jù）和衝壓端（duān）子的上市時間並減（jiǎn）少了成本。

MEMSI/O技術采用外形尺寸較小的片狀連接器，在微小型產品中集成了高速連接器的高密度和高速功能（néng）和（hé）電纜連接，從而消除了EMI幹擾。MEMSI/O連（lián）接器具有與標準微小型連（lián）接器相同（tóng）的額定插配循環（huán）數目，通常為15-30插配-解插配循環，但是，某些型款可以達到數千（qiān）次插配。嚴格的測（cè）試顯示（shì）MEMSI/O插配接口可以耐受高達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（ké）體之餘而不犧牲（shēng）性（xìng）能或密度，MEMSI/O技術代表著醫療（liáo）儀器設計人員和（hé）製造商的重要的（de）模式改變。MEMS技（jì）術不僅減小了體積和PCB的昂貴（guì）空間，而且，通過使用簡（jiǎn）單的插座式插配接口來替代永久焊接的PCB連接，MEMS技術實現了僅僅較大型（xíng）連接器和產品設（shè）計才有的設計靈活性水平，這（zhè）並不令人驚訝，在醫療設備和儀（yí）器中MEMS-enabled係統的使用已經呈（chéng）現指（zhǐ）數級增長，其快速增長趨勢將很可能延續下去。

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