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ストレッチャブル基板(Stretchable Printed Circuit)

曲げ伸ばししても高い信頼性を保ちながら回路が动作する「ストレッチャブル基板」を开発しました。体表に贴り付けて生体情报を収集する医疗?ヘルスケア用のウェアラブル机器などへの活用を想定しており、不快感を抑えた良好な装着感と高精度なデータ収集の両立を実现します。

  • 本製品は医療機器に使用可能な电子部品であり、医療機器ではありません。
ストレッチャブル基板

製品概要(あるいは主な特长)

従来の生体モニタリングでは、身体を动かす际に起こり得るセンサの剥がれや、乳児や高齢者の繊细な肌へのダメージなどの悬念があります。また体动や外乱ノイズによる测定データの乱れも课题となっております。伸缩基材として知られている罢笔鲍(热可塑性ポリウレタンエラストマー)を高湿度环境下で使用する际には絶縁性の低下やイオンマイグレーション※1の発生が危惧されます。

そこで当社は素材?设计?プロセス技术を最适化することにより、曲げ伸ばししても电极や配线の导电性を失うことのない「ストレッチャブル基板」を开発しました。柔らかく伸びる基板であるため、可动部に装着しても身体の动きに追従して密着状态の维持し、肌への负担を低减できます。またオペアンプを电极の近傍に置くことやシールド层を多层构造で形成することで、曲げ伸ばしに伴って生じるノイズや外乱ノイズの混入による信号の乱れを抑制できます。加えて、高湿度下でも高い絶縁性が担保された基板を用いることで、罢笔鲍基板使用时に生じる配线间の絶縁性低下への対策を讲じています。このため、机能性と安全性を维持しながら回路を动作させることが可能です。

  • ※1イオンマイグレーション : 高い湿度環境下での一定電圧の印加によって、樹脂素材上に形成した金属配線パターン配線などに短絡を引き起こす現象です。
  • ストレッチャブル基板のイメージ画像1
  • ストレッチャブル基板のイメージ画像2
  • ストレッチャブル基板のイメージ画像3
  • ストレッチャブル基板のイメージ画像4

动画ライブラリ

村田製作所が独自の技术で开発したストレッチャブル基板は、柔らかく伸びるシート状の基板に生体电极や配线を形成することが可能なカスタム製品です。画期的な医疗用次世代インターフェースを、あなたの目でお确かめください。

ムラタの强み

笔颁叠や贵笔颁で実现できることをストレッチャブル基板上でも実现させます

  • PCB
  • FPC
伸縮基板上で実現!
  • ストレッチャブル基板のイメージ画像5
  • ストレッチャブル基板の構造図
  • 伸缩性のある基板や电极材料のノウハウ
  • 伸缩型电极の印刷(贰颁12※2への适合を社内试験にて确认)
  • 部品実装?基板间接合技术
  • 伸缩挙动を踏まえた特性予测シミュレーション
  • 安全な基材で被覆(细胞毒性试験※3を社内にて実施済)

ムラタのストレッチャブル基板の强みとして、下记4点が挙げられます。

伸缩性

柔らかく伸缩性に優れた素材を採用し、基板も1層あたり100µm前後と薄いため、長時間使用する際も被験者の不快感や肌への負担を低減します。また、ディスポーザブル心電図電極の「ANSI/AAMI EC12※2」に沿った試験を当社で実施し、これに合格した伸缩性の銀?塩化銀電極を採用しております。伸ばしても、曲げても断線しにくく、安全に使用することが可能です。

信頼性

高湿度环境下で电圧を印加することで生じるイオンマイグレーション※1の発生を抑制した独自の基板設計により、高い絶縁性と長期間の信頼性を実現します。また生物学的な安全性の観点から「ISO 10993※3」に沿った細胞毒性試験を当社で実施し、合格した伸缩性の基板を採用しています。

カスタム性

要求仕様に応じて、電極や配線を高密度にひとつの伸縮基板上に印刷したり、半導体や电子部品を実装したり、FPC(フレキシブル基板)やPCB(プリント基板)など異種基板と接合することも可能です。そのため機器の配線数の削減や、機器のワイヤレス化、小型?薄型化に貢献できます。また、電磁ノイズを抑制するシールド層を信号配線上に積層することで、正確な信号を測定できます。

ムラタのサポート体制

ストレッチャブル基板の设计だけでなく、各种信頼性试験や不具合発生时の解析サポートなど、商品化に必要な様々な技术サポートを行います。また、日本だけでなく、ムラタ内のネットワークを活用して现地サポートも行います。

  • ※1イオンマイグレーション : 高い湿度環境下での一定電圧の印加によって、樹脂素材上に形成した金属配線パターン配線などに短絡を引き起こす現象です。
  • ※2ANSI/AAMI EC12 : 心電図などの検査の際に使用するディスポーザブル電極に求められる仕様を規定した米国規格協会(ANSI)と米国医療機器振興協会(AAMI)が定めた規格。
  • ※3ISO 10993 : 皮膚の遅延型アレルギー反応への感作性や刺激性など、体細胞毒性に関する高い生体適合性を実現した製品を開発?製造するためのプロセスを評価する国際規格。

医疗机器への适用例

人体への贴り付けに适した&濒诲辩耻辞;ストレッチャブルで柔らかいデバイス&谤诲辩耻辞;を実现できます

  • ECG(Electrocardiogram : 心電図)やEEG(Electroencephalogram : 脳電図)、EMG(Electromyograph : 筋電図)といった生体电位や生体インピーダンス测定用のストレッチャブル生体电极アレイシート
  • 生体电极近傍にアンプを搭载したアクティブ电极シート
  • 叠尝贰や惭颁鲍、コイン电池を搭载した无线型ストレッチャブル型ウェアラブルパッチ
  • サーミスタや加速度センサなどの各种センサを搭载したマルチパラメーター测定シート
  • シールド遮蔽した柔らかい信号配线ケーブル
  • 生体电位や生体インピーダンス测定用の
    ストレッチャブル生体电极アレイシート
  • 生体电极近傍にアンプを搭载した
    アクティブ电极シート
  • 无线型ストレッチャブル型ウェアラブルパッチ

ムラタのサポート范囲

できること

  • 人体と医疗机器の间のインターフェースモジュールの设计と製造
  • カスタム製品の共同开発
  • 现地サポート

できないこと

  • 医疗机器としての全体设计
  • 最终製品化?検査
  • 临床试験の実施
  • 医疗机器としての承认取得

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