Geleidende lijmen maken elektrische verbindingen op medische wegwerpapparaten mogelijk en bieden flexibiliteit en betrouwbaarheid. Isotrope en anisotrope opties geleiden de stroom en vereenvoudigen de productie.
In de wereld van vandaag is betrouwbaarheid cruciaal als het gaat om elektronische apparaten. Technologiebedrijven blijven de mogelijkheden herdefiniëren met hun vermogen om componenten te verkleinen en geavanceerde technologieën te ontwikkelen binnen deze apparaten. Elektrisch geleidende lijmen (ECA's) worden van cruciaal belang voor de assemblage en robuustheid van elektronische apparaten, vooral op medisch gebied. In een interview met Dr. Mark Currie, Senior Scientific Principal bij Henkel, gaan we dieper in op dit onderwerp van ECA's en hun rol in de productie van elektronica.
Elektrisch geleidende lijmen zijn al tientallen jaren verkrijgbaar en bieden een alternatief voor soldeer als onderling verbindende oplossing met elektrische, mechanische en thermische prestaties. Soldeer is erg stijf en minder buigzaam en heeft niet dezelfde flexibele eigenschappen als een ECA, een onderling verbindende hybride oplossing van zilver verdeeld over een buigzame polymeermatrix. Bovendien liggen de toepassingstemperaturen van onderlinge verbindingen met ECA tussen 25 °C en 200 °C (afhankelijk van de chemische samenstelling) en zijn ze bestand tegen continue bedrijfstemperaturen tot 175 °C.
We stelden de vraag: „Waarom worden ECA's de oplossing voor meer toepassingen?” Een belangrijke vraag, met vier antwoorden om context te bieden: proces, betrouwbaarheid, duurzaamheid en technologische doorbraken op macroniveau.
Proces: dankzij integratie met hoge dichtheid zijn geminiaturiseerde oplossingen de norm geworden. Als u een printplaat overweegt die flexibel is of componenten bevat die gevoelig zijn voor temperatuur, moet de onderling verbindende oplossing rekening houden met deze uitdagingen. Als de verwerkingstemperaturen te hoog zijn voor de combinatie plaat/component, kunnen CTE-mismatches leiden tot vervorming op het niveau van de plaat of component, wat resulteert in slechte prestaties van de onderlinge verbindingen. Als we ECA's als tegenoplossing overwegen, bieden we een onderling verbindende optie bij lage temperaturen, met mogelijk snelle uithardingstijden.
Betrouwbaarheid: Een CTE-mismatch kan leiden tot vroege valse/ware storingen die in het proces misschien niet worden verwacht. Het gebruik van een technologische oplossing die zowel geschikt is voor procesbevestiging bij lage temperaturen als bij hoge bedrijfstemperaturen kan alleen maar gunstig zijn voor toepassingen in het veld.
Duurzaamheid: alle oplossingen moeten rekening houden met deze impact. Twee aspecten van ECA's die hierbij helpen, zijn de lage temperatuur en de opties voor chemische verbindingen met mogelijk snelle uitharding die het energieverbruik verlagen.
Macro-technologische doorbraak: de macro-factoren van vandaag zorgen ervoor dat de medische markt nadenkt over hoe patiënten worden behandeld. Het aspect van miniaturisering, gekoppeld aan zowel 5G als IoT (Internet of Things), zijn oplossingsverbeteraars in de medische markt die tien jaar geleden nog niet in beeld waren en die de grootste impact hebben op de oplossingen die worden geboden.
Laten we deze antwoorden combineren en toepassen op de medische industrie. De afgelopen 18 maanden heeft iedereen context gegeven aan patiëntmonitoring, maar als we naar de toekomst kijken, met slimme technologie die connectiviteit omarmt met 5G, vinden we patiëntmonitoring op afstand in de medische (of biowetenschappelijke) markt en het toepassingsonderwerp: sensoren.
Sensoren kunnen worden gezien als oplossingen die signalen geven over het welzijn van een patiënt. Er wordt vaak verwezen naar vier categorieën sensoren: Elektrofysiologisch (EEG, ECoG); Fysiek (lichaamstemperatuur, hydratatie van de huid); Biomedisch (bloedglucose, zweetsamenstelling) en Vitale functies (zuurstof in het bloed, bloeddruk).
Wat zijn de consistente betrouwbaarheidsstatistieken voor al deze sensoroplossingen? Alle toepassingen zijn inderdaad kleine elektronische assemblages, maar ze moeten de chemische en fysieke veranderingen in het lichaam van de patiënt opvangen omdat ze allemaal potentieel 'draagbaar' zijn. Om ervoor te zorgen dat de voltooide assemblage de bewegingen van de patiënt kan opvangen, worden vaak flexibele printplaten gebruikt. Deze platen kunnen temperatuurgevoelig zijn wanneer ze worden gevuld met componenten en deze specifieke eigenschap, in combinatie met de verplichte onderling verbindende flexibiliteit, zorgt ervoor dat ECA's de huidige dynamische trend zijn in medische patiëntmonitoring op afstand, gebruikmakend van 5G en het Internet of Things (IoT).
Ons eerste voorbeeld van een flexi-plaat 'draagbare' toepassing die gebruikmaakt van ECA's is de pleister voor glucosemonitoring voor eenmalig gebruik. Deze pleister is ongeveer zo groot als een zilveren dollar en zo breed als een vinger, en bestaat uit zeer kleine en gevoelige componenten die profiteren van de lage aanbreng- en uithardingstemperatuur van een ECA en de inherente flexibiliteit.
Een ander medisch apparaat dat flexibiliteit en een lage uithardingstemperatuur tijdens de assemblage vereist, is het plakverband voor de ECG-sensor dat wordt gebruikt voor continue monitoring van de hartactiviteit. In deze toepassing is betrouwbaarheid essentieel en is de juiste keuze van chemische stoffen voor het ECA-draagsysteem van het grootste belang om alle bewegingsbelasting te absorberen.
Verder zijn er hoortoestellen, die van zichzelf rigide zijn en niet buigen tijdens het gebruik. Ze zijn echter gemaakt van zachtere kunststoffen en bevatten andere temperatuurgevoelige componenten die beschadigd kunnen raken tijdens het assemblageproces met traditionele oplossingen.
Loopsensoren kunnen in de schoen van een persoon worden geplaatst om de passen te monitoren en een probleem te diagnosticeren. Deze sensoren moeten het gewicht van de persoon kunnen dragen en ze moeten flexibel zijn om zich aan te passen aan de vorm van iemands voet.
„Biowetenschappelijke toepassingen zullen zich duidelijk verder ontwikkelen naarmate de technologie zich ontwikkelt”, zegt Currie, „en het op afstand monitoren van patiëntfeedback in een gesloten circuit is nu en in de toekomst heel belangrijk, en ECA's passen daarbij als een van de belangrijkste technologische oplossingen”.
Zeg wat u nodig heeft en onze experts helpen u graag verder.
Ons ondersteuningscentrum en onze experts staan klaar om u te helpen oplossingen te vinden voor uw zakelijke behoeften.