Murata เปิดตัวเทคโนโลยีแผ่น PCB แบบยืดหยุ่นสำหรับการใช้งานทางการแพทย์และไบโอเซนเซอร์

ปัจจุบันมีผู้ผลิตแผ่นวงจร PCB หลายรายให้บริการผลิต PCB แบบยืดหยุ่น แต่ Murata ก้าวไปไกลกว่านั้นด้วยเทคโนโลยีแผ่น PCB ที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งไม่เพียงแค่สามารถโค้งงอได้ แต่ยังสามารถบิดและยืดออกเพื่อให้เข้ากับร่างกายได้ดียิ่งขึ้น เหมาะสำหรับการใช้งานด้านเซนเซอร์ชีวภาพ (bio-sensing) และการแพทย์ รวมถึงส่วนที่ยากต่อการใช้งาน เช่น ข้อศอก

เซนเซอร์การตรวจสอบทางชีวภาพ (bio-monitoring) แบบเดิมมีข้อจำกัดบางประการ เช่น อาจหลุดออกเมื่อร่างกายเคลื่อนไหว โดยเฉพาะกับผิวหนังที่บอบบางของทารกและผู้สูงอายุเสียหาย ทำให้ข้อมูลอาจบิดเบือนเนื่องจากการเคลื่อนไหวของร่างกาย Murata อธิบายว่า มีความเสี่ยงที่ฉนวนอาจเสื่อมสภาพและเกิดการเคลื่อนที่ของไอออนเมื่อใช้ Thermoplastic polyurethane elastomer (TPU) ซึ่งเป็นวัสดุฐานที่ยืดหยุ่นได้ ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง แผงวงจรพิมพ์ยืดหยุ่น (SPC) ของบริษัทนี้ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาหรืออย่างน้อยก็ลดข้อจำกัดเหล่านี้

เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนา แต่ Murata ได้เปิดเผยคุณสมบัติเด่นบางประการ ได้แก่

การพิมพ์อิเล็กโทรดแบบยืดหยุ่น (Stretchable electrode) ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ANSI/AAMI EC12 (การทดสอบภายในองค์กร) โดย EC12 เป็นมาตรฐานที่กำหนดโดย American National Standards Institute (ANSI) และสมาคม American Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI) ซึ่งระบุข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับขั้วไฟฟ้าแบบใช้แล้วทิ้งที่ใช้ในการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) และการทดสอบอื่น ๆ
ความหนาประมาณ 100 µm ต่อ layer
ทดสอบแผ่น PCB ด้วยขั้วไฟฟ้ายืดหยุ่นที่ใช้เงินและซิลเวอร์คลอไรด์
ลดการเกิดการเคลื่อนที่ของไอออน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้เกิดการลัดวงจรในสายไฟและลวดลายโลหะบนวัสดุเรซินเนื่องจากการใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง
การเคลือบด้วยวัสดุฐานที่ปลอดภัยผ่านการทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์ (การทดสอบภายในบริษัทตามมาตรฐาน ISO 10993)

การใช้งานบางอย่างได้แก่ แผ่นอาร์เรย์ไบโออิเล็กโทรดแบบยืดหยุ่น (Stretchable bioelectrode array sheets) สำหรับการวัดค่า bio-potential และ bioimpedance เช่น การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG), คลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG), และคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (EMG) แผ่นอิเล็กโทรดแอ็กทีฟที่มีแอมพลิไฟเออร์ติดตั้งใกล้ขั้วไฟฟ้าชีวภาพ แผ่นแปะแบบสวมใส่ยืดหยุ่นไร้สายที่มาพร้อมกับ BLE, MCU และแบตเตอรี่ Coin-cell, แผ่นวัดหลายพารามิเตอร์ที่ติดตั้งเซนเซอร์ต่างๆ เช่น เทอร์มิสเตอร์และแอคเซลอโรมิเตอร์ และสายส่งสัญญาณนุ่มที่มีชิลด์

Stretchable bioelectrode array sheets for bio potential and bioimpedance measurements — แผ่นอาร์เรย์ไบโออิเล็กโทรดแบบยืดหยุ่นสำหรับการวัดค่า bio-potential และ bioimpedance

Murata ยังไม่ได้กำหนดเวลาสำหรับบริการแผ่นวงจร PCB แบบยืดหยุ่น แต่บริษัทแจ้งว่าจะสามารถออกแบบและผลิตโมดูลอินเทอร์เฟสระหว่างร่างกายมนุษย์กับอุปกรณ์ทางการแพทย์ ร่วมพัฒนาผลิตภัณฑ์แบบกำหนดเอง และให้การสนับสนุนในพื้นที่ได้ แต่บริษัทไม่สามารถช่วยให้ลูกค้าออกแบบอุปกรณ์ทางการแพทย์ดำเนินการผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและการตรวจสอบ ดำเนินการทดลองทางคลินิก และขอการรับรองเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้ รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถดูได้บนเว็บไซต์ของ Murata และวิดีโอด้านล่างแสดงแผ่น PCB แบบยืดหยุ่นสามารถบิดและยืดได้มากกว่าที่คิดไว้