日本村田制作所推出了NeuroStone™技术, NeuroStone™ 是一种3D 打印的小型自由形式互连陶瓷部件,为医疗应用的电子设备设计提供了自由,专为尺寸范围为1到5毫米的小型陶瓷电路定制。采用独特的 Murata 专利 3D 打印技术制造而成。与传统 PCB、FPC 相比,较小的 3D 打印陶瓷部件可以更自由地制造成三维定制形状。这种灵活性使其他功能组件能够在设备内最佳定位,使其更紧凑、更高效。目前村田正在寻求合作伙伴一起利用这种创新的 NeuroStone™ 创造更小侵入性的下一代医疗设备。
Murata 专有的 3D 打印技术能够打印出任意形状,从而实现三维多方向的内部布线。可以在模块内部创建具有高电极密度封装的不平坦表面和腔体,从而可以通过优化布置其他组件来实现设备设计的小型化和增强功能性。此外,NeuroStone™ 由于其金属布线和陶瓷提供的热绝缘特性,具有良好的散热性能。这确保了温度控制,以防止对身体造成伤害。这些特性的组合可以帮助减小工业设备的尺寸并提高其功能性,并使医疗设备的侵入性更小。
NeuroStone™制造工艺3D 打印的小型自由形态互连陶瓷部件由三种不同的材料制成:陶瓷、导电金属和用于形成腔体的支撑材料。这些材料分层以达到所需的形状。在共烧过程中,用于形成腔体的支撑材料被烧掉,留下打印的陶瓷和金属。这样就形成了三维自由形态陶瓷和内外金属电极。NeuroStone™是在 1,000°C/1,830°F 以下的温度下通过共烧制成的,因此其耐热性可高达 300°C/572°F。布线可以打印到约0.2毫米的金属厚度,提供出色的散热性能、电极封装密度和多方向互连自由度。
Murata 的专有技术在从材料开发到共烧的过程中得到了有效利用。通过积累广泛的技术创新开发了 NeuroStone™,包括适用于下一代 3D 打印机的墨水开发和烧制控制。如果材料仅仅是混合在一起,墨水会沉淀和分离,从而使其不适合3D打印。因此,熟练地混合材料以创造稳定的墨水配方至关重要。此外,在制造过程中将不同类型的材料共烧是一项挑战。不同的材料在共烧过程中表现出不同的收缩行为。如果只有一种材料收缩,异质材料之间就会产生应力,可能导致其破裂。控制共烧温度和烧制炉中的气体以确保材料连接在一起而不破裂至关重要。经过多年的研究和测试,Murata 在材料开发和烧制方面积累了专业知识。这些专业知识能够克服墨水和烧制方面的挑战,开发出满足医疗设备高可靠性要求的 NeuroStone™。
NeuroStone™通过优化组件的布局来缩小设备尺寸,采用三维内部布线实现设备的功能性,提高可靠性。因其金属线和陶瓷具有出色的散热性,兼具高耐热性和散热性。村田预计NeuroStone™将对希望缩小设备尺寸的医疗和工业设备制造商特别有价值。其小型自由形式互连陶瓷 3D 打印技术可以生产尺寸仅为几毫米的小型电路板。NeuroStone™将用于内窥镜尖端、不同电导管和其他医疗器械。
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