村田开发兼顾伸缩性和可靠性的“可伸缩电路板”

为收集高精度生物信息做贡献


主要特点

• 伸缩性：薄、柔软且伸缩性好的材料，给被测人员带来的不适感和负担也较轻
• 可靠性：依靠特有的电路板设计，实现了高绝缘性和可靠性
• 定制性：可根据所需规格检测多种项目

株式会社村田制作所（以下简称“村田”）开发了一种“可伸缩电路板”（以下简称“本产品”），即使电路板弯曲和拉伸，电路也能正常工作，确保高可靠性。它有望用于粘贴在身体表面收集生物信息的医疗和保健用可穿戴设备等，因其可伸缩性，可在提供较舒适的粘贴感的同时实现高精度数据收集。村田可根据所需规格进行定制设计、试制、验证及批量生产。

近年来，在医疗领域，为了做出更准确的诊断，除了在医院里进行的精密检查之外，在日常生活中持续收集的生物信息也变得越来越重要。从预防生活方式相关疾病和社会性压力引起的疾病的角度来看，生物信息的日常管理也很重要。但是，以前的生物监测存在人体移动时传感器可能会脱落、损伤婴儿和老年人的纤细皮肤等担忧。此外，身体移动和外部干扰噪声导致测量数据不准也是一个问题。在高湿度环境下使用被作为伸缩基材而广为人知的TPU（热塑性聚氨酯弹性体）时，存在绝缘性能不足和发生离子迁移⁽¹⁾的风险。

因此，村田通过优化材料、设计和工艺技术，开发了本产品，即使在弯曲和拉伸时，其电极和布线也不会失去导电性。这是一种柔软且能伸长的电路板，因此即使安装在活动部位上，它也能追随身体的运动并维持紧密贴合状态，从而使佩戴的感觉更加舒适。此外，通过将运算放大器放置在电极附近并形成具有多层结构的屏蔽层，可以抑制由于弯曲和拉伸而引起的噪声以及外部干扰噪声的混入而引起的信号干扰。此外，村田通过使用即使在高湿度下也能保证高绝缘性的基材，采取措施来预防使用TPU电路板时产生布线之间绝缘性不足的问题。因此，能在保持功能性和安全性的同时让电路工作。



村田开发本产品，致力于帮助解决心电图和脑电波等生物信息的监测、可穿戴治疗设备上的应用等医疗和保健领域的问题。

主要特点

• 伸缩性

采用柔软、伸缩性优良的材料，因此，即使长时间使用，给被测人员带来的不适感和负担也较轻。此外，村田还按照一次性心电图电极的“ANSI/AAMI EC12”⁽²⁾进行测试，采用通过此测试的可伸缩性生物电极。即使拉伸或弯曲也不容易断线，可以安全地使用。

• 可靠性

通过抑制由于在高湿度环境下施加电压而产生的离子迁移这种特有的电路板设计实现高绝缘性和可靠性。此外，从生物学安全性的角度出发，村田按照“ISO10993”⁽³⁾实施细胞毒性测试，并采用通过测试的伸缩性电路板。

• 定制性

可以根据需求规格在一块片材上安装滤波器、放大器和多种传感器，因此能够获取高精度数据并检测多种项目。还能连接FPC（柔性电路板）和PCB（印刷电路板）等不同类型的电路板。此外，通过在信号线路上叠加抑制电磁噪声的屏蔽层，可以帮助准确地测量信号。

主要规格

注释

※1 离子迁移：由于在高湿度环境下施加恒定电压而导致树脂材料上形成的金属布线图案布线等发生短路的现象。

※2 NSI/AAMI EC12：由美国国家标准协会(ANSI)和美国医疗仪器促进协会(AAMI)制定的标准，规定了在进行心电图等的测试时使用的一次性电极需要满足的规格。

※3 ISO 10993：一种国际标准，用于对在体细胞毒性（例如皮肤迟发性过敏反应的致敏和刺激）方面实现了高生物相容性的产品的开发和生产过程进行评估。评估的对象不是生产出来的产品本身的安全性，而是为了创造可再现较高的高水平安全性而制定的机制和举措。

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关于村田制作所

村田制作所是一家全球性的综合电子元器件制造商，主要从事以陶瓷为基础的电子元器件的开发、生产和销售业务。致力于通过自身开发积累的材料开发、工艺开发、商品设计、生产技术以及对它们提供支持的软件和分析评估等技术基础，创造独特产品，为电子社会的发展做出贡献。