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26.10.2018
AT&S entwickelt und fertigt miniaturisierte Leiterplatten für die Medizintechnik. Damit sind z.B. Lösungen für Hörgeräte, Herzschrittmacher, Prothesen und medizinische Lifestyle-Produkte realisierbar. Dabei haben trotz Miniaturisierung die Faktoren Sicherheit und Zuverlässigkeit absolute Priorität.


Bild: AT&S

AT&S hat Technologien entwickelt, die den Einsatz der dort gefertigten Schaltungsträger auch in Anwendungen am und auch im Körper des Menschen ermöglichen. Das Unternehmen ist gemäß der Norm für medizinische Geräte nach EN ISO 13485 zertifiziert. Anwendungen sind u.a. Geräte für die medizinische Therapie (Hörgeräte, Neurostimulation, Herzschrittmacher, Prothesen), für die Überwachung von Vitalfunktionen (Blutzucker, Blutdruck, EKG) sowie für die Diagnose und Bildgebung (MRT, Röntgen, Ultraschall).



Massiv Kiefer Boston Sitzbank Boston Sitzbank PZiOukXTDie Miniaturisierung der medizinischen Baugruppen ...

erfordert extrem kleine Verbindungslösungen und damit auch sehr kleine Leiterplattenabmessungen. Die Leiterbahnbreiten und -abstände betragen aktuell oftmals nur 50µm und werden stetig kleiner. Die elektrischen Verbindungen der einzelnen Lagen werden über kleine „stacked Vias“ realisiert.


Eine technologische Herausforderung sind dabei die kleinen Restringe rund um die mittels Laser hergestellten Vias. Durch hohe Positionierungsgenauigkeiten können hier bereits Designs mit 150µm Pad-Größe und 50µm Restring realisiert werden. Auch der Lötstopplack muss präzise positioniert werden. Außerdem ist zu beachten, dass sich der Polyimidverbund bei der Verarbeitung ausdehnt bzw. schrumpft. Dieser Effekt muss so weit wie möglich minimiert bzw. kompensiert werden.


AT&S fertigt beispielsweise seit Jahren Leiterplatten für Hörgeräte. Auch Cochlea-Implantate erfordern einen hohen Grad an Miniaturisierung und nutzen ähnliche Technologien. Die kompakten Verbindungstechnologien finden auch Verwendung in Wearables und Tracking-Systemen für die Patientenüberwachung und medizinische Lifestyle-Anwendungen. Das Spektrum reicht hier von mobilen medizinischen Messgeräten zur Blutdruckmessung bis hin zu Smart Watches und Fitness-Trackern. Auch hier sind Miniaturisierung und Zuverlässigkeit gefragt, aber auch geringe Kosten.
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Vor diesem Hintergrund bietet die 2.5D-Technologie von AT&S Vorteile bei der Umsetzung von Kavitäten. Die definierten Vertiefungen (Kavitäten) in den Leiterplatten können dazu genutzt werden, um elektronische Komponenten wie Sensoren und sogar logische Komponenten „niedriger“ zu positionieren, was dem Leiterplatten-Aufbau allgemein eine dünnere Struktur verleiht.



Dank hoch miniaturisierter Leiterplatten-Technologie als Träger für die entsprechende Elektronik sind auch „smarte Kapseln“ realisierbar, die im Körper bestimmte Parameter überwachen und entsprechende Daten übermitteln oder Medikamente gezielt abgeben.


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Neue Materialien

Neben der notwendigen Miniaturisierung und den hohen Qualitätsanforderungen in der Medizintechnik ist auch die Entwicklung neuer biokompatibler Materialien eine Herausforderung. AT&S forscht hier an Materialien, die direkt im Körper zum Einsatz kommen sollen. Die Zielsetzung geht dabei in zwei Richtungen: Die Materialien sollen je nach Einsatzbereich einerseits resistent sein und zu anderem keine negativen Einflüsse auf den Mensch selbst und seine Umwelt haben.


Links:

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