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行业领域

新材料技术

需求背景

公司目前研发的多参数有创颅内压监测系统，适用于颅脑创伤、出血性脑卒中、颅脑肿瘤术后、结核性脑膜炎、脑积水等患者的颅内压、颅内温、脑灌注压等的监测及脑脊液引流。本产品实现对颅内压ICP、脑灌注压CPP、平均动脉血压MAP、颅内温度ICT、动脉压IBP五个参数的监测，是国际上首个通过三个传感器实现动态实时监测病人五个关键参数的医疗器械，在监测功能多样性上优于进口品牌。通过对传感器的补偿算法进行精准调校，实现对传感器的温度漂移、非线性漂移的校正，从而保证监测数据的精准。目前国内临床医生使用的产品均为进口产品，价格昂贵（超过1万元）。通过国产化后价格下调，医疗机构及病人能降低治疗成本、惠及更多基层医院及患者。

公司已经完成颅内压传感器芯片的设计及委托生产。

需解决的主要技术难题

超微压力传感器芯片的焊线封装设备目前在国内尚属空白。目前半导体封装设备包括固晶机、引线键合机等不适合本项目产品，需要对以上设备进行定做改装。目前技术难点在于：1、焊盘与焊线的自动化定位及焊接吻合对位（三条引线和三个焊盘一一对应吻合对准），焊盘宽度40-50μm，引线直径30μm.焊盘间距30μm。由于焊线太细，很难与焊盘一一对应固定。2、焊接方法究竟是选择电阻焊接、超声焊接还是激光焊接。同时必须保证焊接质量的同时不能损坏芯片的结果。3、如果选择超声焊或电阻焊，焊头对芯片的压力必须小于30g以内。同时如何保证焊头下压时焊线不发生偏移。

期望实现的主要技术目标

1、如果选择激光焊接，可实现精细微小光斑，保证实现最小1微米精确焊接。2、精密光学系统实现光学对准及快速自动化对焦。

3、能量维持在60J以内,确保焊接同时不损伤芯片。

4、焊接全程可视化可监控，并实现自动化焊接及检测。5、焊头压力小于30g，焊头压力实现动态监测和可控。

1、传感器的补偿、校准算法为自主设计编写，实现对传感器的温度漂移、非线性漂移的校正。

2、传感器焊线的平行拼接布局（三联或五联线）是自主研发并委托国内相关漆包线厂生产。保证焊线与芯片的焊盘尺寸一一对应，方便焊线与芯片的焊接。

3、主机界面为自主研发，将来通过与监护仪数据的对接，可实现超过10参数的动态监测。

使用 MEMS 技术封装的导线/焊盘接头，灵敏度达到3-5 uV/V/mmHg

压力监测范围：-300~300mmHg的表压压力测量

传感器结构：半桥设计，长度***，宽度***，厚度***

非线性漂移：＜2mmHg/24Hr

需求解析

解析单位：广东省广州市 解析时间：2024-01-16

柯锐鹏

广州市科学技术协会

部长，博士

综合评价

此描述已足够清晰以便于专家进行需求跟进，焊接质量：焊接质量是评价焊接工艺技术的重要指标。对于超微压力传感器的焊盘引线焊接来说，焊接质量主要体现在焊点的牢固性、焊缝的均匀性和焊接区域的无气孔、裂纹等缺陷。 焊接效率：超微压力传感器生产中需要大量进行焊接操作，因此焊接效率也是一个重要考虑因素。高效率的焊接工艺可以提高生产效率，降低成本。 焊接可靠性：超微压力传感器通常应用在一些高精度、高可靠性的领域，因此焊接的可靠性也是一个关键要求。焊接工艺应保证焊点的长期稳定性，防止焊点脱落或松动等情况的发生。 焊接一致性：超微压力传感器通常需要进行批量生产，因此焊接工艺的一致性也是一个重要考虑因素。焊接工艺应保证在不同批次、不同操作人员之间焊接质量的一致性，减少产品的差异化。 焊接成本：超微压力传感器通常是高端产品，因此焊接工艺技术需求也需要考虑成本因素。焊接工艺应尽量降低成本，提高生产效率，同时保证焊接质量和可靠性。 综上所述，超微压力传感器的焊盘引线焊接关键工艺技术需求综合评价主要包括焊接质量、焊接效率、焊接可靠性、焊接一致性和焊接成本等方面的考虑。

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解析单位：广东省广州市 解析时间：2023-08-15

柯锐鹏

广州市科学技术协会

部长，博士

综合评价

此描述已足够清晰以便于专家进行需求跟进，需要找到最佳焊接方式，实现精确焊接并且不能损伤芯片，另外需要实现自动化对焦和自动化焊接及检测，对焊头压力实行动态检测和控制，主机与监护仪连接实现实时监测。

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处理进度