医疗设备的全新供电方案

　　小型医疗传感器和手术器械正在迅速地变得智能化，因此他们必须带有供电解决方案—经常使用到小型可充电电池。集成化电池必须具有几个关键属性，以确保安全的操作和保护病人的健康。新型的固态电池已经面世，它们采用标准的半导体制造工艺和封装技术特制而成。

　　为了满足新型医疗传感器和智能仪器的要求，必须考虑几个因素：

　　• 必须提供创新的电池封装和连接选项;
　　• 集成化电池必须完全没有细胞毒性;
　　• 电池必须不受高温灭菌操作的影响;
　　• 可使用包括能量采集等多种电池充电方法;
　　• 尺寸：医疗传感技术正变成毫米级。

　　创新的电池封装和连接能力

　　固态电池与医疗电子设备中可看到的集成电路一样，有相同的处理和片芯(die)连接的机制。这使得固态电池可以理想地与其他集成电路封装在一起，以创建先进的系统级封装(SIP)器件。图1所示即为在一个IC堆叠中使用一种固态电池连线邦定附着的实例。

　　可充电的固态电池处在第二层，可看到被邦定到Vout 和 GND触片的连线。这个器件堆叠是本文稍后将描述的眼内压力传感器所用的真实的实现方式。固态电池也可以采用标准的塑料DFN封装方式提供，以编带和卷盘方式发货，以便用表面贴装和回流焊简单、方便地安装在印刷电路板上。

　　使用100%无细胞毒性的固态电池

　　确保医疗产品的安全性是绝对至关重要的，过去将传统电池产品集成进产品中一直是一个问题。在许多医疗应用中，固态电池不是应用在体外就是应用于体内。最近，可充电固态电池已经成功通过了针对体外和体内生物相容性的可行性研究的生物安全测试。在这些程序中，裸片芯电池被压碎并被放入盐溶液，并在不同的测试条件下进行了测试。

　　体外电池的生物相容性测试

　　固态电池的生物相容性使用以下的体外测试方法完成了评估：细胞毒性：中性洗出液法(MEM) - 1 x CMEM细胞生长介质提取;细胞毒性：琼脂扩散- 固体样品。

　　在这些测试中，在采用了中性洗出液法和琼脂扩散法这两种可行性筛选程序时，经伽马射线消毒的Cymbet CBC005-BDC 5μA-hr EnerChip固态电池已被证实无细胞毒性(0%细胞溶菌作用)。在这些非常敏感的体外细胞培养测定没有任何不利的生物反应，是生物相容性测试结果的象征(虽然不是一个保证)，这也是所建议完成的其他生物相容性体外和体内测试，如EN ISO 10993 - 1:2009医疗设备生物评价的第1部分：一个风险管理流程中的评估和测试，以及美国食品和药物管理局(FDA)蓝皮书备忘录第G95-1准则(1995年)等中建议，因此是完成这些特别而非常敏感的测试的另一个绝佳原因。

　　体内0% 毒性测试结果

　　用以检测一款固态电池本身的生物安全性的最严格的方法之一，就是将粉碎的裸片芯注入体内测试设置。粉碎的电池再现了一个由EnerChip供电的植入式医疗设备出现灾难性破损时的情况。在这种损伤性场景中，固态电池的材料将直接暴露在体内设置中。结果显示对暴露的组织没有有害的组织学影响。

　　满足额外的电池标准和规范

　　此外，目前还有许多全球环境和安全标准及准则来规范电池。固态电池是理想的解决方案，因为他们符合：RoHS、中国RoHS、REACH、CE 标志、UL实验室、JEDEC的IC封装标准、IEC、NEMA/ANSI、联合国空中安全条例，WEEE指令、电池指令、MSDS和OSHA信息，用尽产品处理指令和生物相容性标准。