德國(guó)學(xué)生研發(fā)內(nèi)置傳感器的“智能牙套”

      自德國(guó)的研究人員正在開發(fā)一種整合了傳感器的“智能型”牙齒矯正器，能讓牙醫(yī)量測(cè)個(gè)別牙齒被施加的拉力；以上技術(shù)是德國(guó)Freiburg-Imtek大學(xué)在讀博士生Mathias Kuhl在2011年度國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議(ISSCC)所發(fā)表的論文內(nèi)容。

      該論文所描述的系統(tǒng)整合了24顆應(yīng)力傳感器(stress sensor)，可產(chǎn)生半導(dǎo)體組件表面上的兩個(gè)平面內(nèi)應(yīng)力分量(two in-plane stress components)分布圖。Kuhl表示，用以讓牙齒排列美觀的牙齒矯正器──或稱牙套，自1900年代問世以來，其基本運(yùn)作原理都差不多；而牙齒矯正療程的成敗，有很大程度是依賴矯正醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槟壳翱捎靡粤繙y(cè)牙套所施加之應(yīng)力的工具，就只有彈簧秤(spring scale)可提供的平面式數(shù)據(jù)而已。

      Kruhl與其研究團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的應(yīng)力分布圖產(chǎn)生系統(tǒng)，能讓牙齒矯正醫(yī)師收集更精確的牙套應(yīng)力數(shù)據(jù)，以對(duì)病患提供更有效率的治療；據(jù)論文內(nèi)容顯示，該系統(tǒng)的應(yīng)力偵測(cè)精確度可高達(dá)25千帕(kilopascals)。這套系統(tǒng)內(nèi)含一顆芯片與微型線圈(micro-coil)，以覆晶封裝(lip chip)連結(jié)。

      該放置在系統(tǒng)核心部位的芯片采用0.35微米CMOS制程，具備工作頻率13.56MHz的遙測(cè)接口電路(telemetric interface circuit)，以振幅鍵移調(diào)變(amplitude-shift keying modulation)方式進(jìn)行功率與數(shù)據(jù)傳輸。整體系統(tǒng)尺寸僅2×2.5mm，很適合應(yīng)用在牙齒矯正器上。