CN111546552A - 完全封装的电子器件和印刷电路板 - Google Patents

完全封装的电子器件和印刷电路板 Download PDF

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帕特里克·莫兹齐尔兹
斯蒂芬·保罗
戴维·瓦伦丁
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Abstract

一种封装和气密密封柔性电缆的印刷电路板的方法包括：将柔性电缆的印刷电路板部分定位到限定在模具的第一模具半部中的通道中，所述印刷电路板部分包括基底和安装在该基底上的电子部件；将第二模具半部安装到第一模具半部上以包围第一模具半部的通道并在模具内形成腔；并通过穿过所述模具限定的入口用密封材料填充所述模具的腔。

Description

完全封装的电子器件和印刷电路板
相关申请的交叉引用
本申请是部分继续申请，其要求2018年4月6日提交的美国专利申请序列号15/947,314的权益和优先权，该申请要求2017年5月18日提交的美国临时专利申请62/508,101的权益和优先权，将它们每个的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开一般地涉及可重复使用的手术装置。更具体地说，本公开涉及具有增强的耐久性和增加的防潮性的动力手术装置。
背景技术
动力手术装置包括电子部件，例如印刷电路板、开关、传感器等，以增强对手术装置的功能的控制。与目前可获得的一次性单元相比，此类手术装置的智能化导致更高的产品成本。因此，如果此类智能装置是可重复使用的，则将是有益的。
例如，外科医生采用手术缝合设备形式的手术装置顺序地或同时地将一排或多排紧固件(例如，缝合钉或两件式紧固件)施加到身体组织上，以便将身体组织的片段连接在一起。一次性手术缝合设备用于在手术中执行各种缝合功能，例如以首尾相接、端侧相接或侧侧相接方式进行管状身体结构(例如结肠、胃、小肠等)的吻合。该过程完成后，将丢弃该装置。可重复使用的手术缝合设备还用于在外科手术中执行各种缝合功能，并且其使用可导致在装置的整个寿命期间降低手术成本。
动力手术缝合设备包括电子部件，以监视和促进功能，例如装置的夹紧力、缝合力和/或切割力。例如，荷载读取传感器可用于检测预设荷载并且使装置对这种反应做出反应。举例来说，在夹持厚组织期间，负载将上升到预定极限，其中装置可缓慢夹持以在组织松弛时维持夹持力。这允许在不损害这类组织(例如，浆膜撕裂)的情况下夹持厚组织。
可重复使用的手术装置必须在随后使用之前进行清洗和消毒。然而，清洗和消毒过程本质上是侵蚀性的。清洗(例如洗涤和/或消毒)使用具有高pH值(例如pH为11)的碱性溶液。高压灭菌(通常的灭菌方法)利用高压过热蒸汽(例如30PSI@160℃20分钟)。已知此类环境会损坏各种电子部件。例如，手术装置在清洗和/或消毒过程中可能遭受水分的侵入，这又可能使电子部件腐蚀和/或降解。
可以通过利用例如共形涂层、灌封、密封外壳和/或包覆模制来保护可重复使用手术装置的电子部件免受高温、蒸汽和/或水分的影响。然而，电子部件在清洗和/或消毒过程中可能仍然遭受水分的侵入(例如，共形涂层的破裂或分层)，和/或在施加保护材料期间可能被损坏(例如，在密封外壳期间的热损坏)。
因此，如果增强电子部件的耐久性以提高电子部件的可靠性和/或延长手术装置的有效循环寿命，将是有益的。
发明内容
本公开的手术装置包括印刷电路板，所述印刷电路板具有容纳在气密密封和/或封装的腔室内的电子部件。电子部件因此被保护和构造成经受与高pH清洗和消毒(例如，自动清洗和/或高压灭菌)相关的环境应力，由此使得电子部件更耐用以便再次使用。另外，本公开的方法包括集成和气密密封和/或封装印刷电路板的电子部件，以最小化和/或防止在组装过程中可能对电子部件发生的损坏。
在本公开的一个方面中，一种组装气密密封的印刷电路板的方法包括：将盖的壁的第一端部围绕基底的电接触区域固定到基底，该壁包括以开放配置布置的第二端部；将电子部件安装到基底的电接触区域；和密封封闭的壁的第二端部，以在基底和盖之间形成气密的腔室，以将电子组件封装在其中。
在实施例中，固定盖的壁包括将壁的第一端部结合到基底。在一些实施例中，壁的第一端部包括凸缘，并且结合第一端部包括将凸缘焊接至基底。
基底可以是柔性电缆，并且安装电子部件可以包括在柔性电缆上形成印刷电路板。
在实施例中，将壁的第二端部密封包括将壁的部分热密封在一起。在一些实施例中，密封壁的第二端部包括将盖的覆盖件固定至壁。
安装电子部件可以包括将基底的电子部件定位成与基底的外边缘隔开一定距离，并且将盖的壁的第一端部固定至基底可以包括将第一端部结合至基底的外边缘。电子部件的安装可以在将盖的壁的第一端部固定到基底之前或之后进行。
在实施例中，该方法还包括在安装电子部件和密封壁的第二端部之前将基底放置在惰性气体环境中。在一些实施例中，该方法还包括在密封壁的第二端部之前在电子部件上施加涂层。
在本公开的另一方面，一种组装柔性电缆并将该柔性电缆集成到手术装置中的方法包括：在柔性电缆的基底的第一侧上在固定至基底的壁的周边内组装电子部件，所述壁从基底的第一侧横向延伸并终止于开口端；和封闭壁的开口端，以使电子部件设置在密封的腔室内。
组装电子部件可以包括在柔性电缆上形成印刷电路板。该方法可以包括在组装电子部件和封闭壁的开口端之前将柔性电缆放置在惰性气体环境中，和/或在封闭壁的开口端之前在电子部件上施加共形涂层。
该方法可以包括将柔性电缆放置到手术装置的适配器组件中。在实施例中，该方法还包括将柔性电缆电连接到布置在适配器组件内的传感器。在一些实施例中，该方法还包括将柔性电缆与手术装置的手柄组件和末端执行器电连接，以使得能够在手柄组件、适配器组件和末端执行器之间进行通信。
根据本公开的另一方面，一种密封电子组件包括印刷电路板和盖。印刷电路板包括布置在其第一侧上并与印刷电路板的外边缘偏移一定距离的多个电子部件。盖包括具有第一端部和第二端部的壁。所述第一端部完全围绕所述多个电子部件结合到所述印刷电路板上，并且所述第二端部被热密封封闭成与所述多个电子部件隔开一定距离。第一端部部分与印刷电路板的结合以及壁的第二部分的热密封一起形成将多个电子部件封装在其中的气密密封。
在实施例中，盖的第一端部包括凸缘，并且该凸缘结合到印刷电路板的外边缘。印刷电路板可以是柔性电缆。
在本公开的另一方面，一种封装和气密密封柔性电缆的印刷电路板的方法包括：将柔性电缆的印刷电路板部分定位到限定在模具的第一模具半部中的通道中，所述印刷电路板部分包括基底和安装在该基底上的电子部件；将第二模具半部安装到第一模具半部上以包围第一模具半部的通道并在模具内形成腔；并通过穿过所述模具限定的入口用密封材料填充所述模具的腔。
该方法可以包括将柔性电缆的臂部定位在第一模具半部中限定的凹槽中，该凹槽从通道的相对侧延伸。在实施例中，将第二模具半部安装到第一模具半部上还包括保持臂部在第一模具半部和第二模具半部之间的张力下，使得柔性电缆的印刷电路板部分相对于限定了模具的腔的第一和第二模具半部的内表面以隔开的关系设置。在实施例中，填充模具的腔还包括用封装材料完全覆盖柔性电缆的印刷电路板部分。
在实施例中，填充模具的腔还包括填充所述腔，直到封装材料通过穿过模具限定的出口排出。该方法可以进一步包括在封装材料已经在腔内固化之后打开模具，并且从模具中移除柔性电缆。在一些实施例中，该方法还包括在真空下将封装材料固化在模具的腔内。
在一些实施例中，该方法还包括夹持封装材料的外边缘，以增强封装材料与柔性电缆之间的结合。在某些实施例中，该方法包括在将印刷电路板部分定位到第一模具半部的通道中之前，将加固层附接到柔性电缆的印刷电路板部分的基底上。
根据本公开的又一方面，一种封装和气密密封柔性电缆组件的电子部件并将柔性电缆组件集成到手术装置中的方法包括：将柔性电缆组件的印刷电路板部分定位到被限定在封装壳体的第一壳体半部中的通道中，该印刷电路板部分包括柔性电缆组件的第一柔性电缆的基底以及安装在该基底上的电子部件；将第二壳体半部安装到第一壳体半部上以包围第一壳体半部的通道，并在封装壳体内形成腔；和通过穿过封装壳体限定的入口用封装材料填充封装壳体的腔。
该方法可以包括通过限定在封装壳体的第一壳体半部的侧表面中的切口来定位柔性电缆的臂部。
在实施例中，柔性电缆组件的印刷电路板部分相对于限定封装壳体的腔的第一和第二壳体半部的内表面以隔开的关系布置，并且填充封装壳体的腔还包括用封装材料完全覆盖柔性电缆组件的印刷电路板部分。在一些实施例中，第一壳体半部的内表面包括设置在其上的支座，以保持柔性电缆组件的印刷电路板部分与第一壳体半部的内表面之间的空间，并且将印刷电路板部分定位在通道中还包括将印刷电路板部分定位在支座的顶部。
填充封装壳体的腔可进一步包括填充所述腔，直到封装材料通过限定通过封装壳体的出口排出。在一些实施例中，该方法还包括对封装壳体进行定向，以使得在用封装材料填充腔之前，入口低于出口。
该方法可以进一步包括将封装材料固化在封装壳体内，以及将封装壳体附接到设置在手术装置内的部件。在实施例中，将封装壳体附接到部件还包括将柔性电缆组件和封装壳体放置在手术装置的适配器组件中。
在实施例中，该方法进一步包括将柔性电缆组件的第二柔性电缆的电接触区域连接到刚性印刷电路板；将第二封装壳体定位在刚性印刷电路板上，使得刚性印刷电路板的电子部件和第二柔性电缆的电接触区域被布置在限定在封装壳体和刚性印刷电路板之间的腔内；和通过穿过第二封装壳体限定的入口用封装材料填充腔。
在一些实施例中，该方法还包括固化第二封装壳体内的封装材料，并将第二封装壳体附接到设置在手术装置内的部件。
根据说明书、附图和权利要求书，其它方面、特征和优点将是显而易见的。
附图说明
下面参考附图描述本公开的各个方面，附图并入本说明书并构成本说明书的一部分，其中：
图1是根据本公开的实施例的手术装置的透视图；
图2是图1的手术装置的适配器组件的线束的透视图；
图3A是图2的线束的柔性电缆的透视图，示出根据本公开的实施例的在敞开构造中的盖组长在柔性电缆的基底上；
图3B是沿图3A的线3B-3B截取的图3A的柔性电缆的剖视图；
图4是图3A和3B的柔性电缆的俯视图，示出了电子部件组装在柔性电缆的基底上；
图5A是图3A-4的柔性电缆的透视图，示出了盖朝闭合构造的闭合；
图5B是图3A-5A的柔性电缆的剖视图，示出了将盖密封到闭合构造；
图6是根据本公开的实施例的柔性电缆的透视图；
图7是根据本公开的实施例的模具的透视图，该模具处于打开或分离的状态，用于封装柔性电缆的一部分；
图8A是图7的模具的透视图，其处于闭合或组装的状态；
图8B是图8A的模具的剖视图；
图9A是图7的模具的第一模具半部的俯视图，其包括位于其中的柔性电缆；
图9B是图9A的第一模具半部的顶部透视图；
图10A是在经由图7的模具被封装在封装材料内之后的柔性电缆的侧视透视图；
图10B是图10A的柔性电缆的侧视图；
图11是根据本公开的另一实施例的图10A的柔性电缆的封装材料的外边缘的透视图；
图12A是根据本发明另一个实施例的图7的柔性电缆的顶部透视图；
图12B是图12A的柔性电缆的侧视图；
图13是根据本公开的另一实施例的图1的手术装置的适配器组件的线束的透视图；
图14A是根据本公开的实施例的的图13的线束的顶部透视图，其布置在封装壳体的第一壳体半部内；
图14B是图14A的封装壳体的第一壳体半部的透视图；
图15是包括第一和第二壳体半部的封装壳体的顶部透视图；
图16是根据本公开的实施例的封装在图15的封装壳体内并且联接至图1的手术装置的部件的柔性电缆的顶部透视图；
图17是根据本公开的实施例的图13的线束的第二柔性电缆的透视图，其与图1的适配器组件的电气组件相连；
图18A是根据本公开实施例的图17的第二柔性电缆和电气组件以及封装壳体的透视图；
图18B和18C是固定到18A的电气组件的封装壳体的透视图；和
图19是根据本公开的实施例的封装在图18A的封装壳体内以及联接到图1的手术装置的部件上的的第二柔性电缆和电气组件的透视图。
具体实施方式
根据本公开的实施例的手术装置包括电子部件布置在气密密封或封装腔室中的印刷电路板，以在例如清洗和/或消毒过程中保护电子部件不暴露于水分中，其中手术装置均可经受高温、蒸汽、化学品和/或水分。本公开的手术装置的电子部件受到保护，以防止和/或抵抗在多次/重复清洗和消毒循环中的分解。
尽管本公开涉及集成在手术装置的软或柔性电缆上的印刷电路板，但是可以预见，本公开的原理同样适用于装在可重复使用的手术装置内的一系列印刷电路板(例如，刚性印刷电路板，例如FR4电路板)和电子部件(例如传感器)。
现在参考各图详细描述本公开的实施例，图中相同附图标号在若干视图中的每个视图中标示相同或对应元件。在整个说明书中，术语“近端”是指靠近使用者的装置或其部件的一部分，术语“远端”是指远离使用者的装置或其部件的一部分。
现在参考图1，示出了根据本公开的实施例的手术装置1。手术装置1呈动力手持式机电手术器械的形式，并包括动力手柄组件10、适配器组件20和工具组件或末端执行器30。动力手柄组件10被构造成用于选择性地与适配器组件20连接，并且适配器组件20又被构造成用于选择性地与末端执行器30连接。
将仅在公开本公开的各方面所必需的程度上进一步描述手术装置1。对于示范性手术装置的结构和功能的详细描述，可以参考共同拥有的美国专利公开第2016/0296234号(“‘234公开”)和第2016/0310134号(“‘134公开”)，它们各自的全部内容通过引用并入本文。
继续参照图1，手柄组件10包括手柄壳体12和多个致动器14(例如，手指致动的控制按钮、旋钮、拨动件、滑动件、接口等)，手柄壳体12容纳被构造成提供动力并控制手术装置1的各种操作的动力组(未示出)，致动器14用于致动手术装置1的各种功能。适配器组件20包括被构造成可操作地连接到手柄组件10的近端部分20a和被构造成可操作地连接到末端执行器30的远端部分20b。末端执行器30包括装载单元32和砧座组件34，装载单元32中设置有多个钉(未示出)，砧座组件34包括砧座头34a和砧座杆34b。
对于可用于本公开的手术装置中的示范性手柄组件、适配器组件和末端执行器的详细描述，可参考‘234和‘134公开，它们各自的全部内容先前通过引用并入本文。
现在结合图1参照图2，适配器组件20包括将手柄组件10和手术装置1的末端执行器30电互连的具有至少一根柔性电缆100的线束22。适配器组件20的线束22被构造成使得手柄组件10和末端执行器30之间能够通信，并且将电力从手柄组件10传递到末端执行器30。例如，这种通信允许在末端执行器30和适配器组件20之间以及在适配器组件20和手柄组件10之间进行数据和控制信号的校准和通信，从而将与末端执行器30有关的数据传送到手柄组件10，并将信号从手柄组件10传送到末端执行器30。
柔性电缆100包括适合于将电子部件120支撑和/或电连接至其的主体或基底110。基底110由一层或多层或一片或多片介质材料例如聚合物或陶瓷和在基底110中形成导电迹线(未明确示出)的一层或多层导电材料例如铜箔形成。通孔(未示出)可以通过柔性电缆100的不同层使导电迹线互连。
在实施例中，柔性电缆100的基底110由覆铜聚酰亚胺形成，如
Figure BDA0002380521120000081
或
Figure BDA0002380521120000082
其是由DuPont拥有的注册商标。在一些实施例中，基底110由耐高温材料形成，如
Figure BDA0002380521120000083
HT，其也是DuPont拥有的注册商标。应该理解，基底110被配置成允许制造单侧或双侧柔性电路、多层柔性电路和刚性柔性电路。基底110的层可通过例如层合、焊接和/或使用粘合剂，以及在所属领域的技术人员了解范围内的其它方法和材料彼此相连。
多个电接触区域112(在本文中称为第一、第二、第三和第四电接触区域112a-d)设置在通过基底110在柔性电缆100第一侧114上限定的导电迹线(未示出)的末端处。多个电接触区域112中的每一个包括与电子部件120结合(例如，焊接)的一个或多个盘(例如焊盘)。电子部件120可以是例如表面安装技术和/或通孔技术，包括例如集成电路(例如，微芯片、微控制器，微处理器)、电阻器、放大器、电感器、电容器、感测元件(例如，光学传感器、压力传感器、电容传感器)、按钮、开关、电路板、电连接器、电缆和/或电线，以及本领域技术人员范围内的其它元件或电路。
第一电接触区域112a包括布置在其上的电子部件120(例如，参见图4)。盖130设置在第一电接触区域112a上方以将电子组件120气密密封在其中，如下面进一步详细描述的。第二电接触区域112b为焊盘的形式，其对准并焊接到适配器柔性电缆26的焊盘24上，该适配器柔性电缆26又电耦合到设置在适配器组件20内的力传感器28(图1)，用于测量末端执行器30的力(例如，如图1所示，砧座头34a沿箭头“A”方向施加在适配器组件20的远端部分20b上的压力，当砧座头34a闭合到组织上时，作用在砧座头34a上的组织沿与箭头“A”相反的方向施加的压力，等等)。
继续参考图2，基底110的近侧部分110a包括第三电接触区域112c，其构造成与手柄组件10(图1)电连接。基底110的远侧部分110b包括第四电接触区域112d(以虚线示出)，该第四电接触区域112d以电连接器“C”的形式联接至电子部件120，用于与末端执行器30(图1)电连接。
应理解，虽然柔性电缆100示出包括四个电接触区域112，但是柔性电缆100可根据柔性电缆100的期望配置和功能性具有任何数目的电接触区域，如在所属领域的技术人员了解范围内。
现在参考图3A-5B，示出了根据本公开的实施例的将印刷电路板122集成并气密密封到柔性电缆100的基底110的方法。如最初在图3A和图3B中所示，处于初始开放式构造的盖130被连接到柔性电缆100的基底110，使得盖130的壁132从基底110的第一侧114横向地延伸并且限定了围绕基底110的第一电接触区域112a的闭合周边。壁132的尺寸可以确定为在形状上与基底110的第一电接触区域112a互补。壁132可以由与基底110的材料相同或不同的材料(例如，相同或不同的聚合材料)形成。
壁132的第一端部132a包括凸缘134，该凸缘134提供平坦表面或增加的表面积以用于将壁132结合到基底110上。壁132的第一端部132a可通过例如在其整个周边上层压或焊接凸缘134到基底110而固定到基底110，以在基底110和盖130的接合处密封并形成防漏屏障。凸缘134定位成与基底110的外边缘116相邻并且对准，并且沿外边缘116并且跨过基底110延伸。壁132的第二端部132b是敞开的，以提供对基底110的第一电接触区域112a的进出。因此，在组装柔性电缆100的初始阶段，盖130是开放式的。
如图4所示，电子部件120在设置在盖130的壁132内的第一电收缩区域112a处组装到基底110上，以形成印刷电路板122。电子部件120相对于盖130的壁132以间隔开的关系设置在基底110上，使得电子部件120从基底110的外边缘116偏移一定距离，盖130的凸缘134与该外边缘116结合以及凸缘134的部分延伸穿过基底110。电子组件120相对于盖130的凸缘134以间隔关系放置在基底110上和/或在将壁132固定到基底110上之后放置电子组件120在基底110上防止了对电子组件120的损坏，这种损坏可能由于在凸缘134结合到基底110的过程中的热传递而发生。
结合过程可能需要高温和/或高压，其可能转移到基底110上。例如，在其中基底110和壁132由高温材料形成的实施例中，可能需要高温和/或长的结合时间以将壁132固定到基底110。因此，在将壁132固定到基底110上之前或之后，将电子部件120与盖130的凸缘134间隔开距离地组装到基底110上，使得对电子部件120的潜在损坏最小化。此外，在将壁132固定到基底110上之后将电子部件120组装到基底110上减轻了对电子部件120的潜在损坏。
如图5A和图5B所示，在将电子部件120组装到柔性电缆100的基底110上之后，通过将壁132的第二端部132b接合在一起将盖130密封为闭合构造。壁132的第二端部132b以不透流体的方式聚集并固定在一起，以限定在其中容纳电子部件120的气密密封腔室135。如图5A具体所示，例如，壁132的第一和第二部分133a、133b的第二端部132b从打开位置(例如，参见第一部分133a)移动到闭合位置(例如，参见第二部分133b)，从而如图5B所示，第一和第二部分133a、133b的第二端部132b可以沿着其结合部的整个长度固定在一起。壁132的第二端部132b可通过例如将壁132的第二端部132b层压或焊接在一起而固定在一起，以在壁132的第二端部132处密封并形成防漏屏障。因此，盖130在组装柔性电缆100的末端阶段是闭合式的。
壁132围绕电子部件120提供的空间使在闭合壁132的第二端部132b的过程中可能发生的损坏最小化(例如，通过将壁132的第二端部132与电子部件120间隔一定距离，使得接合过程的热量不会到达电子组件120)。壁132的高度可以例如根据优化电子部件120免受所利用的结合过程的设置(例如，热量)所需的空间和/或距离而变化。壁132的第二端部132b可以被成形(例如具有圆顶形状)以在盖130内为电子部件120提供额外的空间。
虽然壁132被示为单件，其固定至基底110和在其第二端部132b处固定至自身以形成气密密封腔室135，但是可以设想盖130的其他构造。例如，如图6所示，柔性电缆200包括：基底110；组装在基底110上的电子部件120(参见例如图4)；以及围绕电子部件120的盖230，其包括在其第一端部232a处固定至基底110的壁232，以及以流体密封的方式定位并固定在壁232的第二端部232b上的覆盖件236，以限定在其中容纳电子部件120(参见例如图4)的气密密封腔室235(以虚线示出)。覆盖件236可通过例如将覆盖件236的整个外周层压或焊接到壁232的第二端部232b而固定到壁232，以密封并在壁232与覆盖件236之间形成防漏屏障。覆盖件236可以由与壁232相同或不同的材料形成。
柔性电缆100、200的组装可以使用真空或在惰性气体(例如氩气，氮气等)的存在下进行，这在本领域技术人员的范围内。在实施例中，通过在诸如惰性手套箱(例如，氮气填充气氛)的惰性气体环境中充分干燥、组装和密封电子部件120，将电子部件120组装到基底110上并用盖130、230密封，以确保电子组件120和气密密封腔室135、235中的水分含量为零。
在实施例中，在用盖130、230密封之前，可以在电子部件120上设置涂层。涂层可以是共形涂层，其保护电子部件120免受水分和/或热的影响。因此，该涂层可以充当附加的保护层，以防止在密封盖130、230时和/或在密封应当失效并且水分应渗透或透入穿过盖130、230时产生的任何热量，涂层可以提供一层免受水分的保护，否则水分可能侵害基材110和/或电子组件120。
在一个实施例中，进一步考虑到，在将盖130、230密封为闭合构造之前，可以在盖130、230的空隙内提供水分收集剂，例如干燥剂。对于用于挠性电路等中的水分收集剂的详细描述，可以参考2017年2月28日提交的美国临时专利申请序列号62/464,584，其现在是2018年1月22日提交的美国专利申请序列号15/876,378，其全部内容通过引用合并于此。
现在转到图7，示出了根据本公开的实施例的用于封装和气密密封柔性电缆300的印刷电路板122(图12A)的模具350。柔性电缆300与图2-6的柔性电缆100基本相同，除了柔性电缆300不包括盖130、230并且在将柔性电缆300定位在模具350中之前将印刷电路板122组装到基底110上。
模具350包括第一和第二模具半部或部分360、370。第一模具半部360包括在其中限定有通道361的第一或内表面360a，以及从通道361的相对侧延伸到第一模具半部360的侧表面360b的凹槽363。通道361的尺寸和形状设计成可在其中容纳柔性电缆300的印刷电路板部分302(例如，基底110的包括印刷电路板122的部分)，而凹槽363的尺寸和形状设计成在其中可容纳柔性电缆300的臂部分304(例如，基底110的远离印刷电路板部分302延伸的部分)。第一模具半部360的第一表面360a可以是阶梯状表面，其中包含通道361的第一表面360a的中央部分相对于包含凹槽363的第一表面360a的外部分升高。
如图7-8B所示，第二模具半部370包括第一或内表面370a，其具有与第一模具半部360的第一表面360a互补的几何形状，从而当第一模具半部360和第二模具半部370的第一表面360a、370a时配合时，第二模具半部具370的第一表面370a在第一模具半部360中限定的通道361上延伸，以在模具350内形成腔351。附加地或可替代地，第二模具半部370的第一表面370a可以包括在其中限定的通道(未示出)，该通道与第一模具半部360的通道361相对应，使得这些通道共同形成模具的腔。
第二模具半部370还包括延伸穿过第二模具半部370的第二或外表面370b并穿过第一表面370a进入模具350的腔351的入口或浇口373a和出口或排出口373b。入口373a允许封装材料352(图10A)进入模具350的腔351中，而出口373b允许封装材料在模具350的腔351完全充满时封装材料排出。模具350的腔351的尺寸和形状被设定为相对于限定腔351的第一模具半部360和第二模具半部370的第一表面360a、370a的部分以隔开的关系保持柔性电缆300的印刷电路板部分302，并容纳围绕柔性电缆300的印刷电路板部分302的密封材料，使得印刷电路板部分302被密封材料完全覆盖。
应该理解，虽然入口和出口373a、373b被示为与第二模具半部370流体连通，但是入口和出口373a、373b可以位于模具350的任何部分中并延伸穿过其中，只要将入口373a定位成允许模具350的腔351与封装材料的源之间流体连通，并且将出口373b定位成允许腔351与外部环境之间流体连通。
封装材料可以是例如氨基甲酸酯、丙烯酸、环氧树脂以及其他本质上是柔性的材料，从而使得封装材料可以随着柔性电缆300的热和机械运动而移动并且经受清洁和消毒循环。封装材料可以是用于形成柔性共形涂层的材料，例如Columbia Chase Corporation的以商标
Figure BDA0002380521120000121
销售的那些，或封装化合物，诸如John C.Dolph Company的以商标
Figure BDA0002380521120000122
销售的那些(例如，聚氨酯流延化合物，如
Figure BDA0002380521120000123
CB-1109)。
如图8A-9B所示，第一模具半部360的通道361具有优化的几何形状，以在可重复的基础上将柔性电缆300的印刷电路板部分302定位并完全容纳在其中。通道361具有大于印刷电路板部分302的厚度的深度和大于印刷电路板部分302的宽度的宽度，以使得当印刷电路板部分302位于通道361内时，间隙或空间的边界365围绕柔性电缆300的印刷电路板部分302延伸。如上所述，第二模具半部370具有与第一模具半部360的几何形状互补的几何形状以围成通道361。
第一模具半部360的凹槽363具有优化的几何形状，以将柔性电缆300的臂部304定位并完全容纳在其中。如图8B和9A具体所示，凹槽363的内部363a的深度和宽度分别对应于臂部304的厚度和宽度，以当将第一模具半部360和第二模具半部370组装在一起而柔性电缆300布置在其间时，以基本上不透流体的方式将臂部304固定在其中并密封或关闭模具350的腔351的侧面。
在封装柔性电缆300的印刷电路板122的方法中，柔性电缆300位于第一模具半部360中，而印刷电路板部分302位于第一模具半部360的通道361中并且臂部304定位在凹槽363内，如图7所示。然后将第二模具半部370放置在第一模具半部360上，使得第一和第二模具半部360、370的第一表面360a、370a彼此邻接，并且第一模具半部360的通道361被第二模具半部370封闭，形成例模具350的腔351，例如，如8A和8B所示。如上所述，腔351在柔性电缆300的印刷电路板部分302周围限定间隙365(图9A)，并且臂部分304以在第一和第二模具半数360、370之间的流体密封关系保持在张力下。在第一模具半部360和第二模具半部370配对之后，可以使用例如夹具、带子、胶带等将第一模具半部360和第二模具半部370可释放地固定在一起。
然后将封装材料通过入口373a注入模具350的腔351中，直到封装材料通过出口373b出现，表明腔351被填满。因此，出口373b可以向技术人员提供模具350的腔351已充满的视觉信号。通过适合于所使用的封装材料类型的任何方法，使得封装物处于液体状态，以注入或灌注到模具350的腔351中，这在本领域技术人员的范围内。例如，可以搅拌、混合和/或加热封装材料以活化或使封装材料可流动。在一些实施例中，为了最小化填充期间柔性电缆300的印刷电路板部分302在模具350的腔351内的挠曲，采用低注入压力。
封装材料保留在模具350的腔351中，直到其硬化或固化。此后，例如在松开第一模具半部360和第二模具半部370之后，打开模具350，并且从中移除现在封装的柔性电缆300。在实施例中，在将柔性电缆300放入模具350中之前，将脱模剂施加到第一和第二模具半部360、370的第一表面360a、370a上，以易于在封装之后将柔性电缆300从其中移除。在一些实施例中，第一和第二模具半部360、370或其第一表面360a、370a由润滑材料形成，例如以均为E.I.Du Pont De Nemours and Company的商标的
Figure BDA0002380521120000141
或
Figure BDA0002380521120000142
出售的合成聚合物(例如，聚甲醛、缩醛均聚物、聚四氟乙烯)，以减少脱模剂的需要。
封装材料的流延可以使用真空或在惰性气体(例如氩气，氮气等)的存在下进行，这在本领域技术人员的范围内。在实施例中，在将封装材料注入或倒入模具中之前，对封装材料施加真空。在一些实施例中，将封装材料混合和/或加热、倒入模具中，然后置于真空室中。当封装材料处于液态时，通过抽真空，可以排空任何气泡、空隙和流体孔隙，以形成固体封装。在某些实施例中，将封装材料、模具和柔性电缆放置在真空或惰性气体环境中，并且在真空下混合、浇铸和固化封装材料。
如图10A和10B所示，柔性电缆300包括在从模具350移除之后包裹在柔性电缆300的整个印刷电路板部分302上的封装材料352。封装材料352覆盖柔性电缆300的印刷电路板122(图12A)并且延伸超过印刷电路板122，使得封装材料352沿其长度保持基本均匀的厚度(例如，封装材料352的外边缘352a终止时的厚度与封装材料352的覆盖印刷电路板122的部分相同)。这种构造除去了与传统涂覆工艺相关的羽状边缘，从而增强了封装材料352与柔性电缆300之间的结合，并提高了封装材料352从柔性电缆300上剥离的抵抗力，例如在几次清洗和高压釜循环之后。
在实施例中，如果期望进一步增强的边缘条件，则可以增强封装材料352的外边缘352a。如图11所示，可以在固化之后将夹子380施加到封装材料352的外边缘352a上，以进一步增强封装材料352的外边缘352a与柔性电缆300之间的结合。其他夹紧装置可与封装材料一起使用，例如，围绕封装材料的外边缘缠绕的缝合线或沿外边缘施加的刚性粘合剂，以减小或消除外边缘的柔性。
如图12A和12B所示，可以在封装之前将刚性或加强层306施加到柔性电缆300以减小柔性电缆300的柔性。刚性层306设置在柔性电缆300的基底110的第二侧115上，与包括印刷电路板122的柔性电缆300的第一侧114相对，以支撑导电迹线和通孔(未明确显示)。刚性层306使导电迹线和通孔的不期望的弯曲最小化，因为弯曲会损害(例如，破裂)导电迹线和通孔。在其中刚性层306固定到柔性电缆300的实施例中，模具350的第一模具半部360将包括较深的通道361，或者第二模具半部370将包括与第一模具半部360的通道361互补的通道以容纳或补偿刚性层306的厚度。应当理解，模具350的腔351的尺寸与柔性电缆300的被封装的部分的尺寸(例如，厚度和宽度)相对应。
现在转到图13，示出了根据本公开的另一实施例的线束422，其用于将手术装置1的手柄组件10(图1)和末端执行器30电互连。线束422大致上类似于图2的线束22，并且关于它们之间的差异进行描述。线束422包括包含第一和第二柔性电缆400、401的柔性电缆组件424。第一和第二柔性电缆400、401中的每一个包括适合于将电子部件120支撑和/或电连接到其上的主体或基底410、411。每个基底410、411由一层或多层或一片或多片介质材料例如聚合物或陶瓷和在基底410、411中形成导电迹线(未明确示出)的一层或多层导电材料例如铜箔形成，如以上关于柔性电缆100所讨论的。通孔(未示出)可以使导电迹线穿过第一和第二柔性电缆400、401的不同层互连。
如图13和14A所示，多个电接触区域412、413(在本文中称为第一、第二、第三和第四电接触区域412a-d，以及第一和第二电接触区域413a、413b)设置在穿过各个第一和第二柔性电缆400、401的基底410、411限定的导电迹线(未示出)的末端。第一柔性电缆400的第一电接触区域412a包括布置在柔性电缆400的第一侧414上的形成印刷电路板122的电子部件120，并且第二电接触区域412b对准并电耦合(例如焊接)到适配器柔性电缆26上，该适配器柔性电缆26又电联接到可定位在适配器组件20(图1)中的力传感器28。第一柔性电缆400的第三电接触区域312c(以虚线示出)联接到电连接器“C”形式的电子部件120，以与末端执行器30(图1)电连接，布置在柔性电缆400的第二侧415上的第四电接触区域412d电联接(例如，焊接)到第二柔性电缆401的第一电接触区域413a。第二柔性电缆401还包括第二电接触区域413b，其被配置为与手柄组件10(图1)电连接。
继续参考图14A，柔性电缆组件424的印刷电路板部分426(例如，柔性电缆组件424的包括第一柔性电缆400的印刷电路板122以及第一柔性电缆400和第二柔性电缆401之间的连接区域的部分)位于封装壳体450的第一壳体半部460内。如图14A和14B所示，第一壳体半部460包括大致U形的主体462，该主体包括第一或内表面462a以及从第一表面462a横向延伸并在其中限定通道463的壁462b。通道463的尺寸和形状被设计成在其中接收柔性电缆组件424的印刷电路板部分426。在主体462的壁462b的侧表面中限定切口464，以使臂部分427(例如，第一和第二柔性电缆400、401的远离印刷电路板部分426延伸的部分)穿过其中通过柔性电缆组件424。主体462的第一表面462a包括设置在其上的一个或多个支座465，以将柔性电缆组件424的印刷电路板部分426与第一壳体半部460的第一表面462a间隔开。
如图15所示，封装壳体450的第二壳体半部470定位在第一壳体半部460上并固定到其上，使得第二壳体半部470的第一或内表面(未明确示出)在限定在第一壳体半部460中的通道463上方延伸(图14B)以在封装壳体450内形成腔(未明确示出)。第一和第二壳体半部460、470可以包括互补的机械结构(例如，第二壳体半部470可以包括延伸到第一壳体半部460的通道463中以在它们之间进行摩擦接合的边缘)以对准和/或固定第一壳体半部460和第二壳体半部470在一起。附加地或替代地，可以利用粘合剂或其他配合部件将第一和第二壳体半部460、470固定在一起。
第二壳体半部470进一步包括延伸穿过第二壳体半部470并进入封装壳体450的腔中的入口或浇口473a和出口或排出口473b。入口473a允许封装材料进入封装壳体450的腔中，而出口473b允许封装材料在封装壳体450的腔中完全充满封装材料时排出。柔性电缆组件424的印刷电路板部分426相对于限定该腔的第一和第二壳体半部460、470的第一表面以隔开的关系被保持在封装壳体450的腔内，使得印刷电路板部分426可以被封装材料完全覆盖。
在封装柔性电缆组件424的印刷电路板部分426的方法中，柔性电缆组件424被定位在封装壳体450的第一壳体半部460中，而印刷电路板部分426被定位在第一壳体半部460的通道463内并且臂部427定位穿过第一壳体半部460的切口464，例如，如图14A-14B所示。然后，将第二壳体半部470放置在第一壳体半部460上方，以使得柔性电缆组件424的印刷电路板部分426布置在封装壳体450内，例如，如图15所示。封装壳体450的几何形状被优化以将柔性电缆组件464的印刷电路板部分426相对于第一和第二壳体半部460、470以间隔开的关系保持和将臂部427以基本流体密封的关系保持在第一壳体半部460和第二壳体半部470之间。在第一壳体半部460和第二壳体半部470配合之后，可以使用例如夹具、带子、胶带等将第一壳体半部460和第二壳体半部470固定在一起。
然后将封装材料通过入口473a注入到封装壳体450中，直到封装材料通过出口473b出现，表明在封装壳体450内限定的腔被填充。在实施例中，在将封装材料引入到封装壳体450中之前，使封装壳体450倾斜，以使得入口473a低于出口473b，以确保适当且完全地填充腔。
一旦填充完成，就允许封装材料硬化和/或固化，并且可以将封装的柔性电缆组件424组装或附接到手术装置的部件，例如图16所示的内部壳体21a，其定位在适配器组件20(图1)内。因此，封装壳体450的尺寸和形状可以设置成与手术装置的期望部件配合，并且在一些实施例中，封装壳体450可以包括安装结构或特征，例如螺钉凸台或孔，以允许安装到部件上。除了完全封装和密封印刷电路板122以及第一和第二柔性电缆400、401之间的连接区域之外，封装壳体450还可以充当柔性电缆组件424的刚性层。
现在参考图17，柔性电缆组件424的第二柔性电缆401的第二电接触区域413b可以电联接(例如，焊接)到电气组件25的印刷电路板23。电气组件25包括支撑在印刷电路板23上的多个电接触片27，用于电连接到手柄组件10(图1)的直通连接器(未示出)。印刷电路板23具有FR4基座形式的基底23a和表面安装电气组件120。
如图18A至图18C所示，封装壳体550的尺寸和形状设置成与印刷电路板23配合并覆盖印刷电路板23的电子部件120以及第二柔性电缆401和印刷电路板23之间的连接区域。封装壳体550包括大致U形的主体552，其包括第一或内表面552a和壁552b，壁552b从第一表面552a横向延伸并在其中限定通道553。壁552b被配置为与印刷电路板23配合，并且通道553的尺寸和形状被设置为使得第一表面552a相对于电子部件120以及印刷电路板23与第二柔性电缆401之间的连接区域间隔开地设置，由此在其间形成腔(未明确示出)。封装壳体550还包括延伸穿过壁552b并进入封装壳体550的入口或浇口555a和出口或排出口555b。
在封装印刷电路板23以及印刷电路板23和第二柔性电缆401之间的连接区域的方法中，在第二电接触区域413b电联接到印刷电路板23之后(例如，通过焊料连接)，如图17所示，将封装壳体550定位在印刷电路板23上方，如图18A-18C所示。固定件(未示出)可以用于将封装壳体550固定到印刷电路板23(例如，可以通过穿过封装壳体550和印刷电路板23限定的引脚开口556来定位引脚)。
然后将封装材料通过入口555a注入到封装壳体550的腔中，直到封装材料通过出口555b出现，表明封装壳体550已被填满。一旦填充完成，就允许封装材料硬化和/或固化，并且可以将封装的印刷电路板23和第二柔性电缆401组装或附接到手术装置的部件，例如近端内部壳体组件21b，如图19所示，其定位在适配器组件20(图1)内。因此，封装壳体550的尺寸和形状可以设置成与手术装置的期望部件配合，并且在一些实施例中，封装壳体550可以包括安装结构或特征，例如螺钉凸台或孔，以允许安装到部件上。封装壳体和在其中固化的封装材料在例如清洁和消毒循环期间防止水分进入电子部件和柔性电缆连接。
应当理解，虽然柔性电缆在上文被示出和描述为设置在手术装置的适配器组件内，但是柔性电缆可以用于手术装置的其它组件或者其它手术装置中。还应当理解，尽管描述并示出了柔性电缆布置在动力手术装置内，但是柔性电缆可以用于非马达驱动但动力手术装置(例如，经受清洗和/或消毒程序的可重复使用的手术装置)中。
本领域的技术人员将理解，本文中所具体地描述并且附图中所示出的结构为非限制性示例性实施例，并且应将描述、公开和附图仅仅认作示例性特定实施例。因此，应当理解，本公开不限于所描述的精确实施例，并且在不脱离本公开的范围或精神的情况下，本领域技术人员可以实现各种其他改变和修改。例如，本公开的柔性电缆可以用于其它手术装置中，例如经受灭菌程序(例如，高压灭菌和/或自动清洗)的机器人或动力手术装置/器械。另外，结合某些实施例示出或描述的元件和特征可以与某些其它实施例的元件和特征组合而不脱离本公开的范围，并且此类修改和变化也包括在本公开的范围内。因此，本公开的主题并不受到已特定示出和描述的内容限制。

Claims (19)

1.一种封装并气密地密封柔性电缆的印刷电路板的方法，所述方法包括：
将柔性电缆的印刷电路板部分定位到限定在模具的第一模具半部中的通道中，所述印刷电路板部分包括基底和安装在所述基底上的电子部件；
将第二模具半部安装到第一模具半部上以包围第一模具半部的所述通道并在所述模具内形成腔；
通过穿过所述模具限定的入口用密封材料填充所述模具的腔；和
在真空下固化所述模具的腔内的所述封装材料。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述柔性电缆的臂部定位在第一模具半部中限定的凹槽中，所述凹槽从所述通道的相对侧延伸。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将第二模具半部安装到第一模具半部上还包括保持所述臂部在第一模具半部和第二模具半部之间的张力下，使得所述柔性电缆的印刷电路板部分相对于限定了所述模具的腔的第一模具半部和第二模具半部的内表面以隔开的关系设置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中填充所述模具的腔还包括用所述封装材料完全覆盖所述柔性电缆的印刷电路板部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其中填充所述模具的腔还包括填充所述腔直到所述封装材料通过穿过所述模具限定的出口排出。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在所述封装材料已经在所述腔内固化之后打开所述模具；和
从所述模具中取出所述柔性电缆。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括夹持所述封装材料的外边缘，以增强所述封装材料和所述柔性电缆之间的结合。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在将所述印刷电路板部分定位到第一模具半部的所述通道中之前，将加固层附接到所述柔性电缆的印刷电路板部分的基底上。
9.一种将柔性电缆组件的电子组件封装并气密密封并将所述柔性电缆组件集成到手术装置中的方法，包括：
将柔性电缆组件的印刷电路板部分定位到在封装壳体的第一壳体半部中限定的通道中，所述印刷电路板部分包括柔性电缆组件的第一柔性电缆的基底和安装在所述基底上的电子组件；
将第二壳体半部安装到第一壳体半部上以包围第一壳体半部的所述通道，并在所述封装壳体内形成腔；
通过穿过所述封装壳体限定的入口用封装材料填充所述封装壳体的腔；
将所述柔性电缆组件的第二柔性电缆的电接触区域连接到刚性印刷电路板；
将第二封装壳体定位在所述刚性印刷电路板上，使得所述刚性印刷电路板的电子部件和第二柔性电缆的电接触区域被布置在第二封装壳体和所述刚性印刷电路板之间限定的腔内；和
通过穿过所述第二封装壳体限定的入口用封装材料填充所述腔。
10.根据权利要求10所述的方法，还包括通过限定在所述封装壳体的第一壳体半部的侧表面中的切口来定位所述柔性电缆的臂部。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述柔性电缆组件的印刷电路板部分相对于限定所述封装壳体的腔的第一壳体半部和第二壳体半部的内表面以隔开的关系布置，并且填充所述封装壳体的腔还包括用所述封装材料完全覆盖所述柔性电缆组件的所述印刷电路板部分。
12.根据权利要求12所述的方法，其中第一壳体半部的所述内表面包括设置在其上的支座，以保持在所述柔性电缆组件的印刷电路板部分与第一壳体半部的所述内表面之间的空间，并且将所述印刷电路板部分定位在所述通道中还包括将所述印刷电路板部分定位在所述支座的顶部。
13.根据权利要求10所述的方法，其中填充所述封装壳体的所述腔可进一步包括填充所述腔直到所述封装材料通过穿过所述封装壳体限定的出口排出。
14.根据权利要求14所述的方法，进一步包括对所述封装壳体进行定向，使得在用所述封装材料填充所述腔之前，所述入口低于所述出口。
15.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述封装材料固化在所述封装壳体内，以及将所述封装壳体附接到设置在手术装置内的部件。
16.根据权利要求16的方法，其中将所述封装壳体附接到所述部件还包括将所述柔性电缆组件和所述封装壳体放置在所述手术装置的适配器组件中。
17.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述封装材料固化在所述第二封装壳体内，以及将所述第二封装壳体附接到设置在手术装置内的部件。
18.一种封装并气密地密封柔性电缆的印刷电路板的方法，所述方法包括：
将柔性电缆的印刷电路板部分定位到限定在模具的第一模具半部中的通道中，所述印刷电路板部分包括基底和安装在所述基底上的电子部件；
将第二模具半部安装到第一模具半部上以包围第一模具半部的所述通道并在所述模具内形成腔；
通过穿过所述模具限定的入口用密封材料填充所述模具的腔；
在所述封装材料已经在所述腔内固化之后打开所述模具；
从所述模具中取出所述柔性电缆；和
夹持所述封装材料的外边缘，以增强所述封装材料与所述柔性电缆之间的结合。
19.一种封装并气密地密封柔性电缆的印刷电路板的方法，所述方法包括：
将柔性电缆的印刷电路板部分定位到限定在模具的第一模具半部中的通道中，所述印刷电路板部分包括基底和安装在所述基底上的电子部件；
将第二模具半部安装到第一模具半部上以包围第一模具半部的所述通道并在所述模具内形成腔；
通过穿过所述模具限定的入口用密封材料填充所述模具的腔；和
在将所述印刷电路板部分定位到第一模具半部的所述通道中之前，将加固层附接到所述柔性电缆的所述印刷电路板部分的所述基底上。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8663220B2 (en) 2009-07-15 2014-03-04 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Ultrasonic surgical instruments
US11090104B2 (en) 2009-10-09 2021-08-17 Cilag Gmbh International Surgical generator for ultrasonic and electrosurgical devices
US20140005705A1 (en) 2012-06-29 2014-01-02 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical instruments with articulating shafts
US9408622B2 (en) 2012-06-29 2016-08-09 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instruments with articulating shafts
US9393037B2 (en) 2012-06-29 2016-07-19 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instruments with articulating shafts
US9737355B2 (en) 2014-03-31 2017-08-22 Ethicon Llc Controlling impedance rise in electrosurgical medical devices
US10751108B2 (en) 2015-09-30 2020-08-25 Ethicon Llc Protection techniques for generator for digitally generating electrosurgical and ultrasonic electrical signal waveforms
US10595930B2 (en) 2015-10-16 2020-03-24 Ethicon Llc Electrode wiping surgical device
US11229471B2 (en) 2016-01-15 2022-01-25 Cilag Gmbh International Modular battery powered handheld surgical instrument with selective application of energy based on tissue characterization
US10456193B2 (en) 2016-05-03 2019-10-29 Ethicon Llc Medical device with a bilateral jaw configuration for nerve stimulation
US11696776B2 (en) 2019-12-30 2023-07-11 Cilag Gmbh International Articulatable surgical instrument
US11812957B2 (en) 2019-12-30 2023-11-14 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a signal interference resolution system
US11950797B2 (en) 2019-12-30 2024-04-09 Cilag Gmbh International Deflectable electrode with higher distal bias relative to proximal bias
US11937863B2 (en) 2019-12-30 2024-03-26 Cilag Gmbh International Deflectable electrode with variable compression bias along the length of the deflectable electrode
US11684412B2 (en) 2019-12-30 2023-06-27 Cilag Gmbh International Surgical instrument with rotatable and articulatable surgical end effector
US11779329B2 (en) 2019-12-30 2023-10-10 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a flex circuit including a sensor system
US11759251B2 (en) 2019-12-30 2023-09-19 Cilag Gmbh International Control program adaptation based on device status and user input
US20210196270A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-01 Ethicon Llc Surgical instrument comprising a flex circuit
US11452525B2 (en) 2019-12-30 2022-09-27 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising an adjustment system
US20210196363A1 (en) 2019-12-30 2021-07-01 Ethicon Llc Electrosurgical instrument with electrodes operable in bipolar and monopolar modes
US11786291B2 (en) 2019-12-30 2023-10-17 Cilag Gmbh International Deflectable support of RF energy electrode with respect to opposing ultrasonic blade
US11944366B2 (en) 2019-12-30 2024-04-02 Cilag Gmbh International Asymmetric segmented ultrasonic support pad for cooperative engagement with a movable RF electrode
US20210196362A1 (en) 2019-12-30 2021-07-01 Ethicon Llc Electrosurgical end effectors with thermally insulative and thermally conductive portions
US11660089B2 (en) 2019-12-30 2023-05-30 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a sensing system
US11779387B2 (en) 2019-12-30 2023-10-10 Cilag Gmbh International Clamp arm jaw to minimize tissue sticking and improve tissue control
US20210196357A1 (en) 2019-12-30 2021-07-01 Ethicon Llc Electrosurgical instrument with asynchronous energizing electrodes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050198819A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Hunkeler Hugh R. Method of manufacturing a sealed electronic module
FR2920916A1 (fr) * 2007-09-12 2009-03-13 Valeo Securite Habitacle Sas Procede de fabrication d'un capteur d'approche etanche aux conditions environnementales exterieures, capteur d'approche etanche aux conditions environnementales exterieures et poignee associee
CN102157822A (zh) * 2010-01-04 2011-08-17 泰科电子荷兰公司 包括热熔元件的电气部件及其制造方法和工具
CN102187412A (zh) * 2009-06-17 2011-09-14 松下电器产业株式会社 树脂模制型电子部件的制造方法
CN205408329U (zh) * 2015-03-08 2016-07-27 苹果公司 用于电子设备的壳体部件以及用于电子设备的壳体
US20180338383A1 (en) * 2017-05-18 2018-11-22 Covidien Lp Hermetically sealed printed circuit boards
CN109076710A (zh) * 2016-04-13 2018-12-21 塔科图特科有限责任公司 具有嵌入式多层电子器件的多层结构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8182111B2 (en) * 2007-12-21 2012-05-22 3M Innovative Properties Company Low profile flexible cable lighting assemblies and methods of making same
US9496602B2 (en) * 2014-04-28 2016-11-15 Apple Inc. Plastic electronic device structures with embedded components
US10394350B2 (en) * 2014-08-11 2019-08-27 Atmel Corporation Fabricated electrical circuit on touch sensor substrate
US10327779B2 (en) 2015-04-10 2019-06-25 Covidien Lp Adapter, extension, and connector assemblies for surgical devices
AU2016251639B2 (en) 2015-04-22 2021-01-14 Covidien Lp Handheld electromechanical surgical system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050198819A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Hunkeler Hugh R. Method of manufacturing a sealed electronic module
FR2920916A1 (fr) * 2007-09-12 2009-03-13 Valeo Securite Habitacle Sas Procede de fabrication d'un capteur d'approche etanche aux conditions environnementales exterieures, capteur d'approche etanche aux conditions environnementales exterieures et poignee associee
CN102187412A (zh) * 2009-06-17 2011-09-14 松下电器产业株式会社 树脂模制型电子部件的制造方法
CN102157822A (zh) * 2010-01-04 2011-08-17 泰科电子荷兰公司 包括热熔元件的电气部件及其制造方法和工具
CN205408329U (zh) * 2015-03-08 2016-07-27 苹果公司 用于电子设备的壳体部件以及用于电子设备的壳体
CN109076710A (zh) * 2016-04-13 2018-12-21 塔科图特科有限责任公司 具有嵌入式多层电子器件的多层结构
US20180338383A1 (en) * 2017-05-18 2018-11-22 Covidien Lp Hermetically sealed printed circuit boards

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EP3694298A1 (en) 2020-08-12

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