Lékařské diagnostické zařízení je pro lékaře výkonným pomocníkem pro přesnou diagnostiku stavu a jeho vnitřní PCB lze nazvat „neuronovou sítí“ zařízení, které hraje klíčovou roli při přenosu signálu, zpracování a funkční implementaci. Vzhledem ke speciálním aplikačním scénářům existuje mnoho jedinečných požadavků na návrh a výrobu desek plošných spojů pro lékařské diagnostické zařízení.
Speciální požadavky na plošné spoje lékařských diagnostických zařízení
Vysoká přesnost a vysoká spolehlivost
Výsledek lékařské diagnózy souvisí s diagnózou a léčbou pacienta a chyby nejsou povoleny, takže přesnost PCB musí být extrémně vysoká. Vezmeme-li jako příklad CT stroje, jsou kladeny přísné požadavky na uspořádání obvodu a přesnost přenosu během získávání a zpracování signálu. I sebemenší odchylka v obvodu může výrazně snížit rozlišení obrazu a ovlivnit úsudek lékaře. Desky s plošnými spoji musí mít také vysokou spolehlivost a musí být schopny fungovat stabilně při dlouhodobém nepřetržitém-provozu, aby byla zajištěna hladká diagnostika.
Dobrá elektromagnetická kompatibilita
Elektromagnetické rušení v lékařském prostředí je složité, což vyžaduje vynikající elektromagnetickou kompatibilitu desek plošných spojů lékařských diagnostických zařízení. Na jedné straně zabraňte rušení ostatních zařízení; Na druhou stranu dokáže odolat vnějšímu rušení a zajistit stabilní provoz. Při návrhu je nutné rozumně naplánovat uzemnění, silové a signálové vedení a využít stínění, filtrování a další technologie pro snížení elektromagnetického rušení a záření.
Přizpůsobte se drsnému pracovnímu prostředí
Lékařské diagnostické vybavení má různé scénáře použití, od nízko{0}}chladicích řetězců po vysokoteplotní{1}}operační sály, a mohou se také setkat s vibracemi. To vyžaduje, aby se desky s plošnými spoji dokázaly přizpůsobit extrémním prostředím, jako je -40 stupňů nízká teplota a 85% vlhkost, měly dostatečnou seismickou odolnost a odolnost proti nárazu a fungovaly normálně za různých složitých podmínek.
Návrh bodů PCB pro lékařské diagnostické zařízení
Výběr materiálu
Materiál podkladu: Vysoce výkonné podklady se často vybírají podle požadavků na vybavení. Polyimid je odolný vůči teplu-a vhodný pro zařízení v prostředí s vysokou-teplotou; Polytetrafluoretylen má nízkou dielektrickou konstantu a ztrátu, vhodný pro vysokofrekvenční přenos signálu, jako je MRI zařízení PCB; Špičková zařízení také používají keramické substráty, které mají vynikající mechanické a elektrické vlastnosti.
Materiál pájecí masky: Musí mít dobrou biologickou kompatibilitu a často používá inkoust pro pájecí masku, který splňuje standard IPC{0}}SM-840DClassH, aby bylo zajištěno bezpečné použití.
Materiály pro povrchovou úpravu: Běžně se používá chemické pokovování niklem nebo organické svařitelné ochranné vrstvy, které mohou zlepšit vodivost a odolnost proti oxidaci, snížit znečištění olovem a splnit ekologické a bezpečnostní požadavky lékařského průmyslu.
Elektrický design
Návrh integrity vysokorychlostního signálu: Například desky pro sběr dat CT vyžadují extrémně vysokou integritu signálu. Při návrhu je nutné přesně řídit diferenciální impedanci, obecně v rozmezí ± 7 %, a ověřit ji pomocí parametrů EyeDiagram a S, aby se optimalizovala kabeláž a obvody a zajistil se stabilní přenos vysokorychlostních signálů.
Návrh EMI/EMC: V souladu se standardem IEC60601-1-2 jsou pro zlepšení elektromagnetické kompatibility přijata opatření, jako je návrh zón, nastavení stínících vrstev a použití izolační technologie.
Návrh systému uzemnění: Implementujte strategii digitálního/analogového uzemnění a jednobodového uzemnění, abyste zajistili, že poměr odmítnutí běžného režimu lékařského diagnostického zařízení splňuje požadavky, snížíte rušení uzemnění a zlepšíte schopnost bránit-rušení a kvalitu signálu.
návrh rozložení
Podle trendu miniaturizace lékařského vybavení by uspořádání plošných spojů mělo uspořádat součásti přiměřeně v omezeném prostoru, s ohledem na elektrická připojení, odvod tepla a údržbu. Například u přenosných ultrazvukových diagnostických zařízení, zatímco je uspořádání kompaktní, by měly být kanály pro odvod tepla vyhrazeny pro topné prvky, aby se zkrátila cesta přenosu signálu a snížilo se rušení.
Výrobní proces PCB pro lékařské diagnostické zařízení
Jemné zpracování
Vrtání a frézování: Velikost a tvar PCB lékařského diagnostického zařízení jsou složité a vrtání musí zajistit přesnost průměru otvoru. Tolerance malého průměru průchozího otvoru- by měla být řízena ve velmi malém rozsahu, například ± 0,01 mm. Frézování se používá k vytvoření vnějšího obrysu, což zajišťuje přesnost a kvalitu povrchu.
Technologie přímého laserového zobrazování: K dosažení jemné výroby obvodů se často používá technologie LDI. Ve srovnání s tradiční litografií má technologie LDI vyšší rozlišení a přesnost a může vytvářet obvody s menší šířkou/roztečem čar. Šířka/rozteč řádků plošných spojů špičkových-zdravotnických zobrazovacích zařízení může například dosáhnout 0,075 mm/0,075 mm nebo dokonce menší.
Výroba vícevrstvých desek
Výroba obvodů vnitřní vrstvy: Fotolitografie a leptání se používají k výrobě obvodů vnitřní vrstvy na substrátech z měděné fólie, aby se zajistila přesnost a zabránilo se zkratům a otevřeným obvodům.
Proces laminování: Vnitřní vrstva desky, částečně vytvrzený plech a vnější měděná fólie jsou laminovány za vysoké teploty a vysokého tlaku, s přesnou kontrolou teploty, tlaku a času, aby bylo zajištěno těsné spojení mezi vrstvami, kontrola koeficientu tepelné roztažnosti osy Z a snížení rizika spolehlivosti průchozích-děr.
Výroba obvodu vnější vrstvy a povrchová úprava: Obvod vnější vrstvy je podroben fotolitografii a leptání, po které následuje povrchová úprava, jako je pokovování zlatem a nanášení stříbra podle návrhu, aby se zvýšila vodivost, odolnost proti oxidaci a spolehlivost svařování.
přísné testování
Automatická optická kontrola: komplexně kontrolujte vzhled desky plošných spojů, porovnejte standardní obrázky, řešte zkraty, otevřené obvody a další problémy, abyste zajistili kvalitu vzhledu.
Rentgenové testování: používá se ke kontrole vnitřních prokovů a pájených spojů více-vrstvých desek, ke kontrole defektů, jako je virtuální pájení a únik pájky, ak zajištění spolehlivých vnitřních spojení.
Testování elektrického výkonu: Testování elektrického výkonu, jako je vodivost, izolační odpor, impedance atd., aby byla zajištěna shoda s konstrukčními požadavky.
Testování spolehlivosti prostředí: Simulujte vysokou teplotu, nízkou teplotu, vlhkost, vibrace, nárazy a další prostředí použití, abyste otestovali stabilitu a spolehlivost výkonu PCB.
Tržní uplatnění PCB lékařského diagnostického zařízení
Lékařské zobrazovací zařízení
CT zařízení: desky s plošnými spoji v modulech detektorů, desky pro sběr dat a desky pro rekonstrukci obrazu určují kvalitu obrazu a rychlost skenování. Vysoce přesné desky s plošnými spoji pomáhají při přesném získávání a přenosu signálu a dosahují rekonstrukce obrazu.
Zařízení MRI: Deska pro přenos a příjem RF, deska s gradientním zesilovačem a další desky s plošnými spoji vyžadují vysoce{0}}výkonné materiály a procesy k zajištění vysokofrekvenčního přenosu signálu, mají dobrou elektromagnetickou kompatibilitu a získávají-kvalitní snímky magnetické rezonance.
Ultrazvuková diagnostická zařízení: PCB se zaměřuje na zesílení a zpracování signálu. Při konstrukci ultrazvukových sond je dosaženo přesného zesílení a přenosu malých signálů, aby byly splněny požadavky na miniaturizaci a flexibilitu, která ovlivňuje přesnost diagnostických výsledků.
Diagnostické zařízení in vitro
Biochemický analyzátor: PCB řídí různé moduly přístroje, přesně kontroluje množství přidaného vzorku a zajišťuje přesné a reprodukovatelné výsledky detekce.
Imunitní analyzátor: splňuje požadavky na vysoko{0}}rychlost zpracování dat a přesnou detekci signálu, je kompatibilní s různými detekčními činidly a senzory a poskytuje spolehlivé výsledky imunitní detekce.
Molekulární diagnostické vybavení: podporuje technologie amplifikace, sekvenování a analýzy nukleových kyselin s vysokorychlostním{0}}přenosem a zpracováním dat a poskytuje přesné informace pro genetickou diagnostiku.
Lékařská PCB vysoká-frekvence