Desky s plošnými spoji, jako klíčový nosič pro elektrické připojení elektronických součástek, představují různé požadavky na design a výkon v důsledku různých aplikačních scénářů. Vícevrstvé impedanční desky, jako speciální odvětví lékařského vybavení, mají ve srovnání s deskami s plošnými spoji ve spotřební elektronice, průmyslovém řízení, komunikaci a dalších oblastech výrazné rozdíly ve výběru materiálů, konstrukčních standardech, výrobních procesech a testování kvality. Tyto rozdíly jsou určeny přísnými požadavky lékařského vybavení na bezpečnost, spolehlivost a přesnost.
1, Výběr materiálu: vyšší požadavky na bezpečnost a stabilitu
desky plošných spojů v obecné oblasti věnují při výběru materiálu větší pozornost{0}}efektivitě nákladů a základnímu výkonu. Aby se snížily náklady, desky plošných spojů v oblasti spotřební elektroniky často používají konvenční měděné-lamináty, jako je FR-4. Ačkoli mohou splňovat obecné požadavky na elektrický výkon a mechanickou pevnost, jejich výkon v oblasti odolnosti vůči vysokým teplotám a chemické korozi je omezený. desky plošných spojů se v oblasti průmyslového řízení zaměřují spíše na mechanickou pevnost a odolnost proti vibracím, s relativně uvolněnými požadavky na izolaci materiálu a dlouhodobou stabilitu.
Vícevrstvé impedanční desky pro lékařské vybavení mají téměř přísné požadavky na materiály. Z hlediska bezpečnosti musí být použity materiály, které splňují normy biokompatibility. Například vícevrstvé impedanční desky používané pro implantabilní lékařská zařízení nesmějí vyvolávat toxické, alergenní nebo dráždivé reakce na lidské tkáně a musí projít přísnými testy biologické bezpečnosti, jako je testování cytotoxicity, testování kožní senzibilizace atd. Pokud jde o elektrické vlastnosti materiálů, vícevrstvé desky s impedancí pro lékařské vybavení vyžadují extrémně nízké hodnoty měděného laminátu, aby bylo zajištěno, že dielektrické{6} lamináty budou mít extrémně konstantní těsnost. že slabé bioelektrické signály nebo vysokofrekvenční{7}}diagnostické signály nejsou během přenosu rušeny ani zkresleny. V zařízeních, jako jsou elektrokardiografy a elektroencefalografy, jsou signály extrémně slabé a dokonce i malé výkyvy ve výkonu vícevrstvých materiálů desek s impedancí mohou vést k odchylkám ve výsledcích detekce. Lékařské vybavení navíc často vyžaduje dezinfekční ošetření a materiál vícevrstvých impedančních desek musí mít dobrou chemickou odolnost proti korozi, musí odolat různým metodám dezinfekce, jako je alkohol, etylenoxid, vysoká teplota a vysokotlaká pára, aniž by došlo ke snížení výkonu.
2, Konstrukční standardy: přesná kontrola impedance a přísná elektrická izolace
Požadavky na přesnost řízení impedance se značně liší v konstrukci desek plošných spojů v jiných oborech. Přesnost řízení impedance ve výrobcích spotřební elektroniky je relativně nízká a obecně postačuje ke splnění základních požadavků na přenos signálu; Přestože má komunikační oblast vysoké požadavky na řízení impedance, zaměřuje se především na vysokofrekvenční přenos signálu. Pokud jde o elektrickou izolaci, desky plošných spojů v oblasti průmyslového řízení se zaměřují na izolaci silné a slabé elektřiny, aby se zabránilo rušení; Spotřební elektronika se zaměřuje spíše na jednoduchou izolaci mezi různými funkčními moduly.
Designové jádro více{0}}vrstvých impedančních desek pro lékařské vybavení spočívá v přesném řízení impedance a přísné elektrické izolaci. Typy signálů přenášených v lékařských zařízeních jsou složité a rozmanité, včetně slabých bioelektrických signálů, vysokofrekvenčních lékařských zobrazovacích signálů atd. Tyto signály vyžadují přizpůsobení extrémně vysoké impedance. Například v ultrazvukovém diagnostickém zařízení potřebují vícevrstvé impedanční desky přesně řídit impedanci signálových přenosových linek v rozsahu 50 Ω nebo 75 Ω s rozsahem chyb, který je obvykle požadován v rozmezí ± 5 % nebo dokonce nižší, aby byl zajištěn přesný příjem a zpracování ultrazvukových echo signálů a získání jasných lékařských snímků. Pokud jde o elektrickou izolaci, vícevrstvé impedanční desky pro lékařské vybavení potřebují nejen dosáhnout účinné izolace mezi různými funkčními moduly, ale také zajistit bezpečnou izolaci mezi pacienty a elektrickým systémem zařízení, aby se zabránilo poškození pacientů elektrickým proudem. Obecně platí, že opatření, jako je vícevrstvý izolační design, přidávání izolačních vrstev a izolačních štěrbin, jsou přijímána tak, aby byla kontaktní část pacienta přísně izolována od silné elektrické části zařízení a požadavek na izolační odpor je nad úrovní megaohmů.
3, Výrobní proces: přísnější kontrola kvality a konzistence
Existují rozdíly v přesnosti a kontrole kvality ve výrobním procesu desek plošných spojů v běžných oborech. V oblasti spotřební elektroniky je přesné řízení v procesech, jako je vrtání a galvanické pokovování, relativně volné ve snaze o efektivitu výroby a náklady; Přestože oblast průmyslové kontroly má určité požadavky na výrobní procesy, kontrola konzistence šarží není tak přísná jako v oblasti medicíny.
Požadavky na výrobní proces pro více{0}}vrstvé impedanční desky v lékařských zařízeních jsou extrémně přísné. V procesu vrtání jsou kvůli vysoké integraci a hustému zapojení vícevrstvých impedančních desek v lékařských zařízeních kladeny extrémně vysoké požadavky na přesnost průměru otvoru a přesnost polohy otvoru. Tolerance průměru otvoru je obecně řízena v rozmezí ± 0,02 mm, aby byla zajištěna spolehlivost metalizovaných spojů otvorů a stabilita přenosu signálu. Z hlediska procesu galvanického pokovování je nutné zajistit, aby kovová vrstva byla rovnoměrně a hustě uložena na stěně otvoru a povrchu obvodu. Tolerance tloušťky povlaku by měla být řízena ve velmi malém rozsahu, aby se zabránilo změnám impedance a nestabilitě elektrického výkonu způsobené nerovnoměrným povlakem. Aby byla zajištěna konzistence dávkových produktů, vyžadují vícevrstvé impedanční desky pro lékařské vybavení rozsáhlé testování a monitorování během výrobního procesu. Každý proces má přísné standardy parametrů a specifikace inspekce a jakákoli odchylka v jakémkoli odkazu může vést k tomu, že celá šarže produktů nebude kvalifikována.
4, Kontrola kvality: komplexní a přísný testovací systém
Kontrola kvality desek plošných spojů v jiných oborech se zaměřuje především na funkční kontrolu a kontrolu vzhledu. desky plošných spojů v oblasti spotřební elektroniky se posuzují hlavně z hlediska kvalifikace prostřednictvím jednoduchého elektrického testování a optické kontroly; Oblast průmyslového řízení se zaměřuje na testování výkonu desek plošných spojů v simulovaném průmyslovém prostředí.
Systém kontroly kvality pro vícevrstvé impedanční desky ve zdravotnických zařízeních je komplexní a přísný. Kromě běžné kontroly vzhledu je vyžadována také řada speciálních kontrol. Je například nutné provést dlouhodobé-testy stárnutí, aby se simuloval-dlouhodobý provozní stav zařízení při skutečném používání a byla zjištěna stabilita výkonu více-vrstvých impedančních desek; Proveďte přísné testování spolehlivosti prostředí, včetně vysokých teplot, nízkých teplot, vlhkosti, vibrací, nárazů atd., abyste zajistili, že vícevrstvé impedanční desky mohou správně fungovat ve složitých lékařských prostředích. Vícevrstvé impedanční desky pro lékařské vybavení navíc musí být také certifikovány autoritativními institucemi třetích stran, jako je certifikace amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv, certifikace EU CE atd. Pouze tím, že projde těmito přísnými testy a certifikacemi, může produkt zajistit shodu s normami pro použití lékařského vybavení, zajistit bezpečnost pacientů a zajistit přesnost diagnózy a léčby.