Medicinska diagnostična oprema je močan pomočnik zdravnikom pri natančni diagnozi stanja, njeno notranjo tiskano vezje pa lahko imenujemo "nevronska mreža" opreme, ki igra ključno vlogo pri prenosu signala, obdelavi in funkcionalnem izvajanju. Zaradi posebnih scenarijev uporabe obstaja veliko edinstvenih zahtev za načrtovanje in proizvodnjo tiskanih vezij medicinske diagnostične opreme.
Posebne zahteve za PCB medicinske diagnostične opreme
Visoka natančnost in visoka zanesljivost
Rezultat medicinske diagnoze je povezan z diagnozo in zdravljenjem bolnika, napake pa niso dovoljene, zato mora biti natančnost tiskanega vezja izjemno visoka. Če vzamemo za primer stroje CT, veljajo stroge zahteve za postavitev vezja in natančnost prenosa med zajemanjem in obdelavo signala. Že najmanjše odstopanje v tokokrogu lahko bistveno zmanjša ločljivost slike in vpliva na zdravnikovo presojo. Hkrati morajo biti tiskana vezja tudi visoko zanesljiva in sposobna stabilno delovati pri dolgoročnem neprekinjenem-delovanju, kar zagotavlja nemoteno diagnozo.
Dobra elektromagnetna združljivost
Elektromagnetne motnje v medicinskem okolju so kompleksne, kar zahteva odlično elektromagnetno združljivost tiskanih vezij medicinske diagnostične opreme. Po eni strani preprečite poseganje v druge naprave; Po drugi strani pa se lahko upre zunanjim motnjam in zagotovi stabilno delovanje. Pri načrtovanju je treba razumno načrtovati ozemljitvene, napajalne in signalne vode ter uporabiti zaščitne, filtrirne in druge tehnologije za zmanjšanje elektromagnetnih motenj in sevanja.
Prilagodite se težkim delovnim okoljem
Medicinska diagnostična oprema ima različne scenarije uporabe, od nizko-temperaturnih hladilnih verig do visoko-temperaturnih operacijskih sob, in lahko naleti tudi na udarce vibracij. To zahteva, da se tiskana vezja lahko prilagodijo ekstremnim okoljem, kot so -40 stopinj nizke temperature in 85-odstotna vlažnost, imajo zadostno potresno in udarno odpornost ter normalno delujejo v različnih zapletenih pogojih.
Oblikovalske točke tiskanega vezja za medicinsko diagnostično opremo
Izbira materiala
Material podlage: visoko zmogljive podlage so pogosto izbrane glede na zahteve glede opreme. Poliimid je toplotno-odporen in primeren za opremo v visoko-temperaturnih okoljih; Politetrafluoretilen ima nizko dielektrično konstanto in nizko izgubo, primeren za visoko{3}}frekvenčni prenos signala, kot je tiskana vezja opreme MRI; Vrhunske naprave uporabljajo tudi keramične podlage, ki imajo odlične mehanske in električne lastnosti.
Material za spajkalno masko: imeti mora dobro biokompatibilnost in pogosto uporablja črnilo za spajkalno masko, ki ustreza standardu IPC-SM-840DClassH, da se zagotovi varna uporaba.
Materiali za površinsko obdelavo: Običajno se uporabljajo kemično nikljane pozlačene ali organske varljive zaščitne plasti, ki lahko izboljšajo prevodnost in odpornost proti oksidaciji, zmanjšajo onesnaženje s svincem ter izpolnjujejo okoljske in varnostne zahteve medicinske industrije.
Električno načrtovanje
Zasnova celovitosti signala visoke hitrosti: na primer, plošče za zajemanje podatkov CT zahtevajo izjemno visoko integriteto signala. Med načrtovanjem je treba natančno nadzorovati diferencialno impedanco, na splošno znotraj ± 7 %, in jo potrditi s parametri EyeDiagram in S za optimizacijo ožičenja in tokokrogov, kar zagotavlja stabilen prenos-hitrosti signalov.
Zasnova EMI/EMC: V skladu s standardom IEC60601-1-2 so za izboljšanje elektromagnetne združljivosti sprejeti ukrepi, kot so načrtovanje območij, nastavitev zaščitnih plasti in uporaba izolacijske tehnologije.
Zasnova ozemljitvenega sistema: Izvedite digitalno/analogno ločevanje ozemljitve in enotočkovno strategijo ozemljitve, da zagotovite, da razmerje zavrnitve skupnega načina medicinske diagnostične opreme izpolnjuje zahteve, zmanjšate motnje ozemljitve ter izboljšate zmožnost proti-motenju in kakovost signala.
oblikovanje postavitve
V skladu s trendom miniaturizacije medicinske opreme mora postavitev tiskanih vezij ustrezno razporediti komponente v omejenem prostoru, ob upoštevanju električnih povezav, odvajanja toplote in vzdrževanja. Na primer, v prenosnih ultrazvočnih diagnostičnih napravah, čeprav je postavitev kompaktna, morajo biti kanali za odvajanje toplote rezervirani za grelne elemente, da se skrajša pot prenosa signala in zmanjšajo motnje.
Postopek izdelave tiskanih vezij za medicinsko diagnostično opremo
Fina obdelava
Vrtanje in rezkanje: Velikost in oblika tiskane plošče medicinske diagnostične opreme sta zapleteni, vrtanje pa mora zagotoviti točnost premera luknje. Toleranco majhnega premera skoznje-luknje je treba nadzorovati v zelo majhnem območju, kot je ± 0,01 mm. Rezkanje se uporablja za izdelavo zunanje konture, kar zagotavlja natančnost in kakovost površine.
Tehnologija laserskega neposrednega slikanja: Za dosego natančne izdelave vezja se pogosto uporablja tehnologija LDI. V primerjavi s tradicionalno litografijo ima tehnologija LDI večjo ločljivost in natančnost ter lahko izdela vezja z manjšo širino/razmikom med črtami. Na primer, širina/razmik med črtami PCB vrhunske opreme za medicinsko slikanje lahko doseže 0,075 mm/0,075 mm ali celo manj.
Proizvodnja večplastnih plošč
Izdelava vezij notranje plasti: Fotolitografija in jedkanje se uporabljata za izdelavo vezij notranje plasti na podlagah iz bakrene folije, da se zagotovi natančnost in preprečijo kratki stiki in odprti krogi.
Postopek laminiranja: notranja plast plošče, polposušena plošča in zunanja bakrena folija so laminirane pri visoki temperaturi in visokem tlaku, z natančnim nadzorom temperature, tlaka in časa, da se zagotovi tesna medplastna vezava, nadzor koeficienta toplotnega raztezanja osi Z- in zmanjšanje tveganja zanesljivosti skoznje-luknje.
Izdelava in površinska obdelava vezja zunanje plasti: vezje zunanje plasti je izpostavljeno fotolitografiji in jedkanju, čemur sledi površinska obdelava, kot sta pozlačevanje in nanašanje srebra v skladu z zasnovo, da se izboljša prevodnost, odpornost proti oksidaciji in zanesljivost varjenja.
strogo testiranje
Samodejni optični pregled: celovito preglejte videz tiskanega vezja, primerjajte standardne slike, odpravite težave s kratkimi stiki, odprtimi vezji in drugimi težavami, da zagotovite kakovost videza.
Rentgensko-testiranje: uporablja se za pregledovanje notranjih odprtin in spajkalnih spojev več-plastnih plošč, preverjanje napak, kot je navidezno spajkanje in puščanje spajke, ter zagotavljanje zanesljivih notranjih povezav.
Preskušanje električnih zmogljivosti: Preizkušanje električnih zmogljivosti, kot so prevodnost, izolacijska upornost, impedanca itd., da se zagotovi skladnost z zahtevami načrtovanja.
Testiranje okoljske zanesljivosti: Simulirajte visoko temperaturo, nizko temperaturo, vlažnost, vibracije, udarce in druga okolja uporabe, da preizkusite stabilnost in zanesljivost delovanja tiskanega vezja.
Tržna uporaba medicinske diagnostične opreme PCB
Oprema za medicinsko slikanje
CT oprema: tiskana vezja v detektorskih modulih, plošče za zajemanje podatkov in plošče za rekonstrukcijo slike določajo kakovost slike in hitrost skeniranja. Visoko natančna tiskana vezja pomagajo pri natančnem zajemanju in prenosu signala, kar omogoča rekonstrukcijo slike.
Oprema za magnetno resonanco: plošča za prenos in sprejem RF, plošča z gradientnim ojačevalnikom in druga tiskana vezja zahtevajo visoko-zmogljive materiale in postopke za zagotavljanje-visokofrekvenčnega prenosa signala, imajo dobro elektromagnetno združljivost in pridobijo visoko-kakovostne slike magnetne resonance.
Ultrazvočna diagnostična oprema: PCB se osredotoča na ojačanje in obdelavo signala. Pri zasnovi ultrazvočnih sond je doseženo natančno ojačanje in prenos majhnih signalov, da se izpolnijo zahteve po miniaturizaciji in fleksibilnosti, kar vpliva na točnost diagnostičnih rezultatov.
In vitro diagnostična oprema
Biokemični analizator: PCB nadzoruje različne module instrumenta, natančno nadzoruje količino dodatka vzorca in zagotavlja natančne in ponovljive rezultate detekcije.
Imunski analizator: izpolnjuje zahteve po-hitri obdelavi podatkov in natančnem zaznavanju signalov, združljiv z različnimi reagenti in senzorji za zaznavanje ter zagotavlja zanesljive rezultate imunskega zaznavanja.
Oprema za molekularno diagnostiko: podpira tehnologije za pomnoževanje, sekvenciranje in analizo nukleinske kisline z-hitrostjo prenosa in obdelave podatkov, ki zagotavlja natančne informacije za genetsko diagnozo.
Visoko-frekvenčna medicinska plošča