Медицинское диагностическое оборудование является мощным помощником врача в точной диагностике заболевания, а его внутреннюю печатную плату можно назвать «нейронной сетью» оборудования, играющей ключевую роль в передаче, обработке и функциональной реализации сигнала. Из-за особых сценариев применения существует множество уникальных требований к проектированию и производству печатных плат медицинского диагностического оборудования.
Особые требования к печатным платам медицинского диагностического оборудования
Высокая точность и высокая надежность
Результат медицинского диагноза связан с диагнозом и лечением пациента, ошибки не допускаются, поэтому точность печатной платы должна быть чрезвычайно высокой. На примере компьютерных томографов предъявляются строгие требования к схеме схемы и точности передачи во время сбора и обработки сигналов. Даже малейшее отклонение в схеме может существенно снизить разрешение изображения и повлиять на решение врача. При этом печатные платы также должны обладать высокой надежностью и иметь возможность стабильно работать в течение длительной-непрерывной работы, обеспечивая бесперебойную диагностику.
Хорошая электромагнитная совместимость
Электромагнитные помехи в медицинской среде сложны, что требует превосходной электромагнитной совместимости печатных плат медицинского диагностического оборудования. С одной стороны, не позволяйте себе мешать работе других устройств; С другой стороны, он может противостоять внешнему вмешательству и обеспечивать стабильную работу. При проектировании необходимо разумно спланировать заземление, силовые и сигнальные линии, а также использовать экранирование, фильтрацию и другие технологии для снижения электромагнитных помех и излучения.
Адаптироваться к суровым условиям работы
Медицинское диагностическое оборудование имеет разнообразные сценарии использования: от низкотемпературных холодовых цепей до высоко-операционных, а также может подвергаться вибрационным воздействиям. Для этого требуется, чтобы печатные платы были способны адаптироваться к экстремальным условиям окружающей среды, таким как низкая температура -40 градусов и влажность 85%, обладать достаточной сейсмостойкостью и ударопрочностью и нормально работать в различных сложных условиях.
Точки проектирования печатных плат для медицинского диагностического оборудования
Выбор материала
Материал подложки. Высокопроизводительные подложки часто выбираются в соответствии с требованиями оборудования. Полиимид термостойкий-и подходит для оборудования, работающего в условиях высоких-температур; Политетрафторэтилен имеет низкую диэлектрическую постоянную и потери, подходит для высокочастотной передачи сигналов, например, для печатных плат оборудования МРТ; В устройствах высокого класса также используются керамические подложки, которые имеют превосходные механические и электрические свойства.
Материал паяльной маски: он должен обладать хорошей биосовместимостью, и для обеспечения безопасного использования часто используются чернила для паяльной маски, соответствующие стандарту IPC-SM-840DClassH.
Материалы для обработки поверхности: обычно используются химическое никель-золотое покрытие или органические свариваемые защитные слои, которые могут улучшить проводимость и стойкость к окислению, уменьшить загрязнение свинцом и удовлетворить экологические требования и требования безопасности медицинской промышленности.
Электрический Проект
Конструкция высокоскоростной целостности сигнала. Например, платы сбора данных ТТ требуют чрезвычайно высокой целостности сигнала. Во время проектирования необходимо точно контролировать дифференциальное сопротивление, обычно в пределах ± 7 %, и проверять его с помощью параметров EyeDiagram и S для оптимизации проводки и цепей, обеспечивая стабильную передачу высокоскоростных-сигналов.
Конструкция EMI/EMC: В соответствии со стандартом IEC60601-1-2 для улучшения электромагнитной совместимости принимаются такие меры, как зонирование, установка экранирующих слоев и использование технологии изоляции.
Проектирование системы заземления. Внедрите цифровое и аналоговое разделение заземления и стратегию одноточечного заземления, чтобы обеспечить соответствие коэффициента подавления синфазного сигнала медицинского диагностического оборудования требованиям, уменьшить помехи от заземления, а также улучшить помехоустойчивость и качество сигнала.
дизайн макета
В соответствии с тенденцией миниатюризации медицинского оборудования, компоновка печатных плат должна разумно размещать компоненты в ограниченном пространстве с учетом электрических соединений, рассеивания тепла и обслуживания. Например, в портативных устройствах ультразвуковой диагностики при компактной компоновке каналы отвода тепла должны быть зарезервированы для нагревательных элементов, чтобы сократить путь передачи сигнала и уменьшить помехи.
Процесс производства печатных плат для медицинского диагностического оборудования
Тонкая обработка
Сверление и фрезерование. Размер и форма печатной платы медицинского диагностического оборудования сложны, и сверление должно обеспечивать точность диаметра отверстия. Допуск малого диаметра сквозного-отверстия следует контролировать в очень небольшом диапазоне, например ± 0,01 мм. Фрезерование используется для изготовления внешнего контура, обеспечивая точность и качество поверхности.
Технология прямого лазерного изображения: для достижения точного изготовления схем часто используется технология LDI. По сравнению с традиционной литографией технология LDI имеет более высокое разрешение и точность и позволяет создавать схемы с меньшей шириной/интервалом линий. Например, ширина/расстояние между линиями печатных плат высококлассного медицинского оборудования для визуализации может достигать 0,075 мм/0,075 мм или даже меньше.
Производство многослойных плит
Производство схем внутреннего слоя: фотолитография и травление используются для изготовления схем внутреннего слоя на подложках из медной фольги, чтобы обеспечить точность и предотвратить короткие замыкания и обрывы цепей.
Процесс ламинирования. Внутренний слой, полуотвержденный лист и внешняя медная фольга ламинируются при высокой температуре и высоком давлении с точным контролем температуры, давления и времени для обеспечения плотного межслойного соединения, контроля коэффициента теплового расширения по оси Z-и снижения риска надежности сквозных-отверстий.
Изготовление схемы внешнего слоя и обработка поверхности: Схема внешнего слоя подвергается фотолитографии и травлению с последующей обработкой поверхности, такой как золочение и нанесение серебра в соответствии с проектом, для повышения проводимости, стойкости к окислению и надежности сварки.
строгое тестирование
Автоматический оптический осмотр: всесторонняя проверка внешнего вида печатной платы, сравнение стандартных изображений, устранение коротких замыканий, обрывов и других проблем для обеспечения качества внешнего вида.
Рентгеновское тестирование: используется для проверки внутренних переходных отверстий и паяных соединений многослойных-плат, проверки на наличие дефектов, таких как виртуальная пайка и утечка припоя, а также обеспечения надежных внутренних соединений.
Испытание электрических характеристик: испытание электрических характеристик, таких как проводимость, сопротивление изоляции, полное сопротивление и т. д., для обеспечения соответствия проектным требованиям.
Испытание экологической надежности: имитируйте высокую температуру, низкую температуру, влажность, вибрацию, удары и другие условия использования, чтобы проверить стабильность и надежность работы печатной платы.
Рыночное применение печатных плат медицинского диагностического оборудования
Медицинское оборудование для визуализации
КТ-оборудование: печатные платы в детекторных модулях, платы сбора данных и платы реконструкции изображения определяют качество изображения и скорость сканирования. Высокоточные печатные платы помогают точно регистрировать и передавать сигналы, обеспечивая реконструкцию изображения.
Оборудование МРТ: плата передачи и приема радиочастотных сигналов, плата градиентного усилителя и другие печатные платы требуют высокоэффективных материалов и процессов, обеспечивающих передачу высокочастотного сигнала,-хорошую электромагнитную совместимость и получение высококачественных магнитно-резонансных изображений.
Ультразвуковое диагностическое оборудование: печатная плата ориентирована на усиление и обработку сигнала. При конструкции ультразвуковых датчиков достигается прецизионное усиление и передача малых сигналов для удовлетворения требований миниатюризации и гибкости, что влияет на точность результатов диагностики.
Оборудование для диагностики in vitro
Биохимический анализатор: печатная плата управляет различными модулями прибора, точно контролирует количество добавляемого образца и обеспечивает точные и воспроизводимые результаты обнаружения.
Иммунный анализатор: отвечает требованиям высокоскоростной-обработки данных и точного обнаружения сигналов, совместим с различными реагентами и датчиками обнаружения и обеспечивает надежные результаты иммунного обнаружения.
Оборудование для молекулярной диагностики: поддерживает технологии амплификации, секвенирования и анализа нуклеиновых кислот с возможностью высокоскоростной-передачи и обработки данных, предоставляя точную информацию для генетической диагностики.
Медицинская печатная плата, высокочастотная-частотная