Medische diagnostische apparatuur is een krachtige assistent voor artsen om de aandoening nauwkeurig te diagnosticeren, en de interne printplaat ervan kan het 'neurale netwerk' van de apparatuur worden genoemd en speelt een sleutelrol bij signaaloverdracht, verwerking en functionele implementatie. Vanwege de speciale toepassingsscenario's zijn er veel unieke vereisten voor het ontwerp en de productie van printplaten voor medische diagnostische apparatuur.
Speciale eisen voor printplaten van medische diagnostische apparatuur
Hoge precisie en hoge betrouwbaarheid
Het resultaat van de medische diagnose is gerelateerd aan de diagnose en behandeling van de patiënt. Fouten zijn niet toegestaan, dus de nauwkeurigheid van de printplaat moet extreem hoog zijn. Als we CT-machines als voorbeeld nemen, worden er tijdens de signaalverwerving en -verwerking strenge eisen gesteld aan de circuitindeling en de transmissienauwkeurigheid. Zelfs de kleinste afwijking in het circuit kan de beeldresolutie aanzienlijk verminderen en het oordeel van de arts beïnvloeden. Tegelijkertijd moeten printplaten ook een hoge betrouwbaarheid hebben en stabiel kunnen functioneren bij continu gebruik op lange- termijn, waardoor een soepele diagnose wordt gegarandeerd.
Goede elektromagnetische compatibiliteit
De elektromagnetische interferentie in de medische omgeving is complex en vereist een uitstekende elektromagnetische compatibiliteit van printplaten voor medische diagnostische apparatuur. Aan de ene kant moet u voorkomen dat u zich met andere apparaten bemoeit; Aan de andere kant is het bestand tegen externe interferentie en zorgt het voor een stabiele werking. Bij het ontwerpen is het noodzakelijk om de aardings-, stroom- en signaalleidingen redelijk te plannen en afscherming, filtering en andere technologieën te gebruiken om elektromagnetische interferentie en straling te verminderen.
Aanpassen aan zware werkomgevingen
Medische diagnostische apparatuur kent uiteenlopende gebruiksscenario's, variërend van koudeketens met lage- temperatuur tot operatiekamers met hoge- hoge temperaturen, en kan ook te maken krijgen met trillingen. Dit vereist dat printplaten zich kunnen aanpassen aan extreme omgevingen zoals -40 graden lage temperatuur en 85% luchtvochtigheid, voldoende seismische en schokbestendigheid bezitten en normaal kunnen werken onder verschillende complexe omstandigheden.
Ontwerppunten van printplaten voor medische diagnostische apparatuur
Materiaal selectie
Substraatmateriaal: Hoogwaardige substraten worden vaak geselecteerd op basis van de apparatuurvereisten. Polyimide is hitte-bestendig en geschikt voor apparatuur in omgevingen met hoge- temperaturen; Polytetrafluorethyleen heeft een lage diëlektrische constante en verlies, geschikt voor hoog-signaaloverdracht, zoals printplaten voor MRI-apparatuur; Geavanceerde apparaten maken ook gebruik van keramische substraten, die uitstekende mechanische en elektrische eigenschappen hebben.
Soldeermaskermateriaal: het moet een goede biocompatibiliteit hebben en gebruikt vaak soldeermaskerinkt die voldoet aan de IPC-SM-840DClassH-norm om veilig gebruik te garanderen.
Oppervlaktebehandelingsmaterialen: Er wordt vaak gebruik gemaakt van chemisch nikkelgoud of organische lasbare beschermlagen, die de geleidbaarheid en oxidatieweerstand kunnen verbeteren, loodvervuiling kunnen verminderen en kunnen voldoen aan de milieu- en veiligheidseisen van de medische industrie.
Elektrisch ontwerp
Ontwerp met hoge signaalintegriteit: CT-data-acquisitiekaarten vereisen bijvoorbeeld een extreem hoge signaalintegriteit. Tijdens het ontwerp is het noodzakelijk om de differentiële impedantie nauwkeurig te regelen, doorgaans binnen ± 7%, en deze te valideren met EyeDiagram- en S-parameters om de bedrading en circuits te optimaliseren, waardoor een stabiele transmissie van hoge-snelheidssignalen wordt gegarandeerd.
EMI/EMC-ontwerp: In navolging van de IEC60601-1-2-norm worden maatregelen genomen zoals het bestemmingsplan, het instellen van afschermingslagen en het gebruik van isolatietechnologie om de elektromagnetische compatibiliteit te verbeteren.
Ontwerp van aardingssysteem: Implementeer een digitale/analoge grondscheiding en een enkelpunts-aardingsstrategie om ervoor te zorgen dat de common-mode-afwijzingsratio van medische diagnostische apparatuur aan de eisen voldoet, aardingsinterferentie te verminderen en het anti-interferentievermogen en de signaalkwaliteit te verbeteren.
lay-out ontwerp
Onder de trend van miniaturisering van medische apparatuur moet de printplaatindeling de componenten redelijk in een beperkte ruimte plaatsen, rekening houdend met elektrische aansluitingen, warmteafvoer en onderhoud. In draagbare ultrasone diagnostische apparaten moeten bijvoorbeeld, hoewel de lay-out compact is, warmtedissipatiekanalen worden gereserveerd voor de verwarmingselementen om het signaaloverdrachtspad te verkorten en interferentie te verminderen.
Productieproces van printplaten voor medische diagnostische apparatuur
Fijne verwerking
Boren en frezen: De printplaatgrootte en -vorm van medische diagnostische apparatuur zijn complex en het boren moet de nauwkeurigheid van de gatdiameter garanderen. De tolerantie van de kleine doorgaande- gatdiameter moet binnen een zeer klein bereik worden geregeld, zoals ± 0,01 mm. Frezen wordt gebruikt om de buitencontour te maken, waardoor nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit worden gegarandeerd.
Laser directe beeldvormingstechnologie: Om fijne circuitfabricage te bereiken, wordt vaak LDI-technologie gebruikt. Vergeleken met traditionele lithografie heeft LDI-technologie een hogere resolutie en nauwkeurigheid en kan circuits produceren met kleinere lijnbreedte/-afstand. De lijnbreedte/-afstand van de printplaat van hoogwaardige -apparatuur voor medische beeldvorming kan bijvoorbeeld 0,075 mm/0,075 mm of zelfs kleiner zijn.
Productie van meerlaagse platen
Productie van binnenlaagcircuits: Fotolithografie en etsen worden gebruikt om binnenlaagcircuits op koperfoliesubstraten te produceren om nauwkeurigheid te garanderen en kortsluiting en open circuits te voorkomen.
Gelamineerd proces: de binnenste laagplaat, de semi-uitgeharde plaat en de buitenste koperfolie worden gelamineerd onder hoge temperatuur en hoge druk, met nauwkeurige controle van temperatuur, druk en tijd om een goede hechting tussen de lagen, controle van de thermische uitzettingscoëfficiënt van de Z--as en vermindering van het betrouwbaarheidsrisico door- gaten te garanderen.
Fabricage van buitenlaagcircuits en oppervlaktebehandeling: Het buitenlaagcircuit wordt onderworpen aan fotolithografie en etsen, gevolgd door oppervlaktebehandeling zoals vergulden en zilverafzetting volgens het ontwerp, om de geleidbaarheid, oxidatieweerstand en lasbetrouwbaarheid te verbeteren.
strenge testen
Automatische optische inspectie: inspecteer het uiterlijk van de printplaat uitgebreid, vergelijk standaardafbeeldingen, los kortsluitingen, open circuits en andere problemen op om de kwaliteit van het uiterlijk te garanderen.
Röntgentesten: gebruikt om de interne via's en soldeerverbindingen van meer- platen te inspecteren, te controleren op defecten zoals virtueel solderen en soldeerlekkage, en om betrouwbare interne verbindingen te garanderen.
Testen van elektrische prestaties: testen van elektrische prestaties zoals geleidbaarheid, isolatieweerstand, impedantie, enz. om naleving van de ontwerpvereisten te garanderen.
Testen van omgevingsbetrouwbaarheid: Simuleer hoge temperaturen, lage temperaturen, vochtigheid, trillingen, schokken en andere gebruiksomgevingen om de stabiliteit en betrouwbaarheid van de pcb-prestaties te testen.
Markttoepassing van PCB voor medische diagnostische apparatuur
Medische beeldvormingsapparatuur
CT-apparatuur: printplaten in detectormodules, data-acquisitieborden en beeldreconstructieborden bepalen de beeldkwaliteit en scansnelheid. Printplaten met hoge precisie helpen bij het nauwkeurig verwerven en verzenden van signalen, waardoor beeldreconstructie wordt bereikt.
MRI-apparatuur: RF-zend- en ontvangstborden, gradiëntversterkerborden en andere printplaten vereisen materialen en processen met hoge-prestaties om hoog-signaaloverdracht te garanderen, een goede elektromagnetische compatibiliteit te hebben en magnetische resonantiebeelden van hoge-kwaliteit te verkrijgen.
Ultrasone diagnoseapparatuur: pcb richt zich op signaalversterking en -verwerking. Bij het ontwerp van ultrasone sondes wordt nauwkeurige versterking en overdracht van kleine signalen bereikt om te voldoen aan de vereisten van miniaturisatie en flexibiliteit, wat de nauwkeurigheid van diagnostische resultaten beïnvloedt.
In vitro diagnostische apparatuur
Biochemische analysator: pcb bestuurt verschillende modules van het instrument, regelt nauwkeurig de hoeveelheid toegevoegd monster en zorgt voor nauwkeurige en reproduceerbare detectieresultaten.
Immuunanalyzer: voldoet aan de eisen van hoge-gegevensverwerking en nauwkeurige signaaldetectie, is compatibel met verschillende detectiereagentia en sensoren, en levert betrouwbare immuundetectieresultaten.
Moleculaire diagnostische apparatuur: ondersteunt nucleïnezuuramplificatie-, sequencing- en analysetechnologieën, met snelle- gegevensoverdracht- en verwerkingsmogelijkheden, waardoor nauwkeurige informatie wordt geboden voor genetische diagnose.
Medische printplaat hoog-frequentie