تابلوهای مدار چاپی تجهیزات تشخیصی پزشکی

تجهیزات تشخیصی پزشکی دستیار قدرتمندی برای پزشکان برای تشخیص دقیق این بیماری است و PCB داخلی آن را می توان «شبکه عصبی» تجهیزات نامید که نقش کلیدی در انتقال سیگنال، پردازش و اجرای عملکردی دارد. با توجه به سناریوهای کاربردی خاص، الزامات منحصر به فرد زیادی برای طراحی و ساخت بردهای مدار چاپی تجهیزات تشخیصی پزشکی وجود دارد.

الزامات ویژه برای PCB تجهیزات تشخیصی پزشکی

دقت بالا و قابلیت اطمینان بالا

نتیجه تشخیص پزشکی مربوط به تشخیص و درمان بیمار است و خطا مجاز نیست، بنابراین دقت pcb باید بسیار بالا باشد. با در نظر گرفتن ماشین های CT به عنوان مثال، الزامات سختگیرانه ای در طرح مدار و دقت انتقال در هنگام دریافت و پردازش سیگنال اعمال می شود. حتی کوچکترین انحراف در مدار می تواند وضوح تصویر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و بر قضاوت پزشک تأثیر بگذارد. در عین حال، بردهای مدار چاپی نیز باید قابلیت اطمینان بالایی داشته باشند و بتوانند در کار مداوم طولانی‌مدت پایدار عمل کنند و از تشخیص روان اطمینان حاصل کنند.

سازگاری الکترومغناطیسی خوب

تداخل الکترومغناطیسی در محیط پزشکی پیچیده است، که به سازگاری الکترومغناطیسی عالی تجهیزات تشخیصی پزشکی بردهای مدار چاپی نیاز دارد. از یک طرف، خود را از تداخل با وسایل دیگر جلوگیری کنید. از سوی دیگر، می تواند در برابر تداخل خارجی مقاومت کند و عملکرد پایدار را تضمین کند. هنگام طراحی، لازم است خطوط زمین، برق و سیگنال را به طور منطقی برنامه ریزی کرد و از محافظ، فیلتر و سایر فناوری ها برای کاهش تداخل و تشعشعات الکترومغناطیسی استفاده کرد.

خود را با محیط های کاری سخت وفق دهید

تجهیزات تشخیصی پزشکی سناریوهای استفاده متنوعی دارند، از -زنجیره سرد با دمای پایین تا اتاق‌های عمل با دمای بالا{1}، و همچنین ممکن است با اثرات ارتعاش مواجه شوند. این امر مستلزم آن است که بردهای مدار چاپی بتوانند با محیط های شدید مانند دمای پایین -40 درجه و رطوبت 85 درصد سازگار شوند، مقاومت لرزه ای و ضربه ای کافی داشته باشند و به طور معمول تحت شرایط پیچیده مختلف کار کنند.

نقاط طراحی PCB برای تجهیزات تشخیصی پزشکی

انتخاب مواد

مواد بستر: بسترهای با کارایی بالا اغلب با توجه به نیاز تجهیزات انتخاب می شوند. پلی‌آمید در برابر حرارت{1}}مقاوم است و برای تجهیزات در محیط‌های با دمای بالا-مناسب است. پلی تترا فلوئورواتیلن دارای ثابت دی الکتریک و تلفات پایینی است که برای انتقال سیگنال با فرکانس بالا مناسب است، مانند تجهیزات MRI pcb. دستگاه های رده بالا نیز از بسترهای سرامیکی استفاده می کنند که خواص مکانیکی و الکتریکی بسیار خوبی دارند.

مواد ماسک لحیم کاری: باید زیست سازگاری خوبی داشته باشد و اغلب از جوهر ماسک لحیم کاری استفاده می کند که مطابق با استاندارد IPC-SM-840DClassH برای اطمینان از استفاده ایمن است.

مواد تصفیه سطح: معمولاً از روکش طلای نیکل شیمیایی یا لایه‌های محافظ قابل جوشکاری آلی استفاده می‌شود که می‌تواند رسانایی و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود بخشد، آلودگی سرب را کاهش دهد و الزامات زیست‌محیطی و ایمنی صنعت پزشکی را برآورده کند.

طراحی برق

طراحی یکپارچگی سیگنال با سرعت بالا: به عنوان مثال، بردهای جمع آوری داده های CT نیاز به یکپارچگی سیگنال بسیار بالایی دارند. در طول طراحی، کنترل دقیق امپدانس دیفرانسیل، معمولاً در ± 7٪، و اعتبارسنجی آن با پارامترهای EyeDiagram و S برای بهینه‌سازی سیم‌کشی و مدارها، تضمین انتقال پایدار سیگنال‌های-سرعت بالا ضروری است.

طراحی EMI/EMC: با پیروی از استاندارد IEC60601-1-2، اقداماتی مانند طراحی منطقه بندی، تنظیم لایه های محافظ و استفاده از فناوری جداسازی برای بهبود سازگاری الکترومغناطیسی انجام می شود.

طراحی سیستم زمین: جداسازی زمین دیجیتال/آنالوگ و استراتژی اتصال به زمین تک نقطه ای را برای اطمینان از اینکه نسبت رد حالت رایج تجهیزات تشخیصی پزشکی مطابق با الزامات است، کاهش تداخل زمین، و بهبود توانایی ضد تداخل و کیفیت سیگنال، اجرا کنید.

طراحی چیدمان

با توجه به روند کوچک سازی تجهیزات پزشکی، چیدمان PCB باید اجزاء را به طور معقولی در فضای محدود، با در نظر گرفتن اتصالات الکتریکی، اتلاف گرما و نگهداری، مرتب کند. به عنوان مثال، در دستگاه های تشخیصی اولتراسوند قابل حمل، در حالی که چیدمان فشرده است، کانال های اتلاف گرما باید برای عناصر گرمایشی در نظر گرفته شود تا مسیر انتقال سیگنال کوتاه شود و تداخل کاهش یابد.

فرآیند تولید PCB برای تجهیزات تشخیصی پزشکی

پردازش خوب

حفاری و فرز: اندازه و شکل PCB تجهیزات تشخیصی پزشکی پیچیده است و حفاری باید از دقت قطر سوراخ اطمینان حاصل کند. تحمل قطر سوراخ کوچک باید در محدوده بسیار کوچکی مانند ± 0.01 میلی متر کنترل شود. فرز برای ایجاد کانتور بیرونی استفاده می شود که دقت و کیفیت سطح را تضمین می کند.

فناوری تصویربرداری مستقیم لیزری: برای دستیابی به ساخت مدارهای ظریف، اغلب از فناوری LDI استفاده می شود. در مقایسه با لیتوگرافی سنتی، فناوری LDI دارای وضوح و دقت بالاتری است و می تواند مدارهایی با عرض/فاصله خط کمتر تولید کند. برای مثال، عرض/فاصله خط PCB تجهیزات تصویربرداری پزشکی پیشرفته می‌تواند به 0.075mm/0.075mm یا حتی کمتر برسد.

تولید تخته چند لایه

تولید مدار لایه داخلی: فتولیتوگرافی و اچ برای تولید مدارهای لایه داخلی بر روی بسترهای فویل مسی برای اطمینان از دقت و جلوگیری از اتصال کوتاه و مدار باز استفاده می شود.

فرآیند چند لایه: تخته لایه داخلی، ورق نیمه پخت و ورق مس بیرونی تحت دمای بالا و فشار بالا، با کنترل دقیق دما، فشار و زمان برای اطمینان از اتصال بین لایه ای محکم، کنترل ضریب انبساط حرارتی محور Z-و کاهش خطر اطمینان از سوراخ عبوری، لمینت می شوند.

ساخت مدار لایه بیرونی و عملیات سطح: مدار لایه بیرونی تحت فتولیتوگرافی و اچینگ قرار می گیرد و به دنبال آن عملیات سطحی مانند آبکاری طلا و رسوب نقره با توجه به طراحی انجام می شود تا رسانایی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و قابلیت اطمینان جوش افزایش یابد.

تست دقیق

بازرسی خودکار نوری: به طور جامع ظاهر PCB را بررسی کنید، تصاویر استاندارد را مقایسه کنید، اتصال کوتاه، مدارهای باز و سایر مسائل را عیب یابی کنید تا از کیفیت ظاهری اطمینان حاصل کنید.

آزمایش اشعه ایکس-: برای بازرسی دریچه‌های داخلی و اتصالات لحیم‌کاری تخته‌های چند لایه، بررسی عیوب مانند لحیم کاری مجازی و نشتی لحیم کاری، و اطمینان از اتصالات داخلی قابل اعتماد استفاده می‌شود.

تست عملکرد الکتریکی: تست عملکرد الکتریکی مانند هدایت، مقاومت عایق، امپدانس و غیره برای اطمینان از انطباق با الزامات طراحی.

تست قابلیت اطمینان محیطی: دمای بالا، دمای پایین، رطوبت، لرزش، ضربه و سایر محیط‌های استفاده را برای آزمایش پایداری و قابلیت اطمینان عملکرد PCB شبیه‌سازی کنید.

کاربرد بازار تجهیزات تشخیصی پزشکی pcb

تجهیزات تصویربرداری پزشکی

تجهیزات سی تی: بردهای مدار چاپی در ماژول‌های آشکارساز، بردهای جمع‌آوری داده‌ها و بردهای بازسازی تصویر کیفیت تصویر و سرعت اسکن را تعیین می‌کنند. بردهای مدار چاپی با دقت بالا به جذب و انتقال دقیق سیگنال کمک می کنند و به بازسازی تصویر می رسند.

تجهیزات MRI: برد انتقال و گیرنده RF، برد تقویت کننده گرادیان و سایر بردهای مدار چاپی به مواد و فرآیندهای با کارایی بالا-برای اطمینان از انتقال سیگنال با فرکانس بالا، داشتن سازگاری الکترومغناطیسی خوب و دریافت-تصاویر تشدید مغناطیسی با کیفیت بالا نیاز دارند.

تجهیزات تشخیص اولتراسونیک: PCB بر تقویت و پردازش سیگنال تمرکز دارد. در طراحی پروب‌های اولتراسونیک، تقویت دقیق و انتقال سیگنال‌های کوچک برای برآوردن الزامات کوچک‌سازی و انعطاف‌پذیری حاصل می‌شود که بر دقت نتایج تشخیصی تأثیر می‌گذارد.

تجهیزات تشخیصی آزمایشگاهی

آنالایزر بیوشیمیایی: PCB ماژول های مختلف ابزار را کنترل می کند، مقدار اضافه نمونه را به دقت کنترل می کند و نتایج تشخیص دقیق و قابل تکرار را تضمین می کند.

تجزیه‌کننده ایمنی: الزامات پردازش داده‌ها با سرعت بالا و تشخیص دقیق سیگنال را برآورده می‌کند، با معرف‌ها و حسگرهای تشخیص مختلف سازگار است و نتایج تشخیص ایمنی قابل اعتمادی را ارائه می‌دهد.

تجهیزات تشخیص مولکولی: از فناوری‌های تقویت، توالی‌یابی و تجزیه و تحلیل اسید نوکلئیک پشتیبانی می‌کند، با{0}}سرعت بالا انتقال داده و قابلیت‌های پردازش، ارائه اطلاعات دقیق برای تشخیص ژنتیکی.

PCB پزشکی با فرکانس بالا-