Друковані плати, як основний носій для електричних з’єднань електронних компонентів, пред’являють різноманітні вимоги до дизайну та продуктивності через різні сценарії застосування. Будучи спеціальною галуззю медичного обладнання, багато-шарові імпедансні плати мають значні відмінності у виборі матеріалів, стандартах дизайну, виробничих процесах і тестуванні якості порівняно з друкованими платами в споживчій електроніці, промисловому контролі, зв’язку та інших галузях. Ці відмінності зумовлені жорсткими вимогами до медичної техніки щодо безпеки, надійності та точності.
1, Вибір матеріалу: вищі вимоги до безпеки та стабільності
Плати з друкованими платами в загальній сфері приділяйте більше уваги економічній-ефективності та основним характеристикам у виборі матеріалів. Щоб зменшити витрати, плати друкованих плат у споживчій електроніці часто використовують звичайні мідні -ламінати, такі як FR-4. Хоча вони можуть відповідати загальним вимогам щодо електричних характеристик і механічної міцності, їхня стійкість до високих температур і стійкість до хімічної корозії обмежена. Плати друкованих плат у сфері промислового керування більше зосереджені на механічній міцності та стійкості до вібрації, з відносно послабленими вимогами до ізоляції матеріалу та довгострокової стабільності.
Багатошарові плати з опором медичного обладнання мають майже суворі вимоги до матеріалів. З точки зору безпеки, необхідно використовувати матеріали, які відповідають стандартам біосумісності. Наприклад, багато-шарові імпедансні плати, які використовуються для імплантованих медичних пристроїв, не повинні викликати токсичних, алергічних або подразнюючих реакцій на тканини людини та повинні проходити суворі перевірки на біологічну безпеку, такі як тестування на цитотоксичність, тестування на чутливість шкіри тощо. Що стосується електричних властивостей матеріалів, багато-шарові імпедансні плати для медичного обладнання вимагають ламінатів, покритих міддю-. мати надзвичайно низькі значення тангенса діелектричних втрат і стабільні діелектричні константи, щоб гарантувати, що слабкі біоелектричні сигнали або високо-частотні діагностичні сигнали не порушуються або не спотворюються під час передачі. У таких пристроях, як електрокардіографи та електроенцефалографи, сигнали надзвичайно слабкі, і навіть невеликі флуктуації в роботі матеріалів багато-імпедансної плати можуть призвести до відхилень у результатах виявлення. Крім того, медичне обладнання часто потребує дезінфекції, а матеріал багато{11}}шарових опорних плат повинен мати добру стійкість до хімічної корозії, здатний протистояти різноманітним методам дезінфекції, таким як спирт, етиленоксид, висока температура та пара під високим тиском, без погіршення продуктивності.
2, Стандарти дизайну: точний контроль імпедансу та сувора електрична ізоляція
Вимоги до точності контролю імпедансу значно відрізняються в дизайні плат друкованих плат в інших галузях. Точність контролю імпедансу в споживчих електронних виробах відносно низька, і, як правило, достатня для задоволення основних вимог передачі сигналу; Хоча галузь зв’язку має високі вимоги до контролю імпедансу, вона головним чином зосереджена на високо-передачі сигналу. З точки зору електричної ізоляції, плати друкованих плат у сфері промислового керування зосереджені на ізоляції сильної та слабкої електрики для запобігання перешкодам; Побутова електроніка більше зосереджена на простій ізоляції між різними функціональними модулями.
Основою конструкції багато{0}}шарових плат із опором для медичного обладнання є точне керування опором і сувора електрична ізоляція. Типи сигналів, що передаються медичним обладнанням, є складними та різноманітними, зокрема слабкі біоелектричні сигнали, високо-сигнали медичних зображень тощо. Ці сигнали потребують узгодження надзвичайно високого імпедансу. Наприклад, в ультразвуковому діагностичному обладнанні багато-шарові імпедансні плати повинні точно контролювати імпеданс ліній передачі сигналу в межах 50 Ом або 75 Ом, з діапазоном похибок, який зазвичай потрібно контролювати в межах ± 5% або навіть нижче, щоб забезпечити точний прийом і обробку ультразвукових ехо-сигналів і отримати чіткі медичні зображення. З точки зору електричної ізоляції, багатошарові імпедансні плати для медичного обладнання мають не лише досягати ефективної ізоляції між різними функціональними модулями, але й забезпечувати безпечну ізоляцію між пацієнтами та електричною системою обладнання, щоб запобігти витоку електричного струму від заподіяння шкоди пацієнтам. Зазвичай такі заходи, як багатошарова ізоляційна конструкція, додавання ізоляційних шарів та ізоляційних прорізів, застосовуються для суворої ізоляції контактної частини пацієнта від сильної електричної частини обладнання, а вимога до опору ізоляції перевищує рівень мегаома.
3, Виробничий процес: суворіший контроль якості та консистенції
Існують відмінності в точності та контролі якості в процесі виробництва плат друкованих плат на звичайних полях. У галузі споживчої електроніки контроль точності в таких процесах, як свердління та гальванічне покриття, є відносно слабким у гонитві за ефективністю виробництва та витратами; Хоча галузь промислового контролю має певні вимоги до виробничих процесів, контроль консистенції партії не такий суворий, як у галузі медицини.
Вимоги до виробничого процесу для багатошарових плат імпедансу в медичному обладнанні надзвичайно суворі. У процесі свердління через високу інтеграцію та щільне з’єднання багато-шарових плат імпедансу в медичному обладнанні висуваються надзвичайно високі вимоги до точності діаметра отвору та точності положення отвору. Допуск діаметра отвору, як правило, контролюється в межах ± 0,02 мм, щоб забезпечити надійність з'єднань металізованих отворів і стабільність передачі сигналу. З точки зору процесу гальванічного покриття, необхідно забезпечити рівномірне та щільне нанесення шару металу на стінку отвору та поверхню схеми. Допуск на товщину покриття слід контролювати в дуже малому діапазоні, щоб запобігти зміні імпедансу та нестабільності електричних характеристик, спричиненій нерівним покриттям. Щоб забезпечити узгодженість серійної продукції, багатошарові плати з опором для медичного обладнання вимагають ретельного тестування та моніторингу під час виробничого процесу. Кожен процес має суворі стандарти параметрів і специфікації перевірки, і будь-яке відхилення в будь-якій ланці може призвести до того, що вся партія продукції буде некваліфікованою.
4, Перевірка якості: комплексна та сувора система тестування
Перевірка якості плат друкованих плат в інших галузях в основному зосереджується на функціональній перевірці та перевірці зовнішнього вигляду. плати друкованих плат у сфері споживчої електроніки в основному оцінюються на кваліфікацію шляхом простого електричного випробування та оптичної перевірки; Сфера промислового контролю зосереджена на тестуванні продуктивності плат друкованих плат у моделюваних промислових середовищах.
Система перевірки якості для багатошарових імпедансних плат у медичному обладнанні є комплексною та суворою. Крім звичайного огляду зовнішнього вигляду, необхідна також серія спеціальних перевірок. Наприклад, необхідно провести довгострокові-тести на старіння, щоб імітувати довгостроковий-робочий стан обладнання під час фактичного використання та визначити стабільність роботи багато-шарових плат із опором; Проведіть суворе випробування надійності навколишнього середовища, включаючи високу температуру, низьку температуру, вологість, вібрацію, удари тощо, щоб переконатися, що багатошарові імпедансні плати можуть належним чином працювати в складних медичних середовищах. Крім того, багато{9}}шарові імпедансні плати для медичного обладнання також мають бути сертифіковані сторонніми-уповноваженими установами, такими як сертифікація Управління з контролю за продуктами й ліками США, сертифікація CE ЄС тощо. Лише після проходження цих суворих випробувань і сертифікації продукт може забезпечити відповідність стандартам використання медичного обладнання, захистити безпеку пацієнтів і забезпечити точність діагностики та лікування.