Dosky s plošnými spojmi, ako kľúčový nosič pre elektrické spojenia elektronických komponentov, predstavujú rôznorodé požiadavky na dizajn a výkon v dôsledku rôznych aplikačných scenárov. Viacvrstvové impedančné dosky, ako špeciálne odvetvie zdravotníckych zariadení, majú v porovnaní s doskami s plošnými spojmi v spotrebnej elektronike, priemyselnom riadení, komunikácii a iných oblastiach výrazné rozdiely vo výbere materiálu, konštrukčných štandardoch, výrobných procesoch a testovaní kvality. Tieto rozdiely sú určené prísnymi požiadavkami zdravotníckych zariadení na bezpečnosť, spoľahlivosť a presnosť.
1, Výber materiálu: vyššie požiadavky na bezpečnosť a stabilitu
dosky plošných spojov vo všeobecnosti venujú väčšiu pozornosť nákladovej{0}}efektívnosti a základnej výkonnosti pri výbere materiálu. S cieľom znížiť náklady dosky plošných spojov v oblasti spotrebnej elektroniky často používajú konvenčné lamináty potiahnuté meďou-, ako je FR-4. Hoci môžu spĺňať všeobecné požiadavky na elektrický výkon a mechanickú pevnosť, ich výkon v oblasti odolnosti voči vysokej teplote a chemickej korózii je obmedzený. dosky plošných spojov sa v oblasti priemyselného riadenia zameriavajú skôr na mechanickú pevnosť a odolnosť voči vibráciám, s relatívne uvoľnenými požiadavkami na izoláciu materiálu a dlhodobú stabilitu.
Viacvrstvové impedančné dosky pre zdravotnícke zariadenia- majú takmer prísne požiadavky na materiály. Z hľadiska bezpečnosti sa musia používať materiály, ktoré spĺňajú normy biokompatibility. Napríklad viacvrstvové impedančné dosky používané pre implantovateľné zdravotnícke zariadenia nesmú vyvolávať toxické, alergénne alebo dráždivé reakcie na ľudské tkanivá a musia prejsť prísnym testovaním biologickej bezpečnosti, ako je testovanie cytotoxicity, testovanie kožnej senzibilizácie atď. Pokiaľ ide o elektrické vlastnosti materiálov, viacvrstvové dosky s impedanciou pre zdravotnícke zariadenia vyžadujú extrémne nízke hodnoty medeného laminátu, aby sa zabezpečila extrémne konštantná tesnosť dielektrického{6}}laminátu že slabé bioelektrické signály alebo vysokofrekvenčné{7}}diagnostické signály nie sú počas prenosu rušené ani skreslené. V zariadeniach, ako sú elektrokardiografy a elektroencefalografy, sú signály extrémne slabé a dokonca aj malé výkyvy vo výkone materiálov viacvrstvových dosiek s impedanciou môžu viesť k odchýlkam vo výsledkoch detekcie. Zdravotnícke zariadenia si navyše často vyžadujú dezinfekčné ošetrenie a materiál viacvrstvových impedančných dosiek musí mať dobrú chemickú odolnosť proti korózii, schopný odolať rôznym dezinfekčným metódam, ako je alkohol, etylénoxid, vysoká teplota a vysokotlaková para bez zníženia výkonu.
2, Dizajnové štandardy: presná kontrola impedancie a prísna elektrická izolácia
Požiadavky na presnosť riadenia impedancie sa značne líšia v dizajne dosiek plošných spojov v iných oblastiach. Presnosť riadenia impedancie v produktoch spotrebnej elektroniky je relatívne nízka a vo všeobecnosti postačuje na splnenie základných požiadaviek na prenos signálu; Hoci komunikačné pole má vysoké požiadavky na riadenie impedancie, zameriava sa najmä na vysoko-prenos signálu. Pokiaľ ide o elektrickú izoláciu, dosky plošných spojov v oblasti priemyselného riadenia sa zameriavajú na izoláciu silnej a slabej elektriny, aby sa zabránilo rušeniu; Spotrebná elektronika sa viac zameriava na jednoduchú izoláciu medzi rôznymi funkčnými modulmi.
Dizajnové jadro viac{0}}vrstvových impedančných dosiek pre lekárske zariadenia spočíva v presnom riadení impedancie a prísnej elektrickej izolácii. Typy signálov prenášaných v zdravotníckych zariadeniach sú zložité a rôznorodé, vrátane slabých bioelektrických signálov, vysoko-frekvenčných lekárskych zobrazovacích signálov atď. Tieto signály vyžadujú prispôsobenie extrémne vysokej impedancie. Napríklad v ultrazvukových diagnostických zariadeniach musia viacvrstvové dosky s impedanciou presne riadiť impedanciu vedení na prenos signálu v rozsahu 50 Ω alebo 75 Ω, pričom rozsah chýb sa zvyčajne vyžaduje v rozmedzí ± 5 % alebo dokonca nižší, aby sa zabezpečil presný príjem a spracovanie ultrazvukových echo signálov a získali sa jasné lekárske snímky. Pokiaľ ide o elektrickú izoláciu, viacvrstvové impedančné dosky pre zdravotnícke zariadenia musia nielen dosiahnuť účinnú izoláciu medzi rôznymi funkčnými modulmi, ale aj zabezpečiť bezpečnú izoláciu medzi pacientmi a elektrickým systémom zariadenia, aby sa predišlo poškodeniu pacienta elektrickým prúdom. Vo všeobecnosti sa opatrenia, ako je viacvrstvový izolačný dizajn, pridávanie izolačných vrstiev a izolačných štrbín, prijímajú na striktnú izoláciu kontaktnej časti pacienta od silnej elektrickej časti zariadenia a požiadavka na izolačný odpor je nad úrovňou megaohmov.
3, Výrobný proces: prísnejšia kontrola kvality a konzistencie
Vo výrobnom procese dosiek plošných spojov v bežných oblastiach existujú rozdiely v presnosti a kontrole kvality. V oblasti spotrebnej elektroniky je presné riadenie v procesoch, ako je vŕtanie a galvanické pokovovanie, relatívne voľné v snahe o efektivitu výroby a náklady; Hoci oblasť priemyselnej kontroly má určité požiadavky na výrobné procesy, kontrola konzistencie šarží nie je taká prísna ako v oblasti medicíny.
Požiadavky na výrobný proces pre viac{0}}vrstvové impedančné dosky v zdravotníckych zariadeniach sú mimoriadne prísne. V procese vŕtania sa kvôli vysokej integrácii a hustej kabeláži viacvrstvových impedančných dosiek v zdravotníckych zariadeniach kladú extrémne vysoké požiadavky na presnosť priemeru otvoru a presnosť polohy otvoru. Tolerancia priemeru otvoru je vo všeobecnosti kontrolovaná v rozmedzí ± 0,02 mm, aby sa zabezpečila spoľahlivosť metalizovaných spojení otvorov a stabilita prenosu signálu. Z hľadiska procesu galvanického pokovovania je potrebné zabezpečiť, aby vrstva kovu bola rovnomerne a husto uložená na stene otvoru a povrchu obvodu. Tolerancia hrúbky povlaku by sa mala kontrolovať vo veľmi malom rozsahu, aby sa zabránilo zmenám impedancie a nestabilite elektrického výkonu spôsobenej nerovnomerným povlakom. Aby sa zabezpečila konzistentnosť šaržových produktov, vyžadujú si viacvrstvové impedančné dosky pre zdravotnícke zariadenia rozsiahle procesné testovanie a monitorovanie počas výrobného procesu. Každý proces má prísne normy parametrov a špecifikácie kontroly a akákoľvek odchýlka v akomkoľvek odkaze môže viesť k tomu, že celá šarža produktov nebude kvalifikovaná.
4, Kontrola kvality: komplexný a prísny testovací systém
Kontrola kvality dosiek plošných spojov v iných oblastiach sa zameriava najmä na funkčnú kontrolu a kontrolu vzhľadu. dosky plošných spojov v oblasti spotrebnej elektroniky sa posudzujú hlavne na kvalifikáciu prostredníctvom jednoduchého elektrického testovania a optickej kontroly; Oblasť priemyselného riadenia sa zameriava na testovanie výkonu dosiek plošných spojov v simulovanom priemyselnom prostredí.
Systém kontroly kvality pre viac{0}}vrstvové impedančné dosky v zdravotníckych zariadeniach je komplexný a prísny. Okrem bežnej kontroly vzhľadu je potrebná aj séria špeciálnych kontrol. Napríklad je potrebné vykonať dlhodobé-testy starnutia s cieľom simulovať-dlhodobý prevádzkový stav zariadenia pri skutočnom používaní a zistiť stabilitu výkonu viacvrstvových impedančných dosiek; Vykonávajte prísne environmentálne testy spoľahlivosti vrátane vysokých teplôt, nízkych teplôt, vlhkosti, vibrácií, nárazov atď., aby ste zaistili, že viacvrstvové impedančné dosky môžu správne fungovať v zložitých lekárskych prostrediach. Okrem toho, viacvrstvové impedančné dosky pre zdravotnícke zariadenia musia byť certifikované aj autoritatívnymi inštitúciami tretích strán,{10}}ako je certifikácia amerického Úradu pre kontrolu potravín a liečiv, certifikácia EÚ CE atď.