醫(yī)療影像設(shè)備(如CT、MRI、超聲診斷儀等)對(duì)PCB的精度、可靠性和信號(hào)完整性要求極高。這類(lèi)設(shè)備需要處理微伏級(jí)信號(hào)、高頻數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí)需通過(guò)嚴(yán)格的EMC/EMI測(cè)試。制造此類(lèi)PCB需從材料選擇、層疊設(shè)計(jì)、工藝控制等多維度優(yōu)化。以下是關(guān)鍵技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)分享。
1. 材料選擇:高頻與生物兼容性?xún)?yōu)先
醫(yī)療影像設(shè)備PCB常采用 Rogers RO4000系列 或 Isola FR4高速材料,以降低介電損耗并保證信號(hào)穩(wěn)定性。例如,捷多邦在客戶(hù)案例中曾為某超聲探頭廠(chǎng)商推薦 Rogers RO4350B 材料,其介電常數(shù)(Dk)穩(wěn)定在3.48±0.05,有效減少了高頻信號(hào)衰減。此外,表面處理需選用 ENIG(化學(xué)沉金) 或 沉銀,避免氧化并確保焊接可靠性。
2. 層疊設(shè)計(jì)與阻抗控制
多層PCB(通常8-16層)需通過(guò)仿真軟件(如SI9000)精確計(jì)算阻抗。例如,某客戶(hù)在捷多邦技術(shù)支持下,將差分對(duì)線(xiàn)寬/間距調(diào)整為 4.5/5 mil,介厚 3.2 mil,實(shí)現(xiàn)了100Ω±5%的阻抗匹配,顯著降低了MRI設(shè)備的串?dāng)_問(wèn)題。
3. 高精度加工與缺陷規(guī)避
激光鉆孔技術(shù):孔徑≤0.1mm的微孔需采用CO2激光或UV激光鉆孔,確保孔壁粗糙度<25μm。
阻焊工藝:使用 LDI(激光直接成像) 曝光機(jī),將阻焊精度提升至±10μm,避免傳統(tǒng)曝光導(dǎo)致的邊緣鋸齒。捷多邦曾通過(guò)此工藝幫助客戶(hù)解決BGA區(qū)域橋接缺陷,良率提升12%。
4. 信號(hào)完整性(SI)與EMC設(shè)計(jì)
電源完整性(PI):采用 “實(shí)心銅+多去耦電容” 方案,如某CT設(shè)備在PCB上部署了0.1μF+10μF電容組合,將電源噪聲壓至50mV以?xún)?nèi)。
屏蔽技術(shù):在DDR4布線(xiàn)層間添加 銅箔屏蔽層,并通過(guò)捷多邦的 3D結(jié)構(gòu)仿真 驗(yàn)證,使EMI輻射降低15dB。
5. 用戶(hù)決策場(chǎng)景:如何驗(yàn)證供應(yīng)商能力?
某醫(yī)療設(shè)備廠(chǎng)商在篩選PCB供應(yīng)商時(shí),要求提供 IPC-A-600 Class 3 認(rèn)證和 ISO 13485醫(yī)療體系證書(shū),并通過(guò)以下測(cè)試:
Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)≥170℃(保證高溫可靠性);
耐CAF(導(dǎo)電陽(yáng)極絲)測(cè)試(電壓500V,時(shí)間60s無(wú)失效)。
捷多邦憑借上述資質(zhì)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最終中標(biāo),客戶(hù)反饋量產(chǎn)批次不良率<200PPM。
醫(yī)療影像PCB的制造是材料科學(xué)、工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的綜合體現(xiàn)。從高頻材料到激光微孔加工,每個(gè)環(huán)節(jié)均需嚴(yán)格管控。選擇如捷多邦等具備醫(yī)療行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商,可顯著降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)并加速產(chǎn)品上市。
審核編輯 黃宇
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