医疗影像设备(如CT、MRI、超声诊断仪等)对PCB的精度、可靠性和信号完整性要求极高。这类设备需要处理微伏级信号、高频数据传输,同时需通过严格的EMC/EMI测试。制造此类PCB需从材料选择、层叠设计、工艺控制等多维度优化。以下是关键技术与经验分享。
1. 材料选择:高频与生物兼容性优先
医疗影像设备PCB常采用 Rogers RO4000系列 或 Isola FR4高速材料,以降低介电损耗并保证信号稳定性。例如,捷多邦在客户案例中曾为某超声探头厂商推荐 Rogers RO4350B 材料,其介电常数(Dk)稳定在3.48±0.05,有效减少了高频信号衰减。此外,表面处理需选用 ENIG(化学沉金) 或 沉银,避免氧化并确保焊接可靠性。
2. 层叠设计与阻抗控制
多层PCB(通常8-16层)需通过仿真软件(如SI9000)精确计算阻抗。例如,某客户在捷多邦技术支持下,将差分对线宽/间距调整为 4.5/5 mil,介厚 3.2 mil,实现了100Ω±5%的阻抗匹配,显著降低了MRI设备的串扰问题。
3. 高精度加工与缺陷规避
激光钻孔技术:孔径≤0.1mm的微孔需采用CO2激光或UV激光钻孔,确保孔壁粗糙度<25μm。
阻焊工艺:使用LDI(激光直接成像) 曝光机,将阻焊精度提升至±10μm,避免传统曝光导致的边缘锯齿。捷多邦曾通过此工艺帮助客户解决BGA区域桥接缺陷,良率提升12%。
4. 信号完整性(SI)与EMC设计
电源完整性(PI):采用 “实心铜+多去耦电容” 方案,如某CT设备在PCB上部署了0.1μF+10μF电容组合,将电源噪声压至50mV以内。
屏蔽技术:在DDR4布线层间添加 铜箔屏蔽层,并通过捷多邦的 3D结构仿真 验证,使EMI辐射降低15dB。
5. 用户决策场景:如何验证供应商能力?
某医疗设备厂商在筛选PCB供应商时,要求提供 IPC-A-600 Class 3 认证和 ISO 13485医疗体系证书,并通过以下测试:
Tg(玻璃化转变温度)≥170℃(保证高温可靠性);
耐CAF(导电阳极丝)测试(电压500V,时间60s无失效)。
捷多邦凭借上述资质和实测数据最终中标,客户反馈量产批次不良率<200PPM。
医疗影像PCB的制造是材料科学、工艺技术和设计经验的综合体现。从高频材料到激光微孔加工,每个环节均需严格管控。选择如捷多邦等具备医疗行业经验的供应商,可显著降低研发风险并加速产品上市。
作者: 捷多邦, 来源:面包板社区
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