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醫用PCBA的高密度互連設計
在過去的幾十年中,PCB設計和開發的趨勢一直是不斷縮小電路板的尺寸,同時增加功能而不是失去其它功能。顯然,這導致了更復雜的布線方案,而這些方案無法容納在單面或雙面板上。因此,多層PCB設計是常態。能夠在電路板表面以及實際上所需的任何數量的內部層上路由信號的能力使PCBAS的外形尺寸大大縮小,而功能卻不斷擴展,功能不斷增強。
手機HDI PCBA上的心臟監護儀
如果不使用SMD,將這些看似成反比的趨勢減小尺寸和增加功能,則將SPIN封裝在較小的組件封裝中,尤其是將IC的引腳,焊盤或球的數量增加。使這種復雜性和密度成為可能的基礎技術是微通孔。將這些通孔定義為縱橫比(鉆孔深度與板厚)為1:1甚至更小,從而可以使很細的密集線跡垂直穿過板。此功能可將高密度互連用于PCBA布局。讓我們看看該技術如何在醫療設備中使用,然后如何將其整合到您的電路板設計過程中。
醫療設備PCBA的高密度互連用途
高密度互連或HDI技術可通過更復雜的布線使電路板更小。使用HDI實施可以實現的好處包括設計和構建PCBA的能力,這些PCBA可以執行高功能,處理大量數據和/或需要小的或非標的尺寸。這些功能使HDI特別適合用于醫療設備和系統中。
HDI PCBA在醫療設備和系統中的應用?
醫療設備受到嚴格審查,針對這些系統及其主要組成的PCBA,有許多設計,制造和質量管理方面的法規和標準。下面列出了醫療設備HDI PCBA的一些應用。
高密度互連(HDI)PCBA在常見醫療設備中的應用
儀器儀表
光度計,電子顯微鏡以及許多其他測量和分析設備。
掃描儀
超聲波和計算機斷層掃描(CT)掃描儀。
控制器
輸液和流量控制。
監控器
心率,血壓和血糖儀。
生物醫學設備
起搏器,血液分析儀,X射線設備以及腦電圖(EEG)和心電圖(ECG / EKG)。
以上肯定不是醫療器械的詳盡清單;但是,它確實說明了PCBA,尤其是HDI PCBA是關鍵要素,沒有這些要素,醫學專業人員當前無法使用的許多工具就不會如此。
如何設計HDI醫療設備板
需要明確的是,HDI技術并非專門用于醫療設備板。實際上,在許多應用程序中通常會找到用于快速傳輸大量數據的HDI。最值得注意的是,HDI用于計算機,筆記本電腦和移動電話中,以在內部板上的微型組件之間傳輸高頻信號,并在電子設備之間傳輸高密度數據。然而,由于小型化和復雜性的要求,醫療器械有更普遍和普遍的用途。因此,您的醫療設備PCBA設計可能需要結合使用HDI,這有必要建立一些有效的準則。
高密度互連醫療設備PCBA設計指南
設計很好的醫療設備HDI板將要求您在設計過程中應用很小化和很大化策略。首先使用HDI的原因之一可能是為了最小化電路板的尺寸,以滿足某些醫療設備的安裝限制。結合此目標,您需要盡可能減少設計的復雜性。這看起來似乎違反直覺,但考慮到設計越統一(就最少的不同組件類型,走線寬度以及過孔類型和大小而言),您就可以更有效地利用空間并優化走線的密度,組件等。因此,您的最小化策略應包括以下內容:
最小化
跡線寬度、不同類型和數量的組件、通孔類型和尺寸
板高
為了確保您的設計確實可以制造,您需要最大程度地讓合同制造商(CM)參與其中。最重要的方面是獲取并充分利用您的CM的DFM規則和準則。
最大化
DFA合并
對醫療設備電路板的小型化,復雜性和質量要求非常高。但是,沒有跡象表明這種情況很快就會消失甚至減輕。因此,了解和利用HDI技術通常勢在必行。為此,您需要遵循上面列出的良好設計準則。同樣重要的是,您與CM合作可以有效地為您構建這些高性能板,而不會損失制造質量或周轉時間