Les cartes de circuits imprimés, en tant que support clé pour les connexions électriques des composants électroniques, présentent diverses exigences de conception et de performances en raison de différents scénarios d'application. En tant que branche particulière de l'équipement médical, les cartes d'impédance multi-présentent des différences significatives en termes de sélection des matériaux, de normes de conception, de processus de fabrication et de tests de qualité par rapport aux cartes de circuits imprimés dans l'électronique grand public, le contrôle industriel, la communication et d'autres domaines. Ces différences sont déterminées par les exigences strictes des équipements médicaux en matière de sécurité, de fiabilité et de précision.
1, sélection des matériaux : exigences plus élevées en matière de sécurité et de stabilité
les cartes de circuits imprimés dans le domaine général accordent davantage d'attention à la rentabilité-et aux performances de base dans la sélection des matériaux. Afin de réduire les coûts, les cartes de circuits imprimés dans le domaine de l'électronique grand public utilisent souvent des stratifiés cuivrés conventionnels-tels que FR-4. Bien qu'ils puissent répondre aux exigences générales de performances électriques et de résistance mécanique, leurs performances en matière de résistance aux températures élevées et de résistance à la corrosion chimique sont limitées. les cartes de circuits imprimés dans le domaine du contrôle industriel se concentrent davantage sur la résistance mécanique et la résistance aux vibrations, avec des exigences relativement souples en matière d'isolation des matériaux et de stabilité à long terme.
Les cartes d'impédance multicouche-pour équipements médicaux ont des exigences presque strictes en matière de matériaux. Du point de vue de la sécurité, des matériaux répondant aux normes de biocompatibilité doivent être utilisés. Par exemple, les cartes d'impédance multi-utilisées pour les dispositifs médicaux implantables ne doivent pas produire de réactions toxiques, allergènes ou irritantes sur les tissus humains et doivent subir des tests de biosécurité stricts tels que des tests de cytotoxicité, des tests de sensibilisation cutanée, etc. En termes de propriétés électriques des matériaux, les cartes d'impédance multi-couches pour équipements médicaux nécessitent des stratifiés recouverts de cuivre-pour avoir des valeurs tangentes de perte diélectrique extrêmement faibles et des constantes diélectriques stables pour garantir que les signaux bioélectriques faibles ou les signaux de diagnostic à haute fréquence - ne sont ni perturbés ni déformés pendant la transmission. Dans les appareils tels que les électrocardiographes et les électroencéphalographes, les signaux sont extrêmement faibles et même de petites fluctuations dans les performances des matériaux des cartes d'impédance multicouches peuvent entraîner des écarts dans les résultats de détection. De plus, les équipements médicaux nécessitent souvent un traitement de désinfection, et le matériau des panneaux d'impédance multicouches doit avoir une bonne résistance à la corrosion chimique, capable de résister à diverses méthodes de désinfection telles que l'alcool, l'oxyde d'éthylène, la vapeur à haute température et haute pression sans dégradation des performances.
2, normes de conception : contrôle précis de l'impédance et isolation électrique stricte
Les exigences de précision pour le contrôle d'impédance varient considérablement dans la conception de cartes de circuits imprimés dans d'autres domaines. La précision du contrôle d'impédance dans les produits électroniques grand public est relativement faible et elle est généralement suffisante pour répondre aux exigences de base de la transmission du signal ; Bien que le domaine de la communication ait des exigences élevées en matière de contrôle d'impédance, il se concentre principalement sur la transmission de signaux à haute fréquence-. En termes d'isolation électrique, les cartes de circuits imprimés dans le domaine du contrôle industriel se concentrent sur l'isolation de l'électricité forte et faible pour éviter les interférences ; L'électronique grand public se concentre davantage sur une simple isolation entre les différents modules fonctionnels.
Le cœur de la conception des cartes d'impédance multicouches-pour équipements médicaux réside dans un contrôle précis de l'impédance et une isolation électrique stricte. Les types de signaux transmis dans les équipements médicaux sont complexes et divers, notamment des signaux bioélectriques faibles, des signaux d'imagerie médicale à haute -fréquence, etc. Ces signaux nécessitent une adaptation d'impédance extrêmement élevée. Par exemple, dans les équipements de diagnostic par ultrasons, les cartes d'impédance multi-couches doivent contrôler avec précision l'impédance des lignes de transmission de signaux dans une plage de 50 Ω ou 75 Ω, avec une plage d'erreur qui doit généralement être contrôlée à ± 5 % ou même moins, pour garantir une réception et un traitement précis des signaux d'écho ultrasonores et obtenir des images médicales claires. En termes d'isolation électrique, les cartes d'impédance multicouches pour équipements médicaux doivent non seulement assurer une isolation efficace entre les différents modules fonctionnels, mais également garantir une isolation sûre entre les patients et le système électrique de l'équipement pour empêcher les fuites électriques de nuire aux patients. Généralement, des mesures telles que la conception d'isolation multi-couches, l'ajout de couches d'isolation et de fentes d'isolation sont adoptées pour isoler strictement la partie de contact du patient de la partie électrique puissante de l'équipement, et l'exigence de résistance d'isolation est supérieure au niveau mégaohm.
3, processus de fabrication : contrôle plus strict de la qualité et de la cohérence
Il existe des différences en termes de précision et de contrôle de qualité dans le processus de fabrication des cartes de circuits imprimés dans les domaines ordinaires. Dans le domaine de l'électronique grand public, le contrôle de précision des processus tels que le perçage et la galvanoplastie est relativement souple dans un souci d'efficacité et de coût de production ; Bien que le domaine du contrôle industriel ait certaines exigences concernant les procédés de fabrication, le contrôle de la cohérence des lots n'est pas aussi strict que dans le domaine médical.
Les exigences du processus de fabrication des cartes d'impédance multicouches-dans les équipements médicaux sont extrêmement strictes. Dans le processus de forage, en raison de l'intégration élevée et du câblage dense des cartes d'impédance multicouches dans les équipements médicaux, des exigences extrêmement élevées sont imposées en matière de précision du diamètre du trou et de précision de la position du trou. La tolérance du diamètre du trou est généralement contrôlée à ± 0,02 mm pour garantir la fiabilité des connexions de trous métallisés et la stabilité de la transmission du signal. En termes de processus de galvanoplastie, il est nécessaire de garantir que la couche métallique est déposée uniformément et de manière dense sur la paroi du trou et la surface du circuit. La tolérance d'épaisseur du revêtement doit être contrôlée dans une très petite plage pour éviter les changements d'impédance et l'instabilité des performances électriques causées par un revêtement inégal. Pour garantir la cohérence des produits par lots, les cartes d'impédance multicouches-pour équipements médicaux nécessitent des tests et une surveillance approfondis des processus pendant le processus de fabrication. Chaque processus est soumis à des normes de paramètres et à des spécifications d'inspection strictes, et tout écart dans un lien peut entraîner la non-qualification de l'ensemble du lot de produits.
4, inspection de qualité : un système de test complet et rigoureux
L'inspection qualité des cartes de circuits imprimés dans d'autres domaines se concentre principalement sur l'inspection fonctionnelle et l'inspection de l'apparence. les cartes de circuits imprimés dans le domaine de l'électronique grand public sont principalement jugées pour leur qualification au moyen de simples tests électriques et d'une inspection optique ; Le domaine du contrôle industriel se concentre sur les tests de performances des cartes de circuits imprimés dans des environnements industriels simulés.
Le système d'inspection qualité des cartes d'impédance multicouches-dans les équipements médicaux est complet et rigoureux. En plus de l’inspection d’apparence de routine, une série d’inspections spéciales sont également requises. Par exemple, il est nécessaire d'effectuer des tests de vieillissement à long-terme pour simuler l'état de fonctionnement à long-terme de l'équipement en utilisation réelle et détecter la stabilité des performances des cartes d'impédance multi-couches ; Effectuez des tests rigoureux de fiabilité environnementale, notamment à haute température, basse température, humidité, vibration, impact, etc., pour garantir que les cartes d'impédance multi-couches peuvent fonctionner correctement dans des environnements médicaux complexes. De plus, les cartes d'impédance multicouches pour équipements médicaux doivent également être certifiées par des institutions tierces-autorisées, telles que la certification de la Food and Drug Administration des États-Unis, la certification CE de l'UE, etc. Ce n'est qu'en réussissant ces tests et certifications stricts que le produit peut garantir le respect des normes d'utilisation des équipements médicaux, garantir la sécurité des patients et garantir l'exactitude du diagnostic et du traitement.