मेडिकल डायग्नोस्टिक उपकरण डॉक्टरों के लिए स्थिति का सटीक निदान करने के लिए एक शक्तिशाली सहायक है, और इसके आंतरिक पीसीबी को उपकरण का "तंत्रिका नेटवर्क" कहा जा सकता है, जो सिग्नल ट्रांसमिशन, प्रसंस्करण और कार्यात्मक कार्यान्वयन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। विशेष अनुप्रयोग परिदृश्यों के कारण, चिकित्सा निदान उपकरण मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिजाइन और निर्माण के लिए कई अनूठी आवश्यकताएं हैं।
चिकित्सा निदान उपकरणों के पीसीबी के लिए विशेष आवश्यकताएं
उच्च परिशुद्धता और उच्च विश्वसनीयता
चिकित्सा निदान परिणाम रोगी के निदान और उपचार से संबंधित है, और त्रुटियों की अनुमति नहीं है, इसलिए पीसीबी सटीकता बेहद अधिक होनी चाहिए। उदाहरण के तौर पर सीटी मशीनों को लेते हुए, सिग्नल अधिग्रहण और प्रसंस्करण के दौरान सर्किट लेआउट और ट्रांसमिशन सटीकता पर सख्त आवश्यकताएं रखी जाती हैं। यहां तक कि सर्किट में थोड़ा सा भी विचलन छवि रिज़ॉल्यूशन को काफी कम कर सकता है और डॉक्टर के निर्णय को प्रभावित कर सकता है। साथ ही, मुद्रित सर्किट बोर्डों में भी उच्च विश्वसनीयता होनी चाहिए और सुचारू निदान सुनिश्चित करते हुए लंबे समय तक निरंतर काम करने में सक्षम होना चाहिए।
अच्छी विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता
चिकित्सा वातावरण में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जटिल है, जिसके लिए चिकित्सा निदान उपकरण मुद्रित सर्किट बोर्डों की उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय संगतता की आवश्यकता होती है। एक ओर, स्वयं को अन्य उपकरणों में हस्तक्षेप करने से रोकें; दूसरी ओर, यह बाहरी हस्तक्षेप का विरोध कर सकता है और स्थिर संचालन सुनिश्चित कर सकता है। डिज़ाइन करते समय, ग्राउंडिंग, पावर और सिग्नल लाइनों की यथोचित योजना बनाना और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और विकिरण को कम करने के लिए परिरक्षण, फ़िल्टरिंग और अन्य तकनीकों का उपयोग करना आवश्यक है।
कठोर कार्य वातावरण को अपनाएँ
मेडिकल डायग्नोस्टिक उपकरण में विविध उपयोग परिदृश्य होते हैं, जिनमें कम तापमान वाली कोल्ड चेन से लेकर उच्च तापमान वाले ऑपरेटिंग रूम तक शामिल हैं, और कंपन प्रभावों का भी सामना करना पड़ सकता है। इसके लिए मुद्रित सर्किट बोर्डों को -40 डिग्री कम तापमान और 85% आर्द्रता जैसे चरम वातावरण के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए, पर्याप्त भूकंपीय और प्रभाव प्रतिरोध होना चाहिए, और विभिन्न जटिल परिस्थितियों में सामान्य रूप से काम करना चाहिए।
चिकित्सा निदान उपकरणों के लिए पीसीबी के डिज़ाइन बिंदु
सामग्री चयन
सब्सट्रेट सामग्री: उच्च प्रदर्शन सब्सट्रेट का चयन अक्सर उपकरण आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है। पॉलीमाइड गर्मी प्रतिरोधी है और उच्च तापमान वाले वातावरण में उपकरणों के लिए उपयुक्त है; पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन में कम ढांकता हुआ स्थिरांक और हानि होती है, जो उच्च आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन, जैसे एमआरआई उपकरण पीसीबी के लिए उपयुक्त है; उच्च अंत उपकरण सिरेमिक सब्सट्रेट्स का भी उपयोग करते हैं, जिनमें उत्कृष्ट यांत्रिक और विद्युत गुण होते हैं।
सोल्डर मास्क सामग्री: इसमें अच्छी बायोकम्पैटिबिलिटी होनी चाहिए और सुरक्षित उपयोग सुनिश्चित करने के लिए अक्सर सोल्डर मास्क स्याही का उपयोग किया जाता है जो IPC{0}}SM-840DClassH मानक को पूरा करता है।
सतह उपचार सामग्री: रासायनिक निकल सोना चढ़ाना या कार्बनिक वेल्डेबल सुरक्षात्मक परतें आमतौर पर उपयोग की जाती हैं, जो चालकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार कर सकती हैं, सीसा प्रदूषण को कम कर सकती हैं और चिकित्सा उद्योग की पर्यावरण और सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं।
विद्युत डिज़ाइन
उच्च गति सिग्नल अखंडता डिजाइन: उदाहरण के लिए, सीटी डेटा अधिग्रहण बोर्डों को अत्यधिक उच्च सिग्नल अखंडता की आवश्यकता होती है। डिज़ाइन के दौरान, आम तौर पर ± 7% के भीतर अंतर प्रतिबाधा को सटीक रूप से नियंत्रित करना आवश्यक है, और वायरिंग और सर्किट को अनुकूलित करने के लिए आईडायग्राम और एस पैरामीटर के साथ इसे मान्य करना, उच्च गति संकेतों के स्थिर संचरण को सुनिश्चित करना आवश्यक है।
ईएमआई/ईएमसी डिज़ाइन: IEC60601-1-2 मानक का पालन करते हुए, विद्युत चुम्बकीय संगतता में सुधार के लिए ज़ोनिंग डिज़ाइन, परिरक्षण परतें सेट करना और आइसोलेशन तकनीक का उपयोग करने जैसे उपाय किए जाते हैं।
ग्राउंडिंग सिस्टम डिज़ाइन: डिजिटल/एनालॉग ग्राउंड सेपरेशन और सिंगल पॉइंट ग्राउंडिंग रणनीति को लागू करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि मेडिकल डायग्नोस्टिक उपकरणों का सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात आवश्यकताओं को पूरा करता है, ग्राउंडिंग हस्तक्षेप को कम करता है, और एंटी-हस्तक्षेप क्षमता और सिग्नल गुणवत्ता में सुधार करता है।
लेआउट डिज़ाइन
चिकित्सा उपकरणों के लघुकरण की प्रवृत्ति के तहत, पीसीबी लेआउट को विद्युत कनेक्शन, गर्मी लंपटता और रखरखाव को ध्यान में रखते हुए सीमित स्थान में घटकों को उचित रूप से व्यवस्थित करना चाहिए। उदाहरण के लिए, पोर्टेबल अल्ट्रासाउंड डायग्नोस्टिक उपकरणों में, जबकि लेआउट कॉम्पैक्ट है, सिग्नल ट्रांसमिशन पथ को छोटा करने और हस्तक्षेप को कम करने के लिए हीटिंग तत्वों के लिए गर्मी अपव्यय चैनल आरक्षित किया जाना चाहिए।
चिकित्सा निदान उपकरणों के लिए पीसीबी की विनिर्माण प्रक्रिया
उत्तम प्रसंस्करण
ड्रिलिंग और मिलिंग: चिकित्सा निदान उपकरणों के पीसीबी आकार और आकार जटिल हैं, और ड्रिलिंग को छेद व्यास की सटीकता सुनिश्चित करनी चाहिए। छोटे छेद वाले व्यास की सहनशीलता को बहुत छोटी सीमा, जैसे ± 0.01 मिमी, के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। मिलिंग का उपयोग बाहरी रूपरेखा बनाने, सटीकता और सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है।
लेज़र डायरेक्ट इमेजिंग तकनीक: बारीक सर्किट निर्माण को प्राप्त करने के लिए, एलडीआई तकनीक का अक्सर उपयोग किया जाता है। पारंपरिक लिथोग्राफी की तुलना में, एलडीआई तकनीक में उच्च रिज़ॉल्यूशन और सटीकता होती है, और यह छोटी लाइन चौड़ाई/रिक्ति के साथ सर्किट का उत्पादन कर सकती है। उदाहरण के लिए, उच्च -अंत मेडिकल इमेजिंग उपकरण पीसीबी लाइन की चौड़ाई/स्पेसिंग 0.075 मिमी/0.075 मिमी या उससे भी कम तक पहुंच सकती है।
मल्टी लेयर बोर्ड उत्पादन
आंतरिक परत सर्किट उत्पादन: सटीकता सुनिश्चित करने और शॉर्ट सर्किट और खुले सर्किट को रोकने के लिए तांबे के फ़ॉइल सब्सट्रेट पर आंतरिक परत सर्किट का उत्पादन करने के लिए फोटोलिथोग्राफी और नक़्क़ाशी का उपयोग किया जाता है।
लैमिनेटेड प्रक्रिया: आंतरिक परत बोर्ड, सेमी क्योर शीट और बाहरी तांबे की पन्नी को उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत लेमिनेट किया जाता है, जिसमें तापमान, दबाव और समय के सटीक नियंत्रण के साथ तंग इंटरलेयर बॉन्डिंग, Z {{0} अक्ष थर्मल विस्तार गुणांक का नियंत्रण और छेद के माध्यम से विश्वसनीयता जोखिम में कमी सुनिश्चित की जाती है।
बाहरी परत सर्किट निर्माण और सतह उपचार: बाहरी परत सर्किट को फोटोलिथोग्राफी और नक़्क़ाशी के अधीन किया जाता है, इसके बाद चालकता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और वेल्डिंग विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन के अनुसार सतह उपचार जैसे सोना चढ़ाना और चांदी जमाव किया जाता है।
सख्त परीक्षण
स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण: पीसीबी की उपस्थिति का व्यापक निरीक्षण करें, मानक छवियों की तुलना करें, उपस्थिति की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए शॉर्ट सर्किट, ओपन सर्किट और अन्य मुद्दों का निवारण करें।
एक्स{{0}रे परीक्षण: मल्टी{{1}परत बोर्डों के आंतरिक विया और सोल्डर जोड़ों का निरीक्षण करने, वर्चुअल सोल्डरिंग और सोल्डर रिसाव जैसे दोषों की जांच करने और विश्वसनीय आंतरिक कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
विद्युत प्रदर्शन परीक्षण: डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुपालन को सुनिश्चित करने के लिए विद्युत प्रदर्शन जैसे चालकता, इन्सुलेशन प्रतिरोध, प्रतिबाधा इत्यादि का परीक्षण करना।
पर्यावरणीय विश्वसनीयता परीक्षण: पीसीबी प्रदर्शन की स्थिरता और विश्वसनीयता का परीक्षण करने के लिए उच्च तापमान, कम तापमान, आर्द्रता, कंपन, प्रभाव और अन्य उपयोग वातावरण का अनुकरण करें।
मेडिकल डायग्नोस्टिक उपकरण पीसीबी का बाजार अनुप्रयोग
चिकित्सा इमेजिंग उपकरण
सीटी उपकरण: डिटेक्टर मॉड्यूल में मुद्रित सर्किट बोर्ड, डेटा अधिग्रहण बोर्ड और छवि पुनर्निर्माण बोर्ड छवि गुणवत्ता और स्कैनिंग गति निर्धारित करते हैं। उच्च परिशुद्धता मुद्रित सर्किट बोर्ड छवि पुनर्निर्माण को प्राप्त करने, सटीक सिग्नल अधिग्रहण और ट्रांसमिशन में सहायता करते हैं।
एमआरआई उपकरण: आरएफ ट्रांसमिशन और रिसेप्शन बोर्ड, ग्रेडिएंट एम्पलीफायर बोर्ड और अन्य मुद्रित सर्किट बोर्डों को उच्च आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करने, अच्छी विद्युत चुम्बकीय संगतता और उच्च गुणवत्ता वाली चुंबकीय अनुनाद छवियां प्राप्त करने के लिए उच्च प्रदर्शन सामग्री और प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
अल्ट्रासोनिक डायग्नोस्टिक उपकरण: पीसीबी सिग्नल प्रवर्धन और प्रसंस्करण पर केंद्रित है। अल्ट्रासोनिक जांच के डिजाइन में, लघुकरण और लचीलेपन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए छोटे संकेतों का सटीक प्रवर्धन और संचरण प्राप्त किया जाता है, जो नैदानिक परिणामों की सटीकता को प्रभावित करता है।
इन विट्रो डायग्नोस्टिक उपकरण
जैव रासायनिक विश्लेषक: पीसीबी उपकरण के विभिन्न मॉड्यूल को नियंत्रित करता है, नमूना जोड़ने की मात्रा को सटीक रूप से नियंत्रित करता है, और सटीक और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य पहचान परिणाम सुनिश्चित करता है।
प्रतिरक्षा विश्लेषक: उच्च गति डेटा प्रोसेसिंग और सटीक सिग्नल डिटेक्शन की आवश्यकताओं को पूरा करता है, विभिन्न डिटेक्शन अभिकर्मकों और सेंसर के साथ संगत, और विश्वसनीय प्रतिरक्षा डिटेक्शन परिणाम प्रदान करता है।
आणविक निदान उपकरण: उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन और प्रसंस्करण क्षमताओं के साथ न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन, अनुक्रमण और विश्लेषण प्रौद्योगिकियों का समर्थन करता है, जो आनुवंशिक निदान के लिए सटीक जानकारी प्रदान करता है।
मेडिकल पीसीबी उच्च-आवृत्ति