醫療影像設備(如CT、MRI、超聲診斷儀等)對PCB的精度、可靠性和信號完整性要求極高。這類設備需要處理微伏級信號、高頻數據傳輸,同時需通過嚴格的EMC/EMI測試。制造此類PCB需從材料選擇、層疊設計、工藝控制等多維度優化。以下是關鍵技術與經驗分享。
1. 材料選擇:高頻與生物兼容性優先
醫療影像設備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穩定性。例如,捷多邦在客戶案例中曾為某超聲探頭廠商推薦 Rogers RO4350B 材料,其介電常數(Dk)穩定在3.48±0.05,有效減少了高頻信號衰減。此外,表面處理需選用 ENIG(化學沉金) 或 沉銀,避免氧化并確保焊接可靠性。
2. 層疊設計與阻抗控制
多層PCB(通常8-16層)需通過仿真軟件(如SI9000)精確計算阻抗。例如,某客戶在捷多邦技術支持下,將差分對線寬/間距調整為 4.5/5 mil,介厚 3.2 mil,實現了100Ω±5%的阻抗匹配,顯著降低了MRI設備的串擾問題。
3. 高精度加工與缺陷規避
激光鉆孔技術: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,將阻焊精度提升至±10μm,避免傳統曝光導致的邊緣鋸齒。捷多邦曾通過此工藝幫助客戶解決BGA區域橋接缺陷,良率提升12%。
4. 信號完整性(SI)與EMC設計
電源完整性(PI):采用 “實心銅+多去耦電容” 方案,如某CT設備在PCB上部署了0.1μF+10μF電容組合,將電源噪聲壓至50mV以內。
屏蔽技術:在DDR4布線層間添加 銅箔屏蔽層,并通過捷多邦的 3D結構仿真 驗證,使EMI輻射降低15dB。
5. 用戶決策場景:如何驗證供應商能力?
某醫療設備廠商在篩選PCB供應商時,要求提供 IPC-A-600 Class 3 認證和 ISO 13485醫療體系證書,并通過以下測試:
Tg(玻璃化轉變溫度)≥170℃(保證高溫可靠性);
耐CAF(導電陽極絲)測試(電壓500V,時間60s無失效)。
捷多邦憑借上述資質和實測數據最終中標,客戶反饋量產批次不良率<200PPM。
醫療影像PCB的制造是材料科學、工藝技術和設計經驗的綜合體現。從高頻材料到激光微孔加工,每個環節均需嚴格管控。選擇如捷多邦等具備醫療行業經驗的供應商,可顯著降低研發風險并加速產品上市。
審核編輯 黃宇
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