医用(yòng)PCBA的高密度互连设计

2020-04-05

在过去的几十年中，PCB设计和开发的趋势一直是不断缩小(xiǎo)電(diàn)路板的尺寸，同时增加功能(néng)而不是失去其它功能(néng)。显然，这导致了更复杂的布線(xiàn)方案，而这些方案无法容纳在单面或双面板上。因此，多(duō)层PCB设计是常态。能(néng)够在電(diàn)路板表面以及实际上所需的任何数量的内部层上路由信号的能(néng)力使PCBAS的外形尺寸大大缩小(xiǎo)，而功能(néng)却不断扩展，功能(néng)不断增强。

手机HDI PCBA上的心脏监护仪

如果不使用(yòng)SMD，将这些看似成反比的趋势减小(xiǎo)尺寸和增加功能(néng)，则将SPIN封装在较小(xiǎo)的组件封装中，尤其是将IC的引脚，焊盘或球的数量增加。使这种复杂性和密度成為(wèi)可(kě)能(néng)的基础技术是微通孔。将这些通孔定义為(wèi)纵横比（钻孔深度与板厚）為(wèi)1：1甚至更小(xiǎo)，从而可(kě)以使很(hěn)细的密集線(xiàn)迹垂直穿过板。此功能(néng)可(kě)将高密度互连用(yòng)于PCBA布局。让我们看看该技术如何在医疗设备中使用(yòng)，然后如何将其整合到您的電(diàn)路板设计过程中。

医疗设备PCBA的高密度互连用(yòng)途

高密度互连或HDI技术可(kě)通过更复杂的布線(xiàn)使電(diàn)路板更小(xiǎo)。使用(yòng)HDI实施可(kě)以实现的好处包括设计和构建PCBA的能(néng)力，这些PCBA可(kě)以执行高功能(néng)，处理(lǐ)大量数据和/或需要小(xiǎo)的或非标的尺寸。这些功能(néng)使HDI特别适合用(yòng)于医疗设备和系统中。

HDI PCBA在医疗设备和系统中的应用(yòng)？

医疗设备受到严格审查，针对这些系统及其主要组成的PCBA，有(yǒu)许多(duō)设计，制造和质量管理(lǐ)方面的法规和标准。下面列出了医疗设备HDI PCBA的一些应用(yòng)。

高密度互连（HDI）PCBA在常见医疗设备中的应用(yòng)

仪器仪表

光度计，電(diàn)子显微镜以及许多(duō)其他(tā)测量和分(fēn)析设备。

扫描仪

超声波和计算机断层扫描（CT）扫描仪。

控制器

输液和流量控制。

监控器

心率，血压和血糖仪。

生物(wù)医學(xué)设备

起搏器，血液分(fēn)析仪，X射線(xiàn)设备以及脑電(diàn)图（EEG）和心電(diàn)图（ECG / EKG）。

以上肯定不是医疗器械的详尽清单；但是，它确实说明了PCBA，尤其是HDI PCBA是关键要素，没有(yǒu)这些要素，医學(xué)专业人员当前无法使用(yòng)的许多(duō)工具就不会如此。

如何设计HDI医疗设备板

需要明确的是，HDI技术并非专门用(yòng)于医疗设备板。实际上，在许多(duō)应用(yòng)程序中通常会找到用(yòng)于快速传输大量数据的HDI。最值得注意的是，HDI用(yòng)于计算机，筆(bǐ)记本電(diàn)脑和移动電(diàn)话中，以在内部板上的微型组件之间传输高频信号，并在電(diàn)子设备之间传输高密度数据。然而，由于小(xiǎo)型化和复杂性的要求，医疗器械有(yǒu)更普遍和普遍的用(yòng)途。因此，您的医疗设备PCBA设计可(kě)能(néng)需要结合使用(yòng)HDI，这有(yǒu)必要建立一些有(yǒu)效的准则。

高密度互连医疗设备PCBA设计指南

设计很(hěn)好的医疗设备HDI板将要求您在设计过程中应用(yòng)很(hěn)小(xiǎo)化和很(hěn)大化策略。首先使用(yòng)HDI的原因之一可(kě)能(néng)是為(wèi)了最小(xiǎo)化電(diàn)路板的尺寸，以满足某些医疗设备的安装限制。结合此目标，您需要尽可(kě)能(néng)减少设计的复杂性。这看起来似乎违反直觉，但考虑到设计越统一（就最少的不同组件类型，走線(xiàn)宽度以及过孔类型和大小(xiǎo)而言），您就可(kě)以更有(yǒu)效地利用(yòng)空间并优化走線(xiàn)的密度，组件等。因此，您的最小(xiǎo)化策略应包括以下内容：

最小(xiǎo)化 

迹線(xiàn)宽度、不同类型和数量的组件、通孔类型和尺寸

板高

為(wèi)了确保您的设计确实可(kě)以制造，您需要最大程度地让合同制造商(shāng)（CM）参与其中。最重要的方面是获取并充分(fēn)利用(yòng)您的CM的DFM规则和准则。

最大化

DFA合并

对医疗设备電(diàn)路板的小(xiǎo)型化，复杂性和质量要求非常高。但是，没有(yǒu)迹象表明这种情况很(hěn)快就会消失甚至减轻。因此，了解和利用(yòng)HDI技术通常势在必行。為(wèi)此，您需要遵循上面列出的良好设计准则。同样重要的是，您与CM合作可(kě)以有(yǒu)效地為(wèi)您构建这些高性能(néng)板，而不会损失制造质量或周转时间