超聲診斷設(shè)備（如腹部超聲、心血管超聲、超聲內(nèi)鏡）通過(guò)發(fā)射 1-10MHz 高頻聲波，穿透人體組織并接收回聲，將其轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)圖像，為醫(yī)生提供無(wú)創(chuàng)診療依據(jù)。這一 “聲波透視” 過(guò)程的清晰度，與設(shè)備內(nèi)部的 PCB 密切相關(guān) ——PCB 需實(shí)現(xiàn)高頻超聲信號(hào)的低損耗傳輸、探頭與主機(jī)的靈活連接，以及多通道信號(hào)的同步處理，任何環(huán)節(jié)的信號(hào)衰減或延遲，都可能導(dǎo)致圖像模糊（如病灶邊緣不清晰），影響診斷準(zhǔn)確性。在超聲設(shè)備向 “高清化（4K）、便攜化（手持超聲）” 升級(jí)的趨勢(shì)下，PCB 的高頻性能與微型化設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵。

 

超聲設(shè)備 PCB 的首要挑戰(zhàn)是高頻信號(hào)的低損耗傳輸：10MHz 超聲信號(hào)在普通 FR-4 基材中傳輸 5cm，衰減可能超 3dB，導(dǎo)致回聲信號(hào)微弱，圖像細(xì)節(jié)丟失。需選用高頻低損耗基材（如羅杰斯 RO4350B 醫(yī)用級(jí)基材，介質(zhì)損耗角正切 tanδ≤0.004@10GHz），10MHz 信號(hào)傳輸 5cm 衰減可控制在 1.2dB 以內(nèi)，比普通 FR-4 降低 60%；基材介電常數(shù)（εr）穩(wěn)定在 3.48±0.05，避免溫度變化（設(shè)備運(yùn)行時(shí) PCB 溫度達(dá) 35℃）導(dǎo)致的信號(hào)相位偏移，確?；芈曅盘?hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)間差精準(zhǔn)，圖像無(wú) “重影”。某超聲設(shè)備廠商的手持超聲，經(jīng)基材升級(jí)后，圖像分辨率從 720P 提升至 1080P，早期肝囊腫（直徑≤5mm）識(shí)別率從 80% 提升至 95%。

 

 

其次是探頭連接的柔性適配設(shè)計(jì)：超聲探頭需貼合人體不同部位（如腹部、頸部、關(guān)節(jié)），頻繁彎曲（彎曲角度≤90°，半徑≥5mm），傳統(tǒng)剛性 PCB 易斷裂。需采用 “剛性 - 柔性結(jié)合 PCB”（R-F PCB）：探頭內(nèi)部的信號(hào)傳輸區(qū)域用 PI 柔性基材（杜邦 Kapton® HN，厚度 25μm，耐彎折次數(shù)≥5000 次），可隨探頭彎曲靈活形變；與主機(jī)連接的核心處理區(qū)域用剛性 FR-4 基材（生益 S1141-M，厚度 0.8mm），保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；柔性與剛性過(guò)渡處采用 “階梯式銅箔銜接”（過(guò)渡長(zhǎng)度≥2mm），避免彎曲時(shí)應(yīng)力集中導(dǎo)致的銅箔斷裂。某心血管超聲探頭通過(guò)柔性設(shè)計(jì)，使用壽命從 300 次檢查延長(zhǎng)至 500 次，降低醫(yī)院設(shè)備更換成本。

 

 

最后是多通道信號(hào)的同步處理：高清超聲需同時(shí)處理 128-256 路超聲信號(hào)，PCB 需實(shí)現(xiàn) “同步采集 + 并行傳輸”。采用 8 層 2 階 HDI 工藝（盲孔 0.1mm，埋孔 0.15mm），在 100mm×80mm 的 PCB 上集成 256 路信號(hào)放大電路與同步時(shí)鐘模塊；每路信號(hào)線路設(shè)計(jì)為阻抗 50Ω±2% 的微帶線（線寬 0.18mm），通過(guò) “蛇形布線” 補(bǔ)償長(zhǎng)度差（≤0.3mm），確保 256 路信號(hào)傳輸延遲差≤10ns；在 PCB 上集成 FPGA（如 Xilinx Artix-7），作為 “信號(hào)中樞” 同步處理回聲數(shù)據(jù)，避免通道間延遲導(dǎo)致的圖像錯(cuò)位。某腹部超聲設(shè)備通過(guò)多通道優(yōu)化，圖像幀率從 30fps 提升至 60fps，動(dòng)態(tài)器官（如心臟瓣膜）運(yùn)動(dòng)軌跡更流暢。

 

 

針對(duì)超聲診斷設(shè)備 PCB 的 “高頻低損耗、柔性適配、多通道同步” 需求，捷配推出超聲專用解決方案：高頻傳輸用羅杰斯 RO4350B 基材，10MHz 信號(hào)衰減≤1.2dB/5cm；柔性連接支持 PI 基材 + 階梯過(guò)渡，耐彎折≥5000 次；多通道采用 8 層 HDI+FPGA 同步，延遲差≤10ns。同時(shí)，捷配的 PCB 通過(guò) FDA 21 CFR Part 177 生物相容性測(cè)試、超聲信號(hào)完整性驗(yàn)證，適配手持超聲、超聲內(nèi)鏡場(chǎng)景。此外，捷配支持 1-8 層超聲設(shè)備 PCB 免費(fèi)打樣，48 小時(shí)交付樣品，批量訂單可提供高頻損耗與柔性壽命測(cè)試報(bào)告，助力醫(yī)療設(shè)備廠商研發(fā)高清、耐用的超聲診斷設(shè)備。