
適用于可靠性與精度至關(guān)重要的醫(yī)療儀器
層數(shù):2 層
最小行間距:0.075毫米
阻焊層:藍(lán)色
標(biāo)準(zhǔn):IPC-A-610 二至三級(jí)
阻焊層厚度:20-50微米
最小孔徑 0.2毫米
2層厚銅PCB電路板屬于雙面板范疇,即電路板的頂層(Top Layer)與底層(Bottom Layer)均覆蓋有銅箔,中間以絕緣基板(常見材質(zhì)為 FR-4 環(huán)氧樹脂玻璃布基板,具備優(yōu)異的絕緣性、耐熱性與機(jī)械強(qiáng)度)分隔,通過過孔(Via)實(shí)現(xiàn)頂層與底層銅箔的電氣連通,形成完整的電流與信號(hào)傳輸路徑。
其中 “厚銅” 的定義并非絕對(duì)統(tǒng)一,在行業(yè)內(nèi)通常以銅箔厚度為核心判定標(biāo)準(zhǔn) —— 常規(guī) PCB 銅箔厚度多為 18μm(1/2 盎司)、35μm(1 盎司),而厚銅則指銅箔厚度達(dá)到 70μm(2 盎司)及以上,部分醫(yī)療儀器因特殊需求,甚至?xí)捎?105μm(3 盎司)、140μm(4 盎司)的超厚銅箔。這些厚銅層不僅是電流傳輸?shù)耐ǖ?,更在散熱、機(jī)械防護(hù)等方面承擔(dān)重要作用。
醫(yī)療儀器對(duì)穩(wěn)定性、安全性、可靠性的要求遠(yuǎn)高于普通消費(fèi)類電子,2層厚銅PCB電路板的性能優(yōu)勢(shì)恰好精準(zhǔn)匹配這些需求,具體體現(xiàn)在以下幾方面:
1. 優(yōu)異的載流能力,保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行
醫(yī)療儀器中,部分模塊(如高頻電刀的功率輸出單元、監(jiān)護(hù)儀的電源管理模塊、體外診斷設(shè)備的樣本加熱模塊)需承載較大電流(通常在數(shù)安培至數(shù)十安培)。厚銅層的橫截面積遠(yuǎn)大于常規(guī)銅箔,根據(jù)電流傳輸原理,橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越小,在相同電流下的發(fā)熱損耗也越低,可有效避免因銅箔過熱導(dǎo)致的線路燒毀、性能衰減等問題,確保設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作(如醫(yī)院 24 小時(shí)運(yùn)行的監(jiān)護(hù)儀、透析機(jī))中保持穩(wěn)定,降低因電路故障引發(fā)的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。
2. 高效散熱性能,適配精密溫度控制
許多醫(yī)療儀器對(duì)工作溫度極為敏感,例如體外診斷設(shè)備中的光學(xué)檢測(cè)模塊、超聲儀器的探頭驅(qū)動(dòng)電路,若局部溫度過高,會(huì)導(dǎo)致元器件參數(shù)漂移(如傳感器精度下降、芯片運(yùn)算誤差增大),進(jìn)而影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性;而射頻消融儀、激光治療儀器等設(shè)備,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,若散熱不及時(shí),可能損壞核心部件。2 層厚銅 PCB 的厚銅層具備優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性,可快速將元器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至電路板整體,再通過設(shè)備外殼或散熱片擴(kuò)散至外界,維持電路工作溫度在安全范圍,保障儀器的精密性能與使用壽命。
3. 強(qiáng)化機(jī)械強(qiáng)度,提升環(huán)境適應(yīng)性
醫(yī)療儀器常需面臨復(fù)雜的使用環(huán)境,如移動(dòng)護(hù)理設(shè)備(便攜式監(jiān)護(hù)儀、輸液泵)可能在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中受到輕微震動(dòng)或碰撞,手術(shù)室設(shè)備需定期進(jìn)行清潔消毒(部分場(chǎng)景涉及酒精擦拭、高溫滅菌)。2 層厚銅 PCB 的厚銅層能顯著提升電路板的機(jī)械韌性與抗彎折能力,減少因震動(dòng)、溫度變化(冷熱交替導(dǎo)致基板與銅箔熱脹冷縮差異)引發(fā)的線路斷裂風(fēng)險(xiǎn);同時(shí),較厚的銅箔與基板結(jié)合更緊密,可降低消毒過程中化學(xué)物質(zhì)對(duì)線路的侵蝕,提升電路板的環(huán)境適應(yīng)性與耐用性。
4. 簡(jiǎn)化布線設(shè)計(jì),降低信號(hào)干擾
部分醫(yī)療儀器(如心電圖機(jī)、腦電圖機(jī))需傳輸微弱的生物電信號(hào),對(duì)電路的信號(hào)完整性要求極高。2 層厚銅 PCB 的厚銅層可減少導(dǎo)線的寄生電阻與寄生電感,降低信號(hào)在傳輸過程中的衰減與失真;同時(shí),厚銅層也便于設(shè)計(jì)較寬的電源線與接地線,形成更穩(wěn)定的接地回路,有效抑制電磁干擾(EMI)—— 一方面減少電路板內(nèi)部不同模塊間的信號(hào)串?dāng)_,另一方面避免電路板對(duì)外界設(shè)備產(chǎn)生干擾,也降低外界電磁環(huán)境(如醫(yī)院中的 MRI、CT 設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng))對(duì)電路板信號(hào)的影響,保障微弱生物電信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
在醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中,使用 2層厚銅PCB電路板需注意以下幾點(diǎn):
1. 設(shè)計(jì)階段的熱仿真與電流計(jì)算
需結(jié)合儀器的實(shí)際工作電流,通過電路仿真軟件計(jì)算厚銅層的寬度與厚度,避免因銅箔規(guī)格選擇過大導(dǎo)致成本增加,或選擇過小導(dǎo)致載流不足、發(fā)熱超標(biāo);同時(shí),需對(duì)發(fā)熱元器件(如功率芯片、電阻)進(jìn)行熱仿真,合理布局,利用厚銅層優(yōu)化散熱路徑,避免局部熱點(diǎn)聚集。
2. 生產(chǎn)工藝的協(xié)同配合
厚銅PCB的制作工藝(如蝕刻、鉆孔、鍍銅)與常規(guī) PCB 存在差異,例如厚銅層蝕刻難度更高,需與 PCB 制造商提前溝通工藝參數(shù),確保蝕刻后的線路精度符合設(shè)計(jì)要求;過孔的鍍銅質(zhì)量也需重點(diǎn)關(guān)注,避免因過孔鍍銅不均導(dǎo)致接觸電阻過大,影響電氣性能。
層數(shù):6層
材質(zhì): 生益FR-4
工藝:沉金
最小鉆孔:0.3mm
銅厚:3oz
板厚:2.5mm
層數(shù):4層
材質(zhì): RF-4
工藝:沉金
最小鉆孔:0.2mm
銅厚:3oz
板厚:1.6mm
層數(shù):2 層
最小行間距:0.075毫米
阻焊層:藍(lán)色
標(biāo)準(zhǔn):IPC-A-610 二至三級(jí)
阻焊層厚度:20-50微米
最小孔徑 0.2毫米
材料:FR4- TG180 /ROSH
層數(shù):2層
厚度:1.6mm
銅厚度:7盎司銅
阻焊層/絲印;綠色阻焊層/白色絲印
表面處理:沉金
最小寬度/間距:9/12密耳
最小孔徑:2.5mm
技術(shù)特性:7盎司銅