Kif Id-Disinn tal-Mainboard tal-Endoskopju Jkisser is-Saħta tal-Ispazju fl-Inġinerija tat-Tip Distal

Fl-endoskopija, hemm battalja eterna għall-ispazju fil-ponta distali tal-iskop. Biex jinħoloq apparat irqaq u aktar kapaċi, id-disinn u t-tqassim tal-bordijiet taċ-ċirkwiti għandhom jiġu kkunsidrati mill-ġdid. L-approċċ konvenzjonali ta 'bordijiet ta' ċirkwiti stampati riġidi huwa kkontestat mix-xewqa li tagħmel il-kamera tal-endoskopju mediku aktar kompatta u flessibbli. Is-soluzzjoni għandha tinstab f'bord ta 'ċirkwit stampat riġidu-flex li jgħaqqad il-vantaġġi ta' PCBs riġidi u flessibbli.

 

Is-Saħta Spazjali

Xenarju tipiku jinvolvi l-użu ta 'kamera ta' endoskopju mediku: l-ambitu jiddaħħal fil-ġisem tal-pazjent u jiġi navigat lejn il-post fil-mira bl-użu ta 'immaġni u illuminazzjoni pprovduti mill-modulu tal-kamera li jinsab fit-tarf distali. Biex tissodisfa r-rekwiżit ta 'kamp viżiv kbir, bordijiet ta' ċirkwiti stampati riġidi konvenzjonali jintużaw biex jintramaw is-senser tal-immaġni, dajowds li jarmu d-dawl-, u komponenti oħra. Dawn il-bordijiet huma riġidi u ma jistgħux jintwew biex jiffrankaw l-ispazju ġewwa l-ponta dejqa. Min-naħa l-oħra, ċirkwiti flessibbli jintroduċu stress konġunti tal-istann minħabba liwi.

 

Bordijiet ta 'ċirkwiti flessibbli huma tipikament użati biex jipprovdu l-ammont meħtieġ ta' spazju ġewwa l-ponta distali tal-endoskopju. PCB flessibbli jista 'jitqiegħed tul l-assi lonġitudinali ta' l-iskop, li jokkupa cross-sezzjoni żgħira. Madankollu, meta tgħaqqad kamera ta 'endoskopju, iċ-ċirkwit flessibbli huwa soġġett għal forzi tal-liwi kemm matul il-manifattura kif ukoll waqt it-tħaddim. Ġonot tal-istann li jgħaqqdu l-komponenti mal-bord taċ-ċirkwit jistgħu jiġu mħassra minn dan it-tip ta 'stress. F'ħafna każijiet, il-ħsara sseħħ waqt proċedura waħda u tirriżulta f'telf ta 'immaġni.

 

Il-bord ta 'ċirkwit riġidu-flex jippermetti l-aħjar kombinazzjoni ta' riġidità u flessibilità. Diversi segmenti tal-bord riġidu jitqiegħdu tul id-direzzjoni lonġitudinali tal-qalba tal-PCB flessibbli. Jippermetti l-immuntar tas-sensor tal-immaġni, LEDs, u komponenti oħra f'intervalli speċifiċi. Il-vantaġġ ta 'dan l-approċċ huwa li l-ġonot tal-istann li jgħaqqdu l-komponenti mal-bord riġidu mhumiex affettwati mill-liwi, u b'hekk tiġi eliminata l-possibbiltà ta' qsim jew delamination. Il-flessibilità tal-PCB tintuża biex tpoġġi l-bord ġewwa l-ponta distali tal-endoskopju.

 

It-Tielet Dimensjoni

Id-disinn riġidu-flex jippermetti l-użu tat-tielet dimensjoni ġewwa l-ponta distali tal-endoskopju. Meta tiddisinja l-bord taċ-ċirkwit, il-komponenti jitqiegħdu fuq segmenti riġidi f'diversi livelli u angoli. Pereżempju, bord ta 'ċirkwit flessibbli jista' jintewa diversi drabi f'għoli differenti biex iżomm modulu tal-kamera, kameras tal-ġenb u LEDs. Ir-riżultat huwa bord ta' ċirkwit flex ta' tliet-livelli riġidi-, fejn il-kamera ta' quddiem u l-kameras tal-ġenb huma mqiegħda f'angoli differenti relattivi għall-assi ċentrali tal-ambitu.

 

Qafas riġidu huwa meħtieġ biex iżżomm il-bord taċ-ċirkwit riġidu mitwi-flex. Qafas bħal dan ġeneralment ikun magħmul mill-metall u jservi bħala sink tas-sħana għall-LEDs u s-sensor tal-immaġni. Meta ddawwal iż-żona fil-mira, il-firxa LED temetti dawl u sħana. L-enerġija mxerrda għandha titneħħa mill-modulu tal-kamera biex tipprevjeni l-effetti tat-temperatura fuq il-prestazzjoni tagħha. Dan isir speċjalment importanti meta l-endoskopju jintuża f'direzzjoni retrograda, peress li ħafna mill-illuminazzjoni hija riflessa mit-tessuti interni.

L-integrità tas-sinjal tal-PCB flex tridimensjonali-riġidu- hija żgurata minn arranġament speċjali ta 'raġunijiet ta' distribuzzjoni tal-enerġija u saff tas-sinjal. Meta tirranġa l-konnessjonijiet elettriċi, tingħata attenzjoni partikolari lit-tranżizzjoni minn PCBs riġidi għal flessibbli. Il-bord taċ-ċirkwit juża disinn b'ħafna-saffi kemm fuq segmenti riġidi kif ukoll flessibbli. Is-saffi ta 'barra tal-qalba riġida jipprovdu pjan terren li jiżola t-traċċi tas-sinjal minn interferenza elettromanjetika. Is-segment flessibbli għandu impedenza karatteristika kkontrollata biex inaqqas it-telf tas-sinjali u l-crosstalk. Miżuri speċjali jittieħdu meta tiddisinja ż-żona ta 'tranżizzjoni biex jipprevjenu riflessi tas-sinjal, li jgħawġu l-immaġni.

 

Biex tiġi żgurata l-integrità tas-sinjal tas-sinjal tal-vidjo 4K, PCB riġidu-flex jeħtieġ manifattura ta' livell espert-. Manifattur kwalifikat se jwettaq kontroll ta 'impedenza ta' preċiżjoni u juża l-materjali t-tajba biex jimminimizza t-telf tas-sinjali. Għal segmenti riġidi, il-manifatturi se jużaw kostruzzjonijiet avvanzati b'ħafna-saffi bi pjani tal-art ikkontrollati. Għal segmenti flessibbli, il-manifatturi se jwettqu tħaffir bil-lejżer ta 'preċiżjoni biex jiżguraw preċiż permezz tat-tqegħid. It-testijiet tal-integrità tas-sinjali jistgħu jsiru fuq il-prototipi kollha biex tinkiseb konformità mar-rekwiżiti tal-integrità tas-sinjal. Il-kamera tal-endoskopju mediku se tkun kapaċi tagħti immaġni affidabbli anke wara eluf ta 'ċikli ta' liwi meta tkun soġġetta għal użu normali.

 

Materjali

L-għażla ta 'materjali għall-manifattura ta' bordijiet ta 'ċirkwiti riġidi-flex hija wkoll pjuttost importanti. L-apparati mediċi ħafna drabi huma soġġetti għal proċeduri ta 'sterilizzazzjoni rigorużi, inkluż awtoklavi f'temperatura ta' 134 grad Celsius. Bordijiet ta 'ċirkwiti stampati flessibbli ħafna drabi huma magħmula minn film tal-poliimide miksi b'fojl tar-ram. Materjali bħal dawn huma soġġetti għal temperaturi għoljin matul il-proċess ta ' delamination. Meta jintgħażlu materjali, għandha tingħata attenzjoni partikolari lill-koeffiċjenti tal-permittività dielettrika u l-fattur ta 'dissipazzjoni biex jitnaqqas it-telf tas-sinjal.

 

L-użu ta 'materjali bħal polyimide Kapton, manifatturati bl-użu tat-teknoloġija tal-fojl tar-ram mingħajr adeżivi, inaqqas il-possibbiltà ta' delamination ikkawżata minn bidliet fit-temperatura waqt l-awtoklavi. Fl-istess ħin, l-użu ta 'materjali bħal dawn jelimina l-emissjoni ta' sustanzi tossiċi waqt l-espożizzjoni għal temperaturi għoljin. Waħda mill-aktar karatteristiċi importanti fl-għażla tal-materjali għal PCBs riġidi-flex hija l-konformità tagħhom mal-istandard ISO 10993.

Il-manifattur għandu jkollu esperjenza estensiva fil-fabbrikazzjoni tal-PCB riġidu-flex biex jagħżel il-materjali t-tajbin. Meta tagħżel materjali għal segmenti flessibbli, il-manifattur għandu jikkunsidra r-raġġ tal-liwi tagħhom. Din il-proprjetà hija speċjalment importanti meta timmanifattura PCB riġidu-flex b'forma tridimensjonali kumplessa-. L-għażla ta 'materjali bħal fojl tar-ram mingħajr adeżivi tiddependi wkoll fuq is-saħħa mekkanika meħtieġa għall-bord taċ-ċirkwit.

 

Produzzjoni

Il-manifattura ta' PCB riġidu-flex hija proċess kumpless u ta' sfida. Biex tipproduċi kamera tal-endoskopju mediku, manifattur tal-PCB għandu jkollu għarfien espert estensiv fil-fabbrikazzjoni tal-PCB riġidu-flex. Il-produzzjoni ta 'bordijiet ta' ċirkuwiti riġidi-flex tipikament tinkludi aktar minn 80 pass, mill-laminar tal-qalba flessibbli għall-ittestjar tal-impedenza tal-prodott lest. Segmenti riġidi individwali tal-bord taċ-ċirkwit huma manifatturati separatament, imbagħad magħqudin flimkien mas-segment flessibbli. Għandha tingħata attenzjoni partikolari lill-eżattezza tal-ippożizzjonar tas-segmenti riġidi relattivi għas-segment flessibbli.

 

Meta timmanifattura PCBs riġidi-flex, l-għażla tal-fornitur it-tajjeb hija kruċjali. B'differenza mill-elettronika għall-konsumatur, l-apparat u t-tagħmir mediku jimplikaw grad għoli ta 'responsabbiltà. Għalhekk, il-manifatturi ta 'apparat bħal dan għandhom jagħżlu bir-reqqa fornitur li għandu għarfien espert estensiv fil-qasam tal-manifattura ta' PCB riġidu-flex. L-interazzjoni mal-fornitur għandha tkun mibnija fuq livell għoli ta 'fiduċja u kunfidenza fil-kapaċitajiet tas-sieħeb magħżul. L-għan ewlieni huwa li jiġi żviluppat prototip ta 'ħidma ta' kamera ta 'endoskopju mediku li jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet tekniċi kollha.

 

Id-disinn riġidu-flex jippermetti l-iżvilupp ta' tipi ġodda ta' endoskopji mediċi li huma iżgħar fid-daqs, aktar preċiżi, u aktar komdi għall-pazjenti. Fl-istess ħin, huwa essenzjali li jitqiesu l-aspetti kollha tad-disinn ta 'PCBs riġidi-flex meta jinħolqu endoskopji mediċi. Dan jimplika l-analiżi fid-dettall tar-rekwiżiti għall-karatteristiċi ta 'segmenti flessibbli u riġidi u d-determinazzjoni tal-arranġament ottimali tagħhom fil-ponta distali tal-endoskopju. L-integrità tas-sinjal tal-PCB flex tridimensjonali-riġidu- għandha tiġi kkunsidrata wkoll meta tiddisinja l-kamera tal-endoskopju biex tiżgura trasferiment affidabbli tal-vidjo. Il-materjali użati għall-manifattura tal-PCB riġidu-flex huma wkoll ta 'importanza kbira, peress li għandhom jissodisfaw ir-rekwiżiti stretti tal-industrija medika.