Leiterplattendesign für medizinische Leiterplatten

Leiterplattendesign für medizinische Leiterplatten – Cheersonic

Leiterplatten in medizinischer Qualität sind der Schlüssel zur Erschließung der Zukunft von Gesundheit und Pflege. Da sich die Gesundheitsbranche in Richtung fortschrittlicherer Technologie und ausgefeilterer Automatisierungsebenen bewegt, werden medizinische Roboter mit fortschrittlichen Fähigkeiten zur Norm.

Sie übernehmen nicht nur grundlegende Wartungsaufgaben. Es könnte bald möglich sein, Gespräche und Interaktionen mit Roboterpersonal, Krankenschwestern und sogar provisorischen Chirurgen in Sprechzimmern oder Krankenhäusern zu sehen. Dieses Szenario ist ein wenig seltsam, aber da die meisten dieser Technologien sehr zuverlässig sind, ist es durchaus möglich, sie für Dinge zu verwenden, die menschliche Experten nicht können.

Der Designprozess kann leicht variieren, aber die Gesamtarchitektur ist im Grunde dieselbe. Im Folgenden sind einige der allgemeinen Schritte in der Design- und Entwicklungsphase der Leiterplatte für medizinische Roboter aufgeführt:

1. Erstellen Sie einen Schaltplan. Der erste Schritt besteht darin, alle relevanten Informationen zu sammeln und mit der Erstellung einer Leiterplattenzeichnung oder eines Schaltplans zu beginnen. Dies ist die anfängliche Planungsphase, und der Platinentyp sollte für das Design, die Materialauswahl, die Anforderungen an den Stromverbrauch und andere Schlüsselfaktoren wie die Sequenzierung oder Aufteilung der internen elektrischen Schichten sorgfältig berücksichtigt werden. Medizinische Leiterplatten müssen sehr komplexen technischen Spezifikationen entsprechen.

Es ist wichtig zu verstehen, dass der Schaltplan nur eine allgemeine Richtlinie ist. Während die Spezifikationsanforderungen erfüllt werden müssen, können sich einige andere Elemente mit fortschreitender Arbeit ändern. Wenn sich beispielsweise bestimmte Designs als ungeeignet oder nicht so effizient wie erwartet herausstellen, kann ein anderes Gerätelayoutdesign in Betracht gezogen werden.

2. Wählen Sie das Platinengehäuse aus. Das Gehäuse ist wichtig, um die Leiterplatte davor zu schützen, freigelegt zu werden und vor anderen Bedingungen geschützt zu sein – dies ist besonders wichtig für die Ausrüstung im Inneren des Roboters. Da es sich bei der Leiterplatte jedoch meist um ein kundenspezifisches Design handelt, muss auch das Gehäuse individuell an die Leiterplatte angepasst werden. Vor Beginn der Entwicklung wird viel Zeit in die Auswahl von Materialien und Designs sowie in die Beschaffung oder Herstellung von Komponenten investiert.

Hier sind einige Dinge, die Sie bei der Auswahl eines Gehäuses beachten sollten:
•Welche Konfiguration ist die beste für das Gehäuse – vertikal oder horizontal?
• Wie viele Schichten muss das Gehäuse unterstützen?
• Muss die Platine zugeschnitten oder beschnitten werden, um sie an die Gehäuseform anzupassen?
• Wo dürfen Löcher gebohrt werden und welche Sicherheitsvorkehrungen gibt es?
• Was ist die ideale Leiterbahnbreite und der ideale Abstand?
• Sind elektrische Abstände und Inspektionsöffnungen vorhanden und müssen diese gesondert angebracht werden?
• Wie lange dauert es, zusätzliche Komponenten zu produzieren oder zu beschaffen?

3. Geräteplatzierung. Die Geräteplatzierung dauert am längsten, sowohl in der Entwurfs- als auch in der Montagephase. Das Gerätelayout muss die mechanischen und elektrischen Anforderungen erfüllen, aber es gibt auch Leistungsaspekte zu berücksichtigen – Schaltkreise müssen zusammenpassen. Dazu kann es erforderlich sein, das Gerät auf der Platine zu bewegen und die Reaktion oder Reaktionszeit zu testen, um die beste Konfiguration zu ermitteln.

Außerdem sollten neben dem bevorzugten Gerät auch alternative Geräte vorrätig sein. Es ist wichtig, die Erfolgs- und Misserfolgsraten zu testen. Wenn festgestellt wird, dass ein Gerät nicht konform ist, kann ein Ersatz verwendet werden – vorausgesetzt, der Ersatz wurde getestet.

4. Hauptstromrichtung planen. Obwohl es einige automatische Routing-Tools gibt, müssen ihre Grenzen erkannt werden. Solche Werkzeuge folgen nicht immer dem optimalen Fluss, daher ist es notwendig, die Stromverbrauchskurve zu überprüfen und gegebenenfalls manuelle Anpassungen vorzunehmen.

Unabhängig davon sollte dies bei jedem PCB-Design und -Montageprozess berücksichtigt werden. Der richtige Abstand, die Leiterbahnbreite, die Masseebene und das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) sind Schlüsselelemente beim Bau einer Leiterplatte.

5. Erstellen Sie Testpunkte. Wo sind die Haupttestpunkte für die Platine vor, während und nach der Bestückung? Mehr Testpunkte helfen, Fehler zu reduzieren und ideale Bedingungen während des Betriebs zu gewährleisten. Darüber hinaus ist jede Platine aufgrund des gewählten Designs und Layouts einzigartig, sodass bei jeder Änderung oder Aktualisierung – sowie bei späteren Produktüberarbeitungen – angemessene Tests evaluiert werden müssen.

Eine vollständige Dokumentation ist unerlässlich. Dokumentieren Sie daher den Testprozess, den Ort und die Ergebnisse und bewahren Sie diese Informationen sicher auf.

6. Zusammenbauen. Der letzte Schritt im Prozess ist natürlich die Bestückung der Leiterplatte. Dieser Schritt umfasst die anfängliche Leiterplattenentwicklung, das Drucken und Löten von Lotpaste, die Geräteauswahl und -platzierung sowie alle anderen geringfügigen Anpassungen. Schließlich muss es überprüft werden, um die Qualitätskontrolle zu gewährleisten. Anschließend werden nach Bedarf Durchsteckvorrichtungen eingesetzt.

Funktionstests müssen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Platine, alle Komponenten und das Produkt selbst in gutem Zustand sind.

Artikelquelle: Medtec China

Cheersonic ist der führende Entwickler und Hersteller von Ultraschallbeschichtungssystemen zum Aufbringen präziser Dünnfilmbeschichtungen zum Schützen, Verstärken oder Glätten von Oberflächen auf Teilen und Komponenten für die Mikroelektronik/Elektronik, alternative Energien, Medizin und Industrie, einschließlich spezialisierter Glasanwendungen im Bauwesen und Automobil.