Zasady, których należy przestrzegać przy projektowaniu układu płytek PCB do zastosowań medycznych

Medyczne płytki PCB Płytki drukowanestanowią część nośną elementów obwodów i urządzeń w produktach elektronicznych. Nawet jeśli schemat obwodu zostanie zaprojektowany prawidłowo, niewłaściwie zaprojektowane płytki drukowane mogą niekorzystnie wpłynąć na niezawodność produktów elektronicznych. Warto więc go projektować według pewnych zasad.

A. Zasady, których należy przestrzegać przy projektowaniu układu płytek PCB do zastosowań medycznych:

Najpierw rozważ rozmiar medycznej płytki PCB. Gdy rozmiar płytki drukowanej jest zbyt duży, wydrukowana linia będzie bardzo długa, impedancja wzrośnie, odporność na zakłócenia zmniejszy się, a koszt wzrośnie; jeśli rozmiar PCB jest zbyt mały, rozpraszanie ciepła będzie słabe, a sąsiednie linie będą łatwo zakłócane. Po określeniu rozmiaru płytki drukowanej konieczne jest również określenie lokalizacji specjalnych elementów. Wszystkie elementy obwodu są następnie układane według jednostek funkcjonalnych obwodu.

Przy ustalaniu lokalizacji elementów specjalnych należy kierować się poniższymi zasadami:

1. Skróć połączenia pomiędzy elementami wysokiej częstotliwości i zminimalizuj parametry ich dystrybucji oraz wzajemne zakłócenia elektromagnetyczne. Elementy podatne na zakłócenia nie powinny być umieszczane zbyt blisko siebie, a elementy wejściowe i wyjściowe powinny być jak najdalej od siebie.

2. Pomiędzy niektórymi elementami lub przewodami mogą występować duże różnice potencjałów, dlatego należy zwiększyć odległość między nimi, aby uniknąć przypadkowych zwarć na skutek wyładowań. Podzespoły wysokiego napięcia należy w miarę możliwości umieszczać w miejscach trudno dostępnych podczas rozruchu.

3. Elementy o wadze powyżej 15 gramów należy przymocować za pomocą wsporników, a następnie przylutować. Komponentów, które są duże i ciężkie oraz generują dużo ciepła, nie należy montować na płytce drukowanej, ale na płycie podstawy obudowy całej maszyny i należy wziąć pod uwagę odprowadzanie ciepła. Gorące komponenty należy umieszczać z dala od nagrzanych komponentów.

4. Przy rozmieszczeniu regulowanych elementów, takich jak potencjometry, regulowane cewki indukcyjne, kondensatory zmienne i mikroprzełączniki, należy wziąć pod uwagę wymagania konstrukcyjne całej maszyny. Jeśli regulacji dokonuje się wewnątrz maszyny, należy je umieścić na płytce drukowanej, gdzie można je łatwo wyregulować; jeżeli regulacji dokonuje się poza maszyną, ich położenie powinno odpowiadać położeniu pokręteł regulacyjnych na panelu podwozia.

5. Należy zachować pozycje zajmowane przez otwory pozycjonujące i wsporniki mocujące w płytce drukowanej.

B. Podczas układania wyposażenia medycznegoPłytka drukowanaw przypadku elementów obwodów muszą być spełnione wymagania dotyczące konstrukcji przeciwzakłóceniowej:

1. Rozmieść lokalizację każdej jednostki obwodu funkcjonalnego zgodnie z przepływem obwodu, tak aby układ ułatwiał przepływ sygnału i utrzymywał sygnały w tym samym kierunku.

2. Weź rdzeń każdego obwodu funkcjonalnego za jego środek i ułóż wokół niego. Elementy powinny być równomiernie, schludnie i zwięźle ułożone na urządzeniu medycznymPCB. Zminimalizuj i skróć przewody i połączenia między komponentami.

3. W przypadku obwodów pracujących przy wysokich częstotliwościach należy wziąć pod uwagę parametry dystrybucji pomiędzy elementami. Zwykle obwody powinny być łączone możliwie równolegle. Dzięki temu jest nie tylko estetyczny, ale także łatwy w montażu i lutowaniu oraz łatwy w masowej produkcji.

C. Jeżeli rozmiar płytki drukowanej jest większy niż 200×150 mm, należy wziąć pod uwagę wytrzymałość mechaniczną płytki drukowanej.