医疗级PCB板电路板设计

医疗级PCB板是开启健康和护理未来的关键。随着医疗保健行业朝着更先进技术、更精密自动化水平迈进，具备高级功能的医疗机器人将成为常态。

它们将不仅仅处理基本的维护任务。也许很快就能在诊室或医院中看到与机器人员工、护士甚至临时外科医生交流和互动的场景。这一场景虽然有些令人觉得不可思议，但考虑到这些技术多数非常可靠，因此完全可能利用它们完成人类专家无法完成的工作。

设计过程可能略有出入，但总体架构基本相同。以下是医疗机器人PCB板设计和开发阶段的部分通用步骤：

1.创建原理图。第一步是收集所有相关信息，开始创建PCB图纸或原理图。这是最初的计划阶段，应该仔细考虑设计的电路板类型、材料选型、功耗要求以及其他关键因素，如排序或分割内电层等。医疗级PCB板必须遵循非常复杂的技术规范。

需要重点了解的是，原理图只是一个总体的指导原则。虽然必须满足规范要求，但随着工作=进展，部分其他要素也可能发生变化。例如，如果发现某些设计不当或不如预期高效，可能会考虑采用不同的器件布局设计。

2. 选择电路板外壳。外壳很重要的，可保护电路板不外露，避免受其他状况影响——这对于机器人内部设备尤为重要。但由于PCB板通常是定制化设计，因此还需定制外壳确保与电路板匹配。在开始开发前，需要投入大量时间选择材料和设计，并采购或生产元件。

以下是在选择外壳时需要考虑的部分事项：
• 外壳最宜采用哪种配置——立式还是卧式？
• 外壳需要支持多少板层？
• 是否需要裁剪或修整电路板，适应外壳形状？
• 哪些地方可以钻孔，有哪些安全防护措施？
• 理想的布线宽度和间距是多少？
• 是否存在电气间隙及检查孔，是否需要专门添加？
• 生产或获取额外元件需要多少时间？

3.器件布放。无论是在设计还是组装阶段，器件布放花费的时间都最长。器件布局必须满足机械和电气要求，但也需要考虑性能方面——电路必须组合在一起。这可能需要围绕板面移动器件，通过测试响应或响应时间确定最佳配置。

此外，除了首选器件外，还应储备替代器件。测试其成功率和失败率非常重要。如果发现某一器件不符合标准，就能使用替代品进行更换——前提是已对替代品进行过了测试。

4.规划主要电流走向。虽然有一些自动选路工具，但也需要认识到它们的局限性。这类工具并不总是遵循最优流程，所以有必要检查功耗曲线，并在必要时进行手动调整。

无论如何，每一次PCB设计和组装流程都应该考虑到这一点。适当的间距、布线宽度、接地面和信噪比 (SNR) 是构建PCB板的关键要素。

5.创建测试点。在组装前、组装期和组装后，电路板的主要测试点分别在哪里？测试点越多，越有助于减少误差，确保在运行过程实现理想状态。更重要的是，根据所选的设计和布局，每个电路板都是唯一的，因此在每次更改或更新时都需要评估适当的测试方式——在后续的产品修订中也应如此。

完整的文档记录不可或缺，所以务必记录下测试流程、位置和结果，并妥善保管这些信息。

6.组装。流程最后一步当然是对电路板进行组装。这一步包括初始电路板开发、锡膏喷印和焊接、器件挑选和布放，以及其他任何微小的调整。最后必须经过检查确保质控。随后，视必要插入通孔器件。

必须进行功能测试，确保电路板、所有器件和产品本身处于完好工况。

文章来源：Medtec China

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