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行業(yè)資訊
PCB設(shè)計(jì)在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用
醫(yī)療行業(yè)不斷革新的創(chuàng)新技術(shù)，這些技術(shù)正在重塑健康和醫(yī)學(xué)的許多方面。從基于AI的顯示器到可植入設(shè)備，醫(yī)療技術(shù)（或通常稱(chēng)為“ MedTech”）在過(guò)去20年左右的時(shí)間里已獲得了大量專(zhuān)利申請(qǐng)。
該行業(yè)也沒(méi)有絲毫放緩的跡象-新的創(chuàng)新有助于應(yīng)對(duì)人口老齡化和長(zhǎng)期疾病管理等若干挑戰(zhàn)。
前進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)
我們?cè)絹?lái)越多地看到新醫(yī)療技術(shù)的功能推動(dòng)了設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的極限。隨著設(shè)備和設(shè)備變得越來(lái)越小，
體積更?。ㄍ瑫r(shí)兼具增強(qiáng)的功能），其電子組件也必須如此。
由于技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在有可能制造出比以前更小，更致密，更可靠，更強(qiáng)大的PCB設(shè)計(jì)過(guò)去，大多數(shù)零件都是使用通孔技術(shù)（THT）進(jìn)行設(shè)計(jì)的，很少發(fā)現(xiàn)零件的銷(xiāo)釘間距小于0.1英寸?，F(xiàn)在，很難找到只使用THT且引腳間距如此之遠(yuǎn)的零件。例如，諸如微型BGA的組件使用了以前聞所未聞的引腳到引腳間距。
同樣，一些離散的組件將從外表面完全消失，而是放置在內(nèi)部層中，這使恢復(fù)外表面的重要區(qū)域成為可能。這在電阻器中尤為普遍，電阻器現(xiàn)在已經(jīng)在許多高密度設(shè)計(jì)中使用專(zhuān)用材料層壓到各種內(nèi)部層上。
展望未來(lái)，通過(guò)在頂部添加具有電子功能的液體墨水之前，允許逐層打印基材，3D打印將進(jìn)一步發(fā)展PCB。
這些進(jìn)步的結(jié)果是，PCB設(shè)計(jì)在診斷，治療，監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的醫(yī)療保健領(lǐng)域開(kāi)始發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。長(zhǎng)期以來(lái)，PCB一直用于諸如CT，CAT和超聲掃描儀之類(lèi)的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，以及用于編譯和分析圖像的計(jì)算機(jī)。同樣，心率，血壓和血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備都依賴(lài)于PCB等電子組件來(lái)獲取準(zhǔn)確的讀數(shù)。
現(xiàn)在，我們還看到PCB在越來(lái)越多的內(nèi)部醫(yī)療設(shè)備（例如起搏器，復(fù)雜的神經(jīng)假體和胃腸系統(tǒng)跟蹤設(shè)備）中被植入或攝入。例如，可以將由圖像傳感器，光圈和鏡頭組成的藥丸大小的PCB攝像機(jī)安裝到板上。然后，患者可以吞下這些成分，以攝取消化道的數(shù)字圖像和錄像。
在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)這些板時(shí)，必須特別注意可靠性，因?yàn)楣收峡赡軐?duì)患者健康至關(guān)重要。在許多情況下，PCB還必須符合嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，尤其是用于植入物的那些。
各種附加步驟（例如鍍銅，表面金屬化和施加墨水）可以幫助生產(chǎn)可靠且可重復(fù)的板。通過(guò)縮短電路路徑，嵌入式組件通常也可以提高PCB中高速電路的性能。
軟電子
為了進(jìn)一步縮小醫(yī)療技術(shù)的規(guī)模，我們也開(kāi)始看到柔性電子產(chǎn)品的趨勢(shì)。這些下一代組件對(duì)于創(chuàng)建可放入較小物理空間（例如在人體中部署的空間）的復(fù)雜設(shè)備至關(guān)重要。
大多數(shù)設(shè)備通過(guò)將金屬和半導(dǎo)體圖案化為可彎曲的結(jié)構(gòu)或使用可延展的材料（例如導(dǎo)電聚合物）來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活性。晶體管和集成電路也可以由線(xiàn)程制成，并與基于線(xiàn)程的傳感器結(jié)合使用，以創(chuàng)建完全靈活的多路復(fù)用設(shè)備。然后可以將這些“軟電子產(chǎn)品”編織成織物，戴在皮膚上，或者（理論上）通過(guò)外科手術(shù)植入皮膚，心臟甚至腦組織。
完全靈活的電子設(shè)備可實(shí)現(xiàn)普遍的應(yīng)用而不會(huì)影響功能。例如，電子醫(yī)療紋身和粘貼式傳感器可以檢查生命體征并通過(guò)藍(lán)牙輕松傳輸結(jié)果。同樣，智能隱形眼鏡可以裝滿(mǎn)成千上萬(wàn)個(gè)生物傳感器，并經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，可以獲取癌癥和其他疾病等疾病的早期指標(biāo)。
可穿戴設(shè)備（可以測(cè)量從人的脈搏和心率變異性到他們的血壓和呼吸頻率的任何東西）也正在充分利用軟電子設(shè)備。這些類(lèi)型的技術(shù)已經(jīng)在診斷方面有所幫助，使患者和醫(yī)療從業(yè)人員可以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視病情，而無(wú)需進(jìn)行定期測(cè)試。
未來(lái)的技術(shù)
所以，這是發(fā)生了什么現(xiàn)在。但是，在MedTech中，電子產(chǎn)品的未來(lái)前景如何？大約150年前，人們經(jīng)常死于現(xiàn)在可以輕易治療（和預(yù)防）的疾病。但是，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的出現(xiàn)在一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里有效地使人類(lèi)的平均壽命從40歲翻了一番，達(dá)到80歲。
得益于電子技術(shù)的新發(fā)展，我們很可能會(huì)看到醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)繼續(xù)延長(zhǎng)我們的使用壽命。畢竟，機(jī)器人假肢已經(jīng)在使用中，并且目前正在開(kāi)發(fā)機(jī)器人器官，例如自動(dòng)給藥以控制糖尿病的人工胰腺。
電子設(shè)備可以讓我們永遠(yuǎn)活著，真的那么不可思議嗎？