プリント基板 (PCB) は、柔軟な配線が可能であるため、医療業界で使用されています。 現在、これらのボードを補聴器に使用できます。 この理由については、この記事で説明します。

補聴器とは何ですか?

これらは、聴覚に障害のある人のために音声信号の受信を強化するための専用デバイスです。 これらのハイテク機器は、オーディオ信号の伝送を改善するだけでなく、リスナーの音声理解を向上させることができます。

医療用電子機器における PCB の使用によって対処される課題
プリント回路基板 (PCB) は、それがもたらす革新のおかげで、現在、世界の医療業界で広く使用されていることに言及することは注目に値します。

小型化機能からコスト削減まで。 これらのボードは、医療機器に幅広い改善を提供できます。

したがって、対処される永続的な課題の一部は次のとおりです。

信頼性

ほとんどの医療機器やウェアラブル機器 (補聴器など) は危険な環境にさらされていることを考慮すると、信頼性が高くなければなりません。

PCB は、デバイスが最適に機能することを可能にする信頼性の高い技術改良であることが証明されています。 理想的には、PCB で作られた補聴器デバイスは、極端な温度や衝撃に耐えられる必要があります。

クラスとコンプライアンス

医療用電子機器には差異があるため、クラスに基づいて PCB を選択する必要があります。 たとえば、クラス 3 の医療機器にはより高い精度が必要です。 したがって、回路基板は次の条件を満たす必要があることが予想されます。

• プロセス認定基準
• 設置資格基準および;
• 運用資格基準

ミニチュア構造

最高の補聴器デバイスは、あまりスペースをとらない PCB を使用しています。 これが、フレキシブル回路基板が人気のある理由です。

一般に、医療用電子機器/医療機器用の PCB は、最小サイズに基づいて選択する必要があります。 これにより、ボードをデバイス上のコンパクトなスペースに収めることができます。

フレキシブル PCB: 補聴器デバイスに最適な回路基板?

このタイプの PCB は柔軟性があるため、補聴器だけでなく、ほとんどの医療機器でも一般的な選択肢となっています。

フレキシブル PCB は、その名前が示すように、フレキシブルな回路基板です。 柔軟な変更により、医療機器の包装の折り畳みや曲げがサポートされます。

さらに、これらのボードを補聴器デバイスに使用すると、コンパクトな設置面積内で配線全体を調整するのに役立ちます。

補聴器の回路図

補聴器の内部には何が入っているのか気になりますか? このデバイスには、耳の後ろに取り付けるフックのほかに、マイクとその他のコンポーネントもいくつかあります。

ここでは、デバイス内に通常見られるさまざまな重要な部品の内訳を示します。

1. マイク

これは、環境からの音の拾い方を扱うため、最も重要な部分の 1 つです。 これは、聴取者の難聴の程度に基づいて、さらなる分析と調整のために電気信号に変換されます。 デジタル コードまたは電気信号は、リスナーがいる直近の環境に基づいてさらに最適化できます。

2. フレックス PCB

デバイス内にはフレキシブルプリント基板 (PCB) もあります。 他の多くの機能の中でも、このボードは補聴器内の他のコンポーネントやワイヤーのほとんどを調整するのに役立ちます。

また、集積回路 (IC) とその他の幅広いコンポーネントの混合物でも構成されています。

3. バッテリー

補聴器デバイスには電源が必要であり、そのためにバッテリーが使用されます。

4. 受信者

レシーバーは、増幅された電気信号を対応する音に変換するコンポーネントです。 この音はリスナーの耳に届けられます。

5. アンテナ

ラジオは、無線周波数信号の受信と送信にアンテナを使用します。 補聴器の形状に合わせてアンテナを最適化し、場合によっては最大 2.4 GHz に調整することもできます。

フレキシブル PCB が補聴器で人気がある理由

フレキシブル回路基板は、次の理由から補聴器デバイスの製造によく選ばれています。

1. 小型化

ほとんどの医療機器のサイズを縮小する必要があるため。 それを可能にするコンポーネントを使用するのが得策です。

柔軟性があり、より小さな設置面積にも適合します。 フレキシブル PCB がこれを可能にします。 したがって、ボードを任意の方向に曲げたり巻き付けたりしても、デバイス内で必要な機能を実行できます。

2. 配線の代わりに使用

これらのボードは、プラグ接続や配線の代わりに一般的に使用されます。 これは、補聴器内の余分な配線を減らすことを目的とした改良です。

さらに、ワイヤとプラグを交換することにより、フレックス PCB は最高の信頼性と柔軟な設計の組み合わせを提供できます。

3. 柔軟な設置オプション

デバイスを製造したときに、1 つ以上の機能が欠けていることに気付いたことがありますか? 場合によっては、これらの問題を修正するのは大変な作業になる場合があります。

ただし、フレキシブル回路基板に付属する柔軟な設置オプションを使用すると、さらに効果的になる可能性があります。

高い小型化レベルと相まって、 必ずしもデバイスのサイズを大きくすることなく、新しいコンポーネントや機能を統合することが可能です。

4. HDI 機能

 

高密度相互接続 (HDI) 機能により、フレキシブル PCB は医療用ウェアラブルにとってより良い選択肢になります。

HDI 機能について知っておく必要がある事項の一部を以下に示します。

• 複数の相互接続: HDI フレックス回路基板を使用すると、複数の相互接続を行うことができます。 興味深いのは、これらすべての相互接続が、デバイスの現在のスペースを拡張することなく実現できることです。
• ルーティングの多用途性: ルーティング パスは多用途であるため、相互接続を行うためのさまざまな方法が提供されます。
• 手頃な価格: 複数のコンポーネントを相互接続することに加えて、HDI フレックス PCB は手頃な価格でもあります。 6 層 HDI フレックス PCB と 8 層リジッド PCB を比較した場合。 前者の方がコストが安くなります。
• スペース要件の削減: HDI フレキシブル PCB は、コンパクトな設置面積内でも複数の相互接続をサポートします。 ただし、マイクロビア、埋め込みビア、ブラインドビアの存在または統合により、必要なスペースはさらに減少します。
• 信号の完全性: コンポーネントが近接しているため、信号の信頼性と完全性がさらに向上します。

5. 信頼性の向上

フレキシブル PCB で作られた補聴器は信頼性が高く安心です。 補聴器回路基板の信頼性は次の理由によるものです。

• 耐性: ほとんどのフレキシブル回路基板はポリイミド素材で作られているため、基板は化学変化や極端な温度への曝露に対して耐性があります。
• 接続ポイントの最小化: 接続ポイントとルーティング パスが編成されるため。 補聴器のはんだ付け不良が発生することはほとんどありません。
• 電気的信頼性: フレキシブル PCB は電気的信頼性も高いため、補聴器での使用にも最適です。 均一な間隔とトレース幅、改善された誘電率、均一な材料厚さなどの機能により、これが可能になります。

6. 曲げ能力

これらの回路基板の柔軟性は、補聴器の機能をさらに強化します。 柔軟性はほとんどの医療機器やウェアラブルの要件になりつつあるため、 この目的のためにフレキシブル PCB を使用するのは理にかなっています。

ボードの柔軟性には次のような利点があります。

• 特に手術中の補聴器などの医療機器の収縮と膨張を抑えるのに役立ちます。
• 曲げ、折り畳み、ねじりにより、これまでリジッドなプリント基板 (PCB) では不可能だった接続の作成が可能になります。

補聴器用のフレックス PCB とリジッド PCB: どちらが優れていますか?

フレキシブル回路基板とリジッド回路基板の両方を使用して、医療機器やウェアラブルのパフォーマンスを最適化できます。

ただし、補聴器デバイスに関しては、フレックス PCB が一般的な選択肢です。 リジッド回路基板との比較は次のとおりです。

マルチシェイプフォーメーション

フレキシブル回路基板は、特に 3 次元 (3D) で複雑な形状に成形できます。 これには、複数のコネクタへのブランチの作成も伴います。

柔軟性のオプション

ほとんどの医療機器、特に補聴器機器にはスペースが限られているため、フレックス PCB は医療機器にとって理想的です。 ボードは柔軟に折りたたんだりねじったりできるため、ターゲット デバイス上のどのスペースにも簡単に収まります。

ただし、フレキシブル回路基板とリジッドフレキシブル回路基板の統合により、補聴器デバイスの性能も向上する可能性があります。 利点の一部を次に示します。

複合機能

リジッドフレックス PCB は、フレックス回路基板の柔軟性とリジッド回路の耐久性を組み合わせています。 これが、この組み合わせの PCB アーキテクチャで作られたほとんどの補聴器デバイスが柔軟性と耐久性の両方を備えている理由です。

デザインの多様性

フレキシブル PCB の利点の 1 つはサイズが小さいことであり、これにより重量も軽くなります。 ただし、リジッド PCB の重量はさらに重くなる可能性があります。

リジッド回路基板とフレキシブル回路基板を 1 つの設置面積内に組み合わせることで、リジッド PCB のサイズや重量を意識することなく、優れた耐久性を実現します。

結論

補聴器にフレキシブル回路基板を使用すると、聴覚に障害のある人にとって音の受信と解読が容易になる確実な方法です。 柔軟性をさらに高めたい場合は、リジッド PCB の重量とサイズをほとんど統合せずに、耐久性を高めるリジッドフレックス PCB の使用を検討してください。