কিভাবে এন্ডোস্কোপ মেইনবোর্ড ডিজাইন ডিস্টাল টিপ ইঞ্জিনিয়ারিং-এ মহাকাশ অভিশাপ ভেঙে দেয়

এন্ডোস্কোপিতে, সুযোগের দূরবর্তী টিপের মধ্যে স্থানের জন্য একটি চিরন্তন যুদ্ধ রয়েছে। একটি পাতলা এবং আরও সক্ষম ডিভাইস তৈরি করতে, সার্কিট বোর্ডগুলির নকশা এবং বিন্যাস পুনর্বিবেচনা করা আবশ্যক। কঠোর প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডের প্রচলিত পদ্ধতিকে মেডিকেল এন্ডোস্কোপ ক্যামেরাকে আরও কমপ্যাক্ট এবং নমনীয় করার ইচ্ছার দ্বারা চ্যালেঞ্জ করা হয়। সমাধানটি একটি অনমনীয়-ফ্লেক্স প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডে পাওয়া যেতে পারে যা অনমনীয় এবং নমনীয় PCB-এর সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে।

 

মহাকাশ অভিশাপ

একটি সাধারণ পরিস্থিতিতে একটি মেডিকেল এন্ডোস্কোপ ক্যামেরা ব্যবহার জড়িত: স্কোপটি রোগীর শরীরে ঢোকানো হয় এবং দূরবর্তী প্রান্তে অবস্থিত ক্যামেরা মডিউল দ্বারা প্রদত্ত ইমেজিং এবং আলোকসজ্জা ব্যবহার করে লক্ষ্যস্থানে নেভিগেট করা হয়। দৃশ্যের একটি বৃহৎ ক্ষেত্রের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে, প্রচলিত অনমনীয় প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডগুলি ইমেজ সেন্সর, আলো-এমিটিং ডায়োড এবং অন্যান্য উপাদানগুলিকে মাউন্ট করতে ব্যবহৃত হয়। এই বোর্ডগুলি কঠোর এবং সংকীর্ণ টিপের ভিতরে স্থান বাঁচাতে ভাঁজ করা যায় না। অন্যদিকে, নমনীয় সার্কিট নমনের কারণে সোল্ডার জয়েন্ট স্ট্রেস প্রবর্তন করবে।

 

নমনীয় সার্কিট বোর্ডগুলি সাধারণত এন্ডোস্কোপের দূরবর্তী টিপের ভিতরে প্রয়োজনীয় পরিমাণ স্থান সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। একটি নমনীয় PCB একটি ছোট ক্রস-বিভাগ দখল করে, সুযোগের অনুদৈর্ঘ্য অক্ষ বরাবর স্থাপন করা যেতে পারে। যাইহোক, একটি এন্ডোস্কোপ ক্যামেরা একত্রিত করার সময়, নমনীয় সার্কিটটি উত্পাদন এবং অপারেশন উভয়ের সময় নমন শক্তির শিকার হয়। সার্কিট বোর্ডের সাথে সংযোগকারী উপাদানগুলির সোল্ডার জয়েন্টগুলি এই ধরণের চাপ দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। অনেক ক্ষেত্রে, ক্ষতি একটি একক পদ্ধতির সময় ঘটে এবং এর ফলে ছবি নষ্ট হয়।

 

অনমনীয়-ফ্লেক্স সার্কিট বোর্ড অনমনীয়তা এবং নমনীয়তার সর্বোত্তম সমন্বয়ের অনুমতি দেয়। নমনীয় PCB কোরের অনুদৈর্ঘ্য দিক বরাবর বেশ কিছু অনমনীয় বোর্ড সেগমেন্ট স্থাপন করা হয়। এটি নির্দিষ্ট বিরতিতে ইমেজ সেন্সর, এলইডি এবং অন্যান্য উপাদানগুলিকে মাউন্ট করার অনুমতি দেয়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে দৃঢ় বোর্ডের সাথে উপাদানগুলির সংযোগকারী সোল্ডার জয়েন্টগুলি বাঁকানোর দ্বারা প্রভাবিত হয় না, এইভাবে ক্র্যাকিং বা ডিলামিনেশনের সম্ভাবনা বাদ দেয়। PCB এর নমনীয়তা এন্ডোস্কোপের দূরবর্তী টিপের ভিতরে বোর্ড স্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়।

 

তৃতীয় মাত্রা

অনমনীয়-ফ্লেক্স ডিজাইন এন্ডোস্কোপের দূরবর্তী টিপের ভিতরে তৃতীয় মাত্রা ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। সার্কিট বোর্ড ডিজাইন করার সময়, উপাদানগুলি বিভিন্ন স্তর এবং কোণে অনমনীয় অংশগুলিতে স্থাপন করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নমনীয় সার্কিট বোর্ড একটি ক্যামেরা মডিউল, সাইড ক্যামেরা এবং LED ধারণ করার জন্য বিভিন্ন উচ্চতায় একাধিকবার ভাঁজ করা যেতে পারে। ফলাফল হল একটি তিন-স্তরের অনমনীয়-ফ্লেক্স সার্কিট বোর্ড, যেখানে সামনের ক্যামেরা এবং পাশের ক্যামেরাগুলি স্কোপের কেন্দ্রীয় অক্ষের সাপেক্ষে বিভিন্ন কোণে স্থাপন করা হয়।

 

ভাঁজ করা শক্ত-ফ্লেক্স সার্কিট বোর্ড ধরে রাখার জন্য একটি শক্ত ফ্রেমের প্রয়োজন। এই ধরনের একটি ফ্রেম সাধারণত ধাতু দিয়ে তৈরি এবং LED এবং ইমেজ সেন্সরের জন্য একটি হিটসিঙ্ক হিসাবে কাজ করে। লক্ষ্য এলাকা আলোকিত করার সময়, LED অ্যারে আলো এবং তাপ নির্গত করে। এর কর্মক্ষমতা উপর তাপমাত্রা প্রভাব প্রতিরোধ করতে ক্যামেরা মডিউল থেকে অপসারিত শক্তি অপসারণ করা আবশ্যক. এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে যখন এন্ডোস্কোপ একটি বিপরীতমুখী দিকে ব্যবহার করা হয়, কারণ বেশিরভাগ আলোকসজ্জা অভ্যন্তরীণ টিস্যু থেকে প্রতিফলিত হয়।

ত্রিমাত্রিক অনমনীয়-ফ্লেক্স PCB-এর সিগন্যালের অখণ্ডতা পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন গ্রাউন্ড এবং সিগন্যাল স্তরের একটি বিশেষ বিন্যাস দ্বারা নিশ্চিত করা হয়। বৈদ্যুতিক সংযোগগুলি সাজানোর সময়, কঠোর থেকে নমনীয় PCB-তে রূপান্তরের দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া হয়। সার্কিট বোর্ড অনমনীয় এবং নমনীয় উভয় অংশেই বহু-স্তরের নকশা ব্যবহার করে। অনমনীয় কোরের বাইরের স্তরগুলি একটি স্থল সমতল প্রদান করে যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ থেকে সংকেত ট্রেসগুলিকে বিচ্ছিন্ন করে। নমনীয় সেগমেন্টে সংকেত ক্ষতি এবং ক্রসস্ট্যাক কমাতে একটি নিয়ন্ত্রিত বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা রয়েছে। সংকেত প্রতিফলন প্রতিরোধ করার জন্য রূপান্তর এলাকা ডিজাইন করার সময় বিশেষ ব্যবস্থা নেওয়া হয়, যা চিত্রকে বিকৃত করবে।

 

4K ভিডিও সিগন্যালের সংকেত অখণ্ডতা নিশ্চিত করতে, একটি কঠোর-ফ্লেক্স PCB-এর জন্য বিশেষজ্ঞ-স্তরের উত্পাদন প্রয়োজন। একজন যোগ্যতাসম্পন্ন প্রস্তুতকারক নির্ভুল প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ সঞ্চালন করবে এবং সংকেত ক্ষতি কমাতে সঠিক উপকরণ ব্যবহার করবে। অনমনীয় অংশগুলির জন্য, নির্মাতারা নিয়ন্ত্রিত গ্রাউন্ড প্লেন সহ উন্নত বহু-স্তর নির্মাণ ব্যবহার করবে। নমনীয় অংশগুলির জন্য, নির্মাতারা প্লেসমেন্টের মাধ্যমে সঠিক নিশ্চিত করতে নির্ভুল লেজার ড্রিলিং সঞ্চালন করবে। সংকেত অখণ্ডতার প্রয়োজনীয়তাগুলির সাথে সম্মতি অর্জনের জন্য সমস্ত প্রোটোটাইপে সিগন্যাল অখণ্ডতা পরীক্ষা করা যেতে পারে। মেডিকেল এন্ডোস্কোপ ক্যামেরা হাজার হাজার বাঁকানো চক্রের পরেও একটি নির্ভরযোগ্য চিত্র প্রদান করতে সক্ষম হবে যখন স্বাভাবিক ব্যবহারের সাপেক্ষে।

 

উপকরণ

অনমনীয়-ফ্লেক্স সার্কিট বোর্ড তৈরির জন্য উপকরণ নির্বাচনও বেশ গুরুত্বপূর্ণ। মেডিকেল ডিভাইসগুলি প্রায়শই কঠোর নির্বীজন পদ্ধতির শিকার হয়, যার মধ্যে 134 ডিগ্রি সেলসিয়াসে অটোক্লেভিং সহ। নমনীয় মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডগুলি প্রায়শই তামার ফয়েল দিয়ে লেপা পলিমাইড ফিল্মের তৈরি হয়। ডিলামিনেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন এই জাতীয় উপকরণগুলি উচ্চ তাপমাত্রার শিকার হয়। উপকরণ নির্বাচন করার সময়, সংকেত ক্ষতি কমাতে অস্তরক পারমিটিভিটি এবং ডিসিপেশন ফ্যাক্টরের সহগগুলিতে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।

 

আঠালো কপার ফয়েল প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি পলিমাইড ক্যাপ্টনের মতো উপকরণের ব্যবহার, অটোক্লেভিংয়ের সময় তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে সৃষ্ট ডিলামিনেশনের সম্ভাবনা হ্রাস করে। একই সময়ে, এই জাতীয় উপকরণগুলির ব্যবহার উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার সময় বিষাক্ত পদার্থের নির্গমনকে বাদ দেয়। অনমনীয়-ফ্লেক্স PCB-এর জন্য উপকরণ নির্বাচনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল ISO 10993 স্ট্যান্ডার্ডের সাথে তাদের সম্মতি।

সঠিক উপকরণগুলি বেছে নেওয়ার জন্য প্রস্তুতকারকের অবশ্যই কঠোর-ফ্লেক্স PCB ফ্যাব্রিকেশনে ব্যাপক অভিজ্ঞতা থাকতে হবে। নমনীয় অংশগুলির জন্য উপকরণ নির্বাচন করার সময়, প্রস্তুতকারকের অবশ্যই তাদের নমন ব্যাসার্ধ বিবেচনা করতে হবে। একটি জটিল ত্রিমাত্রিক আকৃতি সহ একটি কঠোর-ফ্লেক্স PCB তৈরি করার সময় এই বৈশিষ্ট্যটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। আঠালো কপার ফয়েলের মতো উপকরণের পছন্দ সার্কিট বোর্ডের জন্য প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক শক্তির উপরও নির্ভর করে।

 

উৎপাদন

অনমনীয়-ফ্লেক্স পিসিবি উৎপাদন একটি জটিল এবং চ্যালেঞ্জিং প্রক্রিয়া। একটি মেডিকেল এন্ডোস্কোপ ক্যামেরা তৈরি করতে, একজন PCB প্রস্তুতকারকের অবশ্যই কঠোর-ফ্লেক্স PCB ফ্যাব্রিকেশনে ব্যাপক দক্ষতা থাকতে হবে। অনমনীয়-ফ্লেক্স সার্কিট বোর্ডের উৎপাদনে সাধারণত ৮০টিরও বেশি ধাপ থাকে, নমনীয় কোরকে লেমিনেট করা থেকে শুরু করে তৈরি পণ্যের প্রতিবন্ধকতা পরীক্ষা পর্যন্ত। সার্কিট বোর্ডের স্বতন্ত্র অনমনীয় অংশগুলি আলাদাভাবে তৈরি করা হয়, তারপর নমনীয় অংশের সাথে একসাথে বন্ধন করা হয়। নমনীয় সেগমেন্টের সাপেক্ষে অনমনীয় অংশগুলির অবস্থানের নির্ভুলতার দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।

 

কঠোর-ফ্লেক্স পিসিবি তৈরি করার সময়, সঠিক সরবরাহকারী নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ। ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের বিপরীতে, চিকিৎসা ডিভাইস এবং সরঞ্জাম উচ্চ মাত্রার দায়িত্ব বোঝায়। তাই, এই ধরনের ডিভাইসের নির্মাতাদের অবশ্যই সতর্কতার সাথে এমন একজন সরবরাহকারী নির্বাচন করতে হবে যার কঠোর-ফ্লেক্স পিসিবি উৎপাদনের ক্ষেত্রে ব্যাপক দক্ষতা রয়েছে। সরবরাহকারীর সাথে মিথস্ক্রিয়াটি নির্বাচিত অংশীদারের ক্ষমতার উপর উচ্চ স্তরের বিশ্বাস এবং আস্থার উপর নির্মিত হওয়া উচিত। প্রধান উদ্দেশ্য হল একটি মেডিকেল এন্ডোস্কোপ ক্যামেরার একটি কার্যকরী প্রোটোটাইপ তৈরি করা যা সমস্ত প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য পূরণ করে।

 

অনমনীয়-নমনীয় নকশা নতুন ধরনের মেডিকেল এন্ডোস্কোপ তৈরি করতে দেয় যা আকারে ছোট, আরও সুনির্দিষ্ট এবং রোগীদের জন্য আরও আরামদায়ক। একই সময়ে, মেডিক্যাল এন্ডোস্কোপ তৈরি করার সময় অনমনীয়-ফ্লেক্স PCB-এর ডিজাইনের সমস্ত দিক বিবেচনা করা অপরিহার্য। এর অর্থ নমনীয় এবং অনমনীয় অংশগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য প্রয়োজনীয়তাগুলি বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা এবং এন্ডোস্কোপের দূরবর্তী টিপের মধ্যে তাদের সর্বোত্তম বিন্যাস নির্ধারণ করা। নির্ভরযোগ্য ভিডিও স্থানান্তর নিশ্চিত করার জন্য এন্ডোস্কোপ ক্যামেরা ডিজাইন করার সময় ত্রি-মাত্রিক অনমনীয়-ফ্লেক্স PCB-এর সিগন্যাল অখণ্ডতাও বিবেচনা করা উচিত। অনমনীয়-ফ্লেক্স পিসিবি তৈরিতে ব্যবহৃত উপকরণগুলিও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ তাদের অবশ্যই চিকিৎসা শিল্পের কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে।