一種pcb層間電容模塊及抗電擊心電檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于心電檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCB層間電容模塊及抗電擊心電檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]心電測量電路通過心電導(dǎo)聯(lián)線與心電電極獲得患者體表的生物信號，并對其進(jìn)行處理，其除了測量心電信號外，還要求具有導(dǎo)聯(lián)脫落檢測功能；對于有阻抗呼吸測量功能的儀器儀表，心電測量電路與阻抗法呼吸測量電路共用心電電極。
[0003]參見圖1所示，目前心電測量技術(shù)中的交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測技術(shù)一般是將激勵信號通過電容耦合到心電測量電路前端，然后通過心電信號處理電路檢測輸出信號的幅度判斷導(dǎo)聯(lián)脫落與否。由于心電測量電路通過導(dǎo)聯(lián)線和心電電極與患者直接接觸，而無絕緣介質(zhì)隔離，因此，在心電測量過程中，若對患者進(jìn)行除顫或者電外科手術(shù)，則高能沖擊可以通過人體作用于心電測量電路。除顫和電外科手術(shù)電壓通常為幾百至幾千伏特，遠(yuǎn)高于心電電路前端常用元件(如運算放大器、儀表放大器、交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測電路激勵信號耦合電容等)能夠承受的最大電壓，因此為保證心電測量電路和裝置不會因電沖擊損壞并符合行業(yè)相關(guān)防除顫、抗電外科干擾等標(biāo)準(zhǔn)要求，常在測量電路前端增加用于吸收電沖擊能量、或者泄放電流、或者限制電流的功能元件。
[0004]心電測量電路前端主要采用兩類功能元件抗電沖擊。第一類是氣體放電管、壓敏電阻、二極管等，主要作用是電流泄放和電壓鉗位；第二類為電阻，主要用于分壓和限流。對于阻抗法呼吸測量電路和心電測量電路共用電極的裝置，由于阻抗要求，前端用于分壓和限流的電阻值不能過大，一般限制在100kQ以內(nèi)。該電阻值對于幾千伏特的高壓限流能力有限，且該電阻需要置于交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測電路激勵信號耦合電容之后，對該電容無保護(hù)作用，故需要增加其他措施增強抗電沖擊的能力。通常的做法是在心電測量電路前端增加氣體放電管，用于迅速泄放大電流，但是殘壓較高，約幾十伏特，且電流泄放需要一定時間，耦合電容上仍然需要承受較高電壓。
[0005]目前技術(shù)中，耦合電容通常使用普通陶瓷電容，容值幾十皮法，陶瓷電容多為多層結(jié)構(gòu)，層間距小，考慮目前主流封裝(一般為RES 0603或更小)，最高耐壓一般在幾十伏特以內(nèi)，很容易在電沖擊作用下?lián)p壞。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型實施例的目的在于提供一種PCB層間電容模塊及抗電擊心電檢測電路，旨在解決上述交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測技術(shù)中采用的耦合電容容易被電沖擊損壞的問題。
[0007]本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種PCB層間電容模塊，所述PCB包括多層介質(zhì)基板，所述多層介質(zhì)基板的表面設(shè)置有至少兩個金屬薄膜，所述PCB層間電容模塊包括電容器，所述電容器由所述PCB中相鄰兩個介質(zhì)基板表面相對設(shè)置的金屬薄膜和兩個相對設(shè)置的金屬薄膜之間的介質(zhì)基板構(gòu)成。
[0008]在本實用新型實施例所述的PCB層間電容模塊中，所述兩個相對設(shè)置的金屬薄膜均為所述PCB的內(nèi)層金屬薄膜。
[0009]在本實用新型實施例所述的PCB層間電容模塊中，所述PCB層間電容模塊至少包括第一電容器和第二電容器；
[0010]所述第一電容器包括相對設(shè)置的第一極板和第二極板，所述第二電容器包括相對設(shè)置的第三極板和第四極板，構(gòu)成所述第一極板的金屬薄膜和構(gòu)成所述第三極板的金屬薄膜位于所述PCB中同一層介質(zhì)基板的表面，構(gòu)成所述第二極板的金屬薄膜和構(gòu)成所述第四極板的金屬薄膜位于所述PCB中同一層介質(zhì)基板的表面。
[0011]在本實用新型實施例所述的PCB層間電容模塊中，所述PCB層間電容模塊至少包括第一電容器和第二電容器；
[0012]所述第一電容器包括相對設(shè)置的第一極板和第二極板，所述第二電容器包括相對設(shè)置的第三極板和第四極板，構(gòu)成所述第一極板的金屬薄膜、構(gòu)成所述第二極板的金屬薄膜以及構(gòu)成所述第三極板的金屬薄膜分別位于所述PCB中不同層介質(zhì)基板的表面。
[0013]在本實用新型實施例所述的PCB層間電容模塊中，當(dāng)所述金屬薄膜設(shè)置在所述PCB的表層介質(zhì)基板的表面時，所述金屬薄膜的表面還涂覆有絕緣層。
[0014]在本實用新型實施例所述的PCB層間電容模塊中，所述金屬薄膜采用銅皮。
[0015]在本實用新型實施例所述的PCB層間電容模塊中，所述介質(zhì)基板采用FR-4環(huán)氧玻璃布層壓板。
[0016]本實用新型實施例的另一目的在于提供一種抗電擊心電檢測電路，包括PCB，所述PCB上設(shè)置有心電電極、導(dǎo)聯(lián)線、交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測激勵信號產(chǎn)生電路、阻抗法呼吸測量電路、心電測量電路以及耦合電容，其中，所述心電電極通過所述導(dǎo)聯(lián)線連接至所述阻抗法呼吸測量電路、所述心電測量電路和所述耦合電容的第一端，所述耦合電容的第二端與所述交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測激勵信號產(chǎn)生電路連接；
[0017]所述心電測量電路包括電流泄放與電壓鉗位網(wǎng)絡(luò)、限流和濾波電路以及心電信號處理電路，其中，所述電流泄放與電壓鉗位網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)在所述心電電極和信號地之間，所述限流和濾波電路的輸入端與所述導(dǎo)聯(lián)線連接，所述限流和濾波電路的輸出端與所述心電信號處理電路連接；
[0018]所述耦合電容采用上述PCB層間電容模塊中的電容器。
[0019]實施本實用新型提供的PCB層間電容模塊及抗電擊心電檢測電路具有以下有益效果:
[0020]本實用新型實施例提供的PCB層間電容模塊中的電容器由于采用PCB中相鄰兩個介質(zhì)基板表面相對設(shè)置的金屬薄膜和兩個相對設(shè)置的金屬薄膜之間的介質(zhì)基板構(gòu)成，又由于PCB層間距較普通多層陶瓷電容的層間距大，垂直層向電氣強度高，從而使得該電容器相對于普通的多層陶瓷電容具有較高的抗電擊能力，可靠性高；本實用新型實施例提供的抗電擊心電檢測電路中的耦合電容由于采用上述PCB層間電容模塊中的電容器，從而使得該耦合電容相對于普通的多層陶瓷電容具有較高的抗電擊能力，可靠性高，不會在對患者進(jìn)行除顫或電外科手術(shù)時發(fā)生擊穿；此外，還減少了抗電擊心電檢測電路中PCB表層元件的數(shù)量，提高了電路的集成度。
【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中心電測量裝置中任一心電導(dǎo)聯(lián)電極抗電擊電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖2是本實用新型實施例中PCB的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例提供的PCB層間電容模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本實用新型另一實施例提供的PCB層間電容模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本實用新型另一實施例提供的PCB層間電容模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本實用新型一具體實現(xiàn)示例中抗電擊心電檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本實用新型圖6所示實現(xiàn)示例中耦合電容的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記:
[0029]1—心電導(dǎo)聯(lián)電極，2—心電測量電路，3—阻抗法呼吸測量電路，4一交流導(dǎo)聯(lián)脫落檢測激勵信號產(chǎn)生電路，5—耦合電容，21—電流泄放與電壓鉗位網(wǎng)絡(luò)，22—限流和濾波電路，23—心電信號處理電路，61—介質(zhì)基板，62—金屬薄膜，60—PCB表層金屬層中的金屬焊盤和走線，63—PCB底層金屬層中的金屬焊盤和走線。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0031]圖2是本實用新型實施例中PCB的結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明僅僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。
[0032]參見圖2所示，本實用新型實施例提供的PCB層間電容模塊中，所述PCB包括多層介質(zhì)基板61，所述多層介質(zhì)基板61的表面設(shè)置有至少兩個金屬薄膜62，所述PCB層間電容模塊包括電容器，所述電容器由所述PCB中相鄰兩個介質(zhì)基板61表面相對設(shè)置的金屬薄膜62和兩個相對設(shè)置的金屬薄膜62之間的介質(zhì)基板61構(gòu)成。
[0033]需要說明的是，在本實用新型實施例中，同一個介質(zhì)基板61的表面可以設(shè)置一塊完整的金屬薄膜62，也可以設(shè)置多個相互獨立的金屬薄膜62。PCB內(nèi)不同金屬薄膜62之間的電氣連接通過通孔、過孔、埋孔等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；所述金屬薄膜62包括但不限于銅皮，所述介質(zhì)基板61包括但不限于FR-4環(huán)氧玻璃布層壓板。
[0034]進(jìn)一步的，在本實用新型實施例中，構(gòu)成電容器的兩個相對設(shè)置的金屬薄膜62均為所述PCB的內(nèi)層金屬薄膜，這樣能夠提高PCB電路的集成度。應(yīng)當(dāng)理解的是，這里僅僅作為本實用新型的一較佳實施例，并不限定本實用新型，在一些對電路集成度要求不高的場合，電容器中的極板也可以采用PCB的表層金屬薄膜來構(gòu)造。例如:在圖2所示的PCB中，電容器可以由圖2中第x+1金屬薄膜、第x+1層介質(zhì)基板以及第x+2金屬薄膜構(gòu)成，在具體實現(xiàn)時，構(gòu)成電容的兩個相鄰的金屬薄膜中可包含表層金屬薄膜，也可以不包含表層金屬薄膜。但是，在本實施例中，為了節(jié)省PCB表層面積，電容器采用PCB中兩個相對設(shè)置的內(nèi)層金屬薄膜和兩個相對設(shè)置的內(nèi)層金屬薄膜之間的介質(zhì)基板構(gòu)成，即上述X僅取正整數(shù)。這里若令第x+1金屬薄膜和第x+2金屬薄膜在第x+2介質(zhì)基板的投影之間相互重疊的面積為S，第x+1層介質(zhì)基板的厚度為hx+1，第x+1層介質(zhì)基板的相對介質(zhì)常數(shù)為ε r,則該電容器的容值為ε。ε j/hx+1，其中ε。為真空介電常數(shù)。
[0035]在本實用新型實施例中，當(dāng)所述金屬薄膜62設(shè)置在所述PCB的表層介質(zhì)基板的表面時，所述金屬薄膜62的表面還涂覆有絕緣層。進(jìn)一步的，所述絕緣層包括但不限于綠油層。
[0036]可選的，參見圖3和圖4所示，所述PCB層間電容模塊至少包括第一電容器Cdl和第二電容器Cd2 ;所述第一電容器Cdl包括相對設(shè)置的第一極板和第二極板，所述第二電容器Cd2包括相對設(shè)置的第三極板和第四極板，構(gòu)成所述第一極板的金屬薄膜和構(gòu)成所述第三極板的金屬薄膜位于所述