一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法技术

本发明专利技术公开了一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，通过调节相邻的顶层导体和底层导体之间的交叠面积，调节柔性平面电容的容值，进而调节磁共振射频线圈的谐振频率，可以精确地调节磁共振射频线圈的谐振频率，而且不破坏柔性印刷电路板的机械结构，这种方法调节出来的电容，其耐压强度不受影响，完全可以在失谐电路和共模抑制巴伦等高耐压电路中使用。

【技术实现步骤摘要】
一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法
本专利技术涉及一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，属于医疗器械磁共振成像

技术介绍
磁共振成像是一种先进的人体无损成像的技术，广泛应用于人体各个部位疾病的诊断。磁共振射频线圈是磁共振成像系统的重要组成部分，其性能直接决定着磁共振成像质量的好坏。近来使用柔性印刷电路板制成的柔性平面电容代替传统的陶瓷电容是磁共振射频线圈技术的一大进展，使用这种技术可以显著降低线圈的厚度和重量，增强线圈的柔软度和舒适性。这种柔性平面电容不仅可以用在线圈的谐振回路当中以调谐线圈的频率，还可以用在失谐电路甚至共模抑制巴伦当中。请参阅图1，柔性磁共振射频线圈常用的双层柔性印刷电路板，除了顶层导体11、底层导体12和中间的绝缘介质层13外，顶层导体11外和底层导体12外分别有一层聚酰亚胺覆盖膜14、15，用于绝缘和防止氧化。默认情况下，聚酰亚胺覆盖膜是全部覆盖导体的，除非特殊指定，比如焊盘等地方覆铜层才会露出来。如专利CN201810888994.3种公开了一种使用分布式电容的磁共振射频线圈结构，使用柔性平面电容时候，调节频率最简单的方法是用剪刀直接裁剪形成电容的包括上下两层导体和中间绝缘介质的柔性印刷电路板的面积，这种方法非常简单，但却有两个问题：一个是由于中间的绝缘介质层通常都很薄，一般不超过0.1mm，所以裁剪的时候很容易造成上层导体和下层导体短路；另外一个问题是即使不短路，切口处的上层铜皮和下层铜皮的边缘直接暴露在空气中，而间隙只有通常不到0.1mm，所以不能承受比较高的电压。这对于线圈谐振回路中调谐线圈谐振回路频率的电容还问题不大，但对于失谐电路中的电容和共模抑制巴伦中的电容，这就构成了一个大问题。因为这些地方的电容两端在磁共振系统发射期间通常都会有很高的射频电压，可能高达上千伏特，所以切口边缘处很容易会电离击穿，从而造成非常大的安全隐患。而其它传统的频率调试方法，比如并联小容值电容法，使用可调电容法，均需要焊接多余的元器件，这就完全破坏了柔性平面线圈的柔软性并增加厚度和重量，失去了柔性平面电容的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，可以精确地调节线圈的频率，而且不破坏柔性印刷电路板的机械结构，这种方法调节出来的电容，其耐压强度不受影响，完全可以在失谐电路和共模抑制巴伦等高耐压电路中使用。实现上述目的的技术方案是：一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，所述磁共振射频线圈采用柔性印刷电路板制成，包括绝缘介质层、位于绝缘介质层的上表面的若干段顶层导体和位于绝缘介质层的下表面的若干段底层导体，所述顶层导体和底层导体交错分布，相邻的顶层导体和底层导体之间交叠，交叠的顶、底层导体与中间的绝缘介质层一起形成柔性平面电容，所述顶层导体和底层导体均为覆铜层；其特征在于，所述化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，包括以下步骤：S1，确定调节参数，磁共振射频线圈的谐振频率f的计算公式为：式(1)中，L为电感值；C为柔性平面电容的容值，柔性平面电容的容值C的计算公式为：C＝ε0*εr*A/d(2)式(2)中，ε0为真空介电常数，εr为绝缘介质层的相对介电常数，A为顶层导体和底层导体的交叠面积，d为绝缘介质层的厚度；通过改变交叠面积A可以调节柔性平面电容的容值；S2，在磁共振射频线圈的柔性印刷电路板上，将需要调节容值的柔性平面电容的顶、底层导体的交叠面积A做的比实际需要的交叠面积A0大，预留一部分可调交叠面积B，可调交叠面积B的顶层导体或底层导体的外部不覆盖聚酰亚胺保护膜，直接暴露在空气中，且A-B<A0；S3，在进行频率调试之前，先使用网路分析仪测试一下磁共振射频线圈的当前谐振频率f，柔性平面电容的交叠面积A大于实际需要的交叠面积A0，则当前谐振频率f低于预期的谐振频率f0；如果当前谐振频率f高于预期的谐振频率f0，则需要重新设计生产磁共振射频线圈的柔性印刷电路板；S4，在需要调试磁共振射频线圈频率的时候，先将柔性印刷线路板上的除待调试柔性平面电容外的暴露出来的覆铜层用薄聚酰亚胺胶带覆盖住，然后将待调试的柔性平面电容的可调交叠面积的覆铜层的一部分用薄聚酰亚胺胶带覆盖住，把可调交叠面积的覆铜层的另外一部分暴露出来，暴露出来的可调交叠面积的估算公式为：式(3)中，ΔA为暴露出来的可调交叠面积的估算值，A为柔性平面电容的交叠面积，f为当前谐振频率；f0为预期的谐振频率；S5，然后将磁共振射频线圈放置在铜腐蚀液中进行腐蚀；待暴露出来的可调交叠面积上的覆铜层完全腐蚀掉后，从铜腐蚀液中取出磁共振射频线圈，测试磁共振射频线圈的当前振频频率；S6，如果当前谐振频率与预期的谐振频率f0相符，则腐蚀调节频率成功；如果磁共振射频线圈的当前谐振频率低于预期的磁共振系统频率f0，则重复步骤S4和S5，将余下的可调交叠面积的一部分再暴露出来并继续腐蚀，直至磁共振射频线圈的谐振频率达到预期；如果磁共振射频线圈的当前谐振频率高于预期的磁共振系统频率f0，则腐蚀调节频率失败。上述的一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，其中，步骤S4中，暴露出来的可调交叠面积小于可调交叠面积的估算值ΔA。上述的一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，其中，步骤S6中，当前谐振频率等于f0±0.1MHz时，判定当前谐振频率与预期的谐振频率f0相符；当前谐振频率小于f0-0.1MHz时，判定当前谐振频率低于预期的谐振频率f0；当前谐振频率大于f0+0.1MHz时，判定当前谐振频率高于预期的谐振频率f0。上述的一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，其中，磁共振射频线圈中有多个需要调节容值的柔性平面电容，针对每个需要调节容值的柔性平面电容，使用如权利要求1所述的方法，经过多轮的反复腐蚀，直到每一个柔性平面电容都调节成功。本专利技术的化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，通过调节相邻的顶层导体和底层导体之间的交叠面积，调节柔性平面电容的容值，进而调节磁共振射频线圈的谐振频率，可以精确地调节线圈的频率，而且不破坏柔性印刷电路板的机械结构，这种方法调节出来的电容，其耐压强度不受影响，完全可以在失谐电路和共模抑制巴伦等高耐压电路中使用。附图说明图1为柔性磁共振射频线圈常用的双层柔性印刷电路板的叠层示意图；图2为柔性磁共振射频线圈中使用的柔性传输线和柔性共模抑制巴伦的结构示意图；图3为柔性平面电容的局部放大图；图4为腐蚀前用薄聚酰亚胺胶带覆盖暴露的覆铜层的示意图。具体实施方式为了使本
的技术人员能更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：磁共振射频线圈采用柔性印刷电路板制成，包括绝缘介质层、位于绝缘介质层的上表面的若干段顶层导体和位于绝缘介质层的下表面的若干段底层导体，顶层导体和底层导体交错分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，所述磁共振射频线圈采用柔性印刷电路板制成，包括绝缘介质层、位于绝缘介质层的上表面的若干段顶层导体和位于绝缘介质层的下表面的若干段底层导体，所述顶层导体和底层导体交错分布，相邻的顶层导体和底层导体之间交叠，交叠的顶、底层导体与中间的绝缘介质层一起形成柔性平面电容，所述顶层导体和底层导体均为覆铜层；其特征在于，所述化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，包括以下步骤：/nS1，确定调节参数，磁共振射频线圈的谐振频率f的计算公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，所述磁共振射频线圈采用柔性印刷电路板制成，包括绝缘介质层、位于绝缘介质层的上表面的若干段顶层导体和位于绝缘介质层的下表面的若干段底层导体，所述顶层导体和底层导体交错分布，相邻的顶层导体和底层导体之间交叠，交叠的顶、底层导体与中间的绝缘介质层一起形成柔性平面电容，所述顶层导体和底层导体均为覆铜层；其特征在于，所述化学腐蚀法调节磁共振射频线圈频率的方法，包括以下步骤：
S1，确定调节参数，磁共振射频线圈的谐振频率f的计算公式为：



式(1)中，L为电感值；C为柔性平面电容的容值，柔性平面电容的容值C的计算公式为：
C＝ε0*εr*A/d(2)
式(2)中，ε0为真空介电常数，εr为绝缘介质层的相对介电常数，A为顶层导体和底层导体的交叠面积，d为绝缘介质层的厚度；
通过改变交叠面积A可以调节柔性平面电容的容值；
S2，在磁共振射频线圈的柔性印刷电路板上，将需要调节容值的柔性平面电容的顶、底层导体的交叠面积A做的比实际需要的交叠面积A0大，预留一部分可调交叠面积B，可调交叠面积B的顶层导体或底层导体的外部不覆盖聚酰亚胺保护膜，直接暴露在空气中，且A-B<A0；
S3，在进行频率调试之前，先使用网路分析仪测试一下磁共振射频线圈的当前谐振频率f，柔性平面电容的交叠面积A大于实际需要的交叠面积A0，则当前谐振频率f低于预期的谐振频率f0；如果当前谐振频率f高于预期的谐振频率f0，则需要重新设计生产磁共振射频线圈的柔性印刷电路板；
S4，在需要调试磁共振射频线圈频率的时候，先将柔性印刷线路板上的除待调试柔性平面电容外的暴露出来的覆铜层用薄聚酰亚胺胶带覆盖住，然后将待调试的柔性平面电容的可调交叠面积的覆铜层的一部分用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松涛，邵志红，张健军，漆彦辉，邓华琼，
申请(专利权)人：上海辰光医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31