Medicinos PCB gamyba
Nuo projektavimo iki surinkimo
Medicininis PCB yra specifinis PCB tipas, naudojamas medicinos pramonėje. Kinijos medicinos pramonei pereinant nuo tradicinės kinų medicinos prie Vakarų medicinos, medicinos elektronikos paklausa smarkiai išaugo. Tai paskatino Kinijos medicinos PCB gamybos ir surinkimo technologiją, todėl RICH PCBA tapo patikimu medicinos įrangos PCBA gamintoju. RICH PCBA gaminama medicininė grandinė yra plačiai naudojama įvairiuose medicinos prietaisuose, įskaitant ultragarso aparatus, pacientų stebėjimo įrangą, medicininės vaizdo gavimo sistemas ir kitus įrenginius, kuriems reikalingas tikslus ir patikimas elektroninis valdymas. Šios PCBA atlieka lemiamą vaidmenį kontroliuojant ir reguliuojant medicinos įrangos elektronines funkcijas.
Gaukite medicininės PCB surinkimo pasiūlymą iš RICH PCBA
Jei ieškote aukščiausio lygio medicininių PCB / PCBA gamintojo, rinkitės tik RICH PCBA. Kadangi medicininė elektronika yra susijusi su žmonių sveikata, ji turi atitikti griežtus saugos ir patikimumo standartus. Be to, kai kuriai implantuojamai medicininei elektronikai reikalingas didesnis tikslumas ir stabilumas, todėl jie turi būti suprojektuoti taip, kad atlaikytų atšiaurias medicinines aplinkas, gamyboje reikia atlikti daugiau bandymų, o surinkimo metu reikia užtikrinti komponentų litavimą ir pan.
● Greitas apsisukimas
● „Iki rakto“ PCBA
● Pusiau raktas
● BGA surinkimas
● Prototipų kūrimas
● Serijinė gamyba
● Pigu
● Kinija
Kokios medicininės elektroninės PCB buvo pagamintos?
Nuo COVID-19 pandemijos protrūkio pasaulinė medicinos elektronikos paklausa išliko didelė. Šioje aplinkoje RICH PCBA gavo daug užklausų iš medicinos pramonės. Šiuo metu didžioji mūsų gaminamos medicininės PCBA dalis yra skirta elektroniniams kaktos termometrams. Tačiau taip pat gaminame PCBA kitiems medicinos prietaisams, pvz., KT skaitytuvams, chirurginiams šviestuvams ir daugeliui kitų gaminių. Toliau pateikiami keli medicinos produktų PCBA, kuriuos galime pateikti savo klientams, pavyzdžiai:
● Širdies stimuliatoriai
● Defibriliatoriai
● Respiratoriai
● Slaugos monitorius
● Elektrinis vežimėlis
● Skaitmeniniai mitybos siurbliai
● MRT įranga
● Paciento lokatorius
● Kochleariniai implantai
● Skenavimo technologija
● Valdymo sistemos
● Insulino pompos
Medicinos PCB gamyba
1 veiksmas: dizaino vaizdavimas
Šiame etape medicinos PCB gamybos gamykla dalyvauja procese ir naudoja braižytuvą, kad konvertuotų grandinių plokščių projektinius failus į plėveles, kurios yra diagramos fotonegatai.
Kai spausdinama PCB, vidiniuose sluoksniuose yra dviejų spalvų rašalas:
● Juodas rašalas žymi vario pėdsakus ir grandines ant PCB.
● Skaidrus rašalas, kaip ir stiklo pluošto pagrindas, reiškia nelaidžias PCB dalis.
Išorinis sluoksnis turi:
● Variniai takai, rodomi skaidriu rašalu.
● Vieta, kurioje bus išgraviruotas varis, pažymėta juodu rašalu.
2 veiksmas: vidinio sluoksnio spausdintas varis
Šis žingsnis apima medicininių PCB vidinių sluoksnių grandinių gamybą, kad skirtinguose sluoksniuose būtų nustatyti laidūs keliai. Jei jūsų projektui reikalinga sudėtingesnė daugiasluoksnė medicininė PCB, šis veiksmas turi būti kartojamas, kol bus atspausdintos ir išgraviruotos visos vidinio sluoksnio grandinės. Galiausiai jie sulygiuojami ir laminuojami, kad susidarytų pilnas vidinis sluoksnis. Konkrečios operacijos yra tokios:
1. Laminuokite vario sluoksnius ant kiekvienos stiklo pluošto pagrindo pusės.
2.Ploną plėvelę sulygiuokite su vario sluoksniais ir uždėkite ant viršaus.
3. Naudokite ultravioletinę (UV) šviesą, kad sukietintumėte ir apsaugotumėte pagrindinį varį.
4. Panaudokite cheminį tirpalą, kad sukurtumėte grandinę, pašalindami nesukietėjusį skaidrų rašalą, palikdami vario pėdsakus ir grandines.
5. Išgraviruokite, kad pašalintumėte perteklinę vario foliją, juodu rašalu ant plėvelės užtikrinant, kad būtų išgraviruotas tik varis nepageidaujamose vietose.
3 veiksmas: skirtingų sluoksnių derinimas
Kai visi reikalingi vidiniai sluoksniai buvo išgraviruoti, atspausdinti ir laminuoti, užtikrinant švarą, reikia sujungti skirtingus sluoksnius, kad būtų suformuota visa spausdintinė plokštė. Tai apima gręžimo procesą, kad būtų galima sujungti su vidiniais sluoksniais. Dauguma gamintojų naudoja tradicinį CNC gręžimą, kurio gali nepakakti medicininėms PCB, kurioms keliami aukšti tikslumo reikalavimai.
Paimkime, pavyzdžiui, medicininį širdies stimuliatorių PCB, kur net tipiškuose įrenginiuose gali būti daugiau nei šimtas gręžinių, jau nekalbant apie sudėtingesnius instrumentus. Gamybai reikalingas laikas yra tik vienas iš iššūkių aspektų; dar svarbiau yra tai, kad bet koks nedidelis nukrypimas gali sukelti surinkimo gedimus.
Siekdama išspręsti šį iššūkį, RICH PCBA naudoja optines gręžimo mašinas ir lazerinio gręžimo procesus, kad būtų pasiektas tikslus gręžimas. Tai apima mašiną, kuri įsuka kaiščius per išlyginimo angas, kad sulygiuotų vidinį ir išorinį sluoksnius, užtikrinant PTH efektyvumą per skylę PCB surinkimo metu.
4 veiksmas: išorinio sluoksnio vaizdavimas
Išorinio sluoksnio vaizdavimas yra esminis PCB gamybos proceso žingsnis. Kitas fotorezistas taikomas PCB medicininei plokštei, kurios metu PCB dizaino vaizdas perkeliamas ant vario sluoksnių išoriniame plokštės paviršiuje. Tačiau vaizdavimui fotorezistas taikomas tik išoriniam sluoksniui. Procesas vyksta švarioje ir saugioje vietoje.
Vaizdo gavimo procesas prasideda vario paviršiaus valymu, siekiant užtikrinti, kad nebūtų nešvarumų ar šiukšlių, galinčių trukdyti vaizdo perdavimui. Smeigtukai naudojami juodo rašalo permatomiesiems lapams laikyti vietoje ir neleisti jiems ištrūkti. Padengtas fotorezistu, PCB medicininė plokštė patenka į geltoną kambarį. UV šviesos srautas sukietina fotorezistą, o nesukietėjęs rezistas, padengtas juodu rašalu, pašalinamas.
5 veiksmas: išorinio sluoksnio ėsdinimas
Šio proceso metu pašalinamas išoriniam sluoksniui nepriklausantis varis, o galvanizuojant pridedamas papildomas vario sluoksnis. Galvanizuota skarda naudojama kritinėms vario vietoms apsaugoti po pradinės vario vonios. Užbaigus išorinio sluoksnio ėsdinimą, skydas gali būti patikrintas AOI, siekiant užtikrinti, kad net medicininės estetinės PCB plokštės su sudėtingomis grandinėmis atitiktų būtinas specifikacijas.
6 veiksmas: litavimo kaukė ir šilkografija
Pasibaigus grandinės gamybai, uždedama litavimo kaukė, apsauganti išorinį medicininės spausdintinės plokštės sluoksnį ir uždedama šilkografijos detales, tokias kaip įmonės ID, gamintojo logotipai, simboliai, komponentų identifikatoriai, kaiščių lokatoriai ir kiti gerai matomi ženklai arba funkcijos. Procesas apima:
1. Medicininės PCB plokštės valymas, kad pašalintumėte bet kokius teršalus.
2. Epoksidinės dervos rašalo ir litavimo kaukės plėvelės užtepimas ant plokštės paviršiaus.
3. UV spindulių poveikis, kad būtų išgydomos vietos, kuriose litavimo kaukės sluoksnyje nereikia lituoti.
4.Pašalinkite vietas, kurių nereikia maskuoti, ir įdėkite plokštę į orkaitę, kad sutvirtėtų litavimo kaukės sluoksnis.
5. Rašalinio spausdintuvo naudojimas informacijai tiesiogiai spausdinti ant lentos.
7 veiksmas: paviršiaus apdaila
Priklausomai nuo užsakovo poreikių, baigtą medicininę PCB gali prireikti padengti paviršiaus apdaila, kurios metu plokštės paviršius padengiamas laidžios medžiagos danga.
Medicinos PCB surinkimas
1 žingsnis: Litavimo pastos trafaretas
Litavimo pastos trafaretavimo technika yra pirmasis PCB surinkimo proceso etapas. Šiame žingsnyje PCB trafaretas naudojamas plokštės padengimui, kad būtų matoma tik ta plokštės dalis, kuri bus sumontuota su komponentu. Tai palengvina litavimo pastą užtepti tik tose plokštės vietose, kur bus dedami komponentai.
Mechaninis įtaisas naudojamas lentai ir litavimo trafaretui laikyti vietoje, kad tai būtų pasiekta. Po to aplikatorius naudojamas litavimo pastai nusodinti iš anksto nustatytose vietose. Litavimo pasta nuosekliai tepama visose atvirose vietose. Kai šis veiksmas bus baigtas, trafaretas pašalinamas, o litavimo pasta paliekama atitinkamose vietose.
2 veiksmas: žaidimas „Pasirink ir vieta“
Daugelis medicinos elektroninių prietaisų yra implantuojami į žmogaus kūną arba nešiojami ant jautrių organų. Jei šie įrenginiai sugenda, pvz., dėl trumpojo jungimo arba perdegimo, jie gali sukelti antrinę žalą pacientui. Todėl labai svarbu, kad komponentai būtų tiksliai išdėstyti tam skirtose vietose, naudojant tikslią įrangą.
Implantuojamos medicinos elektronikos, tokios kaip kochleariniai implantai ir dirbtiniai akių obuoliai, vidinėje struktūroje paprastai yra daug elektroninių komponentų. Tačiau mažesni įrenginiai kelia iššūkių rinkimo ir padėjimo procese, todėl sunku išlaikyti tikslumą. Norint pasiekti aukštą tikslumą, reikalingą medicininių kochlearinių implantų PCB surinkimui, RICH PCBA naudoja robotinę įrangą. Robotai yra atsakingi už paviršiuje montuojamų komponentų paėmimą ir montavimą ant grandinių plokščių, užtikrindami, kad komponentai būtų tiksliai uždėti ant litavimo pastos su tvirtinimo mechanizmu.
3 veiksmas: litavimo perpylimas
Litavimo perpylimo procesas skirtas sustiprinti jungtims tarp plokštės ir elektrinių komponentų. Norėdami tai pasiekti, konvejerio juosta naudojama grandinės plokštės perkėlimui per didelę pakartotinio srauto krosnį. Litavimo pasta išlydoma kaitinant PCBA plokštę iki maždaug 2500 laipsnių Celsijaus proceso metu. Kaitinamas orkaitėje, medicininis PCBA praeina per keletą aušintuvų, kurie padeda litavimo pastai atvėsti ir sukietėti, todėl tarp elektrinių komponentų ir plokštės susidaro tvirtos jungtys.
Svarbu pažymėti, kad dvisluoksnės medicininės PCB trafaretavimo ir perpylimo procesai atliekami tam tikra tvarka. Pirmiausia užbaigiama ta plokštės pusė, kurioje yra mažiau ir lengviau valdomų elektrinių komponentų.
4 veiksmas: medicininės PCB surinkimo testas
Mes pabrėžiame medicininių grandinių plokščių tikslumą, patikimumą ir kritiškumą. Todėl labai svarbu rasti patikimus gamintojus ir puikią PCBA įrangą bei užtikrinti, kad jie turėtų ISO 13485 sertifikatą. Net kai jie atitinka šiuos kriterijus, vis tiek būtina patikrinti jų PCB testavimo paslaugas.
Be rankinių patikrinimų, atliekamų viso gamybos proceso metu, įskaitant SPI ir AOI, paskutiniame medicininės PCB surinkimo etape atliekamas funkcinis testavimas. Tai užtikrina, kad pagrindinė plokštė veiktų taip, kaip tikėtasi, ir atitiktų aukštus medicinos pramonės standartus.
Baigę bandymą, kruopščiai nuvalykite plokštę, kad pašalintumėte bet kokius galimus likučius, tokius kaip alyva, litavimo srautas ar kiti teršalai. Be to, dėl specifinių gaminio reikalavimų klientams taip pat gali prireikti specializuotų medicininės PCBA gamybos procesų, pvz., sterilaus apdorojimo, atsižvelgiant į konkretų taikymo tipą.
Aukščiausios klasės medicinos PCB
Didelio tankio sujungimas
High-Density Interconnect yra viena iš pagrindinių šiuolaikinės medicinos įrangos PCB kūrimo technologijų, kurios tikslas – pasiekti daugiau elektroninių komponentų ir jungčių ribotoje PCB erdvėje. Plokštė, pagaminta naudojant šią technologiją, yra žinoma kaip HDI PCB. Dėl sudėtingų procesų, pvz., smulkių pėdsakų, aklųjų ir užkastų angų, HDI PCB gali būti brangus, tačiau verta investuoti.
Nuotolinėse medicinos programose signalo vėlavimo ar pertrūkių tolerancija yra nulinė. Net nedidelis 0,1 sekundės nuokrypis gali kelti pavojų pacientų gyvybei. Medicininės klasės HDI PCB užtikrina signalo perdavimo greitį ir sumažina įvairias atsako problemas. Be to, įgyvendinus tam tikrus dizaino ir inžinerinius patobulinimus, šios didelio tankio grandinių plokštės gali būti atsparios elektromagnetiniams trukdžiams ir triukšmui. Tai galima pasiekti naudojant tokias priemones kaip įžeminimo plokštumos planavimas, tarpsluoksnių ekranavimas ir EMI filtravimas.
Šiuo metu dauguma medicininių kompiuterinės tomografijos nuskaitymo prietaisų ir multimodalinių fiziologinių bei elektrokardiogramų (EKG) monitorių turi naudos iš tikrosios slankiojo kablelio įvesties, kurią įgalina HDI PCB.
Lankstus
Medicinos pramonė turi didelę lanksčių PCB paklausą dėl jų privalumų, tokių kaip miniatiūrizavimas, dizaino laisvė ir lankstumas. Šios charakteristikos atitinka medicinos prietaisams keliamus lengvų, kompaktiškų ir patikimų sprendimų reikalavimus.
Medicinos elektroniniai gaminiai turi atlaikyti atšiaurias žmogaus kūno sąlygas, kartu užtikrinti aukštą patikimumą ir elektrinį našumą, todėl lanksčios grandinės yra idealus pasirinkimas tokioms reikmėms. Paprastai jie gaminami iš plonų ir lanksčių medžiagų, tokių kaip poliimidas arba poliesteris, todėl juos galima sulenkti, sulankstyti arba pasukti, kad tilptų ankštose erdvėse ar sudėtingose formose. Be to, lankstaus PCB dizainas gali prisitaikyti prie temperatūros svyravimų, užtikrinti hidroizoliaciją, išlaikyti sterilumą ir leisti pakartotinai surinkti.
Įvairių medicinos prietaisų pagrindiniai komponentai yra lanksčios grandinės, įskaitant širdies stimuliatorius, defibriliatorius, neurostimuliatorius, ultragarso aparatus, endoskopus ir kt.
Daugiasluoksnė struktūra
Priešingai, standžios PCB gali užtikrinti patikimesnę vidinę struktūrą, palyginti su lanksčia PCB, nes gamintojai gali sudėti komponentus ant stabilesnės platformos. Tačiau dėl nesugebėjimo sulankstyti jie gali nepasiūlyti miniatiūrizavimo pranašumų, todėl jie pasikliauja daugiasluoksnių struktūrų pranašumais, kad tilptų daugiau komponentų.
Daugelyje aukščiausios klasės medicinos gaminių paprastai randama standžių PCB. Tai chirurginiai robotai, rentgeno aparatai, MRT prietaisai, elektrokardiografai ir chemoterapijos pompos. Dauguma medicinos įrangos gamintojų tokioms reikmėms pasirenka daugiasluoksnes PCB. Šioms PCB naudojamos medžiagos yra stiklo epoksidinė derva, aliuminis, keramika ir kt.
Griežtas medicininis PCB tyrimas
Medicinos prietaisų kūrimo procesas apima papildomus svarstymus ir reikalavimus, nei paprastai reikalaujama kuriant nekritines PCB. Daug bandymų atliekama su medicinine įranga, o tai yra daugiau nei galima pasakyti apie kitų rūšių PCB. Taip yra visų pirma dėl griežtų reguliavimo agentūrų nustatytų testavimo reikalavimų; tačiau dažnai reikalingi ir funkciniai bei gamybos bandymai. Medicinos prietaisams reikalingi teisiniai patikrinimai paprastai skirstomi į vieną iš dviejų plačių kategorijų:
● IEC standartas 60601-1 daugiausia dėmesio skiria medicinos įrangai, kuri perduoda energiją pacientui arba iš jo arba aptinka energiją, perduodamą pacientui arba iš jo.
● Medicininė įranga, kuri nėra tiesiogiai prijungta prie paciento, pvz., naudojama laboratorijoje, atitinka IEC 61010-1.
Ankstesnė informacija demonstruoja RICH PCBA patirtį medicinos PCB gamybos ir surinkimo srityje. Jei pripažįstate mūsų kompetenciją, nedvejodami susisiekite su mumis el. Mes nedelsdami atsakysime į jūsų užklausą ir pateiksime jums prieinamą PCBA pasiūlymą.
Projekto dėmesys
Medicininių PCB programų patikimumas yra labai svarbus, nesvarbu, ar jos naudojamos operacinėje, ar laboratorijoje. Medicinos srityje sugedusiai ar netinkamai veikiančiai įrangai nėra vietos. Todėl norint sukurti plokštę, skirtą naudoti medicinos prietaisuose, būtina laikytis šios praktikos:
● PCB konstrukcijoje turi būti atsižvelgta į specialius medicinos prietaiso reikalavimus, įskaitant komponentų skaičių, plokštės dydį ir šilumos valdymo reikalavimus.
● Labai svarbu kruopščiai išdėstyti komponentus ir tinkamai nukreipti pėdsakus, kad lenta būtų sėkminga.
● Kuriant patikimus medicinos prietaisus labai svarbus komponentų pasirinkimas. Svarbu rasti geriausius komponentus, kurie atitiktų specifinius medicinos prietaiso reikalavimus, būtų patikimi, patvarūs ir ilgaamžiai.
● Pasirinkite profesionalią medicininių PCB surinkimo gamyklą arba įmonę, turinčią medicinos pramonės aptarnavimo patirtį ir gerą reputaciją, kad užtikrintumėte PCB surinkimo paslaugų kokybę.
● PCB surinkimas be švino laikomas efektyvia praktika, o tvarumui skirtos įmonės pasirinkimas gali duoti netikėtos naudos jūsų projektui.
● PCB valymo procesas ypač svarbus medicinos elektronikoje. Nors valymo tikslas paprastai yra išvengti trumpųjų jungimų, atsirandančių dėl paviršiaus dėmių naudojimo metu, medicinos įrangoje valymo priemonių likučiai gali pakenkti pacientams.
● Surinktos grandinių plokštės turi būti kruopščiai patikrintos ir išbandytos, siekiant užtikrinti, kad jos atitiktų reikalaujamus patikimumo, veikimo ir saugos standartus.
● Siekiant užtikrinti, kad elektromagnetiniai trukdžiai (EMI) nepaveiktų medicininės PCB, inžinieriai turėtų vadovautis įvairiais EMI standartais.