Medicīnas PCB ražošana
No projektēšanas līdz montāžai
Medicīnas PCB ir īpašs PCB veids, ko izmanto medicīnas nozarē. Ķīnas medicīnas nozarei pārejot no tradicionālās ķīniešu medicīnas uz Rietumu medicīnu, pieprasījums pēc medicīniskās elektronikas ir dramatiski pieaudzis. Tas ir veicinājis Ķīnas medicīnas PCB ražošanas un montāžas tehnoloģiju attīstību, padarot RICH PCBA par uzticamu medicīnas iekārtu PCBA ražotāju. RICH PCBA ražotā medicīniskā shēma tiek plaši izmantota daudzās medicīnas ierīcēs, tostarp ultraskaņas iekārtās, pacientu uzraudzības iekārtās, medicīniskās attēlveidošanas sistēmās un citās ierīcēs, kurām nepieciešama precīza un uzticama elektroniskā vadība. Šiem PCBA ir izšķiroša nozīme medicīnas iekārtu elektronisko funkciju kontrolē un regulēšanā.
Saņemiet medicīniskās PCB montāžas citātu no RICH PCBA
Ja meklējat augstākā līmeņa medicīnas PCB/PCBA ražotāju, dodieties tālāk par RICH PCBA. Tā kā medicīniskā elektronika ir saistīta ar cilvēku veselību, tai jāatbilst stingriem drošības un uzticamības standartiem. Turklāt dažām implantējamām medicīnas elektronikas ierīcēm ir nepieciešama lielāka precizitāte un stabilitāte, tāpēc tām ir jābūt konstruētām tā, lai tās izturētu skarbu medicīnisko vidi, ražošanā ir vairāk testēšanas, un montāžas laikā ir jānodrošina komponentu lodēšana utt.
● Ātrs apgrozījums
● Pabeigts PCBA
● Daļēji pabeigti
● BGA montāža
● Prototipu veidošana
● Partiju ražošana
● Lēti
● Ķīna
Kādas medicīniskās elektroniskās PCB ir ražotas?
Kopš COVID-19 pandēmijas uzliesmojuma globālais pieprasījums pēc medicīniskās elektronikas ir saglabājies augsts. Šajā vidē RICH PCBA ir saņēmis daudzus pieprasījumus no medicīnas nozares. Pašlaik lielākā daļa mūsu ražoto medicīnisko PCBA ir paredzēti elektroniskajiem pieres termometriem. Tomēr mēs ražojam arī PCBA citām medicīnas ierīcēm, piemēram, CT skeneriem, ķirurģiskām gaismām un vairākiem citiem produktiem. Tālāk ir sniegti daži medicīnas produktu PCBA piemēri, kurus mēs varam nodrošināt saviem klientiem.
● Elektrokardiostimulatori
● Defibrilatori
● Respiratori
● Nursing Monitor
● Elektriskais ratiņkrēsls
● Digitālie uztura sūkņi
● MRI iekārtas
● Pacientu lokators
● Kohleārie implanti
● Skenēšanas tehnoloģija
● Vadības sistēmas
● Insulīna sūkņi
Medicīnas PCB ražošana
1. darbība. Attēlveidošanas dizains
Šajā posmā medicīnas PCB ražošanas rūpnīca iesaistās procesā un izmanto plotera printeri, lai pārveidotu shēmas plates dizaina failus filmās, kas kalpo kā diagrammas fotonegatīvi.
Kad PCB tiek drukāts, iekšējiem slāņiem ir divas tintes krāsas:
● Melnā tinte attēlo vara pēdas un shēmas uz PCB.
● Caurspīdīga tinte, tāpat kā stikla šķiedras pamatne, apzīmē nevadošās PCB daļas.
Ārējam slānim ir:
● Vara ceļi, kas tiek parādīti ar tīru tinti.
● Vieta, kur var iegravēts, ir norādīta ar melnu tinti.
2. darbība: iekšējā slāņa apdrukāts varš
Šis solis ietver medicīnisko PCB iekšējo slāņu shēmu izgatavošanu, lai izveidotu vadošus ceļus dažādos slāņos. Ja jūsu projektam ir nepieciešama sarežģītāka daudzslāņu medicīniskā PCB, šī darbība ir jāatkārto, līdz visas iekšējā slāņa shēmas ir izdrukātas un iegravētas. Visbeidzot, tie ir izlīdzināti un laminēti, lai izveidotu pilnīgu iekšējo slāni. Konkrētās darbības ir šādas:
1.Laminējiet vara slāņus katrā stikla šķiedras pamatnes pusē.
2.Izlīdziniet plānu plēvi ar vara slāņiem un novietojiet to uz augšu.
3.Izmantojiet ultravioleto (UV) gaismu, lai sacietētu un aizsargātu pamatā esošo varu.
4.Izmantojiet ķīmisku šķīdumu, lai izstrādātu shēmas plati, noņemot nesacietējušu caurspīdīgu tinti, atstājot aiz sevis vara pēdas un ķēdes.
5.Etch, lai noņemtu lieko vara foliju, ar melnu tinti uz plēves, nodrošinot, ka tikai varš tiek iegravēts nevēlamās vietās.
3. darbība: dažādu slāņu apvienošana
Kad visi nepieciešamie iekšējie slāņi ir kodināti, apdrukāti un laminēti, nodrošinot tīrību, dažādi slāņi ir jāapvieno, lai izveidotu pilnīgu iespiedshēmas plati. Tas ietver urbšanas procesu, lai izveidotu savienojumu ar iekšējiem slāņiem. Lielākā daļa ražotāju izmanto tradicionālo CNC urbšanu, kas var nebūt pietiekama medicīniskajai PCB ar augstas precizitātes prasībām.
Ņemiet, piemēram, medicīnisko elektrokardiostimulatoru PCB, kur pat tipiskām ierīcēm var būt vairāk nekā simts urbumu, nemaz nerunājot par sarežģītākiem instrumentiem. Ražošanai nepieciešamais laiks ir tikai viens no izaicinājuma aspektiem; vēl svarīgāk ir tas, ka jebkura neliela novirze var izraisīt montāžas kļūmes.
Lai risinātu šo izaicinājumu, RICH PCBA izmanto optiskās urbjmašīnas un lāzera urbšanas procesus, lai panāktu precīzu urbšanu. Tas ietver mašīnu, kas dzen tapas caur izlīdzināšanas caurumiem, lai izlīdzinātu iekšējo un ārējo slāni, nodrošinot PTH efektivitāti caururbuma PCB montāžas laikā.
4. darbība: ārējā slāņa attēlveidošana
Ārējā slāņa attēlveidošana ir būtisks posms PCB ražošanas procesā. PCB medicīniskajam panelim tiek uzklāts vēl viens fotorezists, kas ietver PCB dizaina attēla pārsūtīšanu uz vara slāņiem uz plāksnes ārējās virsmas. Tomēr attēlveidošanai fotorezists tiek uzklāts tikai uz ārējo slāni. Process notiek tīrā un drošā vietā.
Attēlveidošanas process sākas ar vara virsmas tīrīšanu, lai nodrošinātu, ka tajā nav netīrumu vai gružu, kas varētu traucēt attēla pārraidi. Tapas tiek izmantotas, lai noturētu melnās tintes caurspīdīgās loksnes vietā un neļautu tām izkļūt no līnijas. Pēc tam, kad PCB medicīniskais panelis ir pārklāts ar fotorezistu, tas nonāk dzeltenajā telpā. UV gaismas strūkla sacietē fotorezistu, un nesacietējušais rezists, kas pārklāts ar melnu tinti, tiek noņemts.
5. solis: ārējā slāņa kodināšana
Šī procesa laikā tiek noņemts viss varš, kas nepieder ārējam slānim, un, izmantojot galvanizāciju, tiek pievienots papildu vara slānis. Galvanizēta alva tiek izmantota, lai aizsargātu kritiskās vara zonas pēc sākotnējās vara vannas. Kad ārējā slāņa kodināšana ir pabeigta, panelim var tikt veiktas AOI pārbaudes pārbaudes, lai nodrošinātu, ka pat medicīniski estētiskas PCB plates ar sarežģītām shēmām atbilst nepieciešamajām specifikācijām.
6. darbība: lodēšanas maska un sietspiede
Kad shēmas izgatavošana ir pabeigta, tiek uzklāta lodēšanas maska, lai aizsargātu medicīniskās iespiedshēmas plates ārējo slāni un uzklātu sietspiedes detaļas, piemēram, uzņēmuma ID, ražotāja logotipus, simbolus, komponentu identifikatorus, tapu lokatorus un citus pamanāmus marķējumus vai funkcijas. Process ietver:
1. Medicīniskā PCB paneļa tīrīšana, lai noņemtu jebkādus piesārņotājus.
2. Epoksīda sveķu tintes un lodēšanas maskas plēves uzlikšana shēmas plates virsmai.
3. Pakļaušana UV gaismai, lai sacietētu vietas, kur lodēšanas maskas slānī nav nepieciešama lodēšana.
4. Noņemiet vietas, kurām nav nepieciešama maskēšana, un ievietojiet plāksni krāsnī, lai sacietētu lodēšanas maskas slāni.
5.Izmantojot tintes printeri, lai tieši izdrukātu informāciju uz tāfeles.
7. darbība. Virsmas apdare
Atkarībā no pasūtītāja vajadzībām gatavajai medicīniskajai PCB var būt nepieciešams uzklāt virsmas apdari, kas ietver vadoša materiāla pārklājuma uzklāšanu uz plātnes virsmas.
Medicīniskā PCB montāža
1. solis: Lodēšanas pastas trafaretēšana
Lodēšanas pastas trafaretēšanas tehnika ir PCB montāžas procesa pirmais posms. Šajā solī tiek izmantots PCB trafarets, lai pārklātu shēmas plati, lai būtu redzama tikai tā plates daļa, kas tiks uzstādīta ar komponentu. Tas atvieglo lodēšanas pastas uzklāšanu tikai uz dēļa vietām, kur tiks novietotas sastāvdaļas.
Lai to panāktu, tiek izmantota mehāniska ierīce, lai noturētu plāksni un lodēšanas trafaretu. Pēc tam tiek izmantots aplikators, lai nogulsnētu lodēšanas pastu iepriekš noteiktās vietās. Lodēšanas pasta tiek konsekventi uzklāta visās atklātajās vietās. Kad šī darbība ir pabeigta, trafarets tiek noņemts un lodēšanas pasta tiek atstāta atbilstošajās vietās.
2. darbība: spēle “Izvēlies un novieto”
Daudzas medicīniskās elektroniskās ierīces tiek implantētas cilvēka ķermenī vai nēsātas uz jutīgiem orgāniem. Ja šīs ierīces nedarbojas pareizi, piemēram, rodas īssavienojums vai izdegšana, tās var izraisīt pacientam sekundāru kaitējumu. Tāpēc ir ļoti svarīgi precīzi novietot sastāvdaļas paredzētajās vietās, izmantojot precīzu aprīkojumu.
Implantējamās medicīnas elektronikas, piemēram, kohleāro implantu un mākslīgo acs ābolu, iekšējā struktūrā parasti ir daudz elektronisku komponentu. Tomēr mazākas ierīces rada problēmas savākšanas un novietošanas procesā, tādējādi apgrūtinot precizitātes saglabāšanu. Lai sasniegtu augsto precizitāti, kas nepieciešama medicīnisko kohleāro implantu PCB montāžai, RICH PCBA izmanto robotizētu aprīkojumu. Roboti ir atbildīgi par virsmas montāžas komponentu paņemšanu un montāžu uz shēmas plates, nodrošinot, ka komponenti ir precīzi novietoti uz lodēšanas pastas ar montāžas mehānismu.
3. solis: Lodēšana Reflow
Atkārtotas lodēšanas process ir paredzēts, lai stiprinātu savienojumus starp shēmas plati un elektriskajiem komponentiem. Lai to panāktu, tiek izmantota konveijera lente, lai pārvietotu shēmas plati caur lielu reflow krāsni. Lodēšanas pasta tiek izkausēta, procesa laikā karsējot PCBA plāksni līdz aptuveni 2500 grādiem pēc Celsija. Pēc uzkarsēšanas cepeškrāsnī medicīniskā PCBA iziet cauri virknei dzesētāju, kas palīdz lodēšanas pastai atdzist un sacietēt, kā rezultātā tiek izveidoti spēcīgi savienojumi starp elektriskajām sastāvdaļām un plati.
Ir svarīgi atzīmēt, ka divslāņu medicīnas PCB trafaretēšanas un pārpludināšanas procesi tiek veikti noteiktā secībā. Vispirms tiek pabeigta tā dēļa puse, kurā ir mazāk un vairāk pārvaldāmu elektrisko komponentu.
4. darbība: medicīniskās PCB montāžas pārbaude
Mēs uzsveram medicīnisko shēmu plates precizitāti, uzticamību un kritisko raksturu. Tāpēc ir ārkārtīgi svarīgi atrast uzticamus ražotājus un lieliskas PCBA iekārtas un nodrošināt tiem ISO 13485 sertifikātu. Pat ja tie atbilst šiem kritērijiem, joprojām ir jāpārbauda viņu PCB testēšanas pakalpojumi.
Papildus manuālajām pārbaudēm, kas tiek veiktas visā ražošanas procesā, tostarp SPI un AOI, medicīniskās PCB montāžas pēdējā posmā tiek veikta funkcionālā pārbaude. Tas nodrošina, ka pamatplate darbojas, kā paredzēts, un atbilst augstajiem medicīnas nozares noteiktajiem standartiem.
Pēc pārbaudes pabeigšanas tiek veikta rūpīga shēmas plates tīrīšana, lai noņemtu visus iespējamos atlikumus, piemēram, eļļu, lodēšanas plūsmu vai citus piesārņotājus. Turklāt, ņemot vērā produkta īpašās prasības, klientiem var būt nepieciešami arī specializēti procesi medicīnas PCBA ražošanai, piemēram, sterila apstrāde, pamatojoties uz konkrēto pielietojuma veidu.
Augstākās klases medicīnas PCB
Augsta blīvuma starpsavienojums
Augsta blīvuma starpsavienojums ir viena no galvenajām tehnoloģijām modernu medicīnas iekārtu PCB veidošanai, kuras mērķis ir panākt vairāk elektronisku komponentu un savienojumu ierobežotā PCB telpā. Shēmas plate, kas izgatavota, izmantojot šo tehnoloģiju, ir pazīstama kā HDI PCB. Sarežģīto procesu dēļ, piemēram, smalkas pēdas, akli cauri un aprakti caurumi, HDI PCB var būt dārgi, taču tie ir ieguldījumu vērti.
Attālinātās medicīnas lietojumprogrammās signāla aizkavēšanās vai pārtraukumiem nav pieļaujama nulles tolerance. Pat neliela novirze par 0,1 sekundi var būt bīstama pacienta dzīvībai. Medicīniskās kvalitātes HDI PCB nodrošina signāla pārraides ātrumu un mazina dažādas atbildes problēmas. Turklāt, ieviešot noteiktus dizaina un inženiertehniskos uzlabojumus, šīs augsta blīvuma shēmas plates var tikt apveltītas ar spēju pretoties elektromagnētiskajiem traucējumiem un trokšņiem. To var panākt, izmantojot tādus pasākumus kā zemes plaknes plānošana, starpslāņu ekranēšana un EMI filtrēšana.
Pašlaik lielākā daļa medicīnisko CT skenēšanas ierīču un multimodālo fizioloģisko un elektrokardiogrammas (EKG) monitoru gūst labumu no patiesajām peldošā komata ievadēm, ko nodrošina HDI PCB.
Elastīgs
Medicīnas nozarei ir ievērojams pieprasījums pēc elastīgām PCB to priekšrocībām, piemēram, miniaturizācijas, dizaina brīvības un elastības dēļ. Šie raksturlielumi atbilst medicīnas ierīču prasībām pēc viegliem, kompaktiem un uzticamiem risinājumiem.
Medicīnas elektroniskajiem izstrādājumiem ir jāiztur skarbi cilvēka ķermeņa apstākļi, vienlaikus nodrošinot augstu uzticamību un elektrisko veiktspēju, padarot elastīgās shēmas par ideālu izvēli šādiem lietojumiem. Tie parasti ir izgatavoti no plāniem un elastīgiem materiāliem, piemēram, poliimīda vai poliestera, ļaujot tiem saliekt, salocīt vai pagriezt, lai tie atbilstu šaurām vietām vai sarežģītām formām. Turklāt elastīgā PCB dizains var pielāgoties temperatūras svārstībām, nodrošināt hidroizolāciju, saglabāt sterilitāti un nodrošināt vairākas atkārtotas montāžas.
Dažādas medicīniskās ierīces ir balstītas uz elastīgām shēmām kā to galvenajiem komponentiem, tostarp elektrokardiostimulatoriem, defibrilatoriem, neirostimulatoriem, ultraskaņas aparātiem, endoskopiem un citiem.
Daudzslāņu struktūra
Turpretim cietā PCB var nodrošināt uzticamāku iekšējo struktūru salīdzinājumā ar elastīgām PCB, jo ražotāji var novietot komponentus uz stabilākas platformas. Tomēr, ņemot vērā to nespēju salocīt, tie var nepiedāvāt miniaturizācijas priekšrocības, un tādējādi tie paļaujas uz daudzslāņu struktūru priekšrocībām, lai ievietotu vairāk komponentu.
Daudzos augstas klases medicīnas produktos parasti ir sastopams ciets PCB. Tie ietver ķirurģiskos robotus, rentgena iekārtas, MRI ierīces, elektrokardiogrāfus un ķīmijterapijas sūkņus. Lielākā daļa medicīnas iekārtu ražotāju šādiem lietojumiem izvēlas daudzslāņu PCB. Šajos PCB izmantotajos materiālos ietilpst stikla epoksīda sveķi, alumīnijs, keramika un daudz kas cits.
Stingra medicīniskā PCB pārbaude
Medicīnisko ierīču izstrādes process ietver papildu apsvērumus un prasības, kas pārsniedz to, kas parasti tiek prasīts nekritisku PCB izveidei. Daudzas pārbaudes tiek veiktas ar medicīnisko aprīkojumu, kas ir vairāk nekā var teikt par citiem PCB veidiem. Tas galvenokārt ir saistīts ar stingrām testēšanas prasībām, ko uzliek regulatīvās aģentūras; tomēr bieži vien ir nepieciešama arī funkcionālā pārbaude un ražošanas pārbaude. Normatīvās pārbaudes, kas nepieciešamas medicīnas ierīcēm, parasti ietilpst vienā no divām plašām kategorijām:
● IEC standarta 60601-1 uzmanības centrā ir medicīnas aprīkojums, kas vai nu nodod enerģiju pacientam vai no tā, vai nosaka enerģiju, kas tiek pārraidīta uz pacientu vai no pacienta.
● Medicīniskais aprīkojums, kas nav tieši savienots ar pacientu, piemēram, tas, ko izmanto laboratorijā, atbilst IEC 61010-1.
Iepriekšējā informācija parāda RICH PCBA zināšanas medicīnas PCB ražošanā un montāžā. Ja atzīstat mūsu zināšanas, lūdzu, nevilcinieties sazināties ar mums pa e-pastu. Mēs nekavējoties atbildēsim uz jūsu pieprasījumu un sniegsim jums pieņemamu PCBA piedāvājumu.
Projekta fokuss
Medicīnisko PCB lietojumu uzticamība ir ļoti svarīga neatkarīgi no tā, vai tās tiek izmantotas operāciju zālē vai laboratorijā. Medicīnas jomā nav vietas aprīkojuma darbības traucējumiem vai nepareizai darbībai. Tāpēc, lai izveidotu shēmas plati izmantošanai medicīnas ierīcēs, ir svarīgi ievērot šādus pasākumus:
● PCB projektēšanā jāņem vērā medicīniskās ierīces īpašās prasības, tostarp komponentu skaits, plates izmērs un siltuma pārvaldības prasības.
● Lai nodrošinātu veiksmīgu dēli, ir svarīgi rūpīgi novietot komponentus un pareizi novietot pēdas.
● Komponentu izvēlei ir izšķiroša nozīme uzticamu medicīnas ierīču izveidē. Ir svarīgi atrast labākās sastāvdaļas, kas atbilst medicīniskās ierīces īpašajām prasībām, ir uzticamas, izturīgas un ar ilgu kalpošanas laiku.
● Izvēlieties profesionālu medicīnisko PCB montāžas rūpnīcu vai uzņēmumu ar medicīnas nozares pakalpojumu pieredzi un labu reputāciju, lai nodrošinātu PCB montāžas pakalpojumu kvalitāti.
● Svinu nesaturošu PCB montāžas izmantošana tiek uzskatīta par efektīvu praksi, un, izvēloties uzņēmumu, kas nodarbojas ar ilgtspējību, jūsu projekts var sniegt neparedzētus ieguvumus.
● PCB tīrīšanas process ir īpaši svarīgs medicīnas elektronikā. Lai gan tīrīšanas mērķis parasti ir izvairīties no īssavienojumiem, ko izraisa virsmas traipi lietošanas laikā, medicīnas iekārtās tīrīšanas līdzekļu atliekas var kaitēt pacientiem.
● Samontētās shēmas plates rūpīgi jāpārbauda un jāpārbauda, lai nodrošinātu to atbilstību noteiktajiem uzticamības, veiktspējas un drošības standartiem.
● Lai nodrošinātu, ka elektromagnētiskie traucējumi (EMI) neietekmē medicīnisko PCB, inženieriem ir jāņem vērā dažādi EMI standarti.