Paggawa ng Medikal na PCB
Mula sa Disenyo hanggang sa Pagpupulong
Ang medikal na PCB ay isang partikular na uri ng PCB na ginagamit sa industriyang medikal. Habang lumilipat ang industriyang medikal ng Tsina mula sa tradisyunal na gamot na Tsino patungo sa gamot sa Kanluran, ang pangangailangan para sa mga medikal na elektroniko ay kapansin-pansing tumaas. Ito ay nag-udyok sa pagbuo ng teknolohiya ng pagmamanupaktura at pagpupulong ng medikal na PCB ng China, na ginagawang isang maaasahang tagagawa ng PCBA ng kagamitang medikal ang RICH PCBA. Ang medical circuit na ginawa ng RICH PCBA ay malawakang ginagamit sa isang hanay ng mga medikal na device, kabilang ang mga ultrasound machine, kagamitan sa pagsubaybay sa pasyente, mga medical imaging system, at iba pang device na nangangailangan ng tumpak at maaasahang electronic control. Ang mga PCBA na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagkontrol at pag-regulate ng mga elektronikong function ng mga kagamitang medikal.
Kumuha ng Medical PCB Assembly Quote mula sa RICH PCBA
Kung naghahanap ka ng isang nangungunang tagagawa ng medikal na PCB/PCBA, huwag nang lampasan pa ang RICH PCBA. Dahil ang mga medikal na elektroniko ay nauugnay sa kalusugan ng tao, dapat nilang matugunan ang mahigpit na mga pamantayan sa kaligtasan at pagiging maaasahan. Bilang karagdagan, ang ilang implantable na medikal na electronics ay nangangailangan ng higit na katumpakan at katatagan, kaya kailangan nilang idisenyo upang mapaglabanan ang malupit na mga medikal na kapaligiran, mas maraming pagsubok ang kasangkot sa pagmamanupaktura, at ang paghihinang ng mga bahagi ay kailangang tiyakin sa panahon ng kalidad ng pagpupulong atbp.
● Mabilis na Turnaround
● Turnkey PCBA
● Semi-Turnkey
● BGA Assembly
● Prototyping
● Batch Production
● Mura
● China
Anong medikal na elektronikong PCB ang ginawa?
Mula noong sumiklab ang pandemya ng COVID-19, nananatiling mataas ang pandaigdigang pangangailangan para sa mga medikal na elektroniko. Sa ganitong kapaligiran, ang RICH PCBA ay nakatanggap ng maraming katanungan mula sa industriyang medikal. Sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga medikal na PCBA na ginagawa namin ay para sa mga electronic na thermometer sa noo. Gayunpaman, gumagawa din kami ng PCBA para sa iba pang mga medikal na device tulad ng mga CT scanner, surgical lights, at isang hanay ng iba pang mga produkto. Ang mga sumusunod ay ilang halimbawa ng PCBA para sa mga produktong medikal na maibibigay namin sa aming mga customer:
● Mga pacemaker
● Mga Defibrillator
● Mga Respirator
● Nursing Monitor
● Electric Wheelchair
● Digital Nutrition Pumps
● Kagamitang MRI
● Tagahanap ng Pasyente
● Cochlear Implants
● Teknolohiya ng Pag-scan
● Mga Control System
● Mga Insulin Pump
Paggawa ng Medikal na PCB
Hakbang 1: Design Imaging
Sa hakbang na ito, ang pabrika ng medikal na pagmamanupaktura ng PCB ay naging kasangkot sa proseso at gumagamit ng isang plotter printer upang i-convert ang mga file ng disenyo para sa mga circuit board sa mga pelikula, na nagsisilbing mga negatibong larawan ng diagram.
Kapag ang PCB ay naka-print, ang mga panloob na layer ay nagpapakita ng dalawang kulay ng tinta:
● Ang itim na tinta ay kumakatawan sa mga bakas ng tanso at mga circuit sa PCB.
● Ang malinaw na tinta, tulad ng base ng fiberglass, ay kumakatawan sa mga di-conductive na bahagi ng PCB.
Ang panlabas na layer ay may:
● Copper pathways na ipinapakita sa pamamagitan ng malinaw na tinta.
● Ang lugar kung saan uukit ang tanso ay ipinapahiwatig ng itim na tinta.
Hakbang 2: Inner Layer Printed Copper
Ang hakbang na ito ay nagsasangkot ng pagmamanupaktura ng mga inner-layer circuit para sa medikal na PCB upang magtatag ng mga conductive pathway sa iba't ibang mga layer. Kung ang iyong proyekto ay nangangailangan ng isang mas kumplikadong multilayer na medikal na PCB, ang hakbang na ito ay dapat na ulitin hanggang ang lahat ng panloob na layer na mga circuit ay nai-print at nakaukit. Sa wakas, sila ay nakahanay at nakalamina upang bumuo ng isang kumpletong panloob na layer. Ang mga partikular na operasyon ay ang mga sumusunod:
1. Laminate ang mga layer ng tanso sa bawat panig ng fiberglass substrate.
2. Ihanay ang isang manipis na pelikula sa mga layer ng tanso at ilagay ito sa itaas.
3. Gumamit ng ultraviolet (UV) light exposure upang gamutin at protektahan ang pinagbabatayan na tanso.
4. Gumamit ng isang kemikal na solusyon upang bumuo ng circuit board, na nag-aalis ng hindi nalinis na transparent na tinta, na nag-iiwan ng mga bakas ng tanso at mga circuit.
5. Etch para alisin ang labis na copper foil, na may itim na tinta sa pelikula na tinitiyak na tanso lamang sa mga hindi gustong lugar ang nauukit.
Hakbang 3: Pagsasama-sama ng Iba't ibang Layer
Kapag ang lahat ng kinakailangang panloob na layer ay sumailalim sa pag-ukit, pag-print, at paglalamina, na tinitiyak ang kalinisan, ang iba't ibang mga layer ay kailangang pagsamahin upang bumuo ng isang kumpletong naka-print na circuit board. Kabilang dito ang proseso ng pagbabarena upang kumonekta sa mga panloob na layer. Karamihan sa mga tagagawa ay gumagamit ng tradisyonal na CNC drilling, na maaaring hindi sapat para sa medikal na PCB na may mataas na mga kinakailangan sa katumpakan.
Kunin, halimbawa, ang medikal na pacemaker na PCB, kung saan kahit na ang mga tipikal na device ay maaaring magkaroon ng higit sa isang daang drill hole, bukod pa sa mas sopistikadong mga instrumento. Ang oras na kinakailangan para sa pagmamanupaktura ay isang aspeto lamang ng hamon; ang mas kritikal ay ang anumang maliit na paglihis ay maaaring humantong sa mga pagkabigo sa pagpupulong.
Upang matugunan ang hamon na ito, ang RICH PCBA ay gumagamit ng mga optical drilling machine at laser drilling na proseso upang makamit ang precision drilling. Ito ay nagsasangkot ng isang makina na nagtutulak ng mga pin sa pamamagitan ng mga butas ng pagkakahanay upang ihanay ang mga panloob at panlabas na layer, na tinitiyak ang pagiging epektibo ng PTH sa panahon ng pagpupulong ng PCB sa pamamagitan ng butas.
Hakbang 4: Outer Layer Imaging
Ang pag-imaging sa panlabas na layer ay isang mahalagang hakbang sa proseso ng pagmamanupaktura ng PCB. Ang isa pang photoresist ay inilapat sa PCB medical panel, na kinabibilangan ng paglilipat ng isang imahe ng disenyo ng PCB papunta sa mga layer ng tanso sa panlabas na ibabaw ng board. Gayunpaman, para sa imaging, ang photoresist ay inilalapat lamang sa panlabas na layer. Ang proseso ay nagaganap sa isang malinis at ligtas na lugar.
Ang proseso ng imaging ay nagsisimula sa paglilinis ng tansong ibabaw upang matiyak na walang dumi o mga labi na maaaring makagambala sa paghahatid ng imahe. Ginagamit ang mga pin para hawakan ang mga itim na ink transparency sheet sa lugar at pigilan ang mga ito na makaalis sa linya. Pagkatapos malagyan ng photoresist, ang PCB medical panel ay napupunta sa dilaw na silid. Ang sabog ng UV light ay nagpapatigas sa photoresist, at ang hindi matigas na resist na natatakpan ng itim na tinta ay tinanggal.
Hakbang 5: Outer Layer Etching
Sa prosesong ito, ang anumang tanso na hindi kabilang sa panlabas na layer ay aalisin, at isang karagdagang layer ng tanso ay idinaragdag gamit ang electroplating. Ginagamit ang electroplated na lata upang protektahan ang mga kritikal na lugar ng tanso pagkatapos ng paunang paliguan ng tanso. Kapag nakumpleto na ang panlabas na layer etching, maaaring sumailalim ang panel sa mga pagsusuri sa AOI Inspection upang matiyak na kahit na ang mga medikal na aesthetic na PCB board na may mga kumplikadong circuit ay nakakatugon sa mga kinakailangang detalye.
Hakbang 6: Solder Mask at Silk Screen
Matapos makumpleto ang paggawa ng circuitry, inilalapat ang isang solder mask upang protektahan ang panlabas na layer ng medikal na naka-print na circuit board at upang ilapat ang mga detalye ng silk screen tulad ng ID ng kumpanya, mga logo ng tagagawa, mga simbolo, mga identifier ng bahagi, mga tagahanap ng pin, at iba pang mga kilalang marka o mga tampok. Ang proseso ay kinabibilangan ng:
1. Nililinis ang medikal na panel ng PCB upang alisin ang anumang mga kontaminant.
2.Paglalagay ng epoxy resin ink at solder mask film sa ibabaw ng circuit board.
3. Paglalantad sa UV light upang gamutin ang mga lugar kung saan hindi kailangan ang paghihinang sa solder mask layer.
4. Pag-alis ng mga lugar na hindi nangangailangan ng masking at ilagay ang board sa isang oven upang patigasin ang solder mask layer.
5.Paggamit ng inkjet printer upang direktang mag-print ng mga detalye ng impormasyon sa board.
Hakbang 7: Pagtatapos sa Ibabaw
Depende sa mga pangangailangan ng customer, maaaring kailanganin na maglagay ng surface finish sa natapos na medikal na PCB, na kinabibilangan ng paglalagay ng coating ng conductive material sa ibabaw ng board.
Medikal na PCB Assembly
Hakbang 1: Solder Paste Stenciling
Ang solder paste stenciling technique ay ang unang yugto ng proseso ng PCB assembly. Sa hakbang na ito, ginagamit ang isang PCB stencil upang takpan ang circuit board upang ang bahagi lamang ng board na ikakabit na may bahagi ang makikita. Ginagawa nitong mas madaling ilapat ang solder paste lamang sa mga lugar ng board kung saan ilalagay ang mga bahagi.
Ang isang mekanikal na aparato ay ginagamit upang hawakan ang board at ang solder stencil sa lugar upang ito ay makamit. Pagkatapos nito, ginagamit ang isang aplikator upang i-deposito ang solder paste sa mga paunang natukoy na lokasyon. Ang solder paste ay patuloy na inilalapat sa lahat ng mga nakalantad na lugar. Kapag nakumpleto na ang hakbang na ito, aalisin ang stencil, at iiwan ang solder paste sa mga naaangkop na lokasyon.
Hakbang 2: Isang Laro ng "Pick and Place"
Maraming mga medikal na elektronikong aparato ang maaaring itinanim sa katawan ng tao o isinusuot sa mga sensitibong organ. Kung hindi gumana ang mga device na ito, gaya ng short-circuiting o pagkasunog, maaari silang magdulot ng pangalawang pinsala sa pasyente. Samakatuwid, napakahalaga na tumpak na ilagay ang mga bahagi sa mga itinalagang posisyon gamit ang tumpak na kagamitan.
Ang mga implantable na medikal na elektroniko, tulad ng mga cochlear implants at artipisyal na eyeballs, ay karaniwang mayroong maraming elektronikong bahagi sa kanilang panloob na istraktura. Gayunpaman, ang mas maliliit na device ay nagpapakita ng mga hamon sa proseso ng pagpili at paglalagay, na nagpapahirap sa pagpapanatili ng katumpakan. Para makamit ang mataas na katumpakan na kinakailangan para sa pag-assemble ng PCB para sa mga medical cochlear implants, gumagamit ang RICH PCBA ng robotic equipment. Ang mga robot ay may pananagutan sa pagpili at pag-mount ng mga surface-mount na bahagi sa mga circuit board, na tinitiyak na ang mga bahagi ay tiyak na nakalagay sa solder paste na may mekanismo ng pag-mount.
Hakbang 3: Paghihinang Reflow
Ang proseso ng paghihinang ng reflow ay idinisenyo upang palakasin ang mga koneksyon sa pagitan ng circuit board at mga de-koryenteng bahagi. Upang makamit ito, ang isang conveyor belt ay ginagamit upang ilipat ang circuit board sa pamamagitan ng isang malaking reflow oven. Ang solder paste ay natutunaw sa pamamagitan ng pag-init ng PCBA board sa humigit-kumulang 2500 degrees Celsius sa panahon ng proseso. Pagkatapos mapainit sa oven, ang medikal na PCBA ay dumaan sa isang serye ng mga cooler, na tumutulong sa solder na idikit at tumigas, na nagreresulta sa matibay na koneksyon sa pagitan ng mga de-koryenteng bahagi at board.
Mahalagang tandaan na para sa double-layered na medikal na PCB, ang mga proseso ng stenciling at reflowing ay isinasagawa sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Ang gilid ng board na may mas kaunti at mas mapapamahalaang mga de-koryenteng bahagi ay unang nakumpleto.
Hakbang 4: Pagsusuri ng Medikal na PCB Assembly
Binibigyang-diin namin ang katumpakan, pagiging maaasahan, at kritikal na katangian ng mga medikal na circuit board. Samakatuwid, ang paghahanap ng mga mapagkakatiwalaang tagagawa at mahuhusay na pasilidad ng PCBA at ang pagtiyak na mayroon silang ISO 13485 na sertipikasyon ay pinakamahalaga. Kahit na matugunan nila ang mga pamantayang ito, kailangan pa ring suriin ang kanilang mga serbisyo sa pagsusuri sa PCB.
Bilang karagdagan sa mga manu-manong inspeksyon na tumatakbo sa buong proseso ng produksyon, kabilang ang SPI at AOI, isinasagawa ang functional testing sa huling yugto ng pag-assemble ng medikal na PCB. Tinitiyak nito na gumagana ang mainboard gaya ng inaasahan at nakakatugon sa matataas na pamantayang itinakda ng industriyang medikal.
Pagkatapos makumpleto ang pagsubok, ang isang masusing paglilinis ng circuit board ay isinasagawa upang alisin ang anumang mga potensyal na nalalabi tulad ng langis, solder flux, o iba pang mga contaminant. Bukod pa rito, dahil sa mga partikular na pangangailangan ng produkto, maaaring kailanganin din ng mga customer ang mga espesyal na proseso para sa produksyon ng medikal na PCBA, tulad ng sterile handling, batay sa partikular na uri ng aplikasyon.
High-End na Medikal na PCB
High-Density Interconnection
Ang High-Density Interconnect ay isa sa mga pangunahing teknolohiya para sa pagbuo ng modernong kagamitang medikal na PCB, na naglalayong makamit ang higit pang mga elektronikong bahagi at koneksyon sa loob ng limitadong espasyo ng PCB. Ang isang circuit board na ginawa gamit ang teknolohiyang ito ay kilala bilang HDI PCB. Dahil sa masalimuot na prosesong kasangkot, tulad ng mga pinong bakas, blind vias, at buried vias, ang HDI PCB ay maaaring magastos, ngunit sulit ang mga ito sa puhunan.
Sa malayong mga medikal na aplikasyon, walang pagpapaubaya para sa mga pagkaantala o pagkaantala ng signal. Kahit na ang isang bahagyang paglihis ng 0.1 segundo ay maaaring maging banta sa buhay para sa mga pasyente. Tinitiyak ng medikal na grade HDI PCB ang bilis ng paghahatid ng signal at pinapagaan ang iba't ibang mga isyu sa pagtugon. Higit pa rito, sa pamamagitan ng pagpapatupad ng ilang partikular na disenyo at pagpapahusay sa engineering, ang mga high-density na circuit board na ito ay maaaring pagkalooban ng kakayahang labanan ang electromagnetic interference at ingay. Magagawa ito sa pamamagitan ng mga hakbang tulad ng pagpaplano ng ground plane, interlayer shielding, at EMI filtering.
Sa kasalukuyan, karamihan sa mga medikal na CT scanning device at multimodal physiological at electrocardiogram (ECG) monitor ay nakikinabang mula sa tunay na floating-point input na pinagana ng HDI PCB.
Flexible
Ang industriya ng medikal ay may malaking pangangailangan para sa nababaluktot na PCB dahil sa kanilang mga pakinabang tulad ng miniaturization, kalayaan sa disenyo, at kakayahang umangkop. Ang mga katangiang ito ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga medikal na aparato para sa magaan, compact, at maaasahang solusyon.
Ang mga medikal na elektronikong produkto ay dapat makatiis sa malupit na mga kondisyon sa loob ng katawan ng tao habang nagbibigay ng mataas na pagiging maaasahan at pagganap ng kuryente, na ginagawang perpektong pagpipilian ang mga flexible circuit para sa mga naturang aplikasyon. Karaniwang gawa ang mga ito mula sa manipis at nababaluktot na mga materyales tulad ng polyimide o polyester, na nagbibigay-daan sa mga ito na yumuko, tiklop, o i-twist upang magkasya sa mga masikip na espasyo o kumplikadong mga hugis. Higit pa rito, ang disenyo ng nababaluktot na PCB ay maaaring tumanggap ng mga pagkakaiba-iba ng temperatura, magbigay ng waterproofing, mapanatili ang sterility, at nagbibigay-daan para sa maraming muling pagsasama-sama.
Umaasa ang iba't ibang mga medikal na device sa mga flexible circuit bilang mga pangunahing bahagi ng mga ito, kabilang ang mga pacemaker, defibrillator, neurostimulator, ultrasound machine, endoscope, at higit pa.
Multilayer na Istraktura
Sa kaibahan, ang matibay na PCB ay maaaring magbigay ng isang mas maaasahang panloob na istraktura kumpara sa nababaluktot na PCB, dahil ang mga tagagawa ay maaaring maglagay ng mga bahagi sa isang mas matatag na platform. Gayunpaman, dahil sa kanilang kawalan ng kakayahang magtiklop, maaaring hindi sila mag-alok ng bentahe ng miniaturization, at sa gayon, umaasa sila sa mga benepisyo ng mga multi-layer na istruktura upang mapaunlakan ang higit pang mga bahagi.
Sa maraming mga high-end na medikal na produkto, ang matibay na PCB ay karaniwang matatagpuan. Kabilang dito ang mga surgical robot, X-ray machine, MRI device, electrocardiograph, at chemotherapy pump. Karamihan sa mga tagagawa ng kagamitang medikal ay pumipili ng multi-layer na PCB para sa mga naturang aplikasyon. Kasama sa mga materyales na ginamit para sa PCB na ito ang glass epoxy resin, aluminum, ceramics, at higit pa.
Mahigpit na pagsusuri sa medikal na PCB
Kasama sa proseso ng pagbuo para sa mga medikal na device ang mga karagdagang pagsasaalang-alang at mga kinakailangan na higit sa karaniwang kinakailangan para sa paglikha ng hindi kritikal na PCB. Maraming pagsubok ang isinasagawa sa mga kagamitang medikal, na higit pa sa masasabi para sa iba pang mga uri ng PCB. Pangunahin ito dahil sa mahigpit na mga kinakailangan sa pagsubok na ipinataw ng mga ahensya ng regulasyon; gayunpaman, kadalasang kailangan din ang functional testing at production testing. Ang pagsusuri sa regulasyon na kinakailangan para sa mga medikal na aparato ay karaniwang nahuhulog sa isa sa dalawang malawak na kategorya:
● Ang mga kagamitang medikal na naglilipat ng enerhiya papunta o mula sa isang pasyente o nakakatuklas ng enerhiya na ipinadala sa o mula sa isang pasyente ay ang focus ng IEC Standard 60601-1.
● Ang mga kagamitang medikal na hindi direktang konektado sa isang pasyente, tulad ng ginamit sa isang laboratoryo, ay nasa loob ng IEC 61010-1
Ang naunang impormasyon ay nagpapakita ng kadalubhasaan ng RICH PCBA sa paggawa at pagpupulong ng medikal na PCB. Kung kinikilala mo ang aming kahusayan, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnay sa amin sa pamamagitan ng email. Kami ay tutugon kaagad sa iyong pagtatanong at magbibigay sa iyo ng abot-kayang PCBA quotation.
Pokus ng Proyekto
Ang pagiging maaasahan ng mga medikal na aplikasyon ng PCB ay mahalaga, kung ang mga ito ay ginagamit sa operating room o sa lab. Walang puwang para sa mga kagamitan na hindi gumagana o gumagana nang hindi tama sa larangan ng medikal. Samakatuwid, ang mga sumusunod na kasanayan ay mahalaga sa paglikha ng isang circuit board para magamit sa mga medikal na aparato:
● Dapat isaalang-alang ng disenyo ng PCB ang mga partikular na kinakailangan ng medikal na aparato, kabilang ang bilang ng bahagi, laki ng board, at mga kinakailangan sa pamamahala ng thermal.
● Mahalagang maingat na iposisyon ang mga bahagi at iruta nang maayos ang mga bakas upang matiyak ang matagumpay na board.
● Ang Pagpili ng Bahagi ay mahalaga sa paglikha ng maaasahang mga medikal na aparato. Mahalagang mahanap ang pinakamahusay na mga bahagi na nakakatugon sa mga partikular na pangangailangan ng medikal na aparato, at maaasahan, matibay, at may mahabang buhay.
● Pumili ng isang propesyonal na pabrika ng pagpupulong ng PCB na medikal o isang kumpanyang may karanasan sa serbisyo sa industriyang medikal at isang magandang reputasyon upang matiyak ang kalidad ng mga serbisyo ng PCB assembly.
● Ang paggamit ng lead free PCB assembly ay itinuturing na isang mahusay na kasanayan, at ang pagpili ng kumpanyang nakatuon sa sustainability ay maaaring magdulot ng mga hindi inaasahang benepisyo sa iyong proyekto.
● Ang proseso ng paglilinis ng PCB ay partikular na mahalaga sa medikal na electronics. Bagama't ang layunin ng paglilinis ay karaniwang upang maiwasan ang mga short circuit na dulot ng mga mantsa sa ibabaw habang ginagamit, sa mga kagamitang medikal, ang mga natitirang ahente sa paglilinis ay maaaring makapinsala sa mga pasyente.
● Ang mga naka-assemble na circuit board ay dapat sumailalim sa masusing inspeksyon at pagsubok upang matiyak na nakakatugon ang mga ito sa mga kinakailangang pamantayan para sa pagiging maaasahan, pagganap, at kaligtasan.
● Upang matiyak na ang electromagnetic interference (EMI) ay hindi makakaapekto sa medikal na PCB, dapat sumangguni ang mga inhinyero sa iba't ibang pamantayan ng EMI.