Fabbricazione di PCB medichi
Da u cuncepimentu à l'assemblea
I PCB medichi sò un tipu specificu di PCB utilizatu in l'industria medica. Cù u cambiamentu di l'industria medica cinese da a medicina tradiziunale cinese à a medicina occidentale, a dumanda di elettronica medica hè aumentata dramaticamente. Questu hà purtatu à u sviluppu di a tecnulugia di fabricazione è assemblaggio di PCB medichi in Cina, facendu di RICH PCBA un produttore affidabile di PCBA per apparecchiature mediche. U circuitu medicu pruduttu da RICH PCBA hè largamente utilizatu in una gamma di dispositivi medichi, cumprese macchine à ultrasoni, apparecchiature di monitoraghju di i pazienti, sistemi di imaging medicu è altri dispositivi chì richiedenu un cuntrollu elettronicu precisu è affidabile. Quessi PCBA ghjocanu un rolu cruciale in u cuntrollu è a regulazione di e funzioni elettroniche di l'apparecchiature mediche.
Uttene un preventivu di assemblaggio PCB medicale da RICH PCBA
Sè vo circate un fabricatore di punta di PCB/PCBA medichi, ùn andate più luntanu chè RICH PCBA. Siccomu l'elettronica medica hè ligata à a salute umana, deve risponde à standard stretti di sicurezza è affidabilità. Inoltre, alcuni apparecchi elettronichi medichi implantabili richiedenu una maggiore precisione è stabilità, dunque devenu esse cuncepiti per resiste à ambienti medichi difficili, più testi sò implicati in a fabricazione, è a saldatura di i cumpunenti deve esse assicurata durante l'assemblaggio, ecc.
● Ritornu rapidu
● PCBA chjave in manu
● Semi-Chiavi in manu
● Assemblea BGA
● Prototipazione
● Pruduzzione in lotti
● Economicu
● Cina
Chì PCB elettronichi medichi sò stati pruduciuti?
Dapoi u scoppiu di a pandemia di COVID-19, a dumanda mundiale di elettronica medica hè rimasta alta. In questu ambiente, RICH PCBA hà ricevutu numerose richieste da l'industria medica. Attualmente, a maiò parte di i PCBA medichi chì producemu sò per termometri elettronichi di fronte. Tuttavia, fabbrichemu ancu PCBA per altri dispositivi medichi cum'è scanner CT, luci chirurgiche è una gamma di altri prudutti. Eccu alcuni esempi di PCBA per prudutti medichi chì pudemu furnisce à i nostri clienti:
● Stimulatori cardiaci
● Defibrillatori
● Respiratori
● Monitore Infermieristica
● Sedia à rotelle elettrica
● Pompe di Nutrizione Digitali
● Attrezzatura di risonanza magnetica
● Localizatore di Pazienti
● Impianti Cocleari
● Tecnulugia di scansione
● Sistemi di cuntrollu
● Pompe à insulina
Fabbricazione di PCB medichi
Passu 1: Cuncepimentu di l'imaghjini
À questu passu, a fabbrica di fabricazione di PCB medichi s'implica in u prucessu è utilizza una stampante plotter per cunvertisce i fugliali di cuncepimentu per i circuiti stampati in filmi, chì servenu cum'è negativi fotografici di u diagrama.
Quandu u PCB hè stampatu, i strati interni mostranu dui culori d'inchiostru:
● L'inchiostru neru rapprisenta e tracce è i circuiti di rame nantu à u PCB.
● L'inchiostru chjaru, cum'è a basa di fibra di vetru, rapprisenta e parte di PCB micca conduttive.
U stratu esternu hà:
● Percorsi di rame chì sò visualizati cù inchiostru chjaru.
● A zona induve u rame serà incisu hè indicata da inchiostru neru.
Passu 2: Stratu Internu di Rame Stampatu
Stu passu implica a fabricazione di i circuiti di u stratu internu per PCB medicale per stabilisce percorsi conduttivi nantu à diversi strati. Se u vostru prughjettu richiede un PCB medicale multistrato più cumplessu, stu passu deve esse ripetutu finu à chì tutti i circuiti di u stratu internu sianu stampati è incisi. Infine, sò allineati è laminati per furmà un stratu internu cumpletu. L'operazioni specifiche sò e seguenti:
1. Laminate strati di rame nantu à ogni latu di u sustratu di fibra di vetru.
2. Allineate una pellicola fina cù i strati di rame è mettetela sopra.
3. Aduprate l'esposizione à a luce ultravioletta (UV) per curà è prutege u rame sottostante.
4. Aduprate una suluzione chimica per sviluppà a scheda di circuitu, eliminendu l'inchiostru trasparente micca polimerizatu, lascendu daretu tracce di rame è circuiti.
5. Incidite per caccià a foglia di rame in eccessu, cù inchiostru neru nantu à a film assicurendu chì solu u rame in e zone indesiderate sia incisu.
Passu 3: Cumbinendu diversi strati
Una volta chì tutti i strati interni necessarii sò stati incisi, stampati è laminati, assicurendu a pulizia, i diversi strati devenu esse cumminati per furmà una scheda di circuitu stampatu cumpleta. Questu implica u prucessu di perforazione per cunnette si cù i strati interni. A maiò parte di i pruduttori utilizanu a perforazione CNC tradiziunale, chì pò ùn esse micca sufficiente per i PCB medichi cù esigenze di alta precisione.
Pigliate, per esempiu, u PCB di un pacemaker medicale, induve ancu i dispositivi tipici ponu avè più di centu fori, senza cuntà strumenti più sofisticati. U tempu necessariu per a fabricazione hè solu un aspettu di a sfida; ciò chì hè ancu più criticu hè chì ogni deviazione minore pò purtà à fallimenti di assemblaggio.
Per affruntà sta sfida, RICH PCBA utilizza macchine di perforazione ottica è prucessi di perforazione laser per ottene una perforazione di precisione. Questu implica una macchina chì spinge i perni attraversu i fori di allineamentu per allineà i strati interni è esterni, assicurendu l'efficacia di PTH durante l'assemblaggio di PCB à fori passanti.
Passu 4: Imaging di u stratu esternu
L'imaghjini di u stratu esternu hè un passu cruciale in u prucessu di fabricazione di PCB. Un altru fotoresist hè applicatu à u pannellu medicale PCB, chì implica u trasferimentu di una maghjina di u disignu PCB nantu à i strati di rame nantu à a superficia esterna di a scheda. Tuttavia, per l'imaghjini, u fotoresist hè applicatu solu à u stratu esternu. U prucessu si svolge in una zona pulita è sicura.
U prucessu di imaging principia cù a pulizia di a superficia di rame per assicurà chì ùn ci sia micca sporcizia o detriti chì puderanu interferisce cù a trasmissione di l'imagine. I perni sò usati per mantene i fogli di trasparenza di inchiostru neru in u so postu è impedisce ch'elli si spostinu da a linea. Dopu esse statu rivestitu cù una resina fotoresistente, u pannellu medicale PCB entra in a stanza gialla. U raghju di luce UV indurisce a resina fotoresistente, è a resina non indurita cuperta da inchiostru neru hè rimossa.
Passu 5: Incisione di u stratu esternu
Durante stu prucessu, tuttu u rame chì ùn appartene micca à u stratu esternu hè eliminatu, è un stratu supplementu di rame hè aghjuntu per mezu di a galvanoplastia. U stagnu elettroliticu hè adupratu per prutege e zone critiche di rame dopu u bagnu di rame iniziale. Una volta chì l'incisione di u stratu esternu hè cumpletata, u pannellu pò esse sottumessu à cuntrolli d'ispezione AOI per assicurà chì ancu i circuiti PCB estetichi medichi cù circuiti cumplessi rispondenu à e specifiche necessarie.
Passu 6: Maschera di saldatura è serigrafia
Dopu chì a fabricazione di i circuiti hè cumpleta, una maschera di saldatura hè applicata per prutege u stratu esternu di a scheda di circuiti stampati medichi è per applicà dettagli serigrafici cum'è l'ID di a cumpagnia, i loghi di u fabricatore, i simboli, l'identificatori di cumpunenti, i localizzatori di pin è altri marchi o caratteristiche prominenti. U prucessu implica:
1. Pulizia di u pannellu PCB medicale per rimuovere qualsiasi contaminante.
2. Applicazione di tinta di resina epossidica è film di maschera di saldatura à a superficia di a scheda di circuitu.
3. Esposizione à a luce UV per curà e zone induve a saldatura ùn hè micca necessaria in u stratu di maschera di saldatura.
4. Eliminazione di e zone chì ùn anu micca bisognu di mascheratura è piazzamentu di a scheda in un fornu per solidificà u stratu di maschera di saldatura.
5. Aduprà una stampante à gettu d'inchiostru per stampà direttamente i dettagli di l'infurmazioni nantu à a tavola.
Passu 7: Finitura di a superficia
Sicondu i bisogni di u cliente, pò esse necessariu applicà una finitura superficiale à u PCB medicale finitu, chì implica l'applicazione di un rivestimentu di materiale conduttivu à a superficia di u pannellu.
Assemblea di PCB medica
Passu 1: Stencil di pasta di saldatura
A tecnica di stenciling di pasta di saldatura hè a prima tappa di u prucessu di assemblaggio di PCB. In questa tappa, una stencil PCB hè aduprata per copre a scheda di circuitu in modu chì solu a parte di a scheda chì serà muntata cù un cumpunente sia visibile. Questu facilita l'applicazione di a pasta di saldatura solu à e zone di a scheda induve i cumpunenti saranu piazzati.
Un dispusitivu meccanicu hè adupratu per mantene a scheda è a stencil di saldatura in u locu per pudè ottene questu. Dopu à quessa, un applicatore hè adupratu per deposità a pasta di saldatura in lochi predeterminati. A pasta di saldatura hè applicata in modu uniforme nantu à tutte e zone esposte. Una volta chì questu passu hè cumpletu, a stencil hè rimossa è a pasta di saldatura hè lasciata in i lochi adatti.
Passu 2: Un ghjocu di "Pick and Place"
Parechji dispusitivi elettronichi medichi sò impiantati in u corpu umanu o purtati nantu à organi sensibili. Sè sti dispusitivi ùn funzionanu micca bè, cum'è per via di un cortu circuitu o di una brusgiatura, ponu causà danni secundarii à u paziente. Dunque, hè cruciale di piazzà currettamente i cumpunenti in e pusizioni designate aduprendu apparecchiature precise.
L'elettronica medica impiantabile, cum'è l'implanti cocleari è i bulbi oculari artificiali, anu tipicamente parechji cumpunenti elettronichi in a so struttura interna. Tuttavia, i dispositivi più chjuchi presentanu sfide in u prucessu di presa è di piazzamentu, rendendu più difficiule u mantenimentu di a precisione. Per ottene l'alta precisione necessaria per l'assemblaggio di PCB per impianti cocleari medichi, RICH PCBA utilizza apparecchiature robotiche. I robot sò rispunsevuli di a presa è di u montaggio di cumpunenti à montaggio superficiale nantu à i circuiti stampati, assicurendu chì i cumpunenti sianu piazzati precisamente nantu à a pasta di saldatura cù u mecanismu di montaggio.
Passu 3: Riflussu di saldatura
U prucessu di saldatura à riflussu hè cuncipitu per rinfurzà e cunnessione trà a scheda di circuitu è i cumpunenti elettrici. Per ottene questu, una cinta trasportatrice hè aduprata per spustà a scheda di circuitu attraversu un grande fornu di riflussu. A pasta di saldatura hè fusa riscaldendu a scheda PCBA à circa 2500 gradi Celsius durante u prucessu. Dopu esse stata riscaldata in u fornu, a PCBA medica passa per una seria di raffreddatori, chì aiutanu a pasta di saldatura à raffreddassi è indurisce, risultendu in cunnessione forti trà i cumpunenti elettrici è a scheda.
Hè impurtante di nutà chì per i PCB medichi à doppia strata, i prucessi di stenciling è di riflussu sò realizati in un ordine specificu. U latu di a scheda cù cumpunenti elettrici menu numerosi è più gestibili hè cumpletatu prima.
Passu 4: Test di assemblaggio PCB medicale
Enfatizemu a precisione, l'affidabilità è a natura critica di i circuiti stampati medichi. Dunque, truvà pruduttori affidabili è eccellenti strutture PCBA è assicurà chì anu a certificazione ISO 13485 hè di primura. Ancu quandu rispondenu à questi criteri, hè sempre necessariu ispezionà i so servizii di test PCB.
In più di l'ispezioni manuali chì si svolgenu in tuttu u prucessu di pruduzzione, cumprese SPI è AOI, i testi funziunali sò realizati in a fase finale di l'assemblea di PCB medicale. Questu garantisce chì a scheda madre funziona cum'è previstu è risponde à i standard elevati stabiliti da l'industria medica.
Dopu à a fine di a prova, si effettua una pulizia accurata di a scheda di circuitu per rimuovere qualsiasi residu potenziale cum'è oliu, flussu di saldatura o altri contaminanti. Inoltre, per via di i requisiti specifici di u pruduttu, i clienti ponu ancu avè bisognu di prucessi specializati per a pruduzzione di PCBA medichi, cum'è a manipulazione sterile, secondu u tipu d'applicazione specifica.
PCB medicu di fascia alta
Interconnessione à Alta Densità
L'interconnessione à alta densità hè una di e tecnulugie principali per a custruzione di PCB per apparecchiature mediche muderne, destinata à ottene più cumpunenti elettronichi è cunnessione in un spaziu PCB limitatu. Una scheda di circuitu custruita cù sta tecnulugia hè cunnisciuta cum'è HDI PCB. A causa di i prucessi intricati implicati, cum'è tracce fini, vie cieche è vie interrate, i PCB HDI ponu esse cari, ma valenu bè l'investimentu.
In l'applicazioni mediche à distanza, ùn ci hè tolleranza alcuna per i ritardi o l'interruzioni di u signale. Ancu una ligera deviazione di 0,1 secondi puderia esse periculosa per a vita di i pazienti. I PCB HDI di qualità medica assicuranu a velocità di trasmissione di u signale è mitiganu diversi prublemi di risposta. Inoltre, implementendu certi miglioramenti di cuncepimentu è ingegneria, sti circuiti stampati à alta densità ponu esse dotati di a capacità di resistere à l'interferenze elettromagnetiche è à u rumore. Questu pò esse ottenutu per mezu di misure cum'è a pianificazione di u pianu di terra, a schermatura interstratu è u filtraggio EMI.
Attualmente, a maiò parte di i dispositivi di scansione CT medicale è i monitor fisiologichi è di elettrocardiogramma (ECG) multimodali beneficianu di i veri ingressi à virgola mobile abilitati da HDI PCB.
Flessibile
L'industria medica hà una dumanda significativa di PCB flessibili per via di i so vantaghji cum'è a miniaturizazione, a libertà di cuncepimentu è a flessibilità. Queste caratteristiche rispondenu à i requisiti di i dispositivi medichi per suluzioni leggere, compatte è affidabili.
I prudutti elettronichi medichi devenu resiste à e cundizioni difficili in u corpu umanu, pur furnendu una alta affidabilità è prestazioni elettriche, ciò chì face di i circuiti flessibili una scelta ideale per tali applicazioni. Sò tipicamente fatti di materiali fini è flessibili cum'è u poliimmide o u poliestere, chì li permette di piegassi, piegà o torce per adattassi à spazii stretti o forme cumplesse. Inoltre, u disignu di PCB flessibile pò accoglie variazioni di temperatura, furnisce impermeabilizazione, mantene a sterilità è permette riassemblaggi multipli.
Diversi dispositivi medichi si basanu nantu à circuiti flessibili cum'è cumpunenti principali, cumpresi pacemaker, defibrillatori, neurostimulatori, macchine à ultrasoni, endoscopi è altri.
Struttura multistrato
À u cuntrariu, i PCB rigidi ponu furnisce una struttura interna più affidabile paragunata à i PCB flessibili, postu chì i pruduttori ponu piazzà i cumpunenti nantu à una piattaforma più stabile. Tuttavia, per via di a so incapacità di piegassi, ùn ponu micca offre u vantaghju di a miniaturizazione, è dunque, si basanu nantu à i benefici di e strutture multistratu per accoglie più cumpunenti.
In parechji prudutti medichi di alta gamma, si trovanu cumunemente PCB rigidi. Quessi includenu robot chirurgichi, macchine à raggi X, dispositivi MRI, elettrocardiografi è pompe di chemioterapia. A maiò parte di i pruduttori di apparecchiature mediche optanu per PCB multistrato per tali applicazioni. I materiali utilizati per questi PCB includenu resina epossidica di vetru, aluminiu, ceramica è altri.
Testi PCB medichi stretti
U prucessu di sviluppu per i dispositivi medichi include cunsiderazioni è esigenze supplementari oltre à ciò chì hè generalmente necessariu per a creazione di PCB non critici. Molti testi sò realizati nantu à l'apparecchiature mediche, chì hè più di ciò chì si pò dì per altri tipi di PCB. Questu hè principalmente per via di i requisiti di test rigorosi imposti da l'agenzie regulatorie; tuttavia, i testi funzionali è i testi di produzione sò spessu necessarii. I testi regulatori chì sò richiesti per i dispositivi medichi si dividenu di solitu in una di e duie grandi categurie:
● L'apparecchiatura medica chì trasferisce energia à o da un paziente o rileva l'energia trasmessa à o da un paziente hè u focu di a norma IEC 60601-1.
● L'apparecchiatura medica micca cunnessa direttamente à un paziente, cum'è quella aduprata in un laburatoriu, rientra in a norma IEC 61010-1
L'infurmazioni precedenti mostranu a cumpetenza di RICH PCBA in a fabricazione è l'assemblea di PCB medichi. Sè ricunnoscite a nostra cumpetenza, ùn esitate micca à cuntattateci per email. Risponderemu subitu à a vostra dumanda è vi furniremu un preventivu PCBA accessibile.
Focus di u prugettu
L'affidabilità di l'applicazioni di circuiti stampati medichi hè cruciale, ch'elli sianu aduprati in sala operatoria o in laburatoriu. Ùn ci hè micca spaziu per malfunzionamenti o prestazioni incorrette di l'equipaggiu in u campu medicu. Dunque, e pratiche seguenti sò essenziali per creà un circuitu stampatu per l'usu in dispositivi medichi:
● U cuncepimentu di a PCB deve tene contu di i requisiti specifichi di u dispusitivu medicale, cumpresi u numeru di cumpunenti, a dimensione di a scheda è i requisiti di gestione termica.
● Hè essenziale di pusizziunà i cumpunenti cù cura è di traccià currettamente per assicurà una scheda riescita.
● A selezzione di i cumpunenti hè cruciale per a creazione di dispositivi medichi affidabili. Hè impurtante truvà i migliori cumpunenti chì rispondenu à i requisiti specifici di u dispositivu medicu, è chì sò affidabili, durevuli è anu una longa durata di vita.
● Sceglite una fabbrica prufessiunale di assemblaggio di PCB medichi o una sucietà cù sperienza in u serviziu di l'industria medica è una bona reputazione per assicurà a qualità di i servizii di assemblaggio di PCB.
● L'usu di l'assemblaggio di PCB senza piombu hè cunsideratu una pratica efficiente, è a scelta di una sucietà dedicata à a sustenibilità pò purtà benefici inaspettati à u vostru prughjettu.
● U prucessu di pulizia di i PCB hè particularmente impurtante in l'elettronica medica. Mentre u scopu di a pulizia hè tipicamente di evità i corti circuiti causati da e macchie superficiali durante l'usu, in l'apparecchiature mediche, l'agenti di pulizia residuali ponu dannà i pazienti.
● I circuiti stampati assemblati devenu esse sottumessi à un'ispezione è à testi approfonditi per assicurà chì rispettanu i standard richiesti per l'affidabilità, e prestazioni è a sicurezza.
● Per assicurà chì l'interferenza elettromagnetica (EMI) ùn affetta micca u PCB medicale, l'ingegneri devenu riferisce si à diverse norme EMI.