Manufaktur PCB Medis
Dari Desain hingga Perakitan
PCB medis adalah jenis PCB khusus yang digunakan dalam industri medis. Seiring dengan pergeseran industri medis Tiongkok dari pengobatan tradisional Tiongkok ke pengobatan Barat, permintaan akan elektronik medis meningkat drastis. Hal ini mendorong perkembangan teknologi manufaktur dan perakitan PCB medis Tiongkok, menjadikan RICH PCBA produsen PCBA peralatan medis yang andal. Sirkuit medis yang diproduksi oleh RICH PCBA banyak digunakan dalam berbagai perangkat medis, termasuk mesin ultrasound, peralatan pemantauan pasien, sistem pencitraan medis, dan perangkat lain yang membutuhkan kontrol elektronik yang presisi dan andal. PCBA ini memainkan peran penting dalam mengendalikan dan mengatur fungsi elektronik peralatan medis.
Dapatkan Penawaran Perakitan PCB Medis dari RICH PCBA
Jika Anda mencari produsen PCB/PCBA medis terkemuka, RICH PCBA adalah jawabannya. Karena elektronik medis berkaitan dengan kesehatan manusia, produk tersebut harus memenuhi standar keamanan dan keandalan yang ketat. Selain itu, beberapa elektronik medis implan memerlukan akurasi dan stabilitas yang lebih tinggi, sehingga perlu dirancang untuk tahan terhadap lingkungan medis yang keras. Proses manufaktur memerlukan pengujian lebih lanjut, dan penyolderan komponen perlu dipastikan selama proses perakitan, kualitas, dan sebagainya.
● Perputaran Cepat
● PCBA siap pakai
● Semi-Turnkey
● Perakitan BGA
● Pembuatan prototipe
● Produksi Batch
● Murah
● Tiongkok
PCB elektronik medis apa yang telah diproduksi?
Sejak merebaknya pandemi COVID-19, permintaan global untuk elektronik medis tetap tinggi. Dalam situasi ini, RICH PCBA telah menerima banyak permintaan dari industri medis. Saat ini, mayoritas PCBA medis yang kami produksi adalah untuk termometer dahi elektronik. Namun, kami juga memproduksi PCBA untuk perangkat medis lainnya seperti pemindai CT, lampu bedah, dan berbagai produk lainnya. Berikut adalah beberapa contoh PCBA untuk produk medis yang dapat kami sediakan untuk pelanggan kami:
● Alat pacu jantung
● Defibrilator
● Respirator
● Monitor Keperawatan
● Kursi Roda Listrik
● Pompa Nutrisi Digital
● Peralatan MRI
● Pencari Pasien
● Implan Koklea
● Teknologi Pemindaian
● Sistem Kontrol
● Pompa Insulin
Manufaktur PCB Medis
Langkah 1: Desain Pencitraan
Pada langkah ini, pabrik manufaktur PCB medis terlibat dalam proses dan memanfaatkan printer plotter untuk mengubah berkas desain untuk papan sirkuit menjadi film, yang berfungsi sebagai negatif foto diagram.
Saat PCB dicetak, lapisan dalamnya menampilkan dua warna tinta:
● Tinta hitam mewakili jejak tembaga dan sirkuit pada PCB.
● Tinta bening, seperti alas fiberglass, mewakili bagian PCB non-konduktif.
Lapisan luar memiliki:
● Jalur tembaga yang ditampilkan dengan tinta bening.
● Area di mana tembaga akan tergores ditandai dengan tinta hitam.
Langkah 2: Lapisan Dalam Tembaga Cetak
Langkah ini melibatkan pembuatan sirkuit lapisan dalam untuk PCB medis guna membentuk jalur konduktif pada berbagai lapisan. Jika proyek Anda membutuhkan PCB medis multilapis yang lebih kompleks, langkah ini harus diulang hingga semua sirkuit lapisan dalam dicetak dan diukir. Terakhir, sirkuit-sirkuit tersebut disejajarkan dan dilaminasi untuk membentuk lapisan dalam yang utuh. Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:
1.Laminasi lapisan tembaga pada setiap sisi substrat fiberglass.
2. Sejajarkan lapisan tipis dengan lapisan tembaga dan letakkan di atasnya.
3. Gunakan paparan sinar ultraviolet (UV) untuk menyembuhkan dan melindungi tembaga di bawahnya.
4. Gunakan larutan kimia untuk mengembangkan papan sirkuit, menghilangkan tinta transparan yang belum diawetkan, meninggalkan jejak tembaga dan sirkuit.
5.Etch untuk menghilangkan kelebihan foil tembaga, dengan tinta hitam pada film dan pastikan hanya tembaga pada area yang tidak diinginkan saja yang tergores.
Langkah 3: Menggabungkan Lapisan yang Berbeda
Setelah semua lapisan dalam yang diperlukan telah melalui proses etsa, cetak, dan laminasi, untuk memastikan kebersihannya, berbagai lapisan perlu digabungkan untuk membentuk papan sirkuit cetak yang lengkap. Proses ini melibatkan proses pengeboran untuk menyambung dengan lapisan dalam. Sebagian besar produsen menggunakan pengeboran CNC tradisional, yang mungkin tidak memadai untuk PCB medis dengan persyaratan presisi tinggi.
Ambil contoh, PCB alat pacu jantung medis, yang bahkan perangkat standarnya mungkin memiliki lebih dari seratus lubang bor, belum lagi instrumen yang lebih canggih. Waktu yang dibutuhkan untuk manufaktur hanyalah salah satu aspek dari tantangan ini; yang lebih penting lagi adalah bahwa setiap penyimpangan kecil dapat menyebabkan kegagalan perakitan.
Untuk mengatasi tantangan ini, RICH PCBA memanfaatkan mesin bor optik dan proses pengeboran laser untuk mencapai pengeboran presisi. Proses ini melibatkan mesin yang menggerakkan pin melalui lubang penyelarasan untuk menyelaraskan lapisan dalam dan luar, memastikan efektivitas PTH selama perakitan PCB melalui lubang.
Langkah 4: Pencitraan Lapisan Luar
Pencitraan lapisan luar merupakan langkah krusial dalam proses manufaktur PCB. Fotoresist lain diaplikasikan pada panel medis PCB, yang melibatkan pemindahan citra desain PCB ke lapisan tembaga pada permukaan luar papan. Namun, untuk pencitraan, fotoresist hanya diaplikasikan pada lapisan luar. Proses ini berlangsung di area yang bersih dan aman.
Proses pencitraan dimulai dengan membersihkan permukaan tembaga untuk memastikan tidak ada kotoran atau serpihan yang dapat mengganggu transmisi gambar. Pin digunakan untuk menahan lembaran transparansi tinta hitam agar tidak bergeser. Setelah dilapisi dengan fotoresist, panel medis PCB memasuki ruang kuning. Sinar UV akan mengeraskan fotoresist, dan lapisan tinta hitam yang belum mengeras akan dihilangkan.
Langkah 5: Penggoresan Lapisan Luar
Selama proses ini, tembaga yang tidak berada di lapisan luar dihilangkan, dan lapisan tembaga tambahan ditambahkan melalui proses elektroplating. Timah elektroplating digunakan untuk melindungi area kritis tembaga setelah proses pencelupan tembaga awal. Setelah proses penggoresan lapisan luar selesai, panel dapat menjalani pemeriksaan Inspeksi AOI untuk memastikan bahwa bahkan papan PCB estetika medis dengan sirkuit kompleks pun memenuhi spesifikasi yang diperlukan.
Langkah 6: Solder Mask dan Silk Screen
Setelah pembuatan sirkuit selesai, masker solder diterapkan untuk melindungi lapisan luar papan sirkuit cetak medis dan untuk menerapkan detail sablon seperti ID perusahaan, logo produsen, simbol, pengenal komponen, penentu lokasi pin, dan tanda atau fitur penting lainnya. Proses ini meliputi:
1. Membersihkan panel PCB medis untuk menghilangkan segala kontaminan.
2.Mengaplikasikan tinta resin epoksi dan film masker solder ke permukaan papan sirkuit.
3. Memaparkan pada sinar UV untuk menyembuhkan area yang tidak memerlukan penyolderan pada lapisan masker solder.
4. Melepaskan area yang tidak perlu ditutup dan menempatkan papan dalam oven untuk memadatkan lapisan penutup solder.
5. Menggunakan printer inkjet untuk langsung mencetak rincian informasi ke papan.
Langkah 7: Penyelesaian Permukaan
Bergantung pada kebutuhan pelanggan, mungkin perlu menerapkan lapisan akhir permukaan pada PCB medis yang telah selesai, yang melibatkan penerapan lapisan bahan konduktif ke permukaan papan.
Perakitan PCB Medis
Langkah 1: Stensil Pasta Solder
Teknik stensil pasta solder merupakan tahap pertama dalam proses perakitan PCB. Pada tahap ini, stensil PCB digunakan untuk melapisi papan sirkuit sehingga hanya bagian papan yang akan dipasangi komponen yang terlihat. Hal ini memudahkan pengaplikasian pasta solder hanya pada area papan tempat komponen akan dipasang.
Sebuah perangkat mekanis digunakan untuk menahan papan dan stensil solder agar tetap pada tempatnya. Setelah itu, aplikator digunakan untuk mengoleskan pasta solder pada lokasi yang telah ditentukan. Pasta solder dioleskan secara merata di seluruh area yang terbuka. Setelah langkah ini selesai, stensil dilepas, dan pasta solder dibiarkan di lokasi yang sesuai.
Langkah 2: Permainan “Pilih dan Tempatkan”
Banyak perangkat elektronik medis yang ditanamkan ke dalam tubuh manusia atau dikenakan pada organ sensitif. Jika perangkat ini mengalami malfungsi, seperti korsleting atau terbakar, dapat menyebabkan cedera sekunder pada pasien. Oleh karena itu, sangat penting untuk menempatkan komponen secara akurat pada posisi yang ditentukan menggunakan peralatan yang presisi.
Elektronik medis implan, seperti implan koklea dan bola mata buatan, biasanya memiliki banyak komponen elektronik dalam struktur internalnya. Namun, perangkat yang lebih kecil menghadirkan tantangan dalam proses pengambilan dan penempatan, sehingga lebih sulit untuk mempertahankan presisi. Untuk mencapai akurasi tinggi yang dibutuhkan dalam perakitan PCB implan koklea medis, RICH PCBA menggunakan peralatan robotik. Robot bertanggung jawab untuk mengambil dan memasang komponen pemasangan permukaan ke papan sirkuit, memastikan bahwa komponen-komponen tersebut ditempatkan secara presisi pada pasta solder dengan mekanisme pemasangan.
Langkah 3: Reflow Penyolderan
Proses penyolderan reflow dirancang untuk memperkuat sambungan antara papan sirkuit dan komponen listrik. Untuk mencapai hal ini, sabuk konveyor digunakan untuk memindahkan papan sirkuit melalui oven reflow besar. Pasta solder dilelehkan dengan memanaskan papan PCBA hingga sekitar 2500 derajat Celsius selama proses. Setelah dipanaskan dalam oven, PCBA medis melewati serangkaian pendingin, yang membantu pasta solder mendingin dan mengeras, menghasilkan sambungan yang kuat antara komponen listrik dan papan.
Perlu dicatat bahwa untuk PCB medis berlapis ganda, proses stensil dan reflowing dilakukan dalam urutan tertentu. Sisi papan dengan komponen listrik yang lebih sedikit dan lebih mudah diatur diselesaikan terlebih dahulu.
Langkah 4: Uji Perakitan PCB Medis
Kami menekankan presisi, keandalan, dan sifat kritis papan sirkuit medis. Oleh karena itu, menemukan produsen yang andal dan fasilitas PCBA yang unggul serta memastikan mereka memiliki sertifikasi ISO 13485 sangatlah penting. Meskipun mereka memenuhi kriteria ini, tetap penting untuk memeriksa layanan pengujian PCB mereka.
Selain inspeksi manual yang dilakukan di seluruh proses produksi, termasuk SPI dan AOI, pengujian fungsional juga dilakukan pada tahap akhir perakitan PCB medis. Hal ini memastikan bahwa motherboard berfungsi sesuai harapan dan memenuhi standar tinggi yang ditetapkan oleh industri medis.
Setelah pengujian selesai, papan sirkuit dibersihkan secara menyeluruh untuk menghilangkan residu potensial seperti oli, fluks solder, atau kontaminan lainnya. Selain itu, karena persyaratan spesifik produk, pelanggan mungkin juga memerlukan proses khusus untuk produksi PCBA medis, seperti penanganan steril, berdasarkan jenis aplikasinya.
PCB Medis Kelas Atas
Interkoneksi Kepadatan Tinggi
Interkoneksi Kepadatan Tinggi (HDI) adalah salah satu teknologi inti untuk membangun PCB peralatan medis modern, yang bertujuan untuk menghasilkan lebih banyak komponen dan koneksi elektronik dalam ruang PCB yang terbatas. Papan sirkuit yang dibangun menggunakan teknologi ini dikenal sebagai HDI PCB. Karena proses rumit yang terlibat, seperti jejak halus, via buta, dan via terkubur, HDI PCB bisa mahal, tetapi sepadan dengan investasinya.
Dalam aplikasi medis jarak jauh, tidak ada toleransi untuk penundaan atau interupsi sinyal. Bahkan penyimpangan kecil sebesar 0,1 detik pun dapat mengancam jiwa pasien. PCB HDI kelas medis memastikan kecepatan transmisi sinyal dan memitigasi berbagai masalah respons. Lebih lanjut, dengan menerapkan beberapa peningkatan desain dan rekayasa, papan sirkuit berdensitas tinggi ini dapat diberkahi kemampuan untuk menahan interferensi elektromagnetik dan derau. Hal ini dapat dicapai melalui langkah-langkah seperti perencanaan bidang tanah, pelindung antar lapisan, dan penyaringan EMI.
Saat ini, sebagian besar perangkat pemindaian CT medis dan monitor fisiologis dan elektrokardiogram (ECG) multimodal mendapat manfaat dari input titik mengambang sejati yang diaktifkan oleh HDI PCB.
Fleksibel
Industri medis memiliki permintaan yang signifikan terhadap PCB fleksibel karena keunggulannya seperti miniaturisasi, kebebasan desain, dan fleksibilitas. Karakteristik ini memenuhi persyaratan perangkat medis untuk solusi yang ringan, ringkas, dan andal.
Produk elektronik medis harus tahan terhadap kondisi ekstrem di dalam tubuh manusia sekaligus memberikan keandalan dan kinerja listrik yang tinggi, menjadikan sirkuit fleksibel pilihan ideal untuk aplikasi tersebut. Produk ini biasanya terbuat dari bahan tipis dan fleksibel seperti polimida atau poliester, sehingga dapat ditekuk, dilipat, atau dipelintir agar sesuai dengan ruang sempit atau bentuk kompleks. Lebih lanjut, desain PCB fleksibel dapat mengakomodasi variasi suhu, memberikan perlindungan kedap air, menjaga sterilitas, dan memungkinkan perakitan ulang beberapa kali.
Berbagai perangkat medis mengandalkan sirkuit fleksibel sebagai komponen intinya, termasuk alat pacu jantung, defibrilator, neurostimulator, mesin ultrasonografi, endoskopi, dan banyak lagi.
Struktur Multilayer
Sebaliknya, PCB kaku dapat memberikan struktur internal yang lebih andal dibandingkan PCB fleksibel, karena produsen dapat menempatkan komponen pada platform yang lebih stabil. Namun, karena tidak dapat dilipat, PCB kaku mungkin tidak menawarkan keuntungan miniaturisasi, sehingga mereka mengandalkan keunggulan struktur multi-lapis untuk mengakomodasi lebih banyak komponen.
PCB kaku banyak ditemukan pada berbagai produk medis kelas atas. Ini termasuk robot bedah, mesin sinar-X, perangkat MRI, elektrokardiograf, dan pompa kemoterapi. Sebagian besar produsen peralatan medis memilih PCB multi-lapis untuk aplikasi semacam itu. Material yang digunakan untuk PCB ini antara lain resin epoksi kaca, aluminium, keramik, dan masih banyak lagi.
Pengujian PCB medis yang ketat
Proses pengembangan alat kesehatan mencakup pertimbangan dan persyaratan tambahan di luar yang umumnya diperlukan untuk pembuatan PCB non-kritis. Banyak pengujian yang dilakukan pada peralatan medis, yang lebih banyak daripada jenis PCB lainnya. Hal ini terutama disebabkan oleh persyaratan pengujian yang ketat yang diberlakukan oleh badan pengatur; namun, pengujian fungsional dan pengujian produksi seringkali juga diperlukan. Pengujian regulasi yang diwajibkan untuk alat kesehatan biasanya terbagi dalam dua kategori besar:
● Peralatan medis yang mentransfer energi ke atau dari pasien atau mendeteksi energi yang ditransmisikan ke atau dari pasien merupakan fokus Standar IEC 60601-1.
● Peralatan medis yang tidak terhubung langsung ke pasien, seperti yang digunakan di laboratorium, termasuk dalam IEC 61010-1
Informasi di atas menunjukkan keahlian RICH PCBA dalam manufaktur dan perakitan PCB medis. Jika Anda yakin dengan keahlian kami, jangan ragu untuk menghubungi kami melalui email. Kami akan segera menanggapi pertanyaan Anda dan memberikan penawaran PCBA yang terjangkau.
Fokus Proyek
Keandalan aplikasi PCB medis sangat penting, baik digunakan di ruang operasi maupun laboratorium. Tidak ada ruang bagi peralatan yang mengalami malfungsi atau kinerja yang tidak tepat di bidang medis. Oleh karena itu, praktik-praktik berikut sangat penting dalam pembuatan papan sirkuit untuk digunakan pada perangkat medis:
● Desain PCB harus mempertimbangkan persyaratan spesifik perangkat medis, termasuk jumlah komponen, ukuran papan, dan persyaratan manajemen termal.
● Sangat penting untuk memposisikan komponen dengan hati-hati dan merutekan jejak dengan benar untuk memastikan papan yang berhasil.
● Pemilihan Komponen sangat penting dalam menciptakan perangkat medis yang andal. Penting untuk menemukan komponen terbaik yang memenuhi persyaratan spesifik perangkat medis, andal, tahan lama, dan memiliki masa pakai yang panjang.
● Pilih pabrik perakitan PCB medis profesional atau perusahaan dengan pengalaman layanan industri medis dan reputasi baik untuk memastikan kualitas layanan perakitan PCB.
● Penggunaan perakitan PCB bebas timbal dianggap sebagai praktik yang efisien, dan memilih perusahaan yang berdedikasi pada keberlanjutan dapat membawa manfaat yang tidak terduga bagi proyek Anda.
● Proses pembersihan PCB sangat penting dalam elektronik medis. Meskipun tujuan pembersihan biasanya untuk menghindari korsleting akibat noda permukaan selama penggunaan, pada peralatan medis, residu bahan pembersih dapat membahayakan pasien.
● Papan sirkuit yang dirakit harus menjalani pemeriksaan dan pengujian menyeluruh untuk memastikan bahwa papan sirkuit tersebut memenuhi standar yang diperlukan untuk keandalan, kinerja, dan keselamatan.
● Untuk memastikan bahwa gangguan elektromagnetik (EMI) tidak memengaruhi PCB medis, teknisi harus merujuk ke berbagai standar EMI.