Сборка и производство медицинских печатных плат

Печатные платы сделали возможным совершенствование машин, поэтому они являются неотъемлемой частью нашего сегодняшнего мира. Несмотря на то, что печатные платы используются во многих электронных устройствах в современной жизни, таких как светодиод, диспенсер для воды и кондиционер, их применение в медицинские печатные платы являются одними из самых современных приложений.

С развитием медицинской промышленности Китай постепенно перешел от традиционной китайской медицины к западной, что постепенно увеличило спрос на электронные продукты в медицинской промышленности, и китайская технология производства медицинских печатных плат также развивалась. Сегодня почти все медицинские устройства требуют медицинских печатных плат (ПП). Поскольку имплантаты требуют точности, изготовление и сборка этих печатных плат включает в себя множество этапов и требований.

Поскольку Вы читаете эту статью, мы можем только предположить, что Вам интересно производство и сборка медицинских печатных плат (ПП). Без лишних слов, давайте бросим кости на эту тему!

Технология FS Производимые медицинские PCBA

Если Вы ищете высококлассного производителя медицинских печатных плат/PCBA, обратитесь к FS Technology. FS Technology является безусловным лидером в отрасли, когда речь идет об изготовлении и сборке медицинских печатных плат (ПП). Два преимущества медицинской продукции FS Tech Производство печатных плат услуги - это соответствие качеству и конкурентоспособные цены. Как надежный производитель печатных плат для медицинского оборудования, мы можем изготовить высококачественные печатные платы в соответствии со спецификациями печатных плат клиентов. Ниже перечислены некоторые медицинские изделия, которые мы можем производить (печатные платы или готовые изделия):

Medical equipment using PCBA

Производство печатных плат для медицинского оборудования

Прежде чем начать производство платы в значительных количествах, необходимо сначала создать прототип медицинской печатной платы. Изготовитель печатной платы может более точно определить степень успешности платы с помощью прототипа. В результате проводится несколько конструкторских и производственных доработок для создания окончательного варианта печатной платы, удовлетворяющего стандартным требованиям медицинской промышленности. Это помогает предотвратить потери при массовом производстве, делая производство более эффективным и рентабельным.

Что касается таких продуктов, как печатные платы для медицинского оборудования, которые непосредственно влияют на здоровье пациентов, FS Technology выполняет такие заказы с соблюдением самых строгих стандартов. Ниже приводится процесс производства медицинских печатных плат:

Шаг 1: Разработка схемы электронной медицинской печатной платы

Составление схемы - это первый шаг в производстве и сборке медицинской печатной платы. Здесь клиент предоставляет производителю медицинских печатных плат всю необходимую информацию о печатной плате, которая используется для создания основных чертежей. Некоторые из важных деталей здесь: как будет использоваться печатная плата, какого типа она будет, сколько энергии ей потребуется, и какие материалы будут использованы. Все эти детали должны быть правильными, и первый дизайн медицинской печатной платы должен быть основан на них.

Шаг 2: Планирование компоновки медицинских электронных компонентов

Компонент печатной платы (SMD и DIP) планирование размещения следует за завершением работы над виртуальной принципиальной схемой. С ее помощью мы можем рассчитать количество слоев печатной платы и другие технические требования.

Размещение компонентов также гарантирует безошибочное изготовление медицинских печатных плат. Изготовление печатной платы таким способом в целом снижает производственные затраты. 

Шаг 3: Проектирование печатной платы для медицинского оборудования

Следующим этапом, который наступает после первоначального проектирования схемы, является изготовление макета для медицинской печатной платы (PCB).

Чтобы избежать неудач на уровне совета директоров, используйте профессиональные Инструменты для проектирования печатных плат и следовать хорошей практике разводки печатных плат для этого процесса. В случае с медицинскими устройствами от того, насколько хорошо работает печатная плата, зависит жизнь людей, поэтому следовать передовому опыту не просто хорошая идея, а необходимость. Ниже приведены соображения по проектированию медицинских печатных плат:

  • Сохранение длины трассы как можно более короткой и прямой является одной из лучших практик для медицинских печатных плат.
  • Используйте плоскости питания и плоскости заземления, чтобы закоротить сигналы от развязывающих конденсаторов и хорошо покрыть землю.
  • Создавайте высокоэнергетические дорожки и плоскости с достаточным количеством меди, чтобы выдержать большую мощность и как можно меньшее падение напряжения.
  • Используйте дифференциальные пары или сигналы для уменьшения отражения при трассировке высокоскоростных данных.
  • Чтобы избежать перекрестных помех, делайте тактовые сигналы короткими и подальше от других близлежащих трасс или самолетов.
  •  Если Вам необходимо перекрыть трассы из разных слоев, делайте это как можно более перпендикулярно.
  • Держите компоненты, чувствительные к температуре, подальше от других компонентов.
  • Всегда дважды проверяйте требования к пайке оплавлением, чтобы убедиться, что некоторые SMD-детали остаются холодными при соединении.

Шаг 4: Файлы для окончательной работы

Отправка Gerber или CAD данных китайскому производителю сборки медицинских печатных плат - это последний шаг в проектировании. Теперь Вы можете отправить перечисленные выше файлы и инструкции в компанию, которая изготовит Вашу печатную плату.

Когда Ваши окончательные производственные файлы отправлены производителю, и Ваш дизайн печатной платы утвержден, можно приступать к изготовлению или производству. Таким образом, Ваша печатная плата, разработанная в цифровом формате, превращается в реальную.

Несмотря на то, что в мире существует множество производителей PCBA, FS Technology, несомненно, является самым лучшим и опытным поставщиком услуг для проектов медицинских печатных плат. Мы являемся наиболее экономически выгодным вариантом, поскольку предоставляем более широкий спектр услуг.

Шаг 4: Визуализация дизайна

С этого этапа в работу начинает вмешиваться завод по производству медицинских печатных плат. Ваш изготовитель печатных плат для медицинской электроники использует плоттерный принтер, чтобы превратить файлы дизайна печатных плат в пленки. Эти пленки похожи на фотонегативы Вашей схемы.

Когда печатная плата напечатана, внутренние слои имеют два цвета краски:

  • Черные чернила обозначают медные дорожки и цепи на печатной плате. 
  • Прозрачные чернила, как и стекловолоконная основа, обозначают части печатной платы, которые не проводят электричество.
 

Внешний слой имеет:

  • Медные пути, которые показаны прозрачными чернилами
  • Область, где будет вытравлена медь, отмечается черными чернилами.

Шаг 5: Печать меди на внутренних слоях платы

Этот этап изготовления печатной платы знаменует собой начало изготовления самой печатной платы. Процедура начинается с первичной формы печатной платы, которая представляет собой ламинированную плату, изготовленную из материала основы. Обычно в качестве материалов основы используются эпоксидная смола и стекловолокно.

Дизайн печатной платы печатается на ламинате. Медь приклеивается к обеим сторонам ламината. Затем медь вытравливается, обнажая дизайн печатной платы. Затем ламинат покрывается светочувствительной пленкой, называемой резистом.

Шаг 6: Объединение различных слоев

После очистки ламинатных плат они готовы к выравниванию слоев. В большинстве случаев производители медицинских печатных плат используют оптический пуансон - машину, которая проводит штифт через регистрационные отверстия для выравнивания внутренних и внешних слоев.

Шаг 7: Сверление

Сверление - это самый важный шаг в изготовлении печатной платы кардиостимулятора, поскольку оно создает основу для проходов и соединений между различными Слои печатной платы. Прецизионные отверстия необходимы для всех деталей, которые будут добавлены позже, например, для отверстий под медную проводку и деталей на основе свинца.

Сверление печатной платы кардиостимулятора требует высочайшего уровня точности, поскольку даже малейшая ошибка может стоить больших денег. Сверление также требует времени, поскольку типичная печатная плата медицинского кардиостимулятора имеет более сотни мест для сверления.

Шаг 8: Изображение внешнего слоя медицинской печатной платы

На этом этапе Процесс производства печатных платНа медицинскую панель печатной платы снова наносится фоторезист. Однако для визуализации фоторезист наносится только на внешний слой. Процесс происходит в чистом и безопасном помещении.

Булавки удерживают прозрачные листы с черными чернилами на месте и не дают им выйти за линию. Медицинская панель печатной платы поступает в желтую комнату после покрытия фоторезистом. Под воздействием ультрафиолетового света фоторезист затвердевает. Незатвердевший резист, покрытый черными чернилами, удаляется.

Шаг 9: Травление наружного слоя

Во время этого процесса медь, которой не место во внешних слоях, удаляется. Гальваническое покрытие используется для добавления слоя меди. Гальваническое покрытие оловом защищает медь в критической области после первых медных ванн. После того, как внешний слой вытравлен, панель печатной платы готова к автоматизированной оптической инспекции и пайке. Плата печатной платы для медицинской косметики проходит через автоматизированную оптическую инспекцию (AOI), чтобы убедиться, что слой меди соответствует спецификациям.

Шаг 10: Паяльная маска

После этого мы наносим паяльную маску, поскольку она защищает внешнюю сторону медицинской печатной платы и подготавливает ее к процессу пайки. Она скрывает детали, которые не нужно паять.

Панель медицинской печатной платы очищается, чтобы удалить грязь или медь, которой там не место. На поверхность наносится эпоксидная смола и пленка паяльной маски. Облучение ультрафиолетовым светом показывает, где пайка не нужна. Паяльная маска снимается с тех участков, которые в ней не нуждаются. Печатная плата помещается в печь для отверждения паяльной маски.

Шаг 11: Шелкография

Детали печатаются непосредственно на плате с помощью струйного принтера во время шелкографии. Обычно они состоят из идентификатора компании, логотипа производителя, символов, номеров компонентов, расположения контактов и других отличительных знаков или особенностей.

Шаг 12: Отделка поверхности

Почти готовые панели медицинских печатных плат нуждаются в покрытии проводящим материалом, обычно это делается в соответствии с пожеланиями заказчика. Это дает печатной плате больше пространства для солдат. После этого процесса на поверхность наносится финишное покрытие.

Трудности и их преодоление при производстве медицинских PCBA

По сравнению с традиционными ПХТ, лекарственные ПХТ, как известно, сложны в производстве. Производители сталкиваются со следующими трудностями:

  • Печатная плата для медицинской косметики может включать в себя компоненты со сквозными отверстиями и поверхностного монтажа, что повышает производственные затраты.
  • В результате технологического прогресса медицинское оборудование становится все более компактным. Поэтому миниатюризация является одной из самых сложных задач при сборке печатных плат медицинских носимых устройств.
  • В печатных платах медицинских дефибрилляторов часто используются термочувствительные SMD электронные компоненты. Если не провести тщательный отбор, RoHS PCBA может выйти из строя при высоких температурах. 
  • Несоответствующие детали могут привести к поломке оборудования. Очень важно использовать автоклавируемые или моющиеся компоненты для дешевая сборка медицинских печатных плат.

Виды медицинских печатных плат

Медицина ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА HDI:

Печатные платы HDI, "печатные платы с высокой плотностью межсоединений", являются одним из наиболее распространенных типов печатных плат, используемых сегодня в современных медицинских устройствах. Поскольку медицинские HDI-платы обеспечивают высокоскоростную передачу данных, именно эти платы наиболее востребованы в большинстве медицинского оборудования. Даже несмотря на их небольшую цену, они необходимы для критических медицинских диагностических устройств, где время отклика устройства может означать разницу между выживанием или смертью пациента.

Благодаря своей устойчивости к электромагнитным помехам и шумам, печатные платы высокой плотности (ПП) используются в большинстве медицинского оборудования. Большинство медицинского оборудования для компьютерной томографии, например, мультимодальные физиологические и ЭКГ-мониторы, могут использовать реальный ввод с плавающей точкой, ставший возможным благодаря высокоплотному соединению Печатные платы HDI. Этот ввод также может способствовать более быстрому общению.

Медицина Гибкие печатные платы:

Гибкие печатные платы пользуются большим спросом в индустрии медицинского оборудования, поскольку они обеспечивают большую свободу проектирования в дополнение к большей гибкости по сравнению с традиционными печатными платами. Медицинская гибкая печатная плата, часто известная как "медицинская гибкая печатная плата", представляет собой схему расположения компонентов печатной схемы, в которой используется материал на гибкой основе (FPC), либо с гибкой подложкой, либо без нее.

Дизайны для гибкие печатные платы приобретают все большее значение в секторе медицинского оборудования. Существует множество различных устройств, в которых могут использоваться долговечные платы, обеспечивающие их качественную работу без перебоев, чтобы они могли продлевать жизнь людей или лечить болезни.

Их конструкция позволяет выдерживать перепады температур, а также быть водонепроницаемыми, стерильными и способными к многократной сборке.

Медицина Жесткие печатные платы

The medical sector extensively uses rigid Printed Circuit Boards, unlike flexible PCBs since they are solid and inflexible. The x-ray machine, the incubator, the defibrillator monitor, the ECG machine, the chemotherapy pump, and many more medical devices are prime examples.

Medical equipment is among the essential supplies in a healthcare facility. Because of the potential threat to human life, they must be devoid of errors. Because of this, the majority of firms that manufacture medical devices choose to employ rigid PCBs rather than other типы ПХД.

There is a wide variety of rigid boards available, some of which include glass epoxy PCBs, aluminum core PCBs, and others. On the other hand, many medical devices choose to use multi-layer rigid PCBs because of the adaptability and variety of functions that these boards provide.

Standards for manufacturing medical PCBs

Potential hazards are rigorously monitored and assessed throughout the development process of medical devices. Several different types of testing are used to ensure conformity to these criteria. There are several standards that your electronic medical equipment may need to meet.

  • ISO 9000 or 9001: Addresses the quality and dependability criteria in designing, manufacturing, and testing electronic products.
  • ISO 13485: outlines the standards for tracking systems.
  • CFR 820: For verifying production and quality control.
  • US FDA 21 CFR: for companies that make, repackage, relabel, or import medical devices that are sold in the US.
  • IEC 60601-1: General standards for fundamental safety and necessary performance.
  • IEC 61010-1: Safety rules for measuring, controlling, and lab equipment that uses electricity.
  • IPC 6011: Generic Performance Specifications for Printed Boards.
  • ISO 13485: Requirements for regulatory quality management systems.
  • IPC-A-610: Addresses the acceptability of electronic assemblies.

Medical PCB Assembly

The complexity of medical printed circuit boards is proportional to the number of processes involved in making them. The functionality of the PCBA may be compromised if any of the steps in the process are skipped or shortened. However, once the medical Процесс сборки печатной платы is complete, these assembled PCBAs will be able to perform their intended functions. Next we will show the assembly process of these high-end medical electronic devices:

Step 1: Solder paste stenciling

The solder paste stenciling technique is the first stage in the assembly procedure. In this step, the circuit board is covered with a stencil so that just the portion of the PCB board that would be mounted with a component is visible. This makes it easier to apply the solder paste solely to the board’s areas where the components will be placed.

A mechanical device is used to hold the board and the solder stencil in place so that we may accomplish this. Following that, an applicator is used to deposit the solder paste at the predetermined locations. The solder paste is applied consistently over all of the exposed regions. After this step, the stencil is removed, and the solder paste is left in the appropriate locations.

Step 2: A Game of “Pick and Place”

Accurate mounting of the numerous electronic components that make up the medical cochlear implants PCB occurs in this area. To achieve the high level of precision required for the assembly of medical cochlear implants PCB, a robotic device is often used for this task. The robot is responsible for picking up and installing surface mount components on the board. The components are precisely placed on the solder paste thanks to the mounting mechanism.

Step 3: Soldering Reflow

The soldering overflow process aims to strengthen the connections between the circuit board and the electrical components. To accomplish this goal, a conveyor belt is used to transport the circuit board through a large reflow oven. The solder paste is melted by heating the PCB to around 2500 degrees Celsius during the procedure. After being heated in an oven, a medical PCB goes through a series of coolers, which help the solder paste cool and harden, resulting in solid connections between the component components and the board.

It is essential to remember that the stenciling and reflowing processes for double-layered medical PCBs are carried out in a distinct order. The device side with fewer and more manageable electrical components is completed first.

Step 4: Medical PCB Assembly Test

After the medical device’s printed circuit board (PCB) has been built, it is examined to look for and fix any faults or problems with the connection that movements may have caused during the reflow process. Manual inspection, X-ray inspection and automated optical inspection are the PCBA tests that FS Technology will perform

Step 5: Medical PCB Functionality test

In the last stage of assembling Medical PCBs, the produced board is subjected to inspection and testing. In this section, a comprehensive functionality test is carried out to guarantee that the board functions as expected and is up to the high requirements set by the medical industry. After the board has been examined, we will clean it to eliminate any oil, flux, and other types of waste that may be on it. This ensures that the medical board is sterile and may be used to produce medical devices. It is possible to conduct specialized testing on the Medical PCB following the particular kind of medical equipment that will be using the board.

Points to pay attention to when assembling medical PCB

Whether they are used in the operating room or the lab, all medical PCB applications need to be 100% reliable. No one in the medical field has time to deal with equipment malfunctioning or performing incorrectly. Following Сборка печатной платы practices are essential when creating a circuit board for use in medical devices:

  • It is fundamental to find the best possible components and use them.
  • It is essential to position components carefully and routes traces to make a board successfully.
  • Make sure that electromagnetic interference won’t mess with it.
  • Engineers should look at several EMI standards, starting with IEC 60601-1-2. A PCB CM should have ISO 9000 or 9001 certification. This standard discusses the quality and reliability requirements for designing, building, and testing electronics.
  • The PCB you use to make your medical electronics must have a good reputation and be able to create high-quality circuit boards.
  • Your medical PCB should use a lead-free manufacturing process separate from their normal soldering processes when making your medical equipment.

Strict medical PCB testing

The development process for medical devices includes extra considerations and requirements beyond what is generally required for creating non-critical PCBs. Much testing is conducted on medical equipment, which is more than can be said for other kinds of PCBs. This is primarily because of the stringent testing requirements imposed by regulatory agencies; however, functional testing and production testing are often also necessary. The regulatory testing that is required for medical devices usually falls into one of two broad categories:

  • Medical equipment that either transfers energy to or from a patient or detects energy transmitted to or from a patient is the focus of IEC Standard 60601-1.
  • Medical equipment not connected directly to a patient, such as that used in a laboratory, falls within the IEC 61010-1

The above is all about “Medical PCB Manufacturing and Assembly”. If you recognize our manufacturing capabilities and expect to get a quotation for Medical PCBA, please contact us through the above email, and our sales will provide you with a price list.

Последние блоги о PCBA

Правильный способ использования паяльной пасты в проектах по сборке печатных плат

Правильный способ использования паяльной пасты в проектах по сборке печатных плат Одним из самых надежных методов соединения двух металлов без их сплавления является паяльная паста.

Читать далее "

Плакированное сквозное отверстие Коллекция знаний

Коллекция знаний о сквозных отверстиях Электронные устройства были разработаны с платой, известной как PCBA, которая содержит все электронные компоненты вместе для завершения работы.

Читать далее "