Processo de fabricação de PCB médico
À medida que a tecnologia avança rapidamente, a demanda da indústria médica por produtos eletrônicos também está crescendo. Entre os vários componentes eletrônicos, Os PCBs desempenham, sem dúvida, um papel indispensável em dispositivos médicos. No entanto, os requisitos e padrões para PCBs na indústria médica excedem em muito os de outros setores. Por que isso é assim? Este artigo explorará as altas demandas e padrões da indústria médica para PCBs.. Neste artigo, discutiremos o processo de fabricação de PCBs médicos.
Importância dos PCBAs em Dispositivos Médicos
- Precisão: Os dispositivos médicos exigem um alto nível de precisão para garantir um diagnóstico preciso e um tratamento eficaz. Quaisquer defeitos ou erros na placa de circuito podem levar à falha do equipamento ou fornecer informações incorretas, representando sérios riscos aos pacientes’ saúde.
- Confiabilidade: Os dispositivos médicos muitas vezes precisam operar em ambientes de trabalho contínuos, colocando altas demandas na confiabilidade das placas de circuito. Falhas repentinas no equipamento podem resultar em interrupções cirúrgicas, perda de dados, ou outros acidentes médicos.
- Segurança: Os dispositivos médicos estão diretamente relacionados aos pacientes’ vidas e saúde, portanto, o projeto e a fabricação de suas placas de circuito devem obedecer a rígidos padrões de segurança. Isso inclui, mas não está limitado a, compatibilidade eletromagnética, proteção contra superaquecimento, e prevenção de incêndio.
- Miniaturização: Com avanços tecnológicos, muitos dispositivos médicos buscam tamanhos menores e níveis mais elevados de integração. Isso exige que os projetos de placas de circuito sejam mais compactos, com conexões mais finas entre componentes.
Seleção e desempenho de materiais
No processo de montagem em superfície de dispositivos médicos PCBA, a seleção de materiais PCB é crucial. Os materiais de PCB comumente usados incluem FR-4 (resina epóxi reforçada com fibra de vidro), substratos metálicos (como substratos de alumínio), substratos cerâmicos, e assim por diante. Diferentes materiais têm diferentes características de desempenho, e é necessário escolher os materiais apropriados de acordo com o ambiente operacional e os requisitos dos dispositivos médicos.
▶ Estabilidade Térmica: Dispositivos médicos podem operar em ambientes de alta temperatura, portanto, a estabilidade térmica dos PCBs é crucial para evitar problemas de desempenho causados pela expansão e contração térmica em ambientes de alta temperatura.
▶ Resistência Mecânica: Os PCBs precisam ter resistência mecânica suficiente para evitar quebras durante o transporte, instalação, ou usar, garantindo a estabilidade e durabilidade dos dispositivos médicos.
Estrutura hierárquica e layout de design
Dispositivos médicos normalmente exigem alta integração, portanto, a estrutura hierárquica e o layout do design dos PCBs são particularmente importantes. Uma estrutura hierárquica razoável e um design de layout podem minimizar a interferência do sinal, melhorar a estabilidade do circuito, e confiabilidade ao máximo.
▶ Design em camadas: Para dispositivos médicos complexos, PCBs multicamadas podem ser usados para distribuir diferentes módulos funcionais em diferentes camadas, reduzindo a interferência do sinal e melhorando a capacidade anti-interferência do circuito.
▶ Fiação razoável: Um projeto de fiação razoável pode reduzir os caminhos de transmissão do sinal, diminuir o atraso do sinal, aumentar a velocidade de transmissão do sinal, e evite interferência causada por conversa cruzada de sinal.
Design de almofada e requisitos de processo
O design das almofadas na PCB e os requisitos do processo para montagem em superfície estão intimamente relacionados. O design e o processo adequados da almofada podem garantir uma boa conexão entre os componentes de montagem em superfície e a PCB, evitando defeitos de soldagem e juntas frias.
▶ Tamanho e espaçamento da almofada: Diferentes tamanhos e tipos de componentes de montagem em superfície exigem almofadas de tamanho e espaçamento apropriados para garantir estabilidade e confiabilidade de soldagem.
▶ Formato da almofada: Diferentes formatos de almofadas são adequados para diferentes tipos de processos de soldagem, como tecnologia de montagem em superfície (Smt) e tecnologia de soldagem através do furo. Escolher o formato apropriado da almofada pode melhorar a eficiência e a qualidade da soldagem.
Processo de fabricação de PCBA médico
Design de PCB: Os engenheiros usam software profissional para projetar a placa de circuito de acordo com os requisitos e especificações do dispositivo. Assim que o projeto estiver concluído, o Fabricante de PCB produz a placa nua com base no design.
Aquisição de Componentes: A equipe de compras adquire os componentes eletrônicos necessários com base na Lista de Materiais (Bom). Esses componentes podem incluir resistores, capacitores, Indutores, ICS (circuitos integrados), etc..
Montagem SMT: Os componentes eletrônicos são montados com precisão na PCB usando uma máquina pick-and-place. Este processo é automatizado para garantir velocidade e precisão.
De solda: Os componentes são soldados na PCB usando soldagem por refluxo ou outros métodos de soldagem.
Teste e Inspeção: O PCBA concluído passa por inspeção de qualidade e testes funcionais usando AOI (Inspeção óptica automatizada) equipamentos e outras ferramentas de teste para garantir que atendam aos requisitos de projeto e padrões de qualidade.
Montagem e Encapsulamento: O PCBA testado e qualificado é montado com outros componentes (como monitores, baterias, etc.) para formar um dispositivo médico completo.
Desafios e tendências em PCBA de dispositivos médicos
Desafios Tecnológicos: Com o avanço contínuo da tecnologia médica, os requisitos para placas de circuito em dispositivos também estão aumentando. Por exemplo, muitos sistemas de imagem avançados exigem o processamento de grandes quantidades de dados, colocando altas demandas na velocidade de transmissão e capacidades de processamento de placas de circuito.
Conformidade Regulatória: O mercado de dispositivos médicos está sujeito a uma supervisão regulatória rigorosa, e os fabricantes devem garantir que seus produtos cumpram vários padrões de segurança e desempenho. Isso exige que os fabricantes de PCBA tenham um alto senso de responsabilidade e experiência.
Gestão da cadeia de abastecimento: Devido à incerteza da cadeia de fornecimento global e aos problemas de escassez de componentes, os fabricantes de dispositivos médicos precisam prestar mais atenção ao gerenciamento e otimização da cadeia de suprimentos para garantir a estabilidade da produção e a relação custo-benefício.
Desenvolvimento Sustentável: Com a crescente consciência ambiental, os fabricantes precisam considerar questões de sustentabilidade no processo de fabricação, como usar materiais ecologicamente corretos e reduzir a geração de resíduos.
O PCBA médico está intimamente relacionado à saúde do paciente, por isso é essencial manter a precisão e estabilidade do equipamento. Portanto, ao escolher um fabricante de PCB médico, é necessário considerar vários fatores. Se você precisar de PCBs médicos, você pode escolher LST, com 16 anos de experiência em medicina Manufatura de PCB e uma equipe profissional digna de confiança.
