Tidak seperti papan sirkuit elektronik konsumen konvensional, papan sirkuit cetak berukuran besar dan tingkat tinggi yang digunakan dalam peralatan pencitraan medis umumnya memiliki karakteristik ukuran produk jadi yang besar, lapisan terkonsentrasi 20 atau lebih, dan beberapa model kelas atas bahkan mencapai 30 lapisan atau lebih. Pada saat yang sama, mereka juga harus memenuhi persyaratan ketat berupa fluktuasi impedansi rendah, kehilangan sinyal rendah, dan ketahanan terhadap penuaan lingkungan jangka panjang. Dari tinjauan teknik awal hingga pengiriman produk akhir, seluruh proses manufaktur memerlukan pembentukan sistem kontrol proses khusus dalam hal akurasi, konsistensi, dan keandalan.
Mengunci hasil dari akhir desain: persetujuan awal DFM untuk skenario pencitraan medis
Tantangan manufaktur papan sirkuit cetak medis tingkat tinggi berukuran besar mulai muncul sebelum dokumen desain secara resmi diimpor ke jalur produksi. Peralatan pencitraan medis mengintegrasikan sejumlah besar saluran pengambilan sampel berkecepatan tinggi, unit pemrosesan sinyal analog, dan sirkuit catu daya tegangan tinggi secara internal. Dalam tata letak PCB, area BGA berdensitas tinggi, foil tembaga daya berukuran besar, dan kabel diferensial jarak jauh sering kali hidup berdampingan. Kelalaian sedikit dapat menyebabkan masalah seperti bias lapisan, impedansi melebihi standar, atau sinyal crosstalk.
-
(常见问题示例)
Untuk produk dengan permintaan tinggi, kami akan memimpin dalam memulai audit DFM khusus untuk skenario medis:
-
-
Berdasarkan tren deformasi keseluruhan papan berukuran besar, optimalkan tata letak penyambungan panel dan proses desain tepi untuk menghindari peregangan deformasi sirkuit di area tepi permukaan papan.
Untuk struktur bertumpuk tingkat tinggi, hubungan pencocokan CTE antara lembaran semi-cured, foil tembaga, dan papan inti diperiksa satu per satu untuk mengurangi risiko lengkungan pada proses laminasi selanjutnya dari sumbernya.
Kompensasi lebar garis dan jarak garis diferensial berkecepatan tinggi dan jalur daya impedansi rendah yang banyak digunakan dalam peralatan pencitraan, untuk menghilangkan penyimpangan impedansi yang disebabkan oleh etsa dan penyimpangan ketebalan tembaga terlebih dahulu.
Lakukan verifikasi kepatuhan pada vias padat di bawah BGA, celah isolasi di area bertegangan tinggi, dan pita isolasi sinyal analog untuk memastikan kepatuhan penuh terhadap standar keselamatan untuk pengoperasian peralatan medis dalam jangka panjang.
-
-
Kasus: Dalam proyek papan kontrol pencitraan medis 32 lapis, melalui tinjauan pra DFM, bahaya tersembunyi seperti penumpukan asimetris di beberapa area dan distribusi foil tembaga yang tidak merata di beberapa bagian desain asli telah diidentifikasi sebelumnya. Optimalisasi struktur penumpukan selesai tanpa mempengaruhi kinerja kelistrikan, meletakkan dasar yang kokoh untuk peningkatan selanjutnya dari hasil proses secara keseluruhan.
Mengunci hasil dari akhir desain: persetujuan awal DFM untuk skenario pencitraan medis
Produksi sirkuit lapisan dalam untuk papan sirkuit cetak tingkat tinggi berukuran besar adalah fondasi inti yang menentukan integritas sinyal produk akhir. Lapisan dalam peralatan pencitraan medis sering kali dilengkapi dengan sejumlah besar jalur pengambilan sampel analog bertegangan rendah dan jalur transmisi data berkecepatan tinggi. Lebar dan jarak garis umumnya sangat baik. Pada saat yang sama, efek peregangan dan ekspansi/kontraksi termal dari permukaan papan besar secara langsung mengganggu akurasi penyelarasan antar lapisan.
Dalam proses produksi sebenarnya, produk jenis ini umumnya menggunakan teknologi pencitraan langsung laser LDI daripada paparan film tradisional, yang pada dasarnya menghindari kesalahan deformasi dari film berukuran besar itu sendiri. Pada saat yang sama, koefisien ekspansi dan kontraksi setiap lapisan papan inti diukur secara terpisah dan dikompensasi secara dinamis, sehingga grafik sirkuit pada posisi yang berbeda dapat secara akurat berada dalam kisaran koordinat desain yang diizinkan. Setelah pengetsaan sirkuit selesai, proses pemeriksaan optik otomatis AOI 100% tertutup, dan sirkuit terbuka, sirkuit pendek, lebar garis tidak mencukupi, dan cacat sisa tembaga diperiksa satu per satu untuk menghindari masalah tersembunyi di lapisan dalam agar tidak mengalir ke proses selanjutnya.
|
|
|
Mengambil papan akuisisi gambar industri 22 lapis dari Uniwell Circuits sebagai contoh, dengan menerapkan kontrol ekspansi dan kontraksi bertingkat pada papan inti bagian dalam, deviasi penyelarasan sirkuit bagian dalam pada akhirnya dikontrol dalam ± 20 μm. Bahkan di area tepi dengan lebar papan yang besar, akurasi lebar garis dari pasangan diferensial halus tetap stabil, sepenuhnya memenuhi persyaratan akurasi pengambilan sampel yang tinggi dari sistem pencitraan medis.
Terobosan proses inti: Kontrol anti deformasi kompresi bertingkat tinggi berukuran besar
Kompresi adalah proses inti yang paling sulit dalam pembuatan papan sirkuit cetak medis tingkat tinggi berukuran besar, yang secara langsung menentukan kekuatan ikatan antar lapisan dan kinerja lengkungan seluruh papan. PCB yang digunakan pada peralatan pencitraan medis umumnya memiliki ketebalan yang relatif besar, dengan beberapa produk jadi memiliki ketebalan melebihi 3mm. Selama proses penumpukan, lusinan lapisan papan inti, lembaran setengah kering, dan foil tembaga ditumpuk lapis demi lapis, yang dapat dengan mudah menyebabkan selip antar lapisan, aliran resin yang tidak merata, konsentrasi tegangan lokal, dan masalah lain di lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, yang pada akhirnya menyebabkan delaminasi atau lengkungan papan dan cacat lainnya.
Untuk persyaratan khusus produk kelas medis, sistem parameter kompresi khusus akan dibuat di akhir proses:
-
-
Mengadopsi kurva kenaikan suhu dan tekanan bertingkat untuk menghindari perbedaan tegangan lokal yang disebabkan oleh perubahan suhu mendadak pada permukaan papan berukuran besar.
Kontrol ketat harus dilakukan terhadap simetri struktur yang dilaminasi, dan distribusi foil tembaga, pemilihan lembaran semi-cured, dan susunan papan inti semuanya harus mengikuti prinsip simetri sentral.
Setelah kompresi, kalibrasi sekunder antarlapis diselesaikan melalui lubang pemosisian pengeboran sinar-X untuk lebih mengoreksi offset keseluruhan pelat berukuran besar
Setelah kompresi, pemeriksaan menyeluruh terhadap kerataan papan dilakukan untuk mengontrol lengkungan secara ketat dalam 0,75% dari standar IPC, sepenuhnya memenuhi persyaratan presisi tinggi untuk pemasangan otomatisasi peralatan medis.
-
-
Kasus: Papan kontrol utama 26 lapis yang diterapkan pada sistem pencitraan CT, menggunakan teknologi pengepresan yang disesuaikan, berhasil memecahkan masalah deformasi penumpukan multi-lapisan pada permukaan papan besar. Produk ini masih mempertahankan kinerja lengkungan yang sangat rendah selama proses penyolderan reflow SMT berikutnya, dan hasil pemasangan area BGA sepenuhnya mencapai standar tingkat peralatan medis.
Pemesinan lubang presisi dan verifikasi loop tertutup keandalan tingkat medis
Ada sejumlah besar lubang tembus mekanis, lubang bor belakang berpresisi tinggi, dan beberapa lubang buta presisi yang digunakan untuk interkoneksi kepadatan tinggi pada PCB peralatan pencitraan medis. Akurasi posisi lubang, kekasaran dinding lubang, dan kesalahan kontrol kedalaman pengeboran belakang akan secara langsung mempengaruhi kualitas transmisi sinyal. Pelat berukuran besar rentan terhadap guncangan permukaan dan perpindahan lubang selama pengeboran, sedangkan struktur bertingkat tinggi memerlukan keseragaman metalisasi dinding lubang yang sangat tinggi.
Bagian produksi mengadopsi mesin bor CNC berkecepatan tinggi dan presisi tinggi, yang menyesuaikan kecepatan pengeboran eksklusif dan parameter umpan untuk diameter lubang dan ketebalan pelat yang berbeda. Pada saat yang sama, tumpukan lubang berlebih di lapisan sinyal dihilangkan melalui teknologi pengeboran belakang, sehingga sangat mengurangi transmisi dan pantulan sinyal berkecepatan tinggi. Deposisi tembaga dan proses pelapisan listrik papan penuh secara ketat mengontrol keseragaman ketebalan tembaga untuk memastikan bahwa ketebalan tembaga dari semua lubang di seluruh papan memenuhi persyaratan keandalan jangka panjang tingkat medis.
Pada tahap produk jadi, semua papan sirkuit cetak tingkat tinggi berukuran besar untuk peralatan pencitraan medis harus menjalani verifikasi loop tertutup keandalan yang lengkap: selain pengujian kelistrikan pin terbang konvensional, pengujian siklus termal yang ketat, pengujian tegangan interkoneksi IST, dan pengujian lingkungan dengan kelembapan tinggi dan suhu tinggi akan ditambahkan untuk memastikan bahwa produk tidak akan mengalami pemisahan antar lapisan, retakan tembaga lubang, atau penyimpangan sinyal di lingkungan elektromagnetik yang kompleks dan skenario operasi berkelanjutan jangka panjang di rumah sakit.
Kemampuan manufaktur papan sirkuit cetak tingkat tinggi berukuran besar, dari papan uji pencitraan semikonduktor 32 lapis hingga papan kontrol sistem pencitraan medis 20 lapis, pada dasarnya mencerminkan kekuatan komprehensif bahan, peralatan, proses, dan sistem keandalan. Untuk industri pencitraan medis, PCB yang stabil tidak hanya menjadi pembawa peralatan perangkat keras, namun juga jaminan inti yang mendasari data diagnostik pencitraan yang akurat dan andal.