On estime que le marché mondial de l’électronique médicale connaîtra un TCAC (taux de croissance annuel composé) de 4,5 % entre 2018 et 2023 en raison de l’augmentation progressive des dépenses de santé, du vieillissement de la population et du besoin croissant de traitement des maladies chroniques. Les PCB (circuits imprimés) jouent un rôle central dans la mise en œuvre des fonctions des dispositifs médicaux, en dépendant principalement de la fiabilité et de la traçabilité de la fabrication et de l’assemblage des PCB médicaux.
Applications des circuits imprimés médicaux
Les applications de dispositifs médicaux pour lesquelles les PCB médicaux sont utilisés sont principalement classées en trois catégories selon leur objectif d’application : pour le diagnostic, pour la surveillance et pour le traitement.
•Circuits imprimés médicaux pour le diagnostic
Les équipements médicaux de diagnostic aident les cliniciens à mesurer et à afficher des éléments reflétant l’état de santé des patients, afin d’obtenir un diagnostic scientifique et fiable. Le résultat du diagnostic sert de référence potentielle sur la base de laquelle les cliniciens peuvent établir un schéma thérapeutique.
Les circuits imprimés médicaux sont utilisés dans les équipements médicaux suivants : stéthoscopes électroniques pour traiter les maladies cardiaques, la pneumonie, la bronchite, etc., tensiomètres électroniques pour traiter le diabète, l’hypertension ou l’hypotension artérielle, le durcissement des artères, etc., ophtalmoscopes pour traiter le glaucome, le décollement de la rétine, etc., otoscopes, électrocardiographes et thermomètres.
•Circuits imprimés médicaux pour la surveillance
Les dispositifs médicaux de surveillance sont utilisés pour contrôler en temps réel l’état des patients, comme la glycémie, la tension artérielle, la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, la charge d’exercice, etc. Les dispositifs de surveillance sont capables d’enregistrer et d’analyser les données de santé des patients grâce à une série de capteurs ou de connecteurs assemblés sur un circuit imprimé nu.
•Circuits imprimés médicaux pour le traitement
Les applications médicales à des fins de traitement couvrent les fonctions essentielles des circuits imprimés médicaux, afin de permettre la guérison des patients. Aujourd’hui, un nombre croissant de robots est utilisé dans la chirurgie mini-invasive pour surmonter les inconvénients, ce qui exige une fiabilité et des performances accrues des circuits imprimés médicaux.
Exigences strictes pour les circuits imprimés médicaux
•Exigence de taille pour les PCB médicaux
La caractéristique évidente des circuits imprimés destinés aux applications médicales réside dans leur petite taille, puisqu’ils doivent traverser les vaisseaux sanguins ou pénétrer dans les organes humains pour effectuer des examens ou des interventions chirurgicales. Par conséquent, les micro-circuits imprimés sont devenus une tendance majeure pour les circuits imprimés médicaux en raison de leur petite taille et de leurs hautes performances.
•Exigences technologiques pour les circuits imprimés médicaux
Les exigences en matière de technologie de fabrication pour les circuits imprimés médicaux découlent de la nécessité d’atteindre une fiabilité et une précision élevées des dispositifs médicaux, telles que la largeur de ligne, l’espacement, l’épaisseur du cuivre, le diamètre de perçage laser,aveugle/enterré via,via dans le padetc.
•Exigences en matériaux pour les PCB médicaux
Le corps humain est un système si complexe que tout dispositif destiné à pénétrer à l’intérieur du corps doit être librement flexible. Ainsi,circuits imprimés flexiblesetcircuits imprimés flex-rigidessont très souvent utilisés pour des applications médicales en raison de la flexibilité de leurmatériau de substrat.
Tendance de développement future des PCB médicaux
•Appareils portables
Les dispositifs portables dépendent principalement des applications de circuits imprimés flexibles en raison de leur petite taille, de leur forme irrégulière pliable et de leur légèreté. Pour mettre en œuvre des fonctions avancées, des circuits imprimés rigides-flexibles sont progressivement utilisés pour les dispositifs médicaux portables, avec un nombre de couches pouvant atteindre 20.
•Micro-circuits imprimés
Les micro‑circuits imprimés sont largement utilisés pour les applications médicales en raison de leur petite taille. La largeur de ligne et l’espacement d’un micro PCB doivent généralement être inférieurs à 25 μm ; l’épaisseur de cuivre doit être de 20 μm ; le diamètre de perçage laser doit être d’environ 35 μm ; les micro PCBs doivent comporter des vias borgnes/enterrés et des vias dans les pastilles. L’ensemble de ces exigences contribue aux performances exceptionnelles des dispositifs médicaux.
•Impression 3D
En tant que technologie de fabrication additive, l’impression 3D a obtenu des résultats remarquables dans le domaine médical. L’impression 3D a été utilisée pour créer des tissus vasculaires, des prothèses à faible coût, des dispositifs propriétaires, des plâtres personnalisés pour les patients, des substituts osseux, etc. Avec l’application de l’impression 3D à la fabrication de circuits imprimés (PCB), les circuits 3D deviendront assurément une technologie de rupture.
Parallèlement aux progrès constants en matière de technologie d’impression et de performance des substrats, la valeur potentielle de l’électronique médicale ne manquera pas de stimuler une nouvelle génération d’améliorations pour des dispositifs médicaux plus récents, plus complexes et dotés de fonctionnalités accrues.
