Особенности сборки медицинских плат в основном включают высокую точность, высокую плотность, строгий контроль окружающей среды и автоматизированное производство и т. д.
Особенности
1. Высокоточный монтаж: Медицинские печатные платы предъявляют чрезвычайно высокие требования к точности монтажа. Точность монтажной машины может достигать ±15 мкм (в высокоточном режиме), при этом она может динамически регулировать высоту монтажа для компенсации коробления печатной платы. Встроенная функция MPI позволяет определять состояние монтажа в реальном времени. Такая высокая точность обеспечивает корректную установку компонентов и предотвращает неисправности схемы, вызванные отклонениями в позиционировании.
2. Высокоплотная сборка: Медицинские печатные платы обычно требуют высокоплотной сборки для удовлетворения требований миниатюризации и портативности устройств. Сборка SMT (технология поверхностного монтажа) позволяет достигать беспрецедентно высокой плотности компонентов, значительно экономя место на плате и делая электронные изделия более компактными. Например, современные глюкометры достигли высокой интеграции и миниатюризации, что стало возможным благодаря непрерывным инновациям в технологии сборки печатных плат (PCB).
3. Строгий контроль окружающей среды: Производство печатных плат должно осуществляться в беспыльной и антистатической среде, чтобы предотвратить возможные повреждения платы пылью или статическим электричеством. Строгий контроль окружающей среды крайне важен для обеспечения чистоты и стабильных электрических характеристик платы.
4.Автоматизированное производство: Сборка SMT выполняется на высокоавтоматизированных производственных линиях. Все процессы - от печати паяльной пасты и размещения компонентов до пайки оплавлением - выполняются плавно и последовательно. Автоматизация не только снижает трудозатраты, но и обеспечивает стабильность производства и высокое качество продукции.
5. Многослойная конструкция печатных плат: Для удовлетворения требований к функциональному разнообразию и миниатюризации в медицинском оборудовании широко применяются многослойные печатные платы. Такая конструкция значительно повышает интеграцию схемы и позволяет создавать более компактные платы.
6.Строгая система управления качеством: Производство медицинских печатных плат должно быть сертифицировано по системе управления качеством медицинских изделий ISO 13485. Эта система гарантирует, что каждый этап производства строго соответствует отраслевым стандартам, обеспечивая высокое качество и надежность конечного продукта.
Процесс сборки медицинской печатной платы включает следующие основные этапы
Этап проектирования:
Сначала используется программное обеспечение для проектирования схем (например, Altium Designer, Eagle и т. д.) для разработки печатной платы. В процессе проектирования необходимо обеспечить рациональное расположение электронных компонентов, удобное для поверхностного монтажа. После завершения проектирования формируются производственные файлы, включая файлы Gerber, чертежи сверления и спецификацию материалов (BOM), для последующего изготовления печатной платы и подготовки компонентов.
Производство печатной платы:
На основе проектной документации печатная плата изготавливается производителем. Этот процесс включает выбор материалов, фотолитографию, травление, сверление и обработку поверхности платы.
Подготовка оборудования SMT:
В соответствии со спецификацией материалов (BOM) подготавливаются все компоненты поверхностного монтажа. Выбирается высокоточное и высокоскоростное оборудование для монтажа, которое калибруется и настраивается для обеспечения высокой точности установки компонентов.
Печать паяльной пасты:
С помощью трафарета и ракеля или автоматического принтера паяльная паста равномерно наносится на контактные площадки печатной платы. Паяльная паста состоит из мелкодисперсных частиц припоя и флюса, которые расплавляются в процессе пайки оплавлением, образуя токопроводящие соединения.
Монтаж компонентов:
Установщик компонентов (pick-and-place машина) захватывает компоненты с помощью вакуумных сопел и точно размещает их на контактных площадках, покрытых паяльной пастой. Этот процесс отличается высокой скоростью и точностью, позволяя устанавливать множество компонентов за короткое время.
Пайка оплавлением:
После монтажа компонентов печатная плата направляется в печь оплавления. В процессе нагрева флюс испаряется, а металлические частицы припоя расплавляются, образуя паяные соединения между компонентами и платой. Температурный профиль должен быть оптимизирован с учетом типов компонентов и материалов платы, чтобы избежать перегрева или недостаточного нагрева, которые могут привести к дефектам пайки или повреждению компонентов.
Контроль качества:
После пайки оплавлением проводится проверка качества паяных соединений и правильности установки компонентов с использованием методов автоматического оптического контроля (AOI) и рентгеновского контроля. Также применяется функциональное тестирование для выявления возможных дефектов.
Очистка и повторная проверка:
При необходимости печатная плата очищается от остатков флюса или паяльной пасты. Затем проводится повторная проверка с использованием AOI, рентгеновского или визуального контроля для подтверждения отсутствия дефектов.
Функциональное тестирование:
Проводится включение и тестирование готовой печатной платы для проверки корректной работы всех компонентов и соответствия требованиям проекта.
Применение в нашей компании:
В нашей компании сборка медицинских печатных плат включает сборку плат для стоматологических кресел, мобильных ультразвуковых сканеров, а также оборудования для рентгеновского контроля печатных плат.
Обеспечение качества сборки печатных плат (PCB Assembly)
Контроль качества сборки печатных плат в основном включает следующие аспекты:
Точность размещения компонентов
Проверяется, правильно ли компоненты размещены на соответствующих контактных площадках.
Необходимо убедиться в отсутствии смещения, неправильного выравнивания или вращения компонентов.
Также важно убедиться, что компоненты установлены ровно и не наклонены.
Полярность и ориентация компонентов
Проверяется, правильно ли установлены полярные компоненты (такие как диоды, электролитические конденсаторы, микросхемы и т.д.).
Необходимо предотвратить обратную установку или неправильную ориентацию компонентов.
Отсутствующие или неправильные компоненты
Проверяется наличие пропущенных компонентов.
Необходимо убедиться, что используются правильные компоненты в соответствии со спецификацией BOM.
Также проверяется отсутствие неправильных деталей или компонентов с несоответствующими характеристиками.
Качество пайки
Проверяется, чтобы паяные соединения были полными, гладкими и равномерными.
Также проверяются распространённые дефекты пайки, такие как:
Холодная пайка
Мостики припоя (короткое замыкание)
Недостаточное или избыточное количество припоя
Шарики припоя
Состояние компонентов
Проверяется наличие следующих дефектов компонентов:
Эффект "надгробия" (Tombstoning)
Поднятие или вертикальное положение компонента
Повреждённые компоненты
Деформированные выводы
Состояние поверхности печатной платы и контактных площадок
Необходимо убедиться, что контактные площадки PCB чистые и не повреждены.
Проверяется наличие загрязнений, окисления, царапин или посторонних частиц на поверхности платы.
Оборудование для инспекции
В процессе производства SMT обычно используется следующее оборудование для контроля качества:
SPI (Solder Paste Inspection) - проверка качества нанесения паяльной пасты.
AOI (Automatic Optical Inspection) - обнаружение ошибок размещения компонентов и дефектов пайки.
Рентгеновская инспекция (X-ray) - используется для проверки скрытых паяных соединений, таких как корпуса BGA и QFN.
Визуальный контроль - ручная проверка для подтверждения качества сборки.
Электрические и функциональные испытания
Для некоторых изделий могут проводиться дополнительные испытания:
ICT (In-Circuit Test) - проверка электрических соединений.
FCT (Functional Test) - проверка правильной работы собранной печатной платы.
Заключение
Контроль качества SMT-монтажа в основном сосредоточен на точности размещения компонентов, правильности полярности и ориентации, качестве пайки, состоянии компонентов, состоянии поверхности PCB и электрических характеристиках, чтобы обеспечить надёжность и высокое качество сборки печатных плат.
горячая этикетка : медицинская комиссия, Китай медицинская комиссия производители, поставщики
