Tıbbi sınıf devre kartlarının tasarımı aşağıdaki önemli sorunlara odaklanmalıdır:
1. Düzenlemelere ve standartlara uyum
Ürün tasarımının tıbbi cihazların fonksiyonel, performans ve güvenlik gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için ISO 13485 (tıbbi cihazlar için kalite yönetim sistemi), IEC 60601-1 (tıbbi elektrikli ekipmanlar için güvenlik standardı), FDA 21 CFR bölüm 820, vb.
2. Malzeme ve süreç seçimi
Substrat: FR-4Uzun süreli stabiliteyi sağlamak için yüksek ısı direncine ve düşük termal genleşme katsayısı (CTE) veya metal substratlar (alüminyum substratlar gibi) malzemeleri tercih edilir.
Temizlik Kontrolü: İmalat, 1.56 μg/cm ²'den daha az veya eşit olan iyon kontaminasyonu, 50/cm ²'den (5 μ m'ye eşit veya eşit) daha düşük olan izon kontaminasyonu ile uyumlu olmalıdır ve implante edilebilir cihazlar steril durumda olmalıdır (1 cfu/cm ²) olmalıdır (1 cfu/cm ²) olmalıdır (1 cfu/cm ²) olmalıdır.
3. Sinyal ve elektromanyetik koruma
Empedans Eşleştirme: Şanzıman hattı genişliğini ve ara katman aralığını doğru bir şekilde hesaplayarak, 50 Ω veya 100 Ω'lık empedans eşleşmesi elde edilebilir ve paraziti azaltmak için diferansiyel kablolama tercih edilir.
Koruma ve izolasyon: Hassas sinyal hatlarına ekranlama katmanları veya izolasyon cihazlarının eklenmesi, elektromanyetik radyasyonu azaltmak için özel güç/yer düzlemlerine sahip çok katmanlı PCB'lerin tasarlanması.
4. Biyoloji ve kimya arasındaki uyumluluk
İletişim Güvenliği: Giyilebilir izleme cihazları gibi insan vücuduyla doğrudan temas eden cihazlar, sızıntı mesafesi ve elektrik açıklığı için katı gereksinimleri karşılamalıdır.
Malzeme Seçimi: İmplante edilebilir cihazlar, zararlı maddelerin salınmasını önlemek için biyouyumluluk testi geçiren tıbbi sınıf poliimid malzemelerden yapılmıştır.
5. Düşük Güç Tasarımı
Kan şekeri sayaçları gibi taşınabilir cihazlar için, MCU ve güç yönetimi çipini optimize etmek, parazitik kapasitansı azaltmak için kablo uzunluğunu kısaltmak ve kayıpları azaltmak için düşük bir empedans güç ağı tasarlamak gerekir.
6. Üretilebilirlik tasarımı
IPC Sınıf 3 standardını takiben, keskin köşeleri ve aşırı yoğun yönlendirmeyi önlemek için kablolamayı optimize edin, üretim kusurlarını azaltmak için uygun çizgi genişliğini ve aralığı koruyun.
Tıbbi elektronik için önlemler nelerdirPCBA (Baskılı Devre Kart Montajı)üretme?
Tasarım aşaması
1. Düzenlemelere ve Standartlara Uyum: Tıbbi Cihazların PCBA tasarımı, ürün tasarımının, ürün tasarımının ilgili sertifikaları geçmesi ve tıbbi tanımların işlevsel, performans gereksinimlerini ve güvenlik standartlarını, düzenli olarak pazarlamasını sağlamak için uluslararası ve bölgesel düzenlemelere ve standartlara ve standartlara uyumlu olmalıdır.
2. Malzeme seçimi:
PCB kartı malzemeleri: Yaygın malzemeler arasında FR-4, metal substratlar (alüminyum substratlar gibi) ve seramik substratlar bulunur. Bu malzemelerin, tıbbi ekipmanın karşılaşabileceği yüksek sıcaklık ve nem gibi aşırı ortamlara uyum sağlamak için yüksek termal stabilite, iyi mekanik mukavemet ve korozyon direncine sahip olması gerekir.
3. Bileşenler ve lehim macunu: Bileşenler, model, özellikler, polarite vb. Gibi doğru bilgilerle tıbbi cihazların kalite gereksinimlerini karşılamalıdır; Lehim macunu, lehimleme işlemi sırasında lehim pedlerini eşit olarak kaplayabilmesini, yetersiz lehim ve kaçırılan fırçalama fenomeninden kaçınmasını sağlamalı ve çok fazla veya çok azın neden olduğu kaynak kusurlarını önlemek için lehim macunu miktarı orta olmalıdır.
4. Hiyerarşik yapı ve kablolama tasarımı: Makul hiyerarşik yapı ve kablo tasarımı, sinyal parazitini etkili bir şekilde azaltabilir, devre stabilitesini ve güvenilirliğini artırabilir. Karmaşık tıbbi ekipman için, farklı fonksiyonel modülleri farklı seviyelerde dağıtmak için çok katmanlı PCB kartları kullanmak, anti-müdahale yeteneğini geliştirmenin etkili bir yoludur. Tasarım belgesi hazırlama: Devre şemaları, PCB düzen diyagramları ve BOM (Malzeme Billleri) dahil olmak üzere eksiksiz tasarım belgeleri hazırlayın, devre tasarımı ve PCB düzeni için profesyonel EDA araçlarını kullanın ve tasarımın rasyonalitesini ve fizibilitesini sağlayın.
Üretim süreci
1. PCB üretim doğruluğu ve çevre kontrolü:
Üretim Süreci: PCB üretiminin ana işlemleri arasında kesme, şekillendirme, bakır kaplama, sondaj, sarı ışık yazımı, gravür vb.
Çevre Koşulları: PCB üretim sürecinin, toz ve statik elektriğin devre kartını etkilemesini önlemek ve PCB kartının temizliğini ve elektriksel performansını sağlamak için tozsuz ve anti-statik bir ortamda gerçekleştirilmesi gerekir.
SMT Yüzey Montajı İşleme:
SMT Doğruluğu ve Hız: Yüksek hassasiyetli SMT makineleri, hassas bileşen kurulumunu elde etmek için kullanılır ve hatalar 0.01 mm içinde kontrol edilirken, üretim verimliliğini artırmak için uygun yüksek hızlı çalışmaya devam eder.
Lehim macunu seçimi ve baskı: Bileşenlerin özelliklerine göre uygun lehim macunu seçin. Lehim macun baskısı, lehimleme için iyi bir temel oluşturarak PCB pedlerinin düzgün ve doğru bir şekilde kapsamını sağlamalıdır.
Geri çekilme lehimleme ve sıcaklık kontrolü: Egzoz fırınının sıcaklık eğrisini kontrol ederek, lehim macununun güvenilir bir bağlantı oluşturmak için tamamen eritilmesinin sağlanır. Uygun bir sıcaklık eğrisi, lehimleme kalitesini sağlayabilir, lehimleme kusurlarını ve kusurlu ürünleri azaltabilir. AOI Muayene ve Kalite Kontrolü: Otomatik Optik İnceleme (AOI) teknolojisi, kaynaklı PCB kartını görsel olarak incelemek, kaynak kusurlarını veya hatalarını derhal tespit etmek ve daha sonra lehim derzlerinin ve bileşenlerinin kalite standartlarını karşıladığından emin olmak için manuel olarak tekrar test etmek için kullanılır.
DIP eklentisi işleme: Büyük konektörler, elektrolitik kapasitörler vb. SMT teknolojisi ile monte edilemeyen bileşenler için, eklenti, dalga lehimleme ve manuel onarım lehimleme dahil DIP eklentisi işleme kullanılır. Eklentinin doğruluğu ve lehimlemenin güvenilirliği kesinlikle kontrol edilmelidir.
Kalite kontrolü
1. Elektronik bileşenlerin kalite kontrolü:
Sahte bileşenlerden kaçının: Sıkı bir tedarik süreci, ekran ve denetim tedarikçileri titizlikle oluşturun ve bileşenlerin meşru kanallardan geldiğinden emin olun; Kalite denetim departmanlarının inşasını güçlendirin, gelen bileşenleri kesinlikle inceleyin ve rastgele bir örnekleme sistemi oluşturun; Modası geçmiş ve yetkisiz bileşenlerin kullanımından kaçınmak için modası geçmiş yönetim stratejileri uygulamak; Çalışan eğitimini güçlendirin ve sahte bileşenleri tanımlama ve önleme farkındalığını artırın.
Test ve tarama: PCBA örneklemesi yapmadan önce, bileşenler üzerinde elektrik performans testi, çevresel uyarlanabilirlik testi vb. Yapmak için profesyonel test ekipmanı ve teknolojisi kullanılır ve nitelikli bileşenler üretim için taranır.
Kaynak Kalitesi Kontrolü: Kaynak kalitesini kesinlikle kontrol edin ve kaynağın tutarlılığını ve güvenilirliğini sağlamak için otomatik kaynak ekipmanı ve teknolojisini kullanın. Kaynak kalitesini kontrol edin ve değerlendirin ve sorunları derhal keşfedin ve çözün. Lehim derzleri pürüzsüz ve çapak içermeli, lehim lehim ekleminin yüksekliğinin 2/3'ünü aşmalı ve lehim eklem bölümünün çatlaması olmamalıdır. Fonksiyonel test ve hata ayıklama:
Fonksiyonel Test: Kaynak ve montajı tamamladıktan sonra, potansiyel hataları ve tehlikeleri tanımlamak için BİT testi, FCT testi ve yaşlanma testi gibi titiz fonksiyonel testler yapılır.
Hata ayıklama ve program yakma: PCBA'nın aygıt gereksinimlerine göre hata ayıklama, her bir bileşenin çalışma durumunu kontrol edin ve ekipmanın beklendiği gibi çalıştığından emin olun; Gerekirse, cihazın akıllı kontrol işlevine sahip olmasını sağlamak için ilgili programı yakın.
2. Temizlik, kaplama ve ambalaj:
Temizlik ve Kaplama: Kaynak işlemi sırasında artık akı ve diğer kirleticileri çıkarmak için işleme sonrasında temizleyin; PCB'nin yüzeyinde kaplama koruyucu bir film oluşturmak, nem ve korozyon gibi çevresel faktörleri devreyi etkilemesini önler.
Ambalaj ve Taşımacılık: Ürünün belirtilen standart ve gereksinimleri karşıladığından emin olmak için görsel inceleme, performans testi ve güvenlik kontrolleri dahil nihai incelemeyi yapın. Muayeneyi geçtikten sonra, taşıma ve depolama sırasında hasardan korumak için ürünü düzgün bir şekilde paketleyin.
Diğer yönler
Temizlik ve anti-statik kontrol: Üretim işlemi sırasında temizliği kontrol edin, kaynak işlemi sırasında olası kalıntıları deliklerden veya yüzey lekelerinden çıkarın; Statik elektriğin neden olduğu BGA ve IC bileşenlerine potansiyel hasarı önlemek için topraklama telleri ayarlama ve anti-statik kaplamalar kullanma gibi etkili anti-statik önlemler alın.
Çevresel Uyarlanabilirlik Testi: Üst düzey tıbbi elektronik ekipmanların çeşitli ortamlarda çalışması gerekir, bu nedenle devre kartının çeşitli ortamlarda stabilitesini ve güvenilirliğini sağlamak için devre aralığı, nem aralığı, elektromanyetik uyumluluk vb.