在醫(yī)療器械的生產制造過程中,SMT貼片組裝是一項關鍵的工藝環(huán)節(jié)。隨著醫(yī)療設備向高性能、微型化、多功能化發(fā)展,對SMT加工的要求愈發(fā)嚴苛,尤其是熱敏元件在回流焊過程中的保護至關重要,因為一旦熱敏元件受損,可能會影響整個醫(yī)療器械的性能和可靠性,甚至導致嚴重的醫(yī)療事故。
設計階段的優(yōu)化
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元件布局規(guī)劃:在PCBA加工的設計階段,應合理安排熱敏元件的位置,使其遠離發(fā)熱元件,如功率電阻、大功率芯片等,以減少熱量對熱敏元件的影響。同時,避免將熱敏元件布置在空氣流動的死角,確保焊接過程中熱量能夠均勻散發(fā)。
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優(yōu)化PCB設計:適當增大熱敏元件焊盤與接地層或電源層之間的熱隔離距離,或在二者之間設置熱阻斷結構,如減少銅箔面積、增加隔熱層等,以降低回流焊時的熱傳導。對于多層PCB,可將熱敏元件布置在內部層,利用周圍其他元件和層間介質對熱敏元件起到一定的隔熱保護作用。
元件選擇與預處理
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選擇合適的熱敏元件:在SMT貼片加工前,應根據(jù)醫(yī)療器械的實際工作環(huán)境和要求,選用耐熱性能較好的熱敏元件,同時,確保元件的質量和可靠性,避免因元件本身質量問題導致在回流焊過程中出現(xiàn)損壞。
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元件預處理:對熱敏元件進行適當?shù)念A處理,如在元件的引腳或封裝表面涂抹一層隔熱材料,可以減緩熱量的傳遞,降低元件在回流焊過程中的溫度升高。
工藝參數(shù)控制
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回流焊溫度曲線調整:這是避免熱敏元件損壞的關鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)熱敏元件的特性和PCB的材質,調整回流焊溫度曲線,降低峰值溫度和液相線以上時間,同時,適當延長預熱階段的時間,使熱敏元件緩慢升溫,減少熱沖擊。
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加熱速率控制:在回流焊過程中,嚴格控制加熱速率,避免過快的升溫速率導致熱敏元件內部產生熱應力而損壞。特別是在預熱階段,應采用較低的升溫速率,讓熱敏元件逐漸適應溫度變化。
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分區(qū)溫度控制:對于不同區(qū)域的熱敏元件,根據(jù)其位置和受熱情況,對回流焊爐內的各個溫區(qū)進行精確的溫度控制,確保每個熱敏元件都能在合適的溫度下進行焊接,避免因局部過熱或過冷導致元件損壞。
遮擋與散熱措施
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遮擋夾具的應用:制作專門的遮擋夾具,將熱敏元件包裹起來或在元件上方覆蓋隔熱材料,如陶瓷纖維板、石英玻璃等,以阻擋回流焊時的熱輻射,減少熱量傳遞到熱敏元件上。
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增加散熱結構:在熱敏元件附近設置散熱片、熱管等散熱結構,幫助元件在回流焊過程中及時散發(fā)熱量,降低元件的溫度。
生產過程監(jiān)控與檢測
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實時溫度監(jiān)測:在SMT貼片加工過程中,利用在線溫度測試儀或熱電偶等設備,對熱敏元件表面的溫度進行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)并調整溫度異常情況,確保熱敏元件在回流焊過程中的溫度始終處于允許范圍內。
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嚴格工藝檢測:加強對SMT加工過程中的工藝檢測,包括錫膏印刷質量、貼片精度、焊接質量等方面的檢測,確保每一步工藝都符合要求,減少因工藝缺陷導致的熱敏元件損壞風險。
通過以上所述的設計優(yōu)化、工藝控制和保護措施的綜合運用,可以有效避免醫(yī)療器械SMT組裝期間熱敏元件在回流焊過程中的損壞,從而提高醫(yī)療器械的生產質量和可靠性,確保其在醫(yī)療應用中的安全性和有效性。
因設備、物料、生產工藝等不同因素,內容僅供參考。了解更多smt貼片加工知識,歡迎訪問深圳PCBA生產加工廠家-1943科技。