在醫(yī)療和工控領(lǐng)域,電路板的可靠性直接關(guān)系到生命安全與生產(chǎn)穩(wěn)定,1943科技構(gòu)建了一套覆蓋全流程的可靠性驗證體系,確保每一塊PCBA都能在極端環(huán)境下穩(wěn)定運行。
醫(yī)療設(shè)備突然失靈、工業(yè)控制板卡在高溫環(huán)境下頻繁故障——這些看似偶然的問題,背后往往是PCBA可靠性驗證的缺失。
在醫(yī)療與工控領(lǐng)域,PCBA面臨的挑戰(zhàn)遠非普通消費電子可比:手術(shù)設(shè)備經(jīng)歷反復(fù)高溫滅菌、便攜醫(yī)療設(shè)備面臨意外跌落、工業(yè)控制板卡需在粉塵環(huán)境中連續(xù)運行數(shù)年……
1943科技深知,在這些場景中,PCBA的可靠性直接關(guān)乎生命安危與生產(chǎn)安全,因此構(gòu)建了一套覆蓋設(shè)計、制造與測試全流程的可靠性驗證體系。
01 行業(yè)挑戰(zhàn):極端環(huán)境對PCBA的嚴苛要求
醫(yī)療和工控環(huán)境對PCBA提出了遠超商業(yè)級別的可靠性要求。醫(yī)療設(shè)備PCBA不僅需要在正常工作時保持穩(wěn)定,還要能承受高溫高壓滅菌、化學(xué)消毒劑腐蝕等特殊環(huán)境。
手術(shù)室內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備可能會在121℃高壓蒸汽或134℃干熱環(huán)境中進行反復(fù)滅菌,這種劇烈的溫濕度變化會導(dǎo)致普通PCBA基材與銅箔因熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
長期積累下,線路開裂、層間分層等問題隨之出現(xiàn),為設(shè)備埋下隱患。
在工業(yè)控制領(lǐng)域,情況同樣嚴峻。生產(chǎn)線上的PCBA需要面對持續(xù)振動、溫度驟變、粉塵侵襲等復(fù)雜條件。
工控設(shè)備往往要求24小時不間斷運行,任何意外停機都可能造成巨大經(jīng)濟損失。這對PCBA的耐久性提出了極高要求。
02 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ):構(gòu)建可靠性驗證的框架體系
1943科技以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),構(gòu)建了一套完整的可靠性驗證框架。醫(yī)療PCBA遵循ISO13485標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)對醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量管理體系提出了專門要求,強調(diào)風(fēng)險管理和設(shè)計控制。
在工控領(lǐng)域,我們參照IPC-6012、IPC-A-600等標(biāo)準(zhǔn),確保產(chǎn)品滿足工業(yè)級應(yīng)用的性能要求。
這些標(biāo)準(zhǔn)不僅涵蓋了PCBA的制造和組裝過程,更規(guī)定了嚴格的驗證方法和接受標(biāo)準(zhǔn)。
1943科技的可靠性驗證體系貫穿產(chǎn)品全生命周期,從設(shè)計階段就開始介入,確保潛在風(fēng)險被提前識別和控制。
醫(yī)療/工控PCBA核心驗證標(biāo)準(zhǔn)
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 遵循標(biāo)準(zhǔn) | 重點關(guān)注 |
|---|---|---|
| 醫(yī)療設(shè)備 | ISO13485、IPC-A-610、J-STD-001 | 風(fēng)險管理、設(shè)計控制、材料追溯 |
| 工業(yè)控制 | IPC-6012、IPC-A-600、MIL-STD-202 | 環(huán)境適應(yīng)性、機械強度、持續(xù)運行能力 |
| 通用驗證 | IPC-TM-650、IEC 60068系列 | 熱循環(huán)、機械振動、電氣性能 |
03 核心驗證:多維度的可靠性測試方法
熱循環(huán)測試
在1943科技的實驗室中,熱循環(huán)測試模擬著醫(yī)療設(shè)備經(jīng)歷的極端溫度變化。我們將PCBA置于-40℃至125℃的環(huán)境中循環(huán)測試,每個循環(huán)包括低溫保持、升溫、高溫保持和降溫階段。
這種測試能夠提前發(fā)現(xiàn)因熱膨脹系數(shù)不匹配導(dǎo)致的線路開裂、層間分層等隱患。
針對高頻滅菌的醫(yī)療設(shè)備,如手術(shù)器械消毒盒的控制PCBA,我們將循環(huán)次數(shù)提升至200次以上,確保設(shè)備在整個生命周期內(nèi)的穩(wěn)定性。
測試后的PCBA需接受嚴格的電氣性能測量,確保阻抗、絕緣電阻等關(guān)鍵參數(shù)衰減不超過5%。
振動與沖擊測試
對于便攜式醫(yī)療設(shè)備和工控設(shè)備而言,機械強度至關(guān)重要。1943科技按照IEC 60068-2-6標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行振動測試,在10-2000Hz的頻率范圍內(nèi),施加10-20g的加速度,持續(xù)振動2-4小時。
沖擊測試則按照IEC 60068-2-27標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,施加50-100g的沖擊加速度,持續(xù)11ms,并在X、Y、Z三個方向各多次測試。
這些測試能夠發(fā)現(xiàn)元器件引腳焊接處的微裂紋、BGA焊點的潛在斷裂等肉眼難以察覺的缺陷。通過優(yōu)化焊接工藝和增加焊盤面積,我們有效提升了PCBA的機械可靠性。
耐化學(xué)性測試
醫(yī)療環(huán)境中,PCBA會頻繁接觸酒精、含氯消毒劑、生理鹽水等液體。1943科技通過浸泡測試和擦拭測試評估PCB的抗腐蝕能力。
浸泡測試將PCBA浸泡在75%酒精或0.9%生理鹽水中,在25℃環(huán)境下放置24-48小時,取出后檢查表面狀況并測試電氣性能。
擦拭測試則是用蘸有消毒液的棉布反復(fù)擦拭PCBA表面達上百次,觀察表面是否有損傷。這些測試幫助我們篩選出最適合醫(yī)療環(huán)境的阻焊油墨和表面處理工藝。
電氣性能驗證
除了環(huán)境適應(yīng)性測試,1943科技還對PCBA進行全面的電氣性能驗證。我們采用高精度儀器測量導(dǎo)通電阻、絕緣電阻等參數(shù),確保符合醫(yī)療和工控設(shè)備的嚴格要求。
針對高頻應(yīng)用,我們還會進行信號完整性測試,保證PCBA在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定工作。

04 先進設(shè)備:支撐可靠性驗證的技術(shù)基礎(chǔ)
1943科技投資建設(shè)了專業(yè)的可靠性驗證實驗室,配備了一系列先進設(shè)備。我們的熱循環(huán)測試機可實現(xiàn)-60℃至150℃的溫變范圍,支持200次以上循環(huán)測試。
振動與沖擊測試設(shè)備符合IEC 60068標(biāo)準(zhǔn),可施加最高200g的加速度。
精密分析設(shè)備是發(fā)現(xiàn)潛在問題的關(guān)鍵。我們采用X射線檢測儀檢查PCB內(nèi)部缺陷和焊接質(zhì)量,通過掃描電鏡觀察微觀形貌,分析材料結(jié)構(gòu)。
對于BGA芯片底部的不可見焊點,我們使用紅墨水試驗分析焊接質(zhì)量。
這些先進設(shè)備幫助我們不僅發(fā)現(xiàn)表面的缺陷,更能識別深層次的、潛在的風(fēng)險點,從而在產(chǎn)品出廠前就消除可靠性隱患。

05 質(zhì)量保障:從設(shè)計到生產(chǎn)的全流程控制
1943科技認為,可靠性不是測試出來的,而是設(shè)計出來、制造出來的。因此,我們的可靠性驗證體系覆蓋了從設(shè)計到生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)。
在設(shè)計階段,我們通過DFM(可制造性設(shè)計)分析優(yōu)化元器件布局,避免焊接陰影效應(yīng)與熱應(yīng)力集中。
同時應(yīng)用仿真技術(shù)提前評估PCBA在熱應(yīng)力、機械振動等環(huán)境下的表現(xiàn),為設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù)。
在制造過程中,我們構(gòu)建了“三重防護網(wǎng)”檢測體系:AOI光學(xué)檢測識別98%以上的焊點偏移、少錫缺陷;X-Ray穿透檢測BGA芯片底部焊球質(zhì)量;測試儀完成100%電路通斷驗證。
SMT貼片環(huán)節(jié)采用全自動高速貼片機,以0.03mm的重復(fù)定位精度完成0201微型元件的精細裝配。
清潔度控制同樣是醫(yī)療PCBA的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1943科技通過嚴格的工藝控制,去除電樞板上可能殘留的無機鹽、酸等污染物,防止元件腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備性能退化。
06 專業(yè)價值:為醫(yī)療工控領(lǐng)域注入可靠性
1943科技的可靠性驗證體系最終服務(wù)于一個核心目標(biāo):確保醫(yī)療和工控設(shè)備在整個生命周期內(nèi)穩(wěn)定運行。
對于醫(yī)療設(shè)備廠商,這意味著更低的現(xiàn)場故障率和更高的患者安全性;對于工控設(shè)備廠商,這意味著更長的平均無故障時間和更高的生產(chǎn)效率。
我們深知,在醫(yī)療領(lǐng)域,PCBA的可靠性可能直接關(guān)系到人的生命安全。因此,1943科技對每一塊出廠的醫(yī)療PCBA都執(zhí)行著最為嚴格的驗證標(biāo)準(zhǔn)。
無論是植入式醫(yī)療設(shè)備中的精密電路板,還是醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中的復(fù)雜PCBA,都需要經(jīng)過72小時高低溫循環(huán)測試(-40℃至125℃)模擬極端環(huán)境,確保達到IPC Class 3工業(yè)級可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
1943科技的建議:醫(yī)療與工控設(shè)備廠商在選擇PCBA加工伙伴時,不應(yīng)只關(guān)注價格和交期,更要考察供應(yīng)商的可靠性驗證體系是否完整,是否具備模擬極端環(huán)境的能力,以及是否有成功的高質(zhì)量項目經(jīng)驗。
只有經(jīng)過嚴格驗證的PCBA,才能在醫(yī)療和工業(yè)現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境中持續(xù)穩(wěn)定工作,為設(shè)備和產(chǎn)品保駕護航。
1943科技憑借完整的可靠性驗證體系和專業(yè)經(jīng)驗,已成為多家醫(yī)療和工控領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)的合作伙伴,通過共享可靠性驗證數(shù)據(jù),幫助他們提升了產(chǎn)品市場認可度,加快了上市進度。








2024-04-26

