医療用基板組立の特徴としては、主に高精度、高密度、厳格な環境管理、自動生産などが挙げられます。
特徴
高精度の取り付け-
医療用回路基板には、実装精度に対する非常に高い要求があります。実装機の精度は ±15 μm (高精度モード時) に達し、回路基板の反りを補正するために実装高さを動的に調整することもできます。 -内蔵のMPI機能により、機械内の実装状態をリアルタイムに検出できます。この高い精度により、部品の正確な取り付けが保証され、位置ずれによる回路の誤動作が防止されます。
高密度アセンブリ
医療用回路基板は通常、小型化と携帯性の要求を満たすために高密度のアセンブリを必要とします。{0} SMT (表面実装技術) アセンブリは、前例のない高密度実装を実現し、基板スペースを大幅に節約し、電子製品をよりコンパクトにします。-たとえば、現代の血糖計は高度な集積化と小型化を実現していますが、これは PCB アセンブリ技術の継続的な革新と切り離すことができません。
厳格な環境管理
PCB の製造は、塵や静電気による潜在的な損傷を防ぐために、塵のない静電気防止環境で実行する必要があります。{0}{1}このような厳格な環境管理は、PCB の清浄度と電気的性能を確保するために非常に重要です。
自動生産
SMT アセンブリでは、高度に自動化された生産ラインが使用されます。はんだペーストの印刷と部品の配置からリフローはんだ付けまで、プロセスはスムーズかつ効率的に流れます。自動化は人件費を削減するだけでなく、一貫した生産と高い製品品質を保証します。
多層 PCB 設計-
医療機器の機能の多様性と小型化の要件を満たすために、多層 PCB 設計が広く使用されています。{0}この設計により、回路基板の統合が大幅に強化され、デバイス全体のサイズが縮小されます。
厳格な品質管理システム
医療用回路基板の製造は、ISO 13485 医療機器品質管理システムに準拠する必要があります。このシステムは、生産のあらゆる段階が業界標準に厳密に準拠していることを保証し、最終製品の信頼性と卓越した品質を保証します。
医療用 PCB アセンブリのプロセスには、次の主な手順が含まれます。
設計段階:回路設計ソフトウェア (Altium Designer、Eagle など) を使用して、回路基板の設計を完了します。設計プロセス中に、電子部品のレイアウトが論理的であり、表面実装に便利であることを確認してください。設計が完了したら、後続の PCB 製造およびコンポーネントの準備のために、ガーバー ファイル、ドリル図面、部品表 (BOM) などの生産ファイルを生成します。
PCB製造:設計書に基づいて、PCB メーカーが PCB を製造します。このプロセスには、材料の選択、フォトリソグラフィー、エッチング、穴あけ、回路基板の表面処理が含まれます。
SMT実装機の準備:BOM に従って、必要なすべての表面実装デバイスを準備します。高精度かつ高速な装着機を選択し、正確に装着できるように校正およびデバッグします。
はんだペースト印刷：ステンシルとスキージまたは自動プリンターを使用して、PCB パッドにはんだペーストを均一に塗布します。はんだペーストは小さなはんだ粒子とフラックスで構成されており、リフローはんだ付け中に溶けて導電性接続が形成されます。
コンポーネントの取り付け:ピック-- マシンは吸着ノズルを使用してコンポーネントをつかみ、はんだペースト-でコーティングされたパッド-に正確に配置します。このプロセスは高速かつ正確であるため、複数のコンポーネントを短期間で取り付けることができます。
リフローはんだ付け：表面実装コンポーネントを配置した後、PCB はリフローはんだ付けオーブンに送られます。はんだペーストが加熱されると、フラックスが蒸発して金属粒子が溶け、コンポーネントを PCB に接続するはんだ接合部が形成されます。温度プロファイルは、はんだ接合部の脆弱化やコンポーネントの損傷につながる可能性のある過熱や不十分な加熱を防ぐために、コンポーネントの種類と PCB 材料に応じて最適化する必要があります。
品質検査:リフローはんだ付け後、自動光学検査 (AOI) や X 線検査などの方法を使用して、はんだ接合部とコンポーネントの配置を検査し、欠陥がないことを確認します。{0}}一般的な検査方法には、AOI、X 線検査、機能テストなどがあります。-
洗浄と再検査-:必要に応じて、はんだ付け後に PCB を洗浄して、残留フラックスまたははんだペーストを除去します。次に、AOI、X 線検査、または目視検査を使用して、はんだ接合部とコンポーネントの配置を再度検査し、欠陥が残っていないことを確認します。
機能テスト:完成した回路基板の電源投入テストと機能テストを実施して、すべてのコンポーネントが適切に動作し、設計要件を満たしていることを確認します。{0}
当社でのアプリケーション:当社の医療回路基板アセンブリには、歯科用チェアボード アセンブリ、モバイル超音波スキャナ アセンブリ、PCB X{0}} 検査装置アセンブリなどが含まれます。
PCBアセンブリの品質保証
PCB アセンブリの品質検査には主に次の側面が含まれます。
コンポーネントの配置精度
コンポーネントが指定されたパッドに正確に配置されているかどうかを確認します。
オフセット、位置ずれ、回転がないことを確認します。
コンポーネントが正しく位置合わせされ、傾いていないことを確認してください。
コンポーネントの極性と方向
有極性の部品（ダイオード、電解コンデンサ、ICなど）が正しい向きで取り付けられているかを検査してください。
逆取り付けや間違った向きを防止します。
コンポーネントが欠落しているか間違っている
不足しているコンポーネントがないか確認します。
BOM に従って正しいコンポーネントが使用されていることを確認します。
間違った部品や間違った仕様がないか確認してください。
はんだ付け品質
はんだ接合部が完全で、滑らかで、均一であるかどうかを検査します。
次のような一般的なはんだ付け欠陥を確認します。
冷はんだ接合部
はんだブリッジ（短絡）
はんだの不足または過剰
はんだボール
コンポーネントの状態
コンポーネントに次のような欠陥があるかどうかを確認します。
墓石設置
コンポーネントが立っているか持ち上げられている
コンポーネントの損傷
曲がったリード
PCB 表面とパッドの状態
PCB パッドが清潔で損傷がないことを確認してください。
PCB 表面の汚れ、酸化、傷、異物の有無を確認します。
検査装置
SMT 製造では、品質検査に次の装置が一般的に使用されます。
SPI (Solder Paste Inspection): ソルダーペースト印刷の品質をチェックします。
AOI（自動光学検査）：配置ミスやはんだ付け不良を検出します。
X-線検査: BGA や QFN パッケージなどの隠れたはんだ接合部に使用されます。
目視検査: 組み立て品質を確認するための手動検査。
電気的および機能的試験
一部の製品では、追加のテストに以下が含まれる場合があります。
ICT (-回路内テスト) による電気接続の検証。
FCT (機能テスト) は、組み立てられた PCB が正しく動作することを確認します。
要約すると、SMT 配置品質検査では、コンポーネントの配置、極性と方向、はんだ付けの品質、コンポーネントの状態、PCB の表面の状態、電気的機能に焦点を当て、PCB アセンブリの信頼性と品質を確保します。
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