Secteur :Instrumentation médicale et des sciences de la vie
Entreprise :Confidentiel
Services :Assemblage de PCB médicaux, optimisation des processus, EMS HMLV
Contexte
Un développeur de premier plan d’instruments pour la médecine et les sciences de la vie avait besoin d’un partenaire fiable pourassemblage de circuits imprimés médicauxau cours de la phase de prototypage et de validation d’un nouveau système de détection.
À ce stade, le projet impliquait une production à forte mixité et faible volume (HMLV), de multiples itérations de conception et des exigences de fiabilité strictes, typiques de la fabrication d’équipements électroniques médicaux.
Le client avait besoin d’un partenaire EMS capable d’offrir une flexibilitéassemblage de circuits imprimés en petite sérietout en fournissant également un solide soutien technique afin de résoudre rapidement les problèmes de fabrication au cours du développement.
En tant que spécialisteFournisseur de services EMS HMLV, PCBCart a été choisi pour soutenir le projet grâce à une optimisation des processus axée sur l’ingénierie et une réponse rapide en matière de production.
Défis
Au cours des premières phases de construction de prototypes, plusieurs problèmes de fabrication critiques ont été identifiés, qui ont directement affecté la fiabilité du produit et la constance de l’assemblage.
Un problème majeur concernait la formation de vides dans la brasure des composants de puissance après le refusionnage. Un excès de vides réduisait les performances thermiques et créait des problèmes de fiabilité à long terme pour le dispositif médical.
Parallèlement, les composants surélevés dotés de structures à entretoise ont subi un remplissage de soudure insuffisant, entraînant des joints de soudure incohérents et une instabilité électrique potentielle.
Le projet a également rencontré des problèmes d’alignement des connecteurs lors de l’assemblage. Les variations de positionnement et de hauteur ont affecté la coplanarité et réduit la constance de l’assemblage entre les différentes versions.
En outre, la combinaison de plusieurs types de composants et les révisions de conception en cours ont créé des fenêtres de procédé étroites, nécessitant des ajustements techniques rapides tout au long de la production.
Ces défis sont courants dansassemblage de circuits imprimés prototypespour les dispositifs médicaux, où les conceptions de produits continuent d’évoluer pendant les phases de validation.
Solutions EMS HMLV de PCBCart
Pour améliorer la fiabilité de la fabrication, PCBCart a mis en œuvre plusieurs optimisations de processus ciblées, adaptées aux environnements de production HMLV.
Optimisation avancée de la conception de pochoirs
Pour réduire la formation de vides dans la brasure des dispositifs de puissance critiques, PCBCart a repensé lepochoirstructure d’ouverture en introduisant des ouvertures de type pont et des micro-canaux de ventilation pour l’évacuation des gaz pendant le refusionnement.
L’équipe d’ingénierie a également optimisé les rapports d’ouverture afin de mieux contrôler la répartition du volume de soudure sans affecter les composants adjacents.
Par conséquent, la formation de vides dans la brasure a été considérablement réduite, améliorant la fiabilité thermique et la qualité globale de l’assemblage pour la carte PCBA médicale.
Ajustement localisé de l’ouverture pour améliorer le remplissage de soudure
Pour les composants surélevés nécessitant un volume de soudure supplémentaire, PCBCart a appliqué un agrandissement localisé des ouvertures du pochoir tout en conservant l’épaisseur originale du pochoir afin d’assurer la stabilité du procédé.
Cette optimisation a amélioré la formation des joints de soudure et a assuré des performances électriques et mécaniques plus homogènes.
Inspection par rayons Xa confirmé une meilleure intégrité des soudures et une qualité d’assemblage stable sur plusieurs séries de prototypes.
Développement de dispositifs spéciaux pour l’assemblage de précision
Pour résoudre les problèmes d’alignement des connecteurs, PCBCart a conçu des dispositifs d’assemblage personnalisés imprimés en 3D afin de contrôler avec précision la position et la hauteur des composants pendant l’assemblage.
Les dispositifs ont amélioré la coplanarité, réduit les variations manuelles et renforcé la constance entre plusieurs séries de production de faible volume.
Cette capacité de prototypage rapide est l’un des principaux avantages de PCBCartModèle EMS HMLVpermettant une adaptation rapide lors des phases de développement du produit.
Capacités techniques démontrées
Ce projet a démontré la capacité de PCBCart à fournir une haute fiabilitéassemblage de circuits imprimés médicauxgrâce à une combinaison d’expertise en ingénierie et d’une fabrication HMLV flexible.
Les principales capacités mises en œuvre tout au long du projet comprenaient :
Assemblage haute fiabilité pour l’électronique médicale
Gestion de production à forte diversité et faible volume
Optimisation itérative des processus lors de la fabrication de prototypes
Inspection par rayons X pour la validation des joints de soudure
Conception personnalisée de dispositifs pour un assemblage de précision
Réponse technique rapide aux modifications de conception en cours
Résultats
Grâce à un affinement continu des processus et à une étroite collaboration avec les ingénieurs, PCBCart a réussi à améliorer la stabilité de la fabrication lors de la production de prototypes.
Le projet a atteint :
Amélioration du rendement dans l’assemblage de PCB en faible volume
Réduction des taux de défauts dans les composants critiques
Des cycles d’itération plus rapides pendant le développement
Fiabilité et cohérence accrues des PCBA médicaux
Meilleure préparation à la production pour une montée en charge future
Pourquoi le HMLV EMS est important pour les dispositifs médicaux
Dans la fabrication d’appareils électroniques médicaux, de nombreux problèmes critiques de qualité et de fiabilité apparaissent au stade du prototype plutôt qu’au cours de la production de masse.
De PCBCartModèle EMS HMLVpermet des ajustements rapides des procédés, une résolution de problèmes pilotée par l’ingénierie et un support flexible pour la production de petites séries, en étroite adéquation avec les cycles de développement des dispositifs médicaux.
En résolvant tôt les problèmes de fabricabilité et de fiabilité, les clients peuvent réduire les risques, accélérer la validation et effectuer une transition plus fluide vers la production de masse.
En combinant une expertise approfondie enassemblage de circuits imprimés médicauxGrâce à des capacités de fabrication HMLV flexibles, PCBCart a aidé le client à surmonter des défis critiques de production en phase initiale et à améliorer la fiabilité du produit durant le développement.
Ce cas met en évidence la manière dont un soutien EMS HMLV axé sur l’ingénierie peut jouer un rôle clé dans l’accélération de l’innovation en dispositifs médicaux, tout en maintenant les normes de qualité élevées requises pour l’électronique médicale.
