โซลูชันการบัดกรีแบบรูทะลุที่มีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับคอนเน็กเตอร์ด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ

อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ / วิทยาศาสตร์ชีวภาพ

ความสามารถหลัก:การเพิ่มประสิทธิภาพ DFM · การบัดกรีแบบเลือกจุด · การประกอบที่มีความน่าเชื่อถือสูง · การตรวจสอบด้วยเอกซเรย์ · การวิเคราะห์รูทะลุชุบโลหะ (PTH)

ภาพรวม

ในการประกอบอุปกรณ์ดูแลสุขภาพความแม่นยำสูง ความสมบูรณ์ทางกลของขั้วต่อเป็นปัจจัยสำคัญต่อภารกิจ ความไม่สอดคล้องกันด้านการผลิตระหว่างขั้วต่อและรูทะลุชุบโลหะ (PTH) มักทำให้การเติมบัดกรีไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวแฝงในภาคสนาม PCBCart แก้ไขความเสี่ยงสำคัญของการหลุดออกของขั้วต่อให้กับลูกค้าในอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์ชีวภาพโดยการใช้ประโยชน์จากการเพิ่มประสิทธิภาพ DFMและขั้นสูงการบัดกรีแบบเลือกจุดเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างสมบูรณ์ 100%IPC-A-610 คลาส 3มาตรฐาน

พื้นหลัง

การออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของลูกค้ามีคอนเน็กเตอร์ความหนาแน่นสูงซึ่งต้องเผชิญกับการเสียบสายเคเบิลด้วยมือบ่อยครั้งและเกิดความเค้นอยู่เสมอ ระหว่างการประเมินคุณภาพเริ่มต้น พบว่าระดับการเติมแนวตั้งของบัดกรีไม่ผ่านเกณฑ์ขั้นต่ำของมาตรฐาน IPC ที่กำหนดไว้ที่ ≥75% อย่างสม่ำเสมอ การลดลงของปริมาตรจุดบัดกรีนี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมีนัยสำคัญต่อการหลุดของคอนเน็กเตอร์ภายใต้แรงทางกล ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรงในสภาพแวดล้อมการวินิจฉัยทางการแพทย์

ความท้าทาย

ความไม่สอดคล้องกันระหว่างรูเจาะกับขั้วต่ออัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางขาของคอนเน็กเตอร์กับขนาดรูเจาะ PTH ยังไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการเกิดแคพิลารี

ข้อบกพร่องของการเติมบัดกรี:การเปียกที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิด “ช่องว่าง” หรือ “รอยต่อที่ขาดวัสดุ” ภายในกระบอก

ความเสี่ยงด้านความแข็งแรงทางกลความกว้างของวงแหวนรอบรูที่ไม่เพียงพอ (วัดได้ 0.26 มม.) ทำให้ความแข็งแรงของการยึดเกาะแผ่นแพดกับลามิเนตลดลง

ความเสี่ยงของความล้มเหลวภาคสนามมีโอกาสเกิดการเชื่อมต่อไม่ต่อเนื่องหรือหลุดออกทั้งหมดระหว่างรอบการเสียบ/ถอดสายเคเบิล

ข้อมูลเชิงลึกด้านวิศวกรรม

การวิเคราะห์หาสาเหตุรากด้วยการถ่ายภาพเอ็กซเรย์และข้อมูลหน้าตัดพบว่า มวลความร้อนของขาพินคอนเน็กเตอร์งานหนักได้กระจายความร้อนอย่างรวดเร็วเกินไปสำหรับการบัดกรีแบบเวฟมาตรฐาน ส่งผลให้สารประสานไม่สามารถไหลไปถึงจุดหมายด้านบนของแผ่นได้ เพื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องออกแบบความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบแผ่นรองบัดกรี พฤติกรรมการเปียกของสารประสาน และการส่งมอบความร้อนใหม่ทั้งหมดในเชิงพื้นฐาน

กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพ

การปรับปรุงการออกแบบโดยขับเคลื่อนด้วย DFMเพิ่มประสิทธิภาพเส้นผ่านศูนย์กลาง PTH และรูปทรงแหวนรอบรู้นำไฟฟ้าเพื่อช่วยให้การไหลของบัดกรีดีขึ้น พร้อมทั้งคงไว้ซึ่งความแข็งแรงของการยึดเกาะเชิงโครงสร้าง

การบัดกรีแบบเลือกขั้นสูงเปลี่ยนจากการบัดกรีแบบคลื่นแบบดั้งเดิมมาเป็นการบัดกรีแบบเลือกตำแหน่งที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมเวลาแช่ในบริเวณเฉพาะได้ยาวนานขึ้น และควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำสำหรับขาของคอนเน็กเตอร์แต่ละขา

การปรับปรุงพารามิเตอร์กระบวนการปรับการใช้ฟลักซ์และโปรไฟล์การอุ่นล่วงหน้าเพื่อให้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) มีค่าเดลต้า‑T ที่เหมาะสมสำหรับการเติมแนวตั้งด้วยแรงแคปิลลารีให้ได้สูงสุด

การตรวจสอบเอ็กซเรย์หลังการประมวลผลบูรณาการ 100%การตรวจสอบด้วยเอ็กซเรย์เพื่อยืนยันการเติมภายในของกระบอกและขจัดความเสี่ยงของช่องว่างที่ซ่อนอยู่

ผลลัพธ์

ความน่าเชื่อถือโดยรวมบรรลุการเติมประสานได้อย่างสม่ำเสมอมากกว่า 75% ในทุกชุดการผลิต

ความล้มเหลวเป็นศูนย์ในภาคสนามขจัดปัญหาการหลุดของคอนเนคเตอร์ทั้งหมด ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรทางกลภายใต้สภาวะที่ต้องใช้แรงเสียบสูง

เสถียรภาพระยะยาวกระบวนการที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมได้ดำเนินการมาเป็นเวลา 3 ปีโดยไม่มีปัญหาคุณภาพเกิดซ้ำเลย

การปฏิบัติตามข้อกำหนดเป็นไปตามมาตรฐานความน่าเชื่อถือสูงของ Agilent และ IPC Class 3 อย่างครบถ้วน

กำลังประสบปัญหากับความน่าเชื่อถือของการบัดกรีแบบรูทะลุอยู่หรือไม่?

ทำให้ฮาร์ดแวร์ด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพของคุณเป็นไปตามข้อกำหนดด้านกลไกและมาตรฐาน IPC ที่เข้มงวดที่สุดด้วยโซลูชันการประกอบที่ขับเคลื่อนด้วยวิศวกรรมจาก PCBCart