通过加固使医疗电子设备使用寿命更长

如今很多电子设备的用途与 10 年前相似,但已经变得更小巧、运行速度更快、重量更轻,并且几乎可以在任何地方使用。为了实现这一目标,电子产品需要在使用过程中免受冲击、水、高温以及其他因素的影响。这就产生了一个问题:“如何对这些不断缩小以及重量轻的电子设备进行组装,使其能够可靠运行并长期受到保护?” 为了解答这一问题,我们联系了汉高首席技术专家 Jeff Bowin,以了解有关该话题的更多信息以及为帮助加固电子设备而开发的技术。 加固涉及多重保护解决方案,以免受到极端温度、流体、腐蚀性元素、冲击与振动等破坏性环境因素的影响。它可以实现机械强化与电气绝缘。

在医学领域,这些设备的可靠性至关重要,并且可实现持续与先进的患者护理。加固在所有的电子产品中均得到体现,但有些电子产品需要对其环境进行特殊保护。例如,将一个持续血糖监测贴片放置在人体上,它可能不需要承受极端温度,因为人体不会达到极端温度,但需要防止汗液与撞击等其他因素的影响。此贴片中使用的一些产品有可能是底部填充剂与结构支柱。   

利用底部填充剂延长电子产品使用寿命

底部填充剂 是一种用于保护将芯片连接至印制电路板 (PCB) 的焊点与锡球的应用产品。这可以形成一种经过机械加固的坚固电子元器件,可防止力学疲劳以及延长电子产品的使用寿命。“仅仅按照预期用途使用设备,或者按下设备上的按钮便会产生应力,这有可能导致整个设备出现疲劳。”Bowin 说道。将不含底部填充剂的便携式电子设备摔落,有可能震动内部组件以及破坏焊点,或者对设备的功能与使用寿命产生不利影响。

 

汉高的 LOCTITE® ECCOBOND 与 LOCTITE® 底部填充剂具有极高的可靠性,并可提供可返工和不可返工配方。

这些底部填充材料不仅可以有效的填充极低的芯片底部空间,而且能够提供极高效的生产效率。 这些产品旨在降低因膨胀系数不匹配导致的应力,并在冷热循环、冷热冲击、跌落试验及其他严格试验与应用中具有可靠性。

为了提高众多手持设备的可靠性,底部填充剂可迅速填充芯片与线路板之间的空隙,并快速固化,从而保护焊点免受跌落、冲击与震动等导致的力学应变,同时支持返工。对于无需完全底部填充的应用,边角粘合技术提供了一种经济有效的解决方案,具有强大的边缘加固与自动定心性能,并且工艺速度快速。在 此处观看应用视频。

预制剂中提供底部填充配方,这些配方可靠性高、具有广泛的可加工性,并且可以对超细间距、凸点高度低的设备进行良好的间隙填充。

 

汉高共形覆膜材料提供了良好的防水性能,对各种基材具有出色的粘合性能,介电强度好,并且在低温韧性优异。

共形覆膜和可剥离的遮蔽胶

共形覆膜是一种电路板保护形式,历来用于航空航天等行业,其他市场也越来越多地采用这种应用,以保护印制电路板免受流体影响,以及开发电子产品的防水特性。共形覆膜还可以防止热冲击、潮湿、腐蚀性液体和其他不利的环境条件。由于这种物质可以防止汗液渗入电子组件内部,智能手表等可佩戴的医用设备以及持续葡萄糖监测贴片受益匪浅。

虽然灌封与低压注塑技术通常封装整个组件,但共形覆膜可以对某些区域进行选择性保护。对于可能需要对特定部件进行返工,从而保持印制电路板其余部分完整性的组件(例如:高价值电路板中的组件),此功能变得非常重要。通常,在对电路板共形覆膜时,电路板上的某些区域需要保持无涂层。这些区域通常称作“禁用区”,以往使用胶带、液体遮蔽或紫外线固化遮蔽材料。

Technomelt® AS 8998 无需固化,在经过涂层处理时会牢牢固定在原位,然后可以快速干净地剥离,留下明晰的边缘且不留任何残留物。

每一个工艺既有优点也有缺点。汉高一方面结合了传统掩蔽材料的优点(对多个表面具有良好粘结力、低残留、与微型化尺寸以及自动化工艺兼容),另一方面消除了缺点(耗时的手动应用、冗长的固化步骤、残留物和气味),最终开发出了一种用于隔离印制电路板禁用区的解决方案,从而为制造商节省成本。

材料与自动点胶系统兼容,可在所需之处快速精确点胶,不会出现转移至非指定区域的风险,这对于当今高度微型化电路板与组件尺寸而言非常重要。热熔胶在经过涂层处理时会牢牢固定在原位,然后快速干净地剥离,留下清晰的边缘且不留任何残留物。 (1) 关于这种既简易又可持续解决方案的更多信息,请阅读技术手册或者观看视频

 

总之,加固是医疗电子设备生产与组装过程中的关键要素。随着未来可佩戴医疗设备的应用越来越广泛,加固将会保护这些设备,不仅为人们提供日常生活中所需的可靠功能,而且可以持续监测人们的健康。  

参考资料:

(1)    “撕去遮蔽胶:自动化、一次性、可剥离的电子遮蔽解决方案取代了手动且耗时的工艺流程”– 汉高公司 Art Ackerman

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