製品の概要: 医療機器用途向けに設計されたリジッド PCB
UGPCB 医療機器 PCB ボードは、 4-層リジッドプリント基板 に厳密に従って製造されています。 IPC-6012EM 医療アプリケーションの付録 そして IPCパフォーマンスクラス 3 要件. この高い信頼性 医学 プリント基板 Shengyi S1000H 高性能 FR-4 ガラスエポキシ ラミネート上に構築されています, 完成したボードの厚さは 1.6 mm、寸法は 216.3 ×92.6mm. ボード機能 1オンスの銅箔 4 つの層すべてに均一に分布, とペアになった 浸漬シルバー (IAg) 表面仕上げ に準拠 IPC-4553A, そしてa 白いシルクスクリーンの凡例が付いた緑色のはんだマスク.
これ医療機器PCB 以下を含む重要な医療アプリケーション専用に構築されています。患者モニター, 医用画像システム, 輸液ポンプ, 人工呼吸器, および除細動器. プリント基板の信頼性に関する IPC 分類体系による, クラス 3 過酷な環境で動作する高性能電子機器に適用されます。, 必要とする “ダウンタイムゼロ” そして “100% 信頼性”. UGPCBはこれを製造しています4-医療用PCB層 これらの厳しい設計および性能要件を満たすために.
製品の分類と規格への準拠
IPC信頼性レベルによる分類
IPC-6012 はリジッドプリント基板の 3 つの信頼性クラスを定義しています:
- クラス 1: 一般家庭用電化製品
- クラス 2: 専用のサービスエレクトロニクス
- クラス 3: 高性能/過酷環境向けエレクトロニクス – 医療機器, 航空宇宙, 軍事装備
UGPCB 医療機器 PCB ボードの評価 IPCパフォーマンスクラス 3 (高性能) に完全に準拠しています IPC-6012EM, 硬質医療機器の認定および性能仕様に関する医療用途向けの唯一の世界的な業界合意標準 プリント基板.
基材による分類
- 基板カテゴリー: FR-4.0 高性能ガラスエポキシ銅張積層板
- Tgグレード: 中Tgラミネート (ガラス転移温度 ≈ 150 ～ 155 °C)
- 可燃性評価: UL 94 V-0
層数による分類
- 4-レイヤーボード: 標準 “信号-グランド-電源-信号” スタックアップ構成
表面仕上げによる分類
- 浸漬シルバー (IAg) 表面仕上げ, に準拠 IPC-4553A
デザインのハイライト: 医療グレードの標準が精密エンジニアリングを推進
材料の選択 – Shengyi S1000H 高性能ラミネート
の基材医療用PCB 熱信頼性が直接決まります, 電気性能, 長期にわたる耐用年数. UGPCB は Shengyi S1000H ラミネートを選択, 以下のコアパフォーマンスパラメータを使用:
| パラメーター | 代表値 | テスト方法 | 工学的意義 |
|---|---|---|---|
| TG (DSC法) | 155℃ | IPC-TM-650 2.4.25 | 鉛フリーはんだ対応; 高温でも剛性を維持します |
| TG (TMA法) | ～170℃ | IPC-TM-650 2.4.24 | 優れたZ軸拡張制御 |
| TD (5% 減量) | 348℃ | IPC-TM-650 2.4.24.6 | 高温はんだ付け耐性; 熱による損傷を防ぎます |
| CTE (z軸, Tg未満) | 37 ppm/°C | IPC-TM-650 2.4.24 | Z 軸の伸びが少ないため、信頼性が確保されます |
| CTE (z軸, Tg以上) | 250–300ppm/℃ | - | 熱サイクル中のストレスによる制御 |
| 誘電率 Dk (1GHz) | 4.3-4.6 | - | 安定した信号伝送; デジタル高周波設計に最適 |
| 損失係数 Df (1GHz) | 0.018–0.022 | - | 中程度の信号損失; 医療機器のシグナルインテグリティ要件を満たしています |
| 吸水性 | ≤0.15% | - | 低水分吸収; 湿気の多い医療環境に適しています |
ソース: 盛宜テクノロジー株式会社, 株式会社. S1000H データシート
S1000H ラミネートは、Td 348℃, 鉛フリーリフローはんだ付けのピーク温度をはるかに上回る温度 (約245～260℃), はんだ付け中に材料の分解が起こらないようにする. そのT288 耐熱時間 ≥5 分 (まで測定 20 分) 材料が 288°C 以上に耐えることを意味します 5 層間剥離が起こらない分. これらの熱特性は、医療用PCB 要求の厳しい環境での動作.
層のスタックアップとインピーダンス制御
これ4-医療機器PCB層 クラシックなスタックアップ構成を使用します:
- 層 1 (トップ): 信号層
- 層 2 (内層 1): 固体グランドプレーン (GND)
- 層 3 (内層 2): 電源プレーン (力)
- 層 4 (底): 信号層
これ “信号-グランド-電源-信号” stackup reduces loop inductance by approximately 30% and effectively suppresses electromagnetic interference (エミ), ensuring reliable transmission of sensitive analog signals and high-speed digital signals inmedical electronic devices.
High-Density Routing Design
- 最小穴の直径: 0.1mm – supports HDI-level design
- Minimum Trace Width/Spacing: 0.1mm/0.1mm (approximately 4mil/4mil)
- 銅箔の厚さ: 1oz/1oz/1oz/1oz (約35μm) – equal copper distribution across all four layers
The 0.1mm trace width/spacing represents a high level of precision in プリント基板の製造. Combined with the 0.1mm minimum hole diameter, これ 医療用PCB supports high-density component packages (such as BGA and QFN), meeting the miniaturization and integration trends in medical device design.
Surface Finish – Immersion Silver
これ医療用PCB 用途浸漬シルバー (IAg) 表面仕上げ, fully compliant withIPC-4553A プリント基板用浸漬銀めっき仕様. Key advantages of immersion silver include:
- ニッケルフリーコーティング: ニッケル層によって引き起こされる磁気干渉と信号の問題を排除します。
- 高い導電性: 銀はすべての金属の中で最高の導電性を備えています
- 均一な薄膜堆積: 超ファインピッチレイアウトに最適
- 優れたはんだ付け性: リフローはんだ付けの濡れ時間は通常以下です 2 秒
- ワイヤーボンディング能力: 医療機器に必要な金線ボンディングに対応
- RoHS対応: 鉛フリーの環境に優しいプロセス
動作原理とシグナルインテグリティ
の核となる動作原理 医療機器PCB 次のように要約できます: 機械的サポートと電気的相互接続を提供します。 電子コンポーネント. この4層基板の場合:
- 信号伝送: 最上層と最下層の信号トレースはさまざまなセンサー信号を伝送します, 制御信号, データ通信信号. 0.1mm の精度のトレース幅/間隔により、 高速信号 可能な限り最短の経路に沿って移動する.
- 配電: 内部のパワー層 (層 3) PCB 上のすべてのコンポーネントに安定した電力を供給します。. 1オンスの銅の厚さにより、十分な通電容量が確保されます。.
- 接地とシールド: ソリッドグランドプレーン (層 2) すべての信号に低インピーダンスのリターンパスを提供し、 電磁シールド, 医療機器内の異なる機能モジュール間の電磁干渉を防止.
- インピーダンス制御: トレース幅を正確に制御することで, 誘電体の厚さ, と誘電率 (Dk=4.3–4.6 @ 1GHz), デザインが達成する 制御された特性インピーダンス (例えば。, 50Ω シングルエンド, 100Ω差動), 信号の完全性を確保する.
性能仕様と信頼性の検証
電気性能
| パラメーター | 値/規格 | ソース |
|---|---|---|
| 誘電率 (1GHz) | 4.3-4.6 | Shengyi S1000H データシート |
| 損失係数 (1GHz) | 0.018–0.022 | Shengyi S1000H データシート |
| 表面抵抗率 | ≥10⁹ MΩ | Shengyi S1000H データシート |
| 体積抵抗率 | ≥10⁸ MΩ・cm | Shengyi S1000H データシート |
| 絶縁破壊電圧 | ≧40 kV/mm | Shengyi S1000H データシート |
熱性能
| パラメーター | 価値 | ソース |
|---|---|---|
| ガラス転移温度 Tg (DSC) | 155℃ | Shengyi Technology 公式データ |
| 熱分解温度 Td (5% WT損失) | 348℃ | Shengyi Technology 公式データ |
| T260 (260℃でも剥離なし) | 10分以上 | Shengyi S1000H データシート |
| T288 (288℃でも剥離なし) | 5分以上 (20 最小測定値) | Shengyi S1000H データシート |
| Z軸CTE (Tg未満) | 37 ppm/°C | Shengyi Technology 公式データ |
| Z軸CTE (Tg以上) | 250–300ppm/℃ | Shengyi S1000H データシート |
機械的性能
| パラメーター | 価値 | ソース |
|---|---|---|
| 曲げ強度 | ≧400MPa | Shengyi S1000H データシート |
| はく離強度 (銅の接着) | ≧1.0N/mm | Shengyi S1000H データシート |
| ヤングモジュラス | ～20GPa | Shengyi S1000H データシート |
| 吸水性 | ≤0.15% | Shengyi S1000H データシート |
可燃性評価
こちらのベース素材は医療機器PCB に準拠しますUL 94 V-0 – 垂直燃焼試験での意味, 材料は内部で自己消火します10 秒 炎が消え、燃えている粒子が滴り落ちない後. これは火災安全にとって非常に重要です医療用電子機器.
製造工程と品質管理
医療グレードの PCB 厳格なプロセス管理と包括的な品質検査が必要. UGPCB の製造プロセスには次のものが含まれます。:
主要な製造ステップ
- 材料の切断: Shengyi S1000H 銅張積層板を必要な寸法にカットします
- 内層回路: 内層のパターン転写とエッチング (層 2, 層 3)
- 褐色酸化物処理: 内層の銅とプリプレグの間の接着を強化します。
- ラミネート加工: 高温高圧下で 4 つの層を一緒にプレスします。
- 掘削: 最小0.1mmの穴を機械的に穴あけ
- 無電解銅めっき & パネルメッキ: 層間接続のための穴壁のメタライゼーション
- 外層回路: 上層と下層のパターン転写とエッチング
- ソルダーマスクの塗布: 緑色のソルダーマスク印刷
- 表面仕上げ: イマージョンシルバー (IAg) プロセス
- 凡例の印刷: 白いシルクスクリーンの伝説
- ルーティング: CNCプロファイルルーティング
- 電気テスト: フライングプローブまたは治具のテスト
- 最終検査: あおい 光学検査 + 目視検査
品質基準と認証
UGPCB 医療機器の PCB 製造はこれらの基準に厳密に従っています:
- IPC-6012EM: IPC-6012E への医療アプリケーションの付録
- IPC-A-600: プリント基板の適合性
- IPC-6012クラス 3: クラス 3 リジッドプリント基板の性能要件
- IPC-4553A: 浸漬銀メッキ仕様
- UL 94 V-0: 可燃性評価
- ISO 13485: 医療機器の品質管理システム
アプリケーションシナリオと動作環境
典型的な医療機器の用途
これ医療機器PCB 以下の医療用電子製品で広く使用されています:
- 患者モニター: マルチパラメータモニタリング (心電図, SpO₂, NIBP)
- 輸液ポンプとシリンジポンプ: 薬物送達速度の正確な制御
- 人工呼吸器と麻酔器: 生命維持システムのコア制御ボード
- 除細動器 (AED): 高信頼性救急医療機器
- 医用画像システム: 超音波診断装置, ポータブルX線装置
- ポータブル診断装置: 血糖測定器, 手持ち型パルスオキシメーター
動作環境要件
- 動作温度範囲: -40°C〜 +125°C (S1000Hの熱マージンに基づく Tg=155°C)
- 相対湿度: ≤95% (吸水率 ≤0.15% に基づく)
- 電気の安全性: IEC準拠 60601 医用電気機器の安全基準
- 信頼性の要件: IPCクラス 3 “ダウンタイムゼロ” 標準
製品機能の概要
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| 医療グレードの標準 | IPC-6012EM医療付録に準拠 + IPCクラス 3 |
| 高性能ラミネート | 盛宜 S1000H, Tg=155℃, Td=348℃, UL 94 V-0 |
| 精密な配線 | 最小配線幅/間隔 0.1mm, 最小穴径0.1mm |
| 銅の均等な分布 | 14 層すべてでオンス/1オンス/1オンス/1オンス |
| イマージョンシルバー仕上げ | IPC-4553A準拠, ニッケルフリー, 高い導電性, 優れたはんだ付け性 |
| 低Z軸CTE | CTE (z軸, Tg未満) = 37 ppm/°C, 信頼性によって保証します |
| カフェ抵抗 | 導電性陽極フィラメント形成に対する優れた耐性 |
| 鉛フリー対応 | 鉛フリーリフローはんだ付けプロセスをサポート |
UGPCB 医療機器 PCB を選択する理由?
権威ある規格への準拠
UGPCB 医療機器 PCB は厳密に準拠していますIPC-6012EM – リジッドプリント基板の認定および性能仕様に関する医療用途向けの唯一の世界的な業界合意標準. この規格は、IPC D-33AM タスク グループによって開発されました。 “技術要件と規制要件の間のギャップを排除する”.
マテリアルサイエンスエクセレンス
TheTd=348℃ そしてT288≧5分 Shengyi S1000H ラミネートの熱性能により、鉛フリーはんだ付け中に材料の分解や層間剥離が発生しないことが保証されます。 (ピーク温度約 245 ～ 260°C). TheZ 軸 CTE=37 ppm/°C (Tg未満) 低膨張特性により、熱サイクル中の多層基板のビア応力が効果的に軽減されます。.
製造精度のリーダーシップ
The 0.1mm 最小トレース幅/間隔と 0.1mm 最小穴径は高いレベルを表します 精密PCB製造. この精度により、 医療用PCB サポートする 高密度相互接続 (HDI) デザイン そして 超微細ピッチ部品 組み立て.
優れた表面仕上げプロセス
The浸漬シルバー (IAg) 表面仕上げは以下に準拠していますIPC-4553A. ニッケルフリーのコーティングにより磁気干渉を排除, 均一な薄い銀の層により、優れたはんだ付け性 そしてワイヤーボンディング能力 –にとって重要医療機器 広範囲に使用するものBGA, QFN, その他ファインピッチパッケージ.
お問い合わせ・ご注文
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📧Sales Inquiries: sales@ugpcb.com
🌐Webサイト: www.ugpcb.com
データソース宣言
The technical data and standard information cited in this document are derived from the following authoritative sources:
- IPC-6012 リジッドプリント基板の認定および性能仕様 – Association Connecting Electronics Industries (IPC)
- IPC-6012EM IPC-6012E への医療アプリケーションの付録 – IPC
- IPC-4553A プリント基板用浸漬銀めっき仕様 – IPC
- Shengyi S1000H Laminate Technical Data – Shengyi Technology Co., 株式会社. official data sheet
- UL 94 Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances – UL (引き受けの研究所)
- IPC-2221 プリント基板設計に関する一般規格 – IPC
- ISO 13485 医療機器 – 品質管理システム – 国際標準化機構 (ISO)
