Как выбрать сушильный шкаф для производства электроники медицинского назначения?
Ключевые факторы при выборе сушильных шкафов для изготовления электронных изделий. Как сделать правильный выбор и избежать производственного брака?
Как правило, в процессе производства электроники медицинского назначения присутствует несколько операций сушки/отверждения материалов. Каждая технологическая операция сушки уникальна с точки зрения используемых материалов, геометрии изделий и иных ограничений. Производители обычно применяют термоотверждаемые материалы и адгезивы. Поскольку отказы медицинской электроники в процессе эксплуатации неприемлемы и риски их возникновения должны быть сведены к минимуму, при выборе оборудования для сушки и отверждения материалов необходимо принять во внимание определенные ключевые факторы.
На что требуется обращать внимание?
1. Система контроля и управления температурой в рабочей камере. Сушильный шкаф, который планируется использовать на производстве медицинской техники, должен быть оборудован прецизионным PID-контроллером с функциями создания многоступенчатого термопрофиля, оповещения о критических событиях, а также регистрации температуры в камере и рабочих параметров процесса.
2. Температурная однородность в рабочей камере. Для достижения высокой воспроизводимости и качества процесса необходимо точное соблюдение заданного термопрофиля в любой точке рабочей камеры. Для производства медицинской электроники однородность температуры, как правило, должна соблюдаться в пределах от ±1,0°С до ±2,5°С.
3. Способ теплопередачи. Тепло может передаваться за счет естественной или принудительной конвекции, а также с помощью ИК-нагрева. Принудительная конвекция обеспечивает более высокую степень однородности температуры, чем естественная. ИК-нагрев – один из эффективных методов передачи тепла, но его недостатком является сложность контроля температуры на изделии. Таким образом, для производства дорогостоящего и ответственного медицинского оборудования предпочтительнее использовать сушильные шкафы с принудительной конвекцией.
4. Контроль рабочей среды (атмосферы) в камере сушильного шкафа. Для ряда задач требуется выполнение операции сушки в инертной среде (в азоте), чтобы предотвратить возможность окисления материалов и комплектующих, используемых в сборке изделия. В таких случаях обычно требуется контролировать уровень кислорода в среде на уровне 10-100 ppm.
5. Чистота рабочего газа. В дополнение к контролю среды с точки зрения содержания в ней кислорода, в отдельных случаях требуется поддержка высокой чистоты используемого рабочего газа, то есть обеспечение отсутствия в нем пыли и других загрязняющих частиц, наличие которых может вывести из строя изделие или ухудшить его характеристики. Это достигается с помощью встроенной в сушильный шкаф системы HEPA-фильтрации, за счет которой можно достичь высокой степени чистоты среды, вплоть до ISO5 (класс 100).
6. Безопасность использования оборудования. Сушильный шкаф должен быть оборудован эффективной системой вытяжки, чтобы выводить из рабочей камеры вредные летучие компоненты, выделяющиеся из материала во время сушки. Кроме того, если используются материалы, содержащие легковоспламеняемые компоненты (растворители), то конструкция сушильного шкафа должна обеспечивать безопасное выполнение сушки таких материалов, а именно, шкаф должен быть изготовлен во взрывозащищенном исполнении.